空調(diào)系統(tǒng)課程設計報告說明書

1、-. z.- - - .可修編 .課程設計說明摘要本設計為*市*住宅樓通風及空氣調(diào)節(jié)工程設計，該高層建筑是一幢集住宅、商場的綜合大樓。本設計內(nèi)容主要包括住宅的采暖設計，商場的空調(diào)設計和排風設計。本次設計中，對于商場大空間的房間采用了全空氣系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)中，采用方形散流器平送方式。對于較小空間的房間采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)。關鍵字：暖通空調(diào)；全空氣系統(tǒng)；風機盤管加獨立新風系統(tǒng)。-. z.目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc201850965摘要HYPERLINK l _Toc2018509661、緒言HYPERLINK l _Toc20185096711建筑

2、概況1HYPERLINK l _Toc20185096812 設計任務1HYPERLINK l _Toc20185096913 設計目的1HYPERLINK l _Toc2018509702、設計依據(jù)及指導思想HYPERLINK l _Toc20185097121 建筑專業(yè)提出的平面圖和剖面圖2HYPERLINK l _Toc20185097222 設計任務書2HYPERLINK l _Toc20185097323 設計根本參數(shù)2HYPERLINK l _Toc20185097424 國家主要規(guī)*和行業(yè)標準2HYPERLINK l _Toc20185097525 土建資料4HYPERLINK

3、l _Toc20185097626 設計指導思想43、 通風空調(diào)設計HYPERLINK l _Toc20185098631 體形系數(shù)及窗墻比5HYPERLINK l _Toc20185098732 傳熱系數(shù)的選擇5HYPERLINK l _Toc20185098833 冷負荷的組成5HYPERLINK l _Toc20185099734 負荷計算5HYPERLINK l _Toc20185100035 系統(tǒng)形式確實定9HYPERLINK l _Toc20185100036 商場各層空調(diào)設計11HYPERLINK l _Toc20185100037回風系統(tǒng)設計163. 8 設備選型HYPERLI

4、NK l _Toc20185100017HYPERLINK l _Toc20185100039消聲計算18 總結(jié)HYPERLINK l _Toc20185100019致謝HYPERLINK l _Toc201851000附表A：商場一層空調(diào)負荷計算表附表B：商場二層空調(diào)負荷計算表附表C：商場三層空調(diào)負荷計算表附表D：商場一層風管水力計算表附表E：商場二層風管水力計算表附表F：商場三層風管水力計算表附表G：商場三層水管水力計算表緒言11建筑概況本設計選擇的對象是*市*商住樓， 東經(jīng)118.8，北緯32，據(jù)熱氣象分區(qū)為夏熱冬冷地區(qū)。本工程是集商業(yè)、住宅和停車場為一體的綜合性公共建筑。建筑正立面為南

5、向，該建筑物地上26層，地下1層?？偨ㄖ娣e為27669.29，建筑高度84m。其中，地下一層為停車場，其中1到3層為商場，到26層為住宅，本次設計空調(diào)局部為一層到三層商場空調(diào)系統(tǒng)設計，空調(diào)設計要求能夠?qū)崿F(xiàn)夏季供冷和冬季供熱，以滿足人體的舒適要求和節(jié)能要求。12 設計任務根據(jù)確定的室內(nèi)外氣象條件，土建資料，人體舒適要求及熱源情況設計該建筑物商場局部的空調(diào)系統(tǒng)和排風設計。13 設計目的本次設計為大三課程設計，要求根據(jù)專業(yè)有關規(guī)*和標準，綜合應用所學知識在教師指導下獨立分析解決專業(yè)工程設計問題，培養(yǎng)整體設計的觀念，能夠利用語言，文字和圖形表達設計意圖和技術問題。2設計依據(jù)及指導思想21 建筑專業(yè)提

6、出的平面圖和剖面圖22 設計任務書23 設計根本參數(shù)1根據(jù)建筑物所在的地區(qū)是*，按空調(diào)設計手冊等有關規(guī)定確定。*地區(qū)的采暖和空調(diào)室外參數(shù)為： 表2.1經(jīng)度緯度夏季大氣壓(hPa)夏季空調(diào)室外干球溫度 夏季空調(diào)室外濕球溫度夏季空調(diào)日平均溫度夏季計算日較差()11883210043528.331.46.90夏季室外平均風速(m/s)最熱月相對濕度(%)冬季大氣壓(hPa)冬季采暖室外干球溫度冬季空調(diào)室外干球溫度冬季室外平均風速(m/s)最冷月相對濕度(%)2.681.001025.2-3.00-6.003.8073.002 室內(nèi)設計參數(shù)為：室內(nèi)要求溫度夏季保持26，冬季按各房間使用情況綜合確定。2

7、4國家主要規(guī)*和行業(yè)標準采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)*GB50019-2003； 空氣調(diào)節(jié)設計手冊，1996;住宅設計規(guī)* GB096-19990-20003；民用建筑節(jié)能設計標準GB5018-2005；住宅建筑規(guī)* GB50189-2005;實用供熱空調(diào)設計手冊：，1993.高層民用建筑設計防火規(guī)*GB50045-200525 土建資料 1外墻：300mm厚加氣混凝土砌塊熱橋外貼70mm厚聚苯板；2屋面構(gòu)造：自上而下(1)40mm水泥砂漿臥鋪地磚；(2)10mm防水層；(3)20mm水泥砂漿找平層；(4)70mm白灰爐渣找坡層；(5)100mm現(xiàn)澆鋼筋砼板；(6)20mm白灰砂漿面層；(6)35

8、mm保溫層擠塑聚苯板3窗戶：鉛合金中空玻璃窗26 設計指導思想課程設計是大學三年學習的一次全面總結(jié)，要綜合運用所學的根底理論和專業(yè)知識以及貫徹科學、節(jié)能、綠色系統(tǒng)的總則，并聯(lián)系實際來解決工程設計問題。通過畢業(yè)設計，明確設計程序，設計內(nèi)容及各設計階段的目的要求。并滿足國家及行業(yè)有關規(guī)*規(guī)定的要求，利用國內(nèi)外先進的空調(diào)技術及設備，創(chuàng)立安康舒適的室內(nèi)空氣品質(zhì)及環(huán)境。空調(diào)設計31 體形系數(shù)及窗墻比： 由本建筑根本參數(shù)可得本建筑物體形系數(shù)為0.184，小于0.3，符合節(jié)能標準。 窗墻比：東西向： 0 南向： 0.211 北向： 0.57432傳熱系數(shù)的選擇：(單位：W/M2K)傳熱系數(shù)： 表3.1外墻外

9、窗內(nèi)門內(nèi)墻屋面 外樓板05653.3411.61.20520.5533 冷負荷組成1通過圍護構(gòu)造傳入室內(nèi)的熱量2通過外窗進入室內(nèi)的太陽輻射熱量3人體散熱量4照明散熱量5設備、器具、管道以及其他室內(nèi)熱源的散熱量6食品或物料的散熱量7滲透空氣帶入室內(nèi)的熱量8伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱量34 負荷計算冷負荷.外墻與屋頂：Qc()= KAtc()-tR tc()=tc()+tdkakp上式中 Qc(t)外墻或屋面的逐時冷負荷 K外墻或屋面的傳熱系數(shù) A外墻或屋面的面積 tR室內(nèi)計算溫度tc()外墻或屋面的逐時冷負荷計算溫度td地點修正值tc()ka外外表放熱系數(shù)修正值kp吸收系數(shù)修正值.內(nèi)圍護構(gòu)造冷負

10、荷：當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷可按下式計算：Qc()= KAtc()-tR 一般來說，非空調(diào)鄰室溫度波動較室外平緩的多，通過內(nèi)墻、樓板、門窗、等內(nèi)圍護構(gòu)造向空調(diào)房間傳熱形成的冷負荷可按下述穩(wěn)定傳熱負荷來估計：Qc()=KiAi(to.m+ta-tR)式中 Qc()穩(wěn)定熱負荷,W to.m夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度，tR夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度ta鄰室溫升.外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷：Qc()=CwKwAw(tc() +td -tR) 式中：Cw傳熱系數(shù)修正值td地點修正值Aw窗口面積Kw外玻璃窗傳熱系數(shù)tc()外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值.透過

11、玻璃窗日射得熱形成的逐時冷負荷：Qc= CaAwCsCiDjma*CLQ式中 Ca窗戶的有效面積系數(shù)，Djma*地點修正系數(shù)，按規(guī)*取值 Cs窗玻璃的遮陽系數(shù)，Ci窗內(nèi)遮擋設施的遮陽系數(shù)， CLQ窗玻璃冷負荷系數(shù).照明：Qc()=1000n1n2NCLQ 式中 N-照明燈具所需功率n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)n2燈罩隔熱系數(shù) CLQ照明散熱冷負荷系數(shù).人體：顯熱形成的冷負荷：Qc()=qsnCLQ 式中qs不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散熱量 CLQ人體顯熱散熱冷負荷系數(shù) n室內(nèi)全部人數(shù)群集系數(shù)潛熱形成的冷負荷：Qc=qlnQc人體潛熱散熱形成的冷負荷ql不同室溫呵勞動性質(zhì)成年男子潛熱散熱量n室內(nèi)全

12、部人數(shù)群集系數(shù).濕負荷人體：mw=0.278ng0.000001式中 mw人體散濕量kg/s g成年男子的小時散濕量 g/h n、同上式.建筑供暖設計熱負荷根本公式傳熱系數(shù)確實定：外墻外窗外門內(nèi)門內(nèi)墻屋面 外樓板063.45251.81.50550.58.圍護構(gòu)造的根本耗熱量Qj=KjAj(tRto.w)式中 Kj圍護構(gòu)造的傳熱系數(shù)；Aj圍護構(gòu)造的計算面積；tR冬季室內(nèi)空氣的計算溫度； to.w冬季室外空氣的計算溫度；圍護構(gòu)造的溫差修正系數(shù)；.圍護構(gòu)造的附加修正耗熱量朝向修正率基于太陽輻射得熱量對房間供暖得有力作用和各朝向房間溫度平衡要求而提出的對各局部根本耗熱量的附加或附減百分率。表3.2圍

13、護構(gòu)造朝向朝向修正率/北、東北、西北010東、西-5東南、西南-10-15南-15-302)風力附加率風力附加耗熱量是考慮室外風速超出常規(guī)而對圍護構(gòu)造根本耗熱量的修正。由于我國大局部地區(qū)冬季室外平均風速大多在23m/s左右，一般建筑不考慮風力附加，本設計中也不加以考慮。3外門附加率為加熱開啟外門時侵入的冷空氣，對于短時間開啟無熱風幕的外門，可以用考慮外門附加率。陽臺門不應考慮外門附加率。4高度附加率是在考慮房間高度過大時，由于存在豎向溫度梯度而使圍護構(gòu)造根本耗熱量附加的耗熱量。房間高度大于4m時，每高出1m應附加2，但總的 附加率不因大于15?？偀嶝摵蔀樗袊o構(gòu)造的熱負荷總量與設備照明散熱量

14、逐時最小值的差值。新風負荷計算Q=Moho-hR Q夏季新風冷負荷； Mo新風量； 按每人20m3/h算，即mo=1.220/3600=0.00667kg/s. Mo=mon,n為室內(nèi)人數(shù) ho室外空氣的焓值； hR室內(nèi)空氣的焓值；以商場三層為例，房間負荷計算見：附表A：商場一層空調(diào)負荷計算表附表B：商場二層空調(diào)負荷計算表附表C：商場三層空調(diào)負荷計算表35 系統(tǒng)方案確定傳統(tǒng)的空調(diào)方案有單風道一次回風系統(tǒng)和風機盤管加獨立新風的空調(diào)方式。下面就集中式系統(tǒng)和風機盤管+獨立新風進展比擬：表4.1比擬工程集中式風機盤管加新風設備布置與機房空調(diào)與制冷設備可以集中布置在機房機房面積較大有時可以布置在屋頂上

15、只需要新風空調(diào)機房面積風機盤管可以安裝在空調(diào)房間里分散布置，敷設各種管線較麻煩風管系統(tǒng)空調(diào)送回風管系統(tǒng)復雜，布置困難支風管和風口過多時不易平衡放室內(nèi)時，不接送、回風管；當系統(tǒng)和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時，新風量較小維護運行1. 空調(diào)與制冷設備集中在機房內(nèi)，便于管理和維修布置分散，維護與管理不便，系復統(tǒng)雜，易漏水溫濕度 控制可嚴格控制溫度和相對濕度室內(nèi)要求嚴格時，難以滿足要求。空氣過濾與凈化可以采用初效、中效和高效過濾器，滿足室內(nèi)空氣清潔的不同要求。采用噴水室時，水與空氣直接接觸，易受污染，須經(jīng)常換水過濾性能差，室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足消聲隔震可以有效的采取消聲和隔震措施必須采用低噪聲風機，才能保證

16、室內(nèi)要求風管互相串通空調(diào)房間之間有風管連通，使各個房間互相污染。當發(fā)生火災時會通過風管迅速蔓延各個房間之間不會互相污染使用壽命使用壽命長使用壽命長安裝設備和風管安裝工程量大，周期長安裝投產(chǎn)快節(jié)能和經(jīng)濟可以根據(jù)室外氣象參數(shù)變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行對熱濕負荷不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟局部房間停頓空調(diào)，系統(tǒng)仍運行，不經(jīng)濟靈活性大，節(jié)能效果好盤管可冬夏兼用，內(nèi)壁結(jié)垢，降低傳熱效率無法實現(xiàn)全年多工況調(diào)節(jié)表12.集中式系統(tǒng)和風機盤管+獨立新風進展比擬表風機盤管和誘導器的比擬: 表4.2風機盤管誘導器優(yōu)點噪聲??；系統(tǒng)分區(qū)進展調(diào)節(jié)控制較容易；體積小，布置和安裝方便；對于將來建筑的擴建，增設機組，實現(xiàn)

17、比擬容易。風道斷面小；空氣處理室??；空調(diào)機房占地??；風機耗電量小。缺點因布置在室內(nèi)，需要建筑上的協(xié)調(diào)；分散，維修管理工作量大，本身解決新風量困難，靜壓小，不可能使用高性能的過濾器；有旋轉(zhuǎn)部件，對加工質(zhì)量要求高。初投資高；管道復雜；在過度季節(jié)也不能大量使用新風。通過以上的空調(diào)系統(tǒng)的比擬，結(jié)合實際的空調(diào)建筑可以看出在大空間的空調(diào)房間一般都采用集中式空調(diào)系統(tǒng)，這種空調(diào)方式送風量大，可以充分進展換氣，室內(nèi)空氣污染小，過度季節(jié)新風可以調(diào)節(jié)，由于空氣處理設備集中在機房，管理維護方便；集中式空調(diào)可以實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，到達經(jīng)濟的效果：在一些寫字樓和辦公樓的空調(diào)房間普遍采用風機盤管+獨立新風的空調(diào)方式

18、，風機盤管可獨立調(diào)節(jié)室溫，各空調(diào)房間的空氣調(diào)節(jié)互不影響。集中式空調(diào)系統(tǒng)分一次回風系統(tǒng)和二次回風系統(tǒng)，兩者差異在于一次回風系統(tǒng)用再熱器解決送風溫差受限制的問題，而二次回風系統(tǒng)則采用在噴水室后與回風再次混合的方法代替再熱器。綜上所述：本設計商場一層采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)，二層和三層選用集中式全空氣一次回風式系統(tǒng)。36 商場各層空調(diào)設計 空氣處理分析及風量計算1風量計算及焓濕圖：一1商場一層：以商場一為例：最大冷負荷出現(xiàn)在13：00，其值為9245.37W，濕負荷為1.593g/s，熱濕比為5803.75。采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)。2新風量計算：新風量確實定包括三個方面，稀釋人群本身和活動所產(chǎn)

19、生的污染，補充排風量，保持正壓新風量，為前兩局部所得和與第三局部比擬取最大值。3在本室中，新風量計算按人員算：V=nv,=3520=700M3/h4空氣處理過程用焓濕圖：5新風冷負荷: 9.2kw送風量: 2006 M3/h 回風量：1306 M3/h6換氣次數(shù)校核：n=V/v=2006/334.4=65次。符合要求。二1二層商場：最大冷負荷出現(xiàn)在13：00，其值為96343W，濕負荷為16.389g/s,熱濕比為5878.5,其新風量按人員計算：V=nv=36020=7200M3/h.采用一次回風系統(tǒng)。2焓濕圖：3系統(tǒng)所需冷量: 商場冷負荷: 96.343kw新風冷負荷: 66.681kw

20、送風量: 22519m3/h, 回風量：15319m3/h.4換氣次數(shù)校核：n=V/v=22519/3097.6=7.27次5次，符合要求。三1三層商場：最大冷負荷出13：00，在其值為100.44W，濕負荷為11.92g/s, 熱濕比為7194,新風量計算：V=nv=M3/h.采用一次回風系統(tǒng)。2焓濕圖:3商場冷負荷: 100.44kw新風冷負荷: 66.681kw送風量: 25385kg/s 回風量：18185kg/s4換氣次數(shù)校核：n=V/v=25385/3678.4=6.95次。符合要求。風系統(tǒng)設計送風系統(tǒng)設計的根本任務是：確定風管和風口的形狀和尺寸；計算風管的壓力損失，即風管的水力計

21、算。風管的水力計算方法較多，對于高速送風系統(tǒng)采用靜壓復得法；對于低速送風系統(tǒng)，大多采用等壓損法和假定流速法。等壓損法以單位長度風管的壓力損失相等為前提，在總作用壓力的情況下，取最長的環(huán)路或壓力損失最大的環(huán)路，將總的作用壓力值平均分配給風管的各個局部，再根據(jù)各局部風量和所分配的壓力損失值確定風管的尺寸；假定流速法是根據(jù)噪聲和風管本身的強度，并考慮到運行費用來設定。 本設計中，全空氣系統(tǒng)風口用散流器平送，風機盤管加獨立新風系統(tǒng)采用散流器側(cè)送。散流器頂部平送送風系統(tǒng)水力計算以三層商場的送風系統(tǒng)為例：商場的空調(diào)面積798m2，總冷負荷10044W，濕負荷16.32g/s，總風量25385m3/h，新風

22、量為3.0 m3/s。送風方式采用上部平送的的方式。設計擬選用方形散流器作為送風口，每個散流器的出風量為668m3/h。送風系統(tǒng)布置圖如下列圖：以商場三層為例，送風管水力計算見后面附表：注：水力不平衡率一般不超過15%,不平衡率超過15%的在運行時采用閥門調(diào)節(jié)。附表E：商場二層風管水力計算表 附表F：商場三層風管水力計算表注：附表D：商場一層風管的水力計算表為新風系統(tǒng)風管水力計算表 氣流組織計算 以商場三層的送風系統(tǒng)為例：(本計算依據(jù)空氣調(diào)節(jié)設計手冊第二版) (1)三層的凈高為3.6m,總的送風量為25385m/h商場有效面積為964m2,單位面積送風量：Ls=25385/964=17.62m

23、/h,風口個數(shù)為38個，每個散流器的送風量為Ls=25385/38=668m/h。(2)散流器的校核計算：(b)頸部面積F=0.25*0.2=0.05m2頸部風速Vo=L/Nf=( 25385/3600)/(38*0.05)=3.71m2/s實際面積約為頸部面積的90,即 F0=0.050.9=0.045 m2/s散流器實際出口風速 Vo=3.71/0.9=4.12m/s(c)求射流末端速度為0.5 m/s的射程*=KVoA(1/2)/V*-*o=1.1*4.12*0.045(1/2)/0.5-0.07=1.85m其中：K送風口常數(shù)，多層錐面散流器為1.4，盤式散流器為1.1；* 0平送射流原

24、點與散流器中心的距離m，多層錐面散流器取0.07 m；(d)校核工作區(qū)的平均速度 Vm=0.381*1.85/(52/4+3.62)(1/2)=0.16m/s 。 (e)如果送冷風，則室內(nèi)平均風速為Vm=0.2 m/s；送熱風時平均風速Vm=0.12 m/s。所選散流器符合要求。水系統(tǒng)設計本設計當中，商場一層采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)，根據(jù)個房間的冷熱負荷和風量，所選的風機盤管的型號如下：商場三、商場五、商場六、商場八選用42CE004200A,風量為750m3/h,制冷量3.74kw。商場四、商場七、商場九選用42CE003300A,風量為550m3/h,制冷量2.82kw。商場二、商場一采

25、用42CE014300A,風量為2380m3/h,制冷量2.82kw。商場十選用兩個此型號的風機盤管。物業(yè)辦公室選用42CE012300A,風量為2040m3/h,制冷量11.6kw。商場辦公室選用42CE0015200A,風量為900m3/h,制冷量4.5kw。連接風機盤管的水管的分別為供水管、回水管、凝水管。以商場一為例，三種管的水力計算見：附表G：商場三層水管水力計算表3.7 回風系統(tǒng)的設計在本設計空調(diào)系統(tǒng)中，是利用局部的回風和新風混合經(jīng)過處理后送近空調(diào)房間。即滿足了衛(wèi)生要求，空調(diào)運行也經(jīng)濟。采用一定量的回風，能到達節(jié)能的效果，空調(diào)的回風量影響到空調(diào)運行的經(jīng)濟性。一回風口布置方式和吸風速

26、度回風口不應設在射流區(qū)和人員長時間停留的地點；室溫允許波動*圍0.10.2的空調(diào)房間，宜采用雙側(cè)多風口均勻回風；0.51的空調(diào)房間，回風口可以布置在房間的同一撤；1，且室溫參數(shù)一樣或相近似的多房間空調(diào)系統(tǒng)，可采用走廊回風；回風口的回風量應能調(diào)節(jié)，可采用帶對開式多葉閥的回風口，也可采用設在回風支管上的調(diào)節(jié)閥；常用的回風口的型式：單層百葉風口、固定百葉格柵風口、網(wǎng)板風口、蓖孔和孔板風口等。也有與過濾器組裝在一起的條縫活芯回風口。二回風系統(tǒng)的設計(以商場三層為例)：送風量為Ls=25385m/h，回風量為Lh=18185m/h，選用兩個風機，選雙層活動百頁風口，左邊四個，右邊5個，風口尺寸為400*

27、320。以商場三層為例，回風管水力計算見后面附表：附表E：商場二層風管水力計算表 附表F：商場三層風管水力計算表3.8 設備選型空調(diào)機組的選型本次設計中，空調(diào)機組選型為特靈產(chǎn)品LPCQ型立式柜機和吊頂機組。LPCQ型名義工況為：制冷量測定冷水為進水溫度7，進出口溫差5，空氣DB為35，WB為28.3。由于設計工況和名義工況不相符合，故要將名義工況下制冷量換算到設計工況下冷量來選擇型號，本次設計中選型時采用校核性計算：推算公式：式中：Qt,Qs-設計工況下風機盤管全熱制冷量和顯熱制冷量，W Qt.n,Qs.n-名義工況下風機盤管全熱制冷量和顯熱制冷量，Wt1,twb1-設計工況下風機盤管進風干球溫度和濕球溫度，Mw,Mwn-分別為設計工況下和名義工況下水流量，Kg/h所選機組如下：商場一層選擇No8C，4排，風量6876m3/h，對應風機機外靜壓381Pa，風機轉(zhuǎn)速630r/min，電機功率2.2kw；商場二層右選擇No8C，4排，風量10791m3/h，對應風機機外靜壓334Pa，風機轉(zhuǎn)速630r/min，電機功率2.2kw；商場二層右選擇No8C，4排，風量13292m3/h，對應風機機外靜壓391Pa，風機轉(zhuǎn)速710r/min，電機功率