毕业设计（论文）-上海市陆海空大厦商场的空调工程设计.docx

河南理工大学本科毕业设计（论文）摘要摘 要全套图纸加扣 3012250582本设计为上海市陆海空大厦商场的空调工程设计。商场部分共有 6 层，本工程建筑面积为 28580m。根据建筑的使用功能，初步选定本商场空调系统形式为全空气系统且该全空气系统为一次回风系统，气流组织为上送侧回，吊顶送风，侧墙回风，送风口均为方形散流器，回风口均为单层百叶风口。夏季冷负荷计算采用谐波反应法，冬季热负荷采用稳定温差传热法。根据冷热负荷以及室内外设计参数可以计算出各空调区域或房间的送风量。再由负荷和送风量可以选择冷热机组，经计算，冷源采用重庆嘉陵制冷设备空调有限公司的水冷式半封闭双螺杆冷水机组，共四台。水力计算采用假定流速法。在负荷计算、风量计算、水力计算完成后进行设备选型。冷却塔选用圆形逆式冷却塔，置于大楼楼顶。系统采用膨胀水箱定压方式，置于大楼楼顶。水管用泡沫橡塑保温，风管采用离心玻璃棉。设计中考虑了消声、减振和防火排烟的措施。在整个设计过程中，严格遵循空调规范的规定，对各个环节进行综合考虑，尽可能实现节能、高效、环保。关键词：空调全空气系统空调设备I河南理工大学本科毕业设计（论文） AbstractABSTRACTThis design is a complex building of shanghai city air conditioning project design. The ground of sixteen, a total construction area of 28580square meters.According to the use function, preliminary selected the air conditioning system forms is all air system, All air system for a central system, one to six layer stores all air air distribution system for sending side return, all use condole top air supply, the side walls return air, air ports are square is scattered flow, return air mouth are as a single layer shutter tuyere.Summer load calculation method of the harmonic reaction engineering simplified method, the winter load stable heat transfer method. According to the load calculation and interior design parameters can be calculated the air conditioning area or the room send air volume. Then the load and send air volume can choose the hot and cold, cold source through calculation by chongqing jialing refrigeration equipment air conditioning Co., LTD water-cooled semi-closed double screw water chillers, there are four sets for one to six layers use. The air duct and pipes of the assumption that the hydraulic calculation method of flow velocity.In the load calculation, air volume calculation, hydraulic calculation after completing equipment selection. Cooling tower choose circle inverse type cooling tower, on the roof of the building. The constant pressure system by expansion water tank pressure fixing way, on the roof of the building. Conduit in foam rubber insulation, duct centrifugal glass cotton. The design of the project were sound attenuation, vibration reduction and fire smoke exhaust measures. The whole system in the design process, in order to reach the high efficiency, energy saving, the purpose of environmental protection. Strictly follow the air conditioning norms, refer to the relevant materials, the system of each link of the comprehensive consideration,II河南理工大学本科毕业设计（论文） Abstractand thus provide a practical air conditioning system design.Keywords: air conditioningall air system fancoil systemsIII河南理工大学本科毕业设计（论文）目录目 录第一章 绪论.1第二章 设计依据及原始资料.32.1原始资料.32.1.1室外气象参数.32.1.2建筑物建筑热工参数.32.2设计依据.4第三章 负荷计算.53.1室内设计参数.53.2室内设计参数选择依据.53.3负荷计算.53.3.1夏季冷负荷的计算.53.3.2冬季热负荷的计算.133.3.3房间散湿量.17第四章 空调系统方案的确定.194.1综合楼的空调特点:.194.1.1建筑特点.194.1.2空调系统注意事项.194.1.3空调系统的划分原则.194.2水系统方案确定.22IV河南理工大学本科毕业设计（论文）目录4.3冷热源的确定.244.4各房间送风量及送风状态的确定.274.4.1全空气一次回风系统处理流程.274.4.2全空气一次回风系统处理过程计算.274.5 空调系统的运行调节.29第五章 空调设备的选择.305.1空调机组选型.305.2冷水机组选型.30第六章 房间气流组织的确定和计算.336.1空调房间气流组织.336.1.1气流组织介绍.336.1.2对室内气流分布的要求与评价.336.2送风口与回风口.346.3风口型式的确定.356.4气流组织设计计算.366.4 .1 气流组织计算步骤.366.4.2全空气系统风口的布置.366.4.3全空气系统风口的布置.376.4.4回风口的布置.38第七章 空调水管、风管的水力计算.397.1空调系统的风管布置.397.2风管水力计算.40V河南理工大学本科毕业设计（论文）目录7.2.1风管设计的基本任务.407.2.2 风管水力计算方法:假定流速法.407.2.3风管阻力计算.417.3空调水系统的布置.42第八章 附属设备的选择.448.1冷却塔选型.448.2水泵的选型.448.2.1冷冻水泵的选择.448.2.2冷却水泵的选择.458.2.3水泵配管布置.468.3补水定压装置的选择.468.3水处理设备的选择.478.3.1软水器和软化水箱.478.3.2水处理仪.488.4分水器与集水器的选择.488.4.1分水器和集水器的构造和用途.488.4.2分水器和集水器的尺寸.48第九章 空调系统的消声、防振.509.1空调系统的消声.509.2空调系统的防振.52第十章 空调系统的保温防腐.5410.1保温材料的确定.54VI河南理工大学本科毕业设计（论文）目录10.2 保温层厚度的选定55参考文献56附录57附录一冷负荷计算表57附录二热负荷计算表69附录三水力计算表71致 谢79VII河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪论第一章 绪论随着社会经济的稳步发展，人民生活水平的快速提高，不管是国内还是国外，人们对生活环境的舒适度要求越来越高，空调系统及相关设备已成为人们日常生活的重要组成部分。作为高能耗设备，空调在营造舒适环境的同时，也在消耗大量的能源。于是空调技术的革新与发展，对世界经济以及普通民生均产生积极而深远的影响。如何平衡空调的节能与耗能、环保与污染、健康与舒适将贯穿世界空调行业发展的全过程。随着我国市场经济的大发展，各地都在兴建高标准的办公、娱乐一体化的商场大楼。设计合理、节能的中央空调系统一方面可以为室内工作人员提供舒适、健康的工作环境，也有利于提高办公人员的办工效率，同时这对其他的消费、娱乐人员来说也是必不可少的。办公楼的建筑水准和设备水准是一个国家现代化程度和技术水平的标志，其空调方式应能适应办公楼的功能需求，大量采用先进设备和相应配套设备而成的中央空调系统是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。怡人的空气环境会使办公人员工作质量提高，而空气闷热、浑浊则会令效率大大降低，因此搞好办公楼空调设计是至关重要的。具体而言，我们研究、设计的目的除了满足室内空气温度、湿度和速度方面的要求之外，更重要的是满足其舒适性方面的要求。经济的发展使人们对生活、工作环境有了更高的追求，传统的空调虽然解决了人们对恶劣环境温度的改善，但也伴随着对原有空气品质的破坏，如：湿度、洁净度、二氧化碳浓度、区域温差、其它有害气体以及空调噪音等。因此空调技术也必将朝着创造高品质空气质量的方向发展，诸如：净化技术，低噪音技术，辐射制冷（热）技术，地热能利用技术，水源热泵等必将引领今后空调的消费趋势。本次空调设计为上海市陆海空大厦商场的空调工程设计。本建筑建设作为1河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪论一个大型的百货商场使用，大楼东西长 109.5 米，南北长 43.5 米，总建筑面积为 28580 平方米 ，空调面积为 20376 平方米 。大厦商场共六层楼，首层层高6m，二至六层高 5.4 米，大楼包括楼顶的总高度为 40m。根据建筑的使用功能，初步选定本商场空调系统形式为全空气系统且该全空气系统为一次回风系统，气流组织为上送侧回，吊顶送风，侧墙回风，送风口均为方形散流器，回风口均为单层百叶风口。本设计为办公楼大型商场的空调系统设计，系统的选定应注意档次和安全的要求，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统全空气系统、空气水系统、全水系统、冷剂系统。全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统，该系统是全部由处理过的空气负担室内空调冷负荷和湿负荷；空气水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用；全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室内空调负荷，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联合运用；冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统，它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿。对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。而且对于较大的空间(比如大厅和结算室)如果设置风机盘管水系统的话会用到较多的末端设备，造成投资上的浪费，并且房间人员较多,需要较高的温湿度控制,要是建筑室内气流组织均匀,只有采用全空气才能达到此要求,因此此类房间采用全空气系统。所以综上所述，根据本建筑的使用功能，该商场采用全空气一次回风系统且该全空气系统为一次回风系统，结合建筑的构造，全空气系统可采用集中冷源、分层集中空调的方式。本次空调设计的内容主要包括风系统的设计与设计、水系统的设计与计算以及机房的设备选型三方面。2河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章 设计依据及原始数据第二章 设计依据及原始资料2.1 原始资料2.1.1 室外气象参数上海市空调室外气象参数如表 2-1 所示：表 2-1上海市空调室外气象参数季节夏冬室外计算干球温度（）34.0-4室外计算湿球温度（）28.2-日平均温度（）30.4-室外相对湿度（%）8375大气压力（kPa）100.53102.512.1.2 建筑物建筑热工参数1、屋顶：结构同空气调节附录 2-9 序号 4，K=1.20w/（m2K），F=3475 m2，吸收系数=0.75；衰减=15.50，延迟时间=7h，f=1.9，f=3.0；2、外墙：结构同空气调节附录 2-9 序号 50，K=0.86w/（m2K），=15.0，=5.9h，=0.68；3、外窗：单层玻璃钢窗，K=2.5w/（m2K），无外遮阳，每层挂浅色内窗帘。5、楼板：3河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章 设计依据及原始数据结构为双面抹灰 24 砖墙 K=1.72w/（m2K）。本首层层高 6m，二至六层高 5.4 米，大楼总高 40（包括楼顶）m。2.2 设计依据采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003民用建筑热工设计规范 GB50176-93全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调动力 GB50176-93高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2001 年版)公共建筑节能设计标准GB501892005暖通空调制图标准GB/T50114-2001建筑设计防火规范 GB50016-2006实用中央空调设计指南中国建筑工业出版社 2007，19974河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算第三章 负荷计算3.1 室内设计参数本设计的空调室内设计参数如表所示 3-1：表 3-1空调室内空调设计参数季节夏季冬季干球温度（）2620相对湿度（%）6540室内风速（m/s）0.30.23.2 室内设计参数选择依据本次设计为舒适型空调，依据采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)，室内设计参数如表表 3-2 舒适性空调室内计算参数参数冬季夏季温度（）18-2422-28风速（m/s）0.20.3相对湿度(%)30-6040-653.3 负荷计算3.3.1夏季冷负荷的计算1. 围护结构瞬变传热形成冷负荷5河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算（1） 外墙和屋顶瞬时传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：CLQ=KF t-（3.1）式中：计算时间，h；维护结构表面受到周期为 24h 谐性波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；-温度波的作用时间，即温度波作用于维护结构外表面的时间，h；CLQ维护结构瞬变传热引起的冷负荷,W；F维护结构的计算面积，；K外墙和屋面的传热系数，W/()；t-作用时刻下，维护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，见空气调节附录 2-10（墙体），2-11（屋顶）；（2） 窗户1） 窗户瞬变传导得热形成冷负荷：公式：CLQ=KFt（3.2）t计算时刻负荷温差，见空气调节附录 212。F窗口面积，。2） 窗户日射得热形成的冷负荷：公式：CLQj=xgxdCnCsFJj（3.3）xg窗的有效面积系数，单层钢窗 0.85，双层钢窗 0.75，单层木床 0.7，双层木窗 0.6；xd地点修正系数，见课本附录 213；Jj计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，6河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算简称负荷强度，W/m2,见课本附录 21；Cs窗玻璃的遮挡系数，见课本附录 27；Cn窗内遮阳设施的遮阳系数，见课本附录 27；（3） 内墙、楼板、顶棚、地面等室内传热维护结构形成的冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于 3时,要考虑内维护结构间的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算：公式：CLQ=KF(twp+tj-tN)（3.4）F内围护结构的传热面积，m；K内围护结构的传热系数，W /( m) ；twp夏季空调房间室外计算日平均温度，；tj考虑太阳辐射热等因素的附加空气温升，按下表选取 。表 3-3 舒适性空调室内计算参数维护结构名条件tj（)称内墙、楼板临室为非空调房临室发热量很少（走临室发热量临室发热量间廊、办公室等）23W(m3h)23-116W(m3h)0 - +235顶棚、通风屋顶棚传热系数顶棚保温，屋盖不保温屋盖上有通风屋面（无面（W/ mK)吊顶）吊顶内无通风吊顶内有通风屋盖 K1.25 - 73 - 53 - 5地面只计算距外墙 2m16内面积（4） 室内热源散热形成的冷负荷7河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算1） 人体散热形成冷负荷人体显热散热形成的冷负荷，按下式计算：公式：CLQ=nnq（3.5）q不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W；n室内全部人数；n群集系数，见课本表 3-4；表 3-4群集系数工作场所n工作场所n影剧院0.89图书阅览室0.96百货商店0.89工厂轻劳动0.9旅馆0.93银行1体育馆0.92工厂重劳动12）、灯光照明散热形成的冷负荷照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算：白炽灯：CLQ=NJL-（3.6）荧光灯：CLQ=n1n2NJL-（3.7）N照明灯具功率，KW，可有照明密度计算得来；n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取 n11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取 n11.0n2取 n20.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取 n20.60.8 T开灯时刻，h；-从开灯时刻到计算时刻的时间，h；JL-时间照明负荷强度系数。3） 设备散热形成的冷负荷设备散热形成的冷负荷可按下式计算8河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算公式：CLQ=QJE-（3.8）Q-设备的实际散热量，W；T-设备投入使用的时间，h；-从设备投入使用的时刻到计算时刻的时间，h；JE-时间设备散热的冷负荷系数；电热和电动设备实际散热量的计算方法如下：电热设备：Q=1000n1n2n3n4N（3.9）当工艺设备及其电动机都放在室内时：Q=1000n1n2n3n4N/（3.10）当工艺设备在室内，而电动机不在室内时：Q=1000n1n2n3N（3.11）当工艺设备不在室内，而电动机在室内时：Q=1000n1n2n3N（1-）/（3.12）式中N-设备总安装功率，KW；-电机效率，见产品样本；n1-利用系数，电机最大功率与安装功率之比，一般为 0.7 0.9；n2 -同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为 0.5 -0.8；n3-负荷系数，反映平均负荷达到设计负荷的程度，一般为 0.5；n4-对有密闭罩的电热设备，考虑排风带走的热量系数，0.5。例 1. 以一层商场为例，进行冷负荷计算，如表 3-5 所示。表 351 维护结构传热形成冷负荷表 3-5-1-19河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算表 3-5-1-210河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算表 3-5-1-311河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算352 室内热源散热形成冷负荷3-5-2-1 人体散热形成冷负荷qsnCLQ0.8958203810520212河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算3-5-2-2 灯光照明形成冷负荷照明冷负荷照明密度（W/mA(m)N(W)n1n2CLQ (W)）1933966452410.851619.2表3-5-2-3 各项冷负荷汇总（w）根据汇总情况可得,负荷最大值出现在 14：00,因此选此时作为计算依据,根据大楼总负荷 429893w,总面积 3396 求得大楼冷指标:q = Qf = 4298933396 = 126.59 w/3.3.2冬季热负荷的计算1 外围护结构的基本耗热量计算(1) 计算公式如下：（3.13）q= KF (tn - tw )aq 围护结构的基本耗热量，W；K围护结构的传热系数，W/( m2)；F围护结构的面积，m2；tn冬季室内计算温度，；tw 供暖室外计算温度，；13河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章 负荷计算a 围护结构的温差修正系数。整个建筑的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量q 的总和。= KF (t nQ1. j= q- t w )aW（3.14）(2)温差修正系数值：温差修正系数a 值 =tn - th（3.15）tn - tw围护结构的温差修正系数；t h不供暖房间或空间的空气温度。(3) 围护结构传热系数 K 值：均匀多层材料（平壁）的传热系数 K111K =1i1=W/(m2)（3.16）R0+ +Rn+Rj+Rwa0iawR0维护结构的传热阻，m2/ W；an ,aw维护结构内、外表面的换热系数，W/(m2)；Rn,Rw维护结构内、外表面的传热阻，m2/ W；i维护结构各层的厚度，m；i维护结构各层材料的导热系数，W/(m2)；Rj由单层或多层材料构成的维护结构个材料层的热阻 m2/ W。（4） 地面的传热系数:表 3-6 贴土非保温地面传热系数地带R0（m2/ W）K0(m2)14河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章负荷计算第一地带2.150.47第二地带4.300.23第三地带8.600.12第四地带14.20.07第一地带靠近墙角的地面面积需要计算两次2.围护结构的附加耗热量计算（1） 朝向修正耗热量朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正，查规范得郑州市的朝向修正系数如下表：表 3-7 上海市的朝向修正系数东西南北-0.05-0.050.150（2）