鄭州市某辦公樓中央空調設計

《空調工程》課程設計說明書設計題目：鄭州某辦公大樓的空調設計系別：建筑環(huán)境與能源工程班級：學號：姓名：完成時間：指導教師：目錄一、設計目的………3二、設計內容………3三、設計要求…………3四、設計任務及及依據(jù)………………4五、負荷計算………5六、房間的空氣氣處理方案案及送風量量的確定…12七、風機盤管系系統(tǒng)水力計計算…………………14八、新風系統(tǒng)風風管水力計計算…………………20九、管道保溫設設計…………………21十、消聲與減振振設計……………22十一、參考文獻獻………23一、設計目的課程設計的目的旨在提高學生運用所學的理論知識解決實際問題的能力，需要學生充分發(fā)揮主觀能動性，運用現(xiàn)有的設計參考資料，解決設計中遇到各種問題。二、設計內容完成所給建筑物的中央空調系統(tǒng)的部分設計。內容涉及到：冷負荷計算，水利計算，管道安裝，氣流組織，制冷技術。三、設計要求：（一）初步設計：學生接受設計任務后，熟習土建圖紙與原始資料，查閱和收集資料，對設計對象選擇多種空調方式，經(jīng)過綜合比較后，最后選定一種較好的方案。根據(jù)有關設計規(guī)范及概算指標，對冷負荷進行初步估算，初步確定冷源方式、容量、臺數(shù)、機房位置和面積并確定送、排風方式。（二）施工圖設計1．設計計算⑴計算室內冷、、濕負荷；⑵確定設計方案。包括系統(tǒng)劃分、空氣處理過程設計、計算總冷量、、總風量；⑶根據(jù)冷量和風量確定選用空氣處理設備和制冷設備、繪出空氣處理系統(tǒng)草圖；⑷進行系統(tǒng)風道布置及管道水力計算2．繪圖圖紙應包括首頁圖、空調系統(tǒng)布置平面圖、系統(tǒng)圖、大樣圖、機房布置平面圖、系統(tǒng)圖、大樣圖。四、設計任務及依據(jù)4.1工程概況本設計對象為鄭州市某三層辦公樓，大樓共三層，主要有：辦公室，會議室，大廳等，預計將機房布置于房頂設備間。本工程空調設計的任務包括本大樓通風設計。工作時間：8：00——12：00；14：00——18：004.2設計依據(jù)4.2.1鄭州市室外空調設計參數(shù)鄭州室外空氣氣象參數(shù)：夏季空調室外干球溫度：34.40゜C，夏季室外平均風速：3m/s，夏季空調房間處理溫度：26゜C，夏季空調房間處理相對濕度：60％，五、負荷計算維護結構參數(shù)外墻：240mm磚墻，K=1.08w/㎡*℃，衰減度：36.03延遲時間：10h；外窗、外門：單層玻璃鋼窗、玻璃外門，K=6.40w/㎡*℃，無外遮陽，窗的有效面積系數(shù)：0.85,面積：F=4.8㎡；屋頂：瀝青膨脹珍珠巖保溫層（60mm），K=1.05w/㎡*℃，衰減度：15.83延遲時間：5.9h；內墻與樓板：內墻為120mm磚墻，內外粉刷，樓板為80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，上鋪水磨石預制塊，下面粉刷，鄰室和樓下房間均為空調房間，室溫均相同。室內設計溫度：26℃室內壓力稍高于室外大氣壓力。冷負荷計算外墻和屋頂?shù)睦湄摵蒀LQτ=KF△tτ-ε式中F—圍護結構的面積，m2；K—圍護結構的傳熱系數(shù)，W/(m2?℃)△tτ-ε—作用時刻下，維護結構的負荷計算溫差，簡稱負荷溫差，見教材附錄2-10（墻體）2-11（屋頂）。外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷CLQτ=KF△tτ式中F—圍護結構的面積，m2；K—圍護結構的傳熱系數(shù)，W/(m2?℃)△tτ—計算時刻的負荷溫差，℃外玻璃窗日照得熱引起的冷負荷CLQ=xgxdCnCsFJj.t式中—窗的有效面積系數(shù)F—窗口面積，m2；—地點修正數(shù)；Jj.t—計算時刻下，透過無遮陽設施窗玻璃太陽輻射的冷負荷強度W/m2見教材附錄2-13。設備，照明，人體散熱得熱形成的冷負荷CLQt=QJXt-T式中Q——設備照明人體的得熱；T——設備投入使用時刻或開燈時刻或人員進入房間時刻，h;t-T——從設備投入使用時刻或開燈時刻或人員進入房間時刻到計算時刻，h.JXt-T——t-T時間的設備負荷強度系數(shù)（附錄2-14），照明負荷強度系數(shù)（附錄2-15），人體負荷強度系數(shù)（2-16）。人體散濕負荷人體散濕量可按下式計算D=0.001φng式中D——散濕量，㎏/h；φ——群集系數(shù)n——計算時刻空調房間內的總人數(shù)；g——一名成年男子的小時散濕量，六、房間的空氣處理方案及送風量的確定空氣處理方案該辦公樓中所有房間采用風機盤管+獨立新風系統(tǒng)。這種方式布置靈活，各房間可獨立調節(jié)室溫，房間沒人的時候可方便地關掉房間末端（關風機），不影響其他房間，從而比其它系統(tǒng)較節(jié)省運轉費用，此外房間之間空氣互不串通，冷量可由使用者進行一定調節(jié)。獨立新風系統(tǒng)既提高了該系統(tǒng)的調節(jié)和運轉的靈活性，且進入風機盤管的供水溫度可適當提高，水管的結露現(xiàn)象可得到改善。新風采用分層設置水平式新風系統(tǒng)，處理到室內空氣焓值，不承擔室內負荷，新風通過新風管道直接送入各空調空調房間。風機盤管采用二管制，各辦公室不單獨設排風系統(tǒng)，通過窗戶縫隙滲透排風，廁所設排風扇進行排風。會議室多功能廳等人員密集，新風比較大，因此本設計將在這些房間設置排風扇，以保證新風能順利進入房間。在過渡季節(jié)，關閉制冷系統(tǒng)、風機盤管和新風系統(tǒng)，采用開窗進行自然通風降溫。風機盤管的控制方法：手動三檔開關選擇風機的轉速，手動季節(jié)轉換開關；風機與水路閥門聯(lián)鎖，由室內溫度控制電動二通閥的啟或閉，當二通閥斷電后能自動切斷水路。送風量計算確定新風處理狀態(tài)：根據(jù)室內空氣In線、新風處理后的機器露點相對濕度和風機溫升，即可定出新風處理后的機器露點L空調房間的總送風量確定方法如下：由房間熱濕比ε和95%的相對濕度線交點確定送風狀態(tài)點O點，然后算出室內狀態(tài)點N點和送風狀態(tài)點O點之間的焓差（hn-ho），再用空調房間的室內負荷除以以上算出的焓差即得空調房間的總送風量G?？偹惋L量G減去新風量Gw即為空調房間風機盤管的風量GF。以大廳為例該過程在焓濕圖上表示如圖：OO空氣處理計算:風機盤管加新風系統(tǒng)空氣處理過程--------------------新風處理到與室內等焓N--DB(℃):25WB(℃):19.4DP(℃):16.7H(kJ/kg.干空氣):55.9D(g/kg.干空氣):12.034相對濕度(%):60W--DB(℃):35WB(℃):26DP(℃):23H(kJ/kg.干空氣):81.48D(g/kg.干空氣):17.982相對濕度(%):50L--DB(℃):20.6WB(℃):19.4DP(℃):18.9H(kJ/kg.干空氣):55.9D(g/kg.干空氣):13.835相對濕度(%):90K--DB(℃):21.6WB(℃):19.7DP(℃):18.9H(kJ/kg.干空氣):56.935D(g/kg.干空氣):13.835相對濕度(%):84.63M--DB(℃):18WB(℃):16.4DP(℃):15.5H(kJ/kg.干空氣):46.331D(g/kg.干空氣):11.1相對濕度(%):85O--DB(℃):19.2WB(℃):17.6DP(℃):16.7H(kJ/kg.干空氣):49.951D(g/kg.干空氣):12.034相對濕度(%):85.27室內全熱冷負荷(kW):52.271室內顯熱冷負荷(kW):52.271室內潛熱冷負荷(kW):0室內濕負荷(g/s):0室內熱濕比(kJ/kg):+∞新風帶入室內全熱冷負荷(kW):3.106新風帶入室內顯熱冷負荷(kW):-10.107新風帶入室內潛熱冷負荷(kW):13.213新風帶入室內濕負荷(g/s):5.404※注：負值表示新風承擔了室內部分的冷負荷或者濕負荷新風處理機組全熱冷負荷(kW):76.74新風處理機組顯熱冷負荷(kW):46.453新風處理機組潛熱冷負荷(kW):30.287新風處理機組濕負荷(g/s):12.44新風處理機組熱濕比(kJ/kg):6168.9風機盤管承擔全全熱冷負荷荷(kW)::55.3377風機盤管承擔顯顯熱冷負荷荷(kW)::42.1141風機盤管承擔潛潛熱冷負荷荷(kW)::13.2236風機盤管承擔濕濕負荷(g/s)):5.4404風機盤管承擔熱熱濕比(kJ/kkg):1102488.2風量關系:新風風量(m^^3/h)):90000室內回風風量((m^3/hh):177361..841室內送風風量((m^3//h):2263611.8411風機盤管送風風風量(m^3//h):1173611.8411點標識意義:N--室內點W--室外點L--新風處理理露點K--新風管道道溫升點M--風盤處理理點O--送風點七、風機盤管空空調系統(tǒng)水水力計算.詳細計算過程及及結果見Exceel表格八、新風系統(tǒng)風風管水力計計算詳細計算過程及及結果見Exceel表格九、管道保溫設設計風管的保溫設計計1、暖通空調設備與與管道需要要保溫、隔隔熱的原因因主要有：：⑴減少系統(tǒng)的冷熱熱損失，節(jié)節(jié)能且保證證輸送的冷冷熱媒參數(shù)數(shù)不偏離用用戶要求⑵防止設備或管道道溫度過高高，而致人人燙傷，或或引起易燃燃物爆炸，或或輻射強度度過高而造造成對人的的損害⑶防止設備或管道道溫度過低低而結露2、保溫隔熱結構保溫隔熱結構由由防腐層、保保溫層和保保護層組成成。管道經(jīng)經(jīng)受介質的的內腐蝕和和空氣、土土壤的外腐腐蝕，影響響系統(tǒng)的正正常運行和和使用壽命命。減輕鋼鋼管內的腐腐蝕的有效效途徑是采采用有效的的水處理方方法?？稍谠诠艿?、設設備表面刷刷涂料防外外腐蝕。保保溫層由保保溫材料構構成，是實實現(xiàn)保溫隔隔熱的主要要組成部分分。保溫材材料應具有有導熱系數(shù)數(shù)小，重量量輕，有一一定的機械械強度，吸吸水率小，不不腐蝕管材材的特點，另另外還應考考慮易于安安裝施工，造造價低和使使用壽命長長。保護層層的作用是是防止保溫溫層受到碰碰撞是破損損，防止水水分侵入保保溫層降低低其性能，美美化外觀。由由于金屬保保護層造價價高且易腐腐蝕，本設設計采用玻玻璃鋼。按防止結露的保保溫層計算算公式為：：δ=λ[（tl-tng）/（twg-tl）]/αwg其中：δ——防止結露露的保溫層層最小厚度度，mm；λ—保溫材料導熱系系數(shù)，采PEF聚乙烯高高發(fā)泡保溫溫材料其導導熱系數(shù)為為0.0334+0..000112tmw/m℃，tm為管道內內介質與管管道周圍空空氣露點溫溫度的平均均溫度；αwg—保溫層層外表面換換熱系數(shù)，一一般為5.8--11.66w/m22℃，取8.955w/mm2℃；tl—保溫層外外的空氣露露點溫度，（為為了安全起起見應該22℃的差值）如如果在空調調房間內，應應該按空調調房間的參參數(shù)來確定定，如果不不在空調房房間內，則則應該按照照室外最熱熱月計算參參數(shù)（干球球溫度為335.8℃，濕球溫溫度27..7℃）確定，為為25.338℃；tng—管道內介介質溫度，對對于風管取取14℃；twg—室外空氣氣溫度，由由于風管基基本都在空空調房間內內取26℃。對于在空調房間間的風管，其其保溫層為為：δ=0.036604×[[（19.66-14）/（26-119.6）]/88.95==0.00043m==4.3mmm對于不在空調房房間的風管管δ=0.036652×[[(25..38-114)/((35.88-25..38)]]/8.995=0..00788m=7.8mmm由于在空調房間間內的風管管在剛剛啟啟動空調系系統(tǒng)的時候候，保溫層層外的參數(shù)數(shù)依然未達達到設計參參數(shù)，容易易產生凝結結水，為了了在空調系系統(tǒng)剛剛啟啟動時也能能滿足要求求，應該取取以上兩個個公式計算算的最大值值，即為77.8mmm，取8mmm。3、冷凍水管的保溫溫設計計算公式為:（d+2δ）ln[（d+2δ）/d]=2λ[（tl-tng）/（twg-tl）]/αwg其中：δ——防止結露露的保溫層層最小厚度度，mm；λ—保溫材料導熱系系數(shù)，采PEF聚乙烯高高發(fā)泡保溫溫材料其導導熱系數(shù)為為0.0334+0..000112tmw/m℃，tm為管道內內介質與管管道周圍空空氣露點溫溫度的平均均溫度；αwg—保溫層層外表面換換熱系數(shù)，一一般為5.8--11.66w/m22℃，取8.144w/mm2℃；tl—保溫層外外的空氣露露點溫度，（為為了安全起起見應該22℃的差值）如如果在空調調房間內，應該按按空調房間間的參數(shù)來來確定，如如果不在空空調房間內內，則應該該按照室外外最熱月計計算參數(shù)（干干球溫度為為35.8℃，濕球溫溫度27..7℃）確定，為為25.338℃；tng—管道內介介質溫度，在在室內取226℃，室外的的取35..8℃，為了安安全起見取取后者；twg—管道外空空氣溫度，對對于空調循循環(huán)水管取取7℃；d—保保溫前管道道的外徑，mm。根據(jù)計算公式，當當空調循環(huán)環(huán)水溫度為為7℃時，各種種管徑的保保溫層厚度度如下：表10.1空調調冷凍水管管的保溫層層厚度公稱直徑DN20DN25DN32DN40DN50DN65保溫層厚度mmm151515151515公稱直徑DN80DN100DN125DN150DN200DN250保溫層厚度mmm151515151515凝結水管的保溫溫設計冷凝水的設計溫溫度為7℃，則各種種管徑的保保溫層厚度度為：DN20和DN25的凝結水水管為5mm，DN32的凝結水水管為100mm。十、消聲與與減振設計計噪聲控制有兩個個方面：一一是暖通空空調系統(tǒng)服服務對象的的噪聲控制制；二是暖暖通空調系系統(tǒng)設備房房的噪聲控控制。噪聲聲往往是影影響室內聲聲環(huán)境的一一個主要因因素，為了了給用戶提提供一個清清靜的環(huán)境境，必須對對可能產生生噪聲的地地方采取相相應的消聲聲措施，具具體策略如如下:通風機、水水泵、電動動機等安裝裝在彈和支支架要隔振振，通過高高噪聲房間間的管道要要做隔聲處處理，避免免振動或者者高噪聲傳傳入管內；；末端采用用消聲軟管管與風口連連接，以防防止其流通通過調節(jié)閥閥時產生的的噪聲傳入入室內；空空氣處理機機組混風處處和機組出出口設置靜靜壓箱，內內貼消聲材材料；在必必要的地方方設置消聲聲器或消聲聲彎頭。機房內各種有運運動部件的的設備都會會產生振動動，它直接接傳給基礎礎和連接的的管件，并并以彈性波波傳到其他他房間去，又又以噪聲的的形式出現(xiàn)現(xiàn)。另外，振振動還會引引起構件（如如樓板）、管管道振動，有有時會危害害安全。因因此對振源源必須采取取隔振措施施。制冷主主機、水泵泵、空氣處處理機組、鍋鍋爐等設備備的接口均均采用軟接接頭連接。軟軟接頭有二二種：橡膠膠軟接管和和不銹鋼波波紋管。前前者隔振減減噪的效果果很好，但但是不能耐耐高溫高壓壓，其耐腐腐蝕性能也也很差?？?/p>