毕业设计说明书-多联机系统设计.docx
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1、本科毕业设计(论文)北京市居住建筑采暖空调系统设计基于建筑气候设计原理工程设计实践Heating and air conditional system design of residential building in Beijing cityBased on climate considerations in building design学 院(系): 专 业: 建筑环境与设备工程 学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 评 阅 教 师: 完 成 日 期: 北京市居住建筑采暖空调系统设计基于建筑气候设计原理工程设计实践摘 要本设计为北京市某居住建筑采暖空调系统节能设计。除完成建筑环境
2、与设备工程常规设计内容外,还与建筑学院进行联合毕业设计,成立了联合设计小组,其基本要求是最大限度地利用被动式设计手法营造全年室内舒适性热湿环境。首先,本次设计对三栋不同类型(多层、小高层和高层)的建筑进行了负荷计算及特性分析,计算结果表明新风冷负荷与日射得热之和占总冷负荷的一半以上;而冬季通过门窗围护结构传热和冷风渗透形成的热负荷占了大部分比例。经过系统方案论证比较,最终选择多联机空调系统与热水采暖系统相结合。本设计对空调风系统及采暖管道进行了水力计算,并对多联机系统室内机与室外机、新风系统、热回收装置、风机、气流组织、散热器、地板辐射加热管等进行了选择。绘制了空调系统平面布置图及系统图,采暖
3、系统平面布置图及系统图,防排烟系统图等,撰写了设计施工说明书。其次,本次联合设计部分的主要内容是根据北京地区的气候特征,以优先考虑冬季采暖需求设计、其次考虑夏季降温需求为原则,在原有方案的基础上,通过设置附加阳光间、增强通风等被动式策略,使最终方案节能率达到78.3%。最后,本次设计的个人重点是应用了PHPP软件进行不同建筑设计方案全年能量需求的计算,并通过调研,重点研究了建筑节能设计的技术经济比较方法。关键词:建筑气候设计;空调系统设计;联合毕业设计;技术经济分析- I -北京市居住建筑采暖空调系统设计基于建筑气候设计原理工程设计实践Heating and air conditional s
4、ystem design of residential building in Beijing cityBased on climate considerations in building designAbstract This project is a residential building heating and air conditioning system design in Beijing. In addition to the conventional design of the architectural environment and equipment engineeri
5、ng, this project is also a joint graduation design with the School of Architecture, establishing of a joint design team, whose basic requirement is to maximize the use of passive design techniques to create a full-year indoor comfort heat and moisture environment.Firstly, this project analyzed the l
6、oad characteristics of three type of buildings, respectively multilayer, small high-rise and high-rise, and also the result indicated that the new air-cooled load with the insulation heat took up more than half of the total while the heat transfer of doors and windows accounted for most of the propo
7、rtion in winter. According to the comparison of the system solutions, this project ultimately chose a combination of multi-connected air conditioner system and hot water heating system. This project carried out the hydraulic calculation of the air conditioning duct and the heating pipes, chose the i
8、ndoor-outdoor set of the multi-connected air conditioner, fresh air system, heat recovery device, blower, air-flow organization, radiator and radiant floor heating pipes, drew the plan of air-conditioning system as well as system drawing, the plan of heating system as well as system drawing, smoke c
9、ontrol system drawing and so on, wrote the design construction specification.Also, according to the climatic characteristics of Beijing region,the main content of the cooperation is to consider the principle of priority to the winter design followed by the summer design and then based on the previou
10、s proposals, use the passive strategies such as adding sun room, enhancing ventilation and so on to make the energy-saving rate of 78.3% finally.Lastly, the design of the personal focus is to use PHPP software for the calculation of the annual energy needs of the different architectural design progr
11、am and, through research, mainly study the technical and economic comparison of building.Key Words: Building climate design; HVAC design; Cooperative graduate project; Technical and economic analysis目 录摘 要IAbstractII引 言1第一部分21 建筑概况32 设计原则及内容53 设计计算参数63.1 室外空气计算参数63.2 室内设计参数63.3 其他设计参数64 冷负荷、热负荷及湿负荷计
12、算74.1 夏季冷负荷计算74.2 夏季湿负荷计算94.3 冬季热负荷计算94.4 计算结果分析104.4.1 冷负荷结果分析104.4.2 热负荷结果分析145 系统方案选择165.1 冷热源选择165.1.1 冷源165.1.2 热源165.2 夏季系统方案选择165.2.1 多联机系统论证165.2.2 新风系统论证175.3 冬季系统方案选择176 空调系统设计196.1 多联机系统设计196.1.1 室内机初步选择196.1.2 多联机系统划分206.1.3 室外机型号初步选择206.1.4 室内外机重新选择216.1.5 多联机系统气流组织设计236.2 热回收式新风系统设计236
13、.2.1 热回收式新风系统工作原理236.2.2 热回收装置选择246.2.3 新风机组选择246.2.4 新风系统风管的水力计算246.2.5 新风系统送回风口的选择256.3 风机的选择266.4 空调系统冷凝水管道设计267 采暖系统设计277.1 散热器采暖系统设计277.1.1 散热器选择277.1.2 散热器采暖系统水力计算287.1.3 膨胀水箱的选择297.2 低温地板辐射采暖系统设计297.2.1 地板辐射采暖加热管选择与布置297.2.2 地板辐射采暖系统水力计算298 通风及防排烟系统设计308.1 防排烟系统设计308.2 厨房及卫生间通风系统设计30第二部分 与建筑学
14、院联合毕业设计319 总体要求3210 北京地区气候条件分析3311 被动式策略分析3412 建筑学院同学方案设计过程及方案分析3612.1 联合毕业设计过程3612.2 设计各方案比较3712.2.1 原方案3712.2.2 方案一3812.2.3 方案二4012.2.4 方案三4212.3 结论42第三部分 个人重点4413 用PHPP设计软件进行全年能耗分析4513.1 设计软件与常规计算方法比较4513.1.1 设计软件计算方法4513.1.2 两种计算方法对比4613.2 设计软件与常规计算结果比较4714 建筑节能设计中的技术经济比较方法50结 论51参 考 文 献52附录A1 冷
15、负荷计算结果53附录A2 热负荷计算结果90附录B 新风管道水力计算表96附录C1 散热器选择计算表103附录C2 散热器采暖系统水力计算表105附录D1 地板辐射采暖加热管选择计算表107附录D2 地板辐射采暖水力计算表108附录E 附加阳光间的算法127致 谢135- V -北京市居住建筑采暖空调系统设计基于建筑气候设计原理工程设计实践引 言随着社会的进步、科技的发展以及人口高度集中,进入21世纪,人们将会追求更高的物质文化生活水平,对室内空气品质的要求也更高了,因此对建筑暖通空调的设计与施工我们应该有新的认识。本设计为北京市某居住建筑采暖空调系统节能设计。北京市位于北纬39.8,东经11
16、6.47,海拔高度31.3m,常年大气压101169Pa,属于寒冷地带。本次设计题目来源于科研项目,设计共分为两个部分。第一部分为建筑环境与设备工程专业常规毕业设计,第二部分为与建筑学院联合毕业设计。其具体目标在于:学习和了解良好的建筑设计与降低设备系统能耗的关联性,体验建筑师与设备工程师合作设计和协调的方法,学习如何充分地利用当地的气候资源条件营造舒适的低能耗生态建筑的方法;提高独自调研、思考与研究的设计创新能力,注重超低能耗建筑系统设计方案,以被动式(利用自然条件和资源)采暖降温方法为主。通过对具有相同建筑设计功能的既有建筑采暖空调系统的设计,提高采暖空调设计过程各个环节的知识理解和应用的
17、水平,掌握国家节能规范及设计条文中相关要点与规定。 本设计为与建筑学院的共同完成的探索性毕业设计,其基本要求是最大限度地利用被动式设计手法营造全年室内舒适性热湿环境。通过进行区域气候分析,了解室外气候条件与人的生理需求之间的关系,了解如何通过建筑设计合理运用气候调控手段。通过参加与建筑学院的联合设计,熟悉了解在不同的建筑设计阶段,通过能耗计算软件的全年能量需求计算,如何尽可能地降低冷热负荷的需求。本设计的个人重点为:学会应用PHPP软件进行不同建筑设计方案全年能量需求的计算及应用天正暖通软件进行施工图设计;通过调研,重点研究建筑节能设计的技术经济比较方法。通过PHPP软件的全年能耗分析,并与建
18、筑学院同组学生进行沟通研究,考虑了合适的设计方案。最终通过分析建筑节能设计中的技术经济比较选定了最终方案。第一部分 建筑环境与设备工程常规毕业设计 本设计来源于工程实例及教育部博士点基金项目-基于建筑气候学理论室内环境自然调节方法的研究中工程实践部分。1 建筑概况本设计包括3栋不同类型的建筑,即多层建筑、小高层建筑和高层建筑,分别编号为1#楼、2#楼和3#楼。1#楼:共3层,一二层为裙房公建部分,三层为住宅部分,建筑高度12m,总建筑面积为8560.75m2,公建面积4660.27m2,住宅面积1570.35m2,地下层面积2330.13m2;2#楼:共11层,一层为公寓大堂,二至十一层为公寓
19、式房间,建筑高度37.85m,总建筑面积8605.85m2,公建面积589.55m2,公寓面积7297.26m2,地下层面积719.12m2;3#楼:26层,一二层为公建部分,其余为住宅部分,建筑高度84.45m,总建筑面积13391.4m2,公建面积1194.44 m2,住宅面积11636.4 m2,地下层面积560.56 m2。该建筑围护结构说明见表1.1表1.1 建筑围护结构说明名称传热系数外墙聚合物砂浆加强面层外保温1-2-聚苯板900.42北面及东西面外窗断热铝合金低辐射中空玻璃2南外窗断热铝合金普通中空玻璃3.3北面及东西面外门双层金属门板,中间填充1518厚玻璃棉板2南外门双层金
20、属门板,中间填充1518厚矿棉板3.3屋面非上人屋面-挤塑型聚苯板700.44设置集中采暖的居住建筑应严格执行民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ2695)。北京市采暖居住建筑各围护结构传热系数不应超过表1.2规定的限制。表1.2 北京市采暖居住建筑各部分围护结构传热系数K限值 W/(m2)屋顶外墙无采暖楼梯间窗户外门地板体型系数0.3体型系数0.3体型系数0.3体型系数0.3隔墙户门接触室外空气无采暖地下室顶板K限值0.80.60.90.551.8324.7_0.50.55从表1.1及表1.2可以看出,本次设计的三栋既有建筑围护结构传热系数均符合民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑
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