暖通工程毕业设计.docx
《暖通工程毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《暖通工程毕业设计.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
暖通工程毕业设计
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！
）
1
摘要....................................................I
Abstract.................................................................................................I.I..
第1章绪论.............................................1
第2章设计资料.........................................2
第3章设计方案的比较及确定..............................5
第3.1节空调方案..............................................5
第3.2节水系统的布置..........................................5
第3.3节系统方案的确定........................................7
第4章空调负荷计算.....................................8
第4.1节空调负荷的概念........................................8
第4.2节主要计算公式..........................................8
4.2.1冷负荷.......................................................8
4.2.2热负荷......................................................11
4.2.3湿负荷......................................................12
4.2.4新风负荷....................................................12
第4.3节负荷计算结果.........................................13
第5章送风量及新风量的计算.............................20
第5.1节送风量的计算.........................................20
第5.2节新风量的计算.........................................20
第5.3节焓湿图的确定.........................................21
第5.4节举例计算.............................................22
第6章气流组织........................................25
第6.1节布置原则.............................................25
第6.2节气流组织分布.........................................25
第7章空调系统的设计计算及设备选型.....................26
第7.1节风系统的设计计算.....................................26
7.1.1风道布置原则................................................26
7.1.2风管设计....................................................26
7.1.3风管水力计算................................................26
第7.2节水系统的设计计算.....................................37
7.2.1水系统的设计选择.............................................37
7.2.2系统水管水力计算.............................................37
7.2.3冷凝水的排出................................................46
7.2.4水系统的水质处理.............................................47
第7.3节设备的选择计算.......................................47
7.3.1风机盘管选型................................................47
7.3.2新风机组选择计算.............................................49
7.3.3空调冷水机组选择.............................................50
7.3.4水泵选择计算................................................50
7.3.5冷却塔选择...................................................52
7.3.6热水锅炉选择................................................52
第8章系统的保温、消声及减震设计.......................53
第8.1节管道保温设计.........................................53
8.1.1风管保温设计................................................53
8.1.2水管保温设计................................................54
第8.2节消声与减振设计.......................................55
第9章防烟排烟通风设计.................................56
第9.1节防排烟系统设计概述及注意事项.........................56
9.1.1防排烟系统设计注意事项.......................................56
9.1.2防火、防烟分区的划分........................................57
第10章自动控制设计...................................59
结论.................................................60
参考文献...............................................61
致谢.................................................63
3
摘要
本次设计的是泗阳县交通大厦空调系统。
该工程位于江苏省泗阳县城，总
建筑面积19473，地下一层，地上16层，属高层建筑。
钢筋混凝土结构。
考虑
到建筑本身的特点，裙楼为商业用房，采用集中式系统，塔楼为办公用等综合
楼，采用风机盘管加新风系统。
该系统具有投资低，调节灵活，运行管理方便
等优点。
针对该综合楼的功能要求和特点，以及该地区气象条件和空调要求，
参考有关文献资料对该楼的中央空调系统进行系统规划、设计计算和设备选型。
对于冷热源的选择，考虑建筑周边没有固定的热源供给，因此对该建筑的冷源
选择采用制冷机组系统，热源采用燃油蒸汽锅炉，以满足建筑冷热负荷的需要。
并把机房布置在地下室的设备间。
对其进行了冬、夏季空调负荷计算，还对各
室的所需的新风量进行了计算。
同时对该系统的风管、水管，制冷、供热系统
等进行了设计计算。
由于建筑结构的特点，将冷却塔放在建筑三层高的裙房上，
来满足制冷系统的需求。
根据计算结果，对性能和经济进行比较和分析，对设备的选择、材料的选
用，确保了设备在容量、减震、消声等方面满足人们的要求,并使系统达到了经
济、节能的目的，按照国家相关政策做到了环境保护。
关键词：
空调；风机盘管；锅炉；新风
1
Abstract
ThisdesignisfortheairconditioningsystemofTrafficSiyangcountry.
ThissubjectislocatedinJiangsuProvince,SiyangCounty,withatotal
constructionareaof19473,undergroundfloor1,groundfloor16,isabeused;
andthetowersasofficespace,sofancoilunitsused.Thissystemand
managementandsoon.Accordingtothefunctionalrequirementsandfeaturesof
thismultiple-usebuilding,aswellasthemeteorologicalconditionand
air-conditionrequirementsofthisregion,makereferencetorelevantdocuments
tomakeasystemplanning,designcalculationsandequipmentselectionforits
centralair-conditionsystem.Fortheselectionofcoldandbeusedforthecold
source,andfuelsteamboilercanbeusedforaddition,thegeneratorroom
shouldbesetintheequipmentroomofbasement.Thenmakeacalculationabout
theair-conditioningloadofwinterandsummer,aboutthenewair-quantitythat
eachroomneeds;meanwhile,makeacalculationabouttheairduct,waterpipe,
refrigerationandthethree-storeypodiumtomeetthedemandofrefrigerating
system.
Accordingtothecalculationresult,thecompareandanalysisto
performanceandeconomy,thechoiceofequipmentandmaterialcapacity,
shockabsorberandnoiseelimination,andthesystemalsoachievethepurposeof
energy-saving.Theenvironmentprotectedinaccordancewiththerelevant
nationalpolicies.
Keyword:
airconditioning,fancoilunits,theboiler,freshair
第1章绪论
在党的改革开放方针指引下，我国国民经济迅速发展，人民生活水平逐步
提高。
在工业和民用新建、扩建和改建的工程中，对空气调节的需求越来越多，
空调工程已成为基本建设中必不可少的内容。
建筑是人们生活与工作的场所。
现代人类大约有五分之四的时间在建筑中
度过。
人们已逐渐认识到，建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着
极为重要的作用。
伴随着社会生产力的发展，在生产过程所要求的空气状态及
人类自身工作和居住所要求的空气状态不断提高的条件下产生了空调，并得到
了很大的发展。
因此随着人民生活的提高，空调的普及率也就日益增高。
所以
对于大型公共、民用建筑及一些特殊场所来说，空调是不可缺少的。
但值得注意的是空调在使用过程中耗能量较大，同时，除了空调所具有对
生产和人民生活的正面作用外，根据目前的研究表明，它还存在一定的负面作
用，例如“病态建筑综合症”等。
因此在考虑室内气流组织及冷热源、水泵的
合理选用就显得格外重要。
为避免实际工程中普遍存在的大流量、小温差现象，
本设计对于整个水系统进行了详尽的水力计算。
为避免实际工程中气流组织分
布不均等问题，本设计对各种末端设备的选择做了较仔细的计算选择。
在设计
过程中，根据阅读的大量书籍、论文、规范对计算方法进行合理的选择，以确
保设计能符合工程中的各类规范。
本次设计的任务是泗阳县交通大厦的空调设计，具体设计的步骤有：
冬、
夏季空调负荷的计算，空调方式的确定，制冷、空调设备的选型，空调系统平
剖面图、系统图的绘制，制冷供暖设备房的平剖面图的绘制，整个建筑的防火、
排烟的说明，编制施工说明，编制设计说明书，翻译专业技术外文一篇等。
3
第2章设计资料
1、地理气象资料
江苏泗阳（东经119°02′，北纬33°36′）
夏季
[1]：
空调计算干球温度：
33.8℃；
空调计算湿球温度：
28.3℃；
空调计算日均温度：
30.4℃；
通风计算干球温度：
31℃；
平均风速：
3.2ms；
大气压力：
100.34kPa；
设计计算相对湿度：
85%。
冬季
[1]：
空调计算干球温度：
-8℃；
空调计算相对湿度：
73%；
采暖计算干球温度：
-5℃；
通风计算干球温度：
0℃；
平均风速：
3.6ms；
大气压力：
102.46kPa。
夏季
[2]：
室内温度：
26℃；相对湿度：
40～65%；气流平均速度≤0.3ms。
冬季
[2]：
室内温度：
20℃；相对湿度：
40～60%；气流平均速度≤0.2ms。
2、围护结构资料
（1）.外墙[3]：
钢筋混凝土墙体，结构如图2-1所示，=350mm；
图2-1图2-2
（2）.内墙[3]：
3E墙板，结构如图2-2所示，=200mm；
（3）.屋顶[3]结构如图2-3所示，=70mm；
图2-3
[2]
（4）.传热系数：
（2-1）
2
式中——内表面对流换热表面传热系数，W（m℃）；
——墙体厚度，m；
——导热系数，W（m℃）；
2
——外表面对流换热表面传热系数，W（m℃）；
2
所以外墙的传热系数：
=2.30W（m
℃）；
2
内墙的传热系数：
=2.09W（m℃）；
屋顶的传热系数：
=0.65W（m
2℃）。
（5）.窗户为金属窗框、单层透明单玻璃，内挂浅色帘，传热系数为=5.94
2
W（m℃）。
2
（6）.门为保温隔音、单框金属门，传热系数为=5.94W（m℃）。
5
第3章设计方案的比较及确定
第3.1节空调方案
本建筑为综合楼，地上十六层，地下一层。
裙楼三层为商业用房；塔楼为
宾馆和办公用房；地下层为洗衣房、制冷机房和办公用房间。
考虑到该综合楼的复杂性，有商场、办公室、客房等，用途各不相同的房
间。
空调系统的运行时间和要求不一样，地下一层设备间和办公用房，考虑人
员滞留时间短，且各项冷负荷均较小，故不考虑空调系统。
对此，初理以下几
种方案：
[4]
1.全空气系统（即集中式）
全空气空调系统具有如下特点：
优点：
全空气空调系统设备集中,运行和管理都比较容易，施工方便，初投
资小，系统简单。
在过度季节能全新风运行。
缺点：
全空气空调系统当房间热湿负荷变化时不能作出相应调节，并且当
一部分房间不再需要空调时而整个系统还在继续运行，造成能源的浪费。
对于一层到三层商场部分大空间来说，运用全空气空调系统具备相当的优
势，有专门的空调机房，便于集中控制。
在过渡季节通过调节新风量来达到节
能目的。
[4]
2.风机盘管加新风空调系统（即半集中式）
风机盘管加新风空调系统具有如下特点：
优点：
风机盘管加新风空调系统当房间热湿负荷变化时能作出相应调节，
并且当一部分房间不再需要空调时可自行调节，节约能源。
缺点：
风机盘管加新风空调系统设备分散,运行、维修和管理都比较困难，
施工复杂，系统形式复杂。
对于塔楼办公室和宾馆客房来说，若用风机盘管加独立新风空调系统可根
据房间的负荷变化及使用情况进行灵活调节。
这样既节省能源同时也满足人员
的使用要求，在过渡季节同样可以通过调节新风量来达到节能目的。
第3.2节水系统的布置
本设计采用两管制、闭式、同程、一次泵、变流量系统。
1、两管制系统的优点
两管制水系统是采用同一套供回水管路。
冬季供热水，夏季供冷水。
由运
行人员依据多数房间的需要决定，实行供热与供冷的转换。
两管系统具有管理
方便，一次性投资较小等优点。
本设计对空调精度要求不是很高，故采用两管
制。
而三管制是共用一根回水管，因此冷热有混合损失，运行效率不高，而且
系统水力工况复杂，难于运行。
四管制初投资较高且多占空间。
2、闭式系统的优点
（1）水泵扬程仅需克服循环阻力，与楼层数无关，仅取决于管路长度和阻
力。
（2）循环水不易受污染，管路腐蚀情况比开式系统小。
（3）不需要设回水池，但要设一个膨胀水箱。
膨胀水箱尽量接至水泵入口，
其管上不用装设阀门。
（4）水泵可以安装在系统内任意位置。
缺点：
蓄冷能力小，低负荷时冷冻机也需经常开启；膨胀水箱的补水有时
需要加压泵。
3、同程和异程系统的选择
同程系统的特点是通过各个环路的管路的总长度都相等。
由于通过最近立
管的循环环路与通过最远立管的循环环路的总长度相等，故压力损失易于平衡。
但同程系统的管材消耗量要多些。
异程系统的特点是通过各个立管的循环环路
的总长度不相等。
由于异程系统供、回水干管的总长度短，故节省管材。
但在
机械循环中，由于作用半径大，连接立管多，因此通过各个立管环路的压力损
失较难平衡。
初调节不当时，就出现近立管流量超过要求而远立管流量不足，
即水平失调。
另外，对于异程系统，往往出现前端用户的水力稳定性极好而末端用户水
力稳定性很差的情况。
但对于同程系统，如果设计合理，可以避免前后端用户
水力稳定性相差悬殊的问题。
与异程系统不同的是，同程系统水力稳定性最差
的用户往往出现在网络中部，这也是同程系统有时会出现中部用户供热空调效
果差甚至出现倒流的原因。
由于大楼层面积较大，为了避免使用中出现严重水
力不平衡问题，采用同程式。
4、定流量和变流量系统
定流量系统中循环水量为定值，负荷变化时，减少制冷量或供热量改变供
回水温度的系统。
定水量系统简单，不要变水量定压控制，用户采用三通阀，
改变表冷器的水量，但总管路中水量始终按照最大负荷运行，使水泵无效能耗
很大。
定水量系统一般适应于间歇性降温和空调面积小，只有一台冷冻机和水
泵的系统。
定流量系统中末端大部分采用双位三通阀进行调节。
变流量系统，
保持供水温度在一定的范围内，当负荷变化时，改变供水量的系统。
变水量系
统的水泵能耗随负荷减少而降低，但需要采用供、回水压差进行台数和流量控
7
制，采用变频泵调节水泵流量。
变水量系统适应于大面积空调全年运行的系统。
变水量系统各用户的流量采用自动控制，负荷侧常采用双通调节进行控制。
第3.3节系统方案的确定
综合以上方案的比较，对该设计的中央空调系统采用下述方案：
对于塔楼四层到十六层办公和宾馆客房用房采用风机盘管加独立新风系
统，由于建筑使用功能的限制和层高有限，每层没有独立的新风机房，则新风
机组采用吊顶式新风机组；裙楼商业用房高大空间采用全空气系统，并且设有
空气处理机组机房。
根据土建资料，裙楼的各层均设置一台空气处理机组，承担该区域的负荷
和风量。
而塔楼的的各层新风机组将所需的新风处理室内焓值不承担室内湿负
荷。
第4章空调负荷计算
第4.1节空调负荷的概念
为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；
相反，为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；为了维持房间相对
湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
房间冷、热、湿负荷也是确定空调
系统送风量及各种设备容量的依据。
主要冷负荷由以下几种：
1．外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷；
2．内围护结构冷负荷；
3．外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；
4．透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷；
5．设备散热引成的冷负荷；
6．人体散热引起的冷负荷；
7．照明散热引起的冷负荷；
在冷负荷的计算方法上，本设计采用冷负荷系数法计算空调冷负荷。
主要热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗
热量；其中围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量（朝向修正、风力
附加、外门开启附加、高度附加等），由于在空调房间内的空气为正压，故由门
窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量不予考虑。
在热负荷的计算方法上，也采用热
负荷系数法计算空调热负荷。
主要湿负荷有人体散湿量和敞开水表面散湿量，根据本建筑的特点，
只计算人体散湿量。
第4.2节主要计算公式
4.2.1冷负荷
[5]
1.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
QAKttkkt
cτcτdαρR
（4-1）
式中——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
2；——外墙和屋面的面积，m
9
2
——外墙和屋面的传热系数，W（m℃），由《暖通空调》附录2-2和附
录2-3查取；
——室内计算温度，℃；
——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃，由《暖通空调》附录2-4
和附录2-5查取；
——地点修正值，由《暖通空调》附录2-6查取；
——吸收系数修正值，取=1.
升级会员 