舟山某办公大楼空调设计.doc

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1、浙江海洋学院本科毕业设计 目录目 录摘 要IABSTRACTII1前言12 工程概况22.1 设计依据22.2 设计任务22.3 计算参数22.3.1 室外计算参数（舟山地区）22.3.2 室内空气设计参数22.3.3 房间负荷计算参数的选择23 负荷计算431 夏季冷负荷43.1.1 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷43.1.2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷43.1.3 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷43.1.4 设备散热形成的冷负荷43.1.5 人体散热形成的冷负荷43.1.6 照明散热形成的冷负荷53.2房间的冷负荷计算54 空调通风系统设计134.1系统概述134.2 房间的空气处理方

2、案及送风量的确定及选型134.2.1空气处理方案确定:134.2.2风量计算及选型154.2.3水力计算215 空调水系统设计245.1冷冻水管管径确定245.1.1水系统水力计算详例245. 2水泵选型255.3冷凝水管的设计255.4冷水机组265.5电子水处理仪265.6集水器分水器：275.7机房设备及管路设置：286小结29参考文献30附译文1浙江海洋学院本科毕业设计 中文摘要舟山某办公大楼空调设计范云飞（浙江海洋学院 船舶与建筑工程学院，浙江 舟山 316004）摘 要本工程为舟山某办公大楼空调系统设计，办公大楼主要是以办公为主的独立办公室进行办公，一楼拥有一个接待大厅。目前国内办

3、公大楼中，绝大多数采用的是全空气系统（定风量或变风量）。空气水空调系统中房间的冷负荷或热负荷全靠水来承担，水空调系统的末端装置为风机盘管。我采用的是空气水系统,在舟山特殊的地区选用水地源资源从而不会对环境产生污染。综合初投资、运行、管理费用考虑，冷热源选用大型离心式水冷机组。为满足空气品质要求，整幢大楼的房间均设计了通风系统。首先对各个楼层的各个房间进行了详细的负荷计算，然后是机组的选型，空调区域气流组织的计算，以及水管的管道和流量计算,并对冷冻机房及水系统详细的设计。空气水系统需要在传送冷热水的时候对管道进行很好的保温,从机房的机器到风机盘管末端都需要进行保温工作。关键词：空气水系统;风机盘

4、管;离心式;冷负荷II浙江海洋学院本科毕业设计 英文摘要浙江海洋学院本科毕业设计 英文摘要AbstractThis project is a HVAC system design of a building for working in Zhoushan. The office building is the main office mainly independent office to work, the first floor has a reception hall. At present, all-air system (CAV or VAV) is widely used in o

5、ffice building . Cooling load and heat load in total water air conditioning system take off by water ,end device is the fan coil.I use total water air conditioning system,because in zhoushn this special area Selection of water source resources has no pollution to the environmental science. Comprehen

6、sive initial investment, operation, management cost, selection of large centrifugal chiller. In order to meet air quality request, the whole building room ventilation system are designed. To each floor of each the room carried on detailed of burden calculation combine to refrigeration engine room an

7、d water system design.Then is that the machine set choose a type, current of air in the air condition district organization of calculation, breeze tube of design, and to refrigeration engine room and water system detailed of design. Water system needs to be transmitted the hot and cold water so the

8、pipeline should very good insulation, from the machine room to fan coil end also need insulation.Keywords: The air water system; Fan-coil; Centrifugal; Cooling load 浙江海洋学院本科毕业设计 前言1前言近年来，随着我国经济实力的增强，生活水平的提高，人们对生活质量，特别是生活空间居住环境的要求也在日益提高。当今社会、环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事，如何解决这一问题，已成为全人类的课题，在这种背景下，以环保节能为主要特

9、征的绿色建筑及相应的空调系统应运而生，而水地热泵系统正是满足这些要求的新兴中央空调系统。在绿色环保的同时，节能运行的问题也摆在设计人员的面前。空调系统的设计如何在保证基本需求的前提下，更应满足人员舒适性的要求，同时又符合节能的目的，为业主的使用节省运行费用。这是需要设计人员解决的一个综合问题。随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制，并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于

10、可持续发展。随着地下水热泵工程技术改进和规范化，由于其突出的节能和保护大气环境的功能，还是存在着巨大的潜在的市场。本次设计的课题是对舟山某办公大楼的设计，通过合理、完善的设计，使该办公楼在使用上能充分体现“人性化，节能化”这一现代设计理念的同时，能注重节能、环保等新的设计理念。30浙江海洋学院本科毕业设计 正文浙江海洋学院本科毕业设计 正文2 工程概况2.1 设计依据采暖通风设计手册采暖通风与空气调节设计规范暖通空调常用数据手册第二版 暖通专业教科书5汽车库、修车库、停车场设计防火规范6民用建筑暖通空调设计技术措施7人民防空地下室设计规范2.2 设计任务 完成该办公楼4层空调系统设计任务，使该

11、系统能满足夏季供冷要求。 在计算说明书中应注明所有引用资料（包括数字、文字）的来源，并在其后列表附出所有参考文献（包括设计、安装规范、标准图集等）。 完成图，包括平面图、系统图、大样图、剖面图、设计说明和设备材料表。2.3 计算参数2.3.1 室外计算参数（舟山地区）东经12211 北纬30夏季空调计算干球温度：32夏季空调计算日平均温度： 28.9夏季空调计算湿球温度：27.7夏季通风计算干球温度： 30夏季空调计算相对湿度： 84%夏季大气压力： 1002.5hPa夏季平均风速： 3.2m/s2.3.2 室内空气设计参数根据我国国家标准采暖通风与空气调节设计规范（GBJ1987）的规定，对

12、舒适性空调和采暖，室内计算参数如下：夏季：温度 26相对湿度 4065%风速 不应大于0.3m/s2.3.3 房间负荷计算参数的选择图2-1 外墙类型的选型外墙=200mmk=0.86W/(m2k)=5.9h=0.68f=1.2=15.0图2-2 内墙类型的选型内墙=120mmk=2.37W/(m2k)=5.2h=0.59f=1.6=6.32图2-3 屋面类型的选型=110mmk=0.86W/(m2k)=9.0h=0.33f=2.1=30.3屋顶玻璃类型：窗户所选的玻璃为单层玻璃钢窗，=0.75；中间色内窗帘，无外遮阳，地点修正系数为1，窗户内遮阳系数为0.6，遮阳设施遮阳系数为0.89。3

13、负荷计算31 夏季冷负荷3.1.1 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按： （31）式中 F窗口面积 有效面积系数，单层钢窗0.85 地点修正系数，查空气调节附录2-13 负荷强度，查空气调节附录2-13 室内遮阳设施的遮阳系数，活动百叶0.6 窗玻璃的遮阳系数，标准玻璃1.03.1.2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷按： （32）式中 F 窗口面积计算时刻的负荷温差，附录2-12K 维护结构传热系数，附录2-93.1.3 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起

14、的逐时冷负荷按式： （33）式中 F 窗口面积计算时刻的负荷温差，附录2-11K 维护结构传热系数，附录2-93.1.4 设备散热形成的冷负荷照明设备冷负荷： （34）式中 N电动设备的安装功率n1利用系数，一般取0.7-0.9n2电动机负荷系数，计算机取1n3同时使用系数，取0.5-0.8电动机效率3.1.5 人体散热形成的冷负荷1、人体显热散热引起的冷负荷计算式为： （35） 式中 q不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，表2-18 n室内全部人数 群体系数2、人体潜热散热引起的冷负荷为： （36）式中 ql不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量3.1.6 照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的

15、类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯 （37）荧光灯 （38）式中 N照明灯具所需功率，Kw； n1镇流器消耗功率系数，当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0 n2灯罩隔热系数，取0.5 3.2房间的冷负荷计算以位于第一层的社区中心为例，根据已知条件:（1）建筑平面图如图。层高4.2M。（2）墙体为钢筋混凝土剪力墙，从外到内为：外粉刷，加气混凝土，内粉刷。厚度240，K=0.86（3）屋面构造从上到下为：防水层加小豆石，水泥砂浆找平层，屋面板120空心板孔60，吊顶空间，保温层，隔气层，石膏板。属于型。保温材料为沥青玻璃棉毡，厚度为40mm。Ko=0.83。（4）外窗为

16、单层玻璃钢窗,K=4.541、透过玻璃窗的日射得热冷负荷 北外窗日射得热冷负荷查表差得各计算时刻的负荷强度，窗面积81.5 m2，窗有效面积系数0.85，地点修正系数为1，窗户遮阳系数Cn=0.6，窗玻璃遮挡系数Cs=0.89。按照式子计算，计算结果如下表：表3-1北窗日射冷负荷计算表(单位:W)时刻t10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00(W/m2)991071101079584718079750.8510.60.89F(m2)81.5CLQ(w)36623958406939583514310726262959292227742、

17、外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷查表查得北窗各计算时刻的负荷温差，并根据公式，计算出结果，列于下表：表3-2北窗传热冷负荷计算表(单位:W)时刻t10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00(k)44.75.45.96.36.66.76.56.25.6KW/(m2.k )4.54F(m2)81.5CLQ(w)14801739199821832331244224792405229420723、外墙瞬变传热引起的冷负荷北墙传热冷负荷：查的背墙传热系数K=0.86 W/(m2.k )，衰减系数=0.68，衰减度=15.0，延迟时间=5.9h。进而查

18、得扰量作用时刻时的上海市北向外墙负荷温差的逐时值，即可按算出北墙的逐时冷负荷，计算结果列于下表中。表3-3北墙传热冷负荷计算表(单位:W)时刻t10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00（k）445567891113KW/(m2.k )0.86F (m2)58.6CLQ(w)201201252252302352403453554655南墙传热冷负荷：查的南墙传热系数K=0.86 W/(m2.k )，衰减系数=0.68，衰减度=15.0，延迟时间=5.9h。进而查得扰量作用时刻时的南向外墙负荷温差的逐时值，即可按算出南墙的逐时冷负荷，计算

19、结果列于下表中。表3-4南墙传热冷负荷计算表(单位:W)时刻t10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00（k）3445789101011KW/(m2.k )0.86F (m2)69.76CLQ(w)180240240300420480540600600660南窗日射冷负荷： 查表差得各计算时刻的负荷强度，窗面积81.5 m2，窗有效面积系数0.85，地点修正系数为1，窗户遮阳系数Cn=0.6，窗玻璃遮挡系数Cs=0.89。按照式子计算，计算结果如下表：表3-5南窗日射冷负荷计算表(单位:W)时刻t10:0011:0012:0013:00

20、14:0015:0016:0017:0018:0019:00(W/m2)87127163177163127876541150.851 0.60.89F(m2)49.23CLQ(w)19442837364239553642283719441452916335南窗传热冷负荷：查表查得南窗各计算时刻的负荷温差，并根据公式，计算出结果，列于下表。表3 -6南窗传热冷负荷计算表(单位:W)时刻t10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00(k)44.75.45.96.36.66.76.56.25.6KW/(m2.k )4.54 F(m2)49.23

21、 CLQ(w)8941050120713181408147514971452138512514、人体散热形成的冷负荷人员散热冷负荷： 由于社区中心属于接待处，所以确定该中心的人数n为8人，当室温为26，人体显热q s为58，潜热q h为123，再根据扰量作用时刻时的照明负荷强度系数按根据公式，计算出人员散热冷负荷。表3-7人员散热冷负荷计算表(单位:W)时间t9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:000.410.230.190.150.130.110.090.07n32n1显热58潜热123CLQ(w)4696436442884216417641404104

22、40645、照明散热形成的冷负荷照明灯具所需功率为kW，进而查得扰量作用时刻时的照明负荷强度系数，再根据公式算出照明逐时冷负荷，计算结果列于下表中。表3-8照明散热冷负荷计算表(单位:W)时间t9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:000.630.700.750.790.830.850.880.49N（kw）8CLQ(w)504056006000632066406800704039206、设备散热冷负荷：查得电动机设备安装功率为0.672kW，电动机效率为80%，利用系数0.8，同时使用系数为0.6，负荷系数为0.5，再根据扰量作用时刻时的设备散热系数算出设

23、备散热负荷。表3-9设备散热冷负荷计算表(单位:W)时间t9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:00T-t0.370.190.150.120.10.090.070.06n10.8n20.6n30.5N0.67280%CLQ(w)75 38 30 24 20 18 14 12 7、一层社区中心各分项逐时冷负荷汇总表，如表2-10表3-10 社区中心负荷计算汇总 (单位:W)计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00南外墙冷负荷180240240300420480540600600660北外墙冷负

24、荷202202252252302353403454554655南外窗传热冷负荷894105112071319140814751498145313861252南外窗日射得热冷负荷19442838364239553642283819441453916335北外窗传热冷负荷1480173919982183233124422479240522942072北外窗日射得热冷负荷 3662395840693958351431072627295929222775设备散热冷负荷75 38 30 24 20 18 14 12 1212照明设备冷负荷504056006000632066406800704039205

25、0405600人员散热冷负荷4696436442884216417641404104406446964364汇总18173200302172622527224532165320649173201840817713表3-11 一楼负荷计算汇总(单位:W)房间面积()冷负荷（W)人员密度(人/)人数新风指标(m3/h人)新风量(kg/s)新风量（m3/h)焓差新风负荷(kw)散湿量（kg/s)接待大厅409410070.8040100.13340059.007.60.0070门厅10552000.505150.0257559.000.140.0030便民服务台14292720.88150.0401

26、2059.002.280.0001劳保站12026000.85300.05015059.002.850.0002劳保站22026000.85300.05015059.002.850.0001总计696606790.29879559.0015.720.0104表3-12 二楼负荷计算汇总(单位:W)房间面积()冷负荷（W)人员密度(人/)人数新风指标(m3/h人)新风量(kg/s)新风量（m3/h)焓差新风负荷(kw)散湿量（kg/s)渔农处14843830.8010300.13330057.007.60.0037渔农处22515520.805300.0515057.002.850.0028渔农

27、处32515520.805300.0515057.002.850.0028渔农处42514610.805300.0515057.002.850.0028渔农处52514610.805300.0515057.002.850.0028渔农处62514610.805300.0515057.002.850.0028小车班2514610.805300.0515057.002.850.0028经贸办12514610.805300.0515057.002.850.0028经贸办22514610.805300.0515057.002.850.0028经贸办32514610.805300.0515057.002

28、.850.0028安全办2514610.805300.0515057.002.850.0028计生办2514610.805300.0515057.002.850.0028城管办2514610.805300.0515057.002.850.0028副主任室5031040.804300.04012057.002.280.0001总计750469621.200360057.0068.40.0104表3-13 四楼负荷计算汇总(单位:W)房间面积()冷负荷（W)人员密度(人/)人数新风指标(m3/h人)新风量(kg/s)新风量（m3/h)焓差新风负荷(kw)散湿量（kg/s)贵宾休息室2425230.

29、806300.06018057.003.420.0018大会议厅390414980.80245302.45735057.00139.650.0961交流休息室120100860.8012300.1236057.006.840.0028电梯间1515030.803150.0154557.000.8550.0011总计549556102.645793557.00150.80.10124 空调通风系统设计4.1系统概述 舟山普陀社区办公大楼，楼层一共四层，房间功能基本相同。其中楼下地下室，设有泵房。地上一层主楼层高4.2米，分别为接待大厅、门厅（空间较大）便民服务台和劳保站。二三层有办公室和副主任室

30、等，层高3.3米；四层层高3.3米，为大型会议室，空间稍大。本设计对各层各功能房间设计中央空调系统。均采用风机旁管加独立新风系统的送风方式。新风机组采用吊顶式空调箱，布置在走廊两端，另外，空调箱出口均设消声静压箱。 4.2 房间的空气处理方案及送风量的确定及选型4.2.1空气处理方案确定:（1）风机盘管空气处理方案确定（风机盘管的新风供给方案共有三种）：1. 室外新风靠房间的缝隙自然渗入，风机盘管处理的基本上都是循环空气。此种方式初投资和运行费用都比较低，但室内卫生条件差，且因受无组织渗透风的影响，造成室内温度场不均匀，只适用于人员较少的情况。2. 墙洞引入新风直接进入机组。新风口进风量可以调

31、节，冬夏季可按最小新风量进风，过渡季节尽量多采用新风。这种方式既能保证室内得到比较多的新风量，又有一定的节能效果，但新风负荷的变化直接影响室内参数的稳定性。这种系统只适用于对室内空气参数要求不太严格的建筑物。3. 由独立的新风系统供给室内新风。室外新风通过新风机组处理到一定的状态参数后，由送风道系统直接送入。这种独立的新风供给方式，提高了空调系统调节和运行的灵活性。初投资比较大。综合考虑三种方案的特点，本建筑为高级建筑，人员较多，对室内空气参数有一定要求，故采用独立的新风系统，具体处理过程如下图：图4.2 风机旁管加新风系统的空气处理过程采用风机盘管加独立新风的系统，先将新风处理到室内焓值，然

32、后通入盘管尾部与室内回风混合，再由盘管处理到送风状态，送入室内，达到空气调节的目的。其中二层和三层房间类型一样。在id图上，首先确定室外空气状态点W和室内空气状态点N，通过N点作等焓线得到N点的焓值iN，再取N点的等焓线与90%相对湿度线相交于点L，即新风处理达到的状态点，然后再将W点与L连接。通过N点作热湿比线，线与相对湿度90%线交于O点，即送风状态点，再将风机盘管中空气混合点C点与O点相连，得到以上id简图。从以上的处理过程来看，新风处理到室内空气焓值不承担室内负荷。故计算送风量时，可用公式： G= (4.1) FP风量 GF =G (4.2)FP承担的冷量 QF = GF ( ic-i

33、o) (4.3)新风机组承担的冷量 Qw=Gw(iw- iL ) (4.4) 式中G风量，kg/s；Q室内负荷，kw；GF风机旁管风量，kg/s；Gw新风量，kg/sioO点的焓值，kJ/kg；icC点的焓值，kJ/kg； iNN点的焓值，kJ/kg； iLL点的焓值，kJ/kg；4.2.2风量计算及选型表4.1 风机盘管房间风量计算房间面积()冷负荷（W)hN(kJ/kg)ho(kJ/kg)hc(kJ/kg)风机盘管风量GF（m3/h)新风量Gw（m3/h)总风量G（m3/h)盘管风机冷量QF(kw)新风冷量QW(kw)一层接待厅28741007594969.61092740010927 4

34、7 7.6 门厅1055200594969.51361751361 5.8 1.5便民接待厅1429272594969.524411202441 10.5 2.3劳保办202600594969.5568150568 2.5 2.9电梯间151503594969.538780387 1.7 1.5二层渔农处1484383594969.610963001096 4.8 5.7 渔农处2251552594969.538875388 1.7 1.5渔农处3251552594969.538875388 1.7 1.5渔农处4251461594969.5366120366 1.6 2.3渔农处525146

35、1594969.5366120366 1.6 2.3渔农处6251461594969.5366120366 1.6 2.3经贸办1251461594969.5366120366 1.6 2.3经贸办2251461594969.5366120366 1.6 2.3经贸办3251461594969.5366120366 1.6 2.3小车班251461594969.5366120366 1.6 2.3安全办251461594969.5366120366 1.6 2.3计生办251461594969.5366120366 1.6 2.3城管办251461594969.5366120366 1.6 2

36、.3副主任室503104594969.577680776 3.4 1.5三层办公室1484383594969.610963001096 4.8 5.7 办公室2251552594969.538875388 1.7 1.5办公室3251552594969.538875388 1.7 1.5老龄办251461594969.5366120366 1.6 2.3统战办251461594969.5366120366 1.6 2.3工会办251461594969.5366120366 1.6 2.3组织科251461594969.5366120366 1.6 2.3纪委251461594969.5366120366 1.6 2.3团委妇联251461