南京某办公楼空调工程毕业设计.docx
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南京某办公楼空调工程毕业设计
南京某办公楼空调工程毕业设计
前言
从空调发明至今，空调技术迅猛发展，随着人们经济条件的改善生活水平的提高，人们越来越渴望舒适的环境，希望能有一个健康舒适的工作生活环境,这样同时也促进空气调节的技术也不断提升。
新时代的办公者需要一个更为舒适的环境，不仅温度要合适,而且要湿度也要感觉舒适，不能让人总感觉空气干燥,好的、舒适的、健康的、安逸的办公生活环境令人高兴，精神愉悦，工作效率自然就高了,且有益于身心健康。
本设计为十层的南京某综合办公楼,根据地区特点与建筑结构的特点，进行合理的设计,我们设计师要为室内环境营造一种健康舒适的环境。
但是，我们在做设计时也考虑了一些节能的情况，尽量的做到节约能源。
本设计的空调方案采用了风机盘管加新风空调系统。
风机盘管加新风系统为我国高层民用建筑做出了突出贡献，因为它常被用于高层民用建筑，并且效果不错，深受广大新老客户的喜爱。
安装了风机盘管的房间可以独立操作，投资也少，布置可以很灵活，施工、管理运营方面已经非常成熟。
但是，它也有不少缺点:
风机盘管数量较多，分散，导致维修、维护日常工作量增加;水管阀门的漏水，特别是是冷冻水管因保温时间长了易老化，造成凝结水滴下将污染吊顶板，发生霉变，滋生细菌，影响人体健康
该综合办公楼采用离心式冷水机组提供冷水,适合中性工程量的地区。
离心式冷水机组有加工简单,操作简单,可实现无级调节,离心式机组的部件也不多，噪声也不大，用的制冷机对臭氧层的破坏也不大。
运行费用少等优点。
本设计是针对南京某综合楼的办公建筑,对它的开发区分局、土地办证中心大厅、党员活动室、办公室等的室内空气进行合理规范的设计,使各个房间满足四度的要求，即温度、适度、气流速度、洁净度。
根据南京当地的夏季空气的温湿度及该综合办公楼的结构特点使用功能，及办公人员对室内空气的要求,我运用了专业方面的知识，查阅了所有的设计手册，翻阅了最新的设计规范，独立的完成此次设计，同时参考了已有的对办公楼的设计，吸取了它们的设计精华，开阔了我的设计思想，培养了我解决工程实际问题的能力。
第一章原始资料
§1.1办公楼概况
本设计为南京某办公楼空调工程设计,设计的房间大概包括:
办公室、土地中心大厅、开发区分局、会议室、文体活动室等。
一层高5.7m,其他层均为3.9m。
名称：
南京某综合办公楼空调工程设计
地点：
南京
用途：
地下室为机房、车库，一层为土地办证中心大厅、信访接待大厅开发区分局等，二层为档案库房、荣誉室、办公室等，五层为党员活动室、文体活动室等，顶层多有一个大的会议室，其余各层为办公室。
建筑空调面积：
9112m2
§1.2气象资料
整理的室外气象资料见表1-1和表1-2。
表1-1室外气象参数
地理位置
（杭州）
海拔
（m）
大气压力
（Kpa）
室外平均风速
（m/s）
室外计算相对湿度
北纬
东经
50.7
冬季
夏季
冬季
夏季
冬季空调
夏季空调
最热月月平均
31°
118°22′
102.79
100.25
2.7
2.4
-4℃
34.8℃
79%
表1-2室外空气参数表
冬季
夏季
夏季空调室外计算湿球温度
空气调节
通风
采暖
空气调节
空调日平均
通风
28.1℃
-4℃
-1.1℃
-1℃
34.8℃
31.2℃
33℃
室内参数设计为：
夏季：
温度为26℃，相对湿度为50%
§1.3办公楼土建资料
围护结构（主要为外墙）传热阻,不能随便确定，他的确定要经过经济比较确定,要负荷国家对该行业设计的要求。
围护结构，要进行最小传热热阻计算。
（1-1）
式中Ro·min——围护结构的最小传热阻（m2·℃/Ｗ）；
tn——冬季室内计算温度（℃），本设计取20℃；
tw——冬季围护结构室外计算温度；
——冬季室内计算温度与维护结构内表面温度的允许温差（℃），按文献[14]采用；
α——围护结构温差修正系数；
αn——围护结构内表面换热系数[w/（m2·℃）]。
一、外墙的选取
外墙为普通砖外墙，属于Ⅱ类外墙其结构见表1-3。
表1-3外墙结构类型表
类型
壁厚δ（mm）
保温厚
（mm）
导热热阻（m2·K/W）
传热系数（W/m2·℃）
质量
（kg/m2）
热容量（kJ/（m2·K）
Ⅱ
370
——
0.48
1.57
698
612
二、屋面的选取
所选屋面为普通Ⅳ型屋面，其结构参数见表1-4。
表1-4屋面结构类型表
壁厚（mm）
保温层
导热热阻（m2·K/W）
传热系数（W/m2·℃）
类型
材料
厚度l
70
水泥膨胀珍珠岩
125
1.91
0.49
Ⅱ
注：
屋面颜色为浅色，吸收系数Kρ=0.94
三、校核
维护结构的传热的性能主要有他的传热热阻决定，R传热热阻的大小是直接影响围护结构传热量的多少，也会影响围护结构的造价。
所以呢，围护结构、外墙外窗啊之类的传热热阻要根据技术经济比较确定，要符合国家标准，即负荷民用建筑热工设计规范。
外墙：
α=1，tn=20℃，=6℃，αn=8.7，tw按表1-5中公式计算
表1-5冬季围护结构室外计算温度表
围护结构类型
热惰性指标D值
tw的取值（℃）
Ⅰ
＞6.0
tw=twn
Ⅱ
4.1～6.0
tw=0.6twn+0.4tp,min
Ⅲ
1.6～4.0
tw=0.3twn+0.7tp,min
Ⅳ
≤1.5
tw=tp,min
注：
twn和tp,min——分别为采暖室外计算温度和累年最低日平均温度（℃），按文献[1]数据采用。
其中所选墙为Ⅱ型墙，根据上表得tw=0.6×（-1）+0.4×（-6）=-3（℃）。
则
=0.44（m2·℃/Ｗ）
所选外墙的传热系数为1.57（W/m2·℃），则其导热热阻为1.11＞0.44，则所选型号合格。
屋面：
α=1，tn=20℃，=4℃，αn=8.7，屋面为围护结构Ⅳ类，则tw=tp,min=-6（℃）。
则
=0.747（m2·℃/Ｗ）
所选屋面的传热系数为0.87（W/m2·℃），其导热热阻为1.15＞0.747，则所选型号合格。
四、内墙的选取：
本设计内墙的型号与外墙相同。
五、楼板的选取
楼板的构造如下图1-3
图1-3楼板构造示意图
楼板为钢筋混凝土楼板，厚度为80mm；
面层厚度为20mm，内粉刷厚度为25mm；K=1.65（W/m2·℃）
六、窗、照明等设备的选取
（1）窗的系数根据αi和αo来决定，其中αi=8.7（W/m2·K），αo根据一下公式计算得
αo=3.5+5.6ν（1-2）
式中ν——室外平均风速，取2.2m/s
则，αo=15.82（W/m2·K）查文献[]得窗的传热系数为K=2.84（W/m2·K），所选材质为金属框双层活动百叶帘3mm厚普通窗。
（2）照明均采用明装荧光灯，镇流器装设在房间内，故镇流器消耗功率系数n1取1.2，灯罩隔热系数n2取1.0。
七、人员及照明等指标
每个房间人数的确定，是按照该房间的功能，大小，查阅相关规范确定的。
办公室的工作人员劳动强度极轻，办公室工作人员的散热量和散湿量根据规范查阅。
查文献得如表1-6，人员密度和照明见表1-7：
表1-6不同温度下成年男子散热量和散湿量表
体力活动性质
热湿量w
（g/h）
室内温度（℃）
20
26
电子计算
显热
90
58
潜热
47
123
全热
137
181
湿量
69
184
第二章冷负荷计算
§2.1负荷计算
§2.1.1夏季冷负荷计算
现在,我国的暖通设计师常用冷负荷系数法计算空调建筑冷负荷。
冷负荷系数法是建立在一种数学函数的基础上，也是数学在暖通行业的成功运用，该函数叫做传递函数,冷负荷系数法便于手算，大大减轻了我国设计师的工作量。
夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于空调房间外的温度过高，房间里的温度低，而产生的温差传热,还有太阳通过玻璃照射到房间的辐射传热。
温差传热和辐射传热进入房间热量即成为冷负荷具体计算方法如下:
一、冷负荷计算方法
1、外墙和屋顶顺便传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶顺便传热引起的冷负荷可按下式计算
（2-1）
式中——外墙屋面的逐时冷负荷，W；
A——外墙或者屋面的面积，m2；
——外墙或者屋面的传热系数，（W/m2·℃），
——室内计算温度，℃；
——外墙或者屋面的逐时冷负荷计算温度，℃，
（1）由于文献中给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京为参考。
因此，对于不同的设计地点，应对值修正为+Δtd，见表2-1。
表2-1结构地点修正值表
城市
E
S
W
N
水平
南京
2.1
1.0
2.1
2.7
2.0
（2）吸收系数修正如表2-2
表2-2吸收系数修正值Kρ表
颜色
外墙
屋面
浅色
0.94
0.88
中色
0.97
0.94
二、内围护结构冷负荷[2]
当隔壁房间不供冷，即当隔壁房间不是空调房间,通过隔墙（就是用来隔开不同功能房间的墙）和楼板（隔开层与层之间的隔开物）的温差传热而产生的冷负荷可按公式（2-1）计算。
当邻室与空调区的夏季温差在3℃以上时,通过空调房间隔墙（就是用来隔开不同功能房间的墙）、楼板（隔开层与层之间的隔开物）、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷,按下式计算:
=KiAi（to.m+Δta-tR）（2-2）
式中Ki——内围护结构的传热系数，（W/m2·℃）；
Ai——内围护结构的面积，m2；
to.m——夏季空调室外计算日平均温度，℃；
Δta——附加温升，℃，可按表2-3选取
表2-3温度的差值
邻室散热量W/m2
Δta（℃）
邻室散热量W/m2
Δta（℃）
很少＜23
0～2、3
23～116
＞116
5
7
三、外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式公式计算
（2-3）
式中——外玻璃窗的逐时冷负荷，W；
——窗口面积，m2；
——外玻璃窗的传热系数，（W/m2·℃），
——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃，
四、透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法
（1）日射得热因数：
（1）日射得热因数:
通过玻璃窗能进入室内的热量有两份儿，直接进入的一份儿为太阳辐射热ql和玻璃吸收后再传入的另一份儿为传入室内的热量qa。
采用3mm厚的普通平板玻璃作为“标准玻璃”,在特定的的条件下,得出夏季通过这一“标准玻璃”的日射得热量ql和qa值,两者相加得:
Dj=ql+qa（2-4）
称Dj为日射得热因数。
（2）透过玻璃窗日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：
（2-5）式中——窗口面积，m2；
——有效面积系数，
——窗玻璃冷负荷系数，
五、照明设备形成的冷负荷
根据照明灯具的类型和安装方式不同，其逐时冷负荷计算公式分别为：
（2-6）
（2-7）
其中，（2-6）为白炽灯的计算公式，（2-7）为荧光灯的计算公式。
式中——灯具散热形成的逐时冷负荷，W；
——照明灯具所需功率，Kw；
——镇流器消耗功率系数，
——灯罩隔热系数，
——照明散热冷负荷系数，
六、人体散热形成的冷负荷[2]
1、人体显热散热引起的冷负荷计算公式为：
（2-8）
式中——人体显热散热量形成的逐时冷负荷，W；
——不同室温和劳动性质成年
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