毕业设计（论文）-武汉某建筑中央空调系统设计.doc

毕毕业业设设计计设计题目设计题目:武汉某建筑中央空调系统设计武汉某建筑中央空调系统设计姓名xxxx学院xx专业制冷与空调技术制冷与空调技术年级2009级级学号xx指导老师xx2012年年5月月28日日目录一、设计概况.31.1设计背景.31.2建筑平面图.21.3武汉市设计计算参数.31.3.1室外计算参数.31.3.2室内计算参数.31.4建筑围护结构信息.3二、负荷计算.42.1空调冷负荷计算.42.1.1外墙冷负荷与屋面冷负荷.42.1.2外玻璃窗逐时传热形成.52.1.3透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷.52.1.4照明散热引起的冷负荷.62.1.5人员散热引起的冷负荷.62.2空调湿负荷的计算.13三、空调系统.133.1送风方案的选择.133.1.1空调系统设计的基本原则.133.1.2空调系统方案的比较.133.1.3空调系统方案的确定.143.2送风状态点、送风量的确定.143.3换气次数.163.4新风负荷.17四、空气处理设备的选择.194.1全空气系统中的空气处理机组.194.2组合式空调机组.19五、空调系统风管水管布置，管径确定.21六、管道保温与防腐.236.1管道保温.236.1.1保温目的.236.1.2保温材料的选用.236.1.3保温厚度.236.1.4保温经济厚度.246.2管道防腐.24七、空调系统的消声和减振措施.257.1消声设计.257.2空调系统的减振.25参考资料.26致谢.271武汉某建筑中央空调系统设计武汉某建筑中央空调系统设计摘摘要要：武汉住宅总建筑面积约136.59，空调使用面积约为99.48。为了营造一个舒适、温馨、高质量、高品质、高品位的工作空间，给该建筑选择一套最实用、最完善、能将空气品质处理到最佳状态，使处于其中的人有身处大自然之清新感觉的空调系统，本着严谨、认真、诚恳的专业态度，根据建筑的使用情况，综合考虑业主的需要，参照业主的具体要求，依据国家暖通设计规范，进行了环保性、舒适性、实用性空调系统设计。主要采用使用寿命长，又可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况运行调节充分利用室外新风的全空气系统。此系统能减少与避免冷、热抵消减少冷冻机的运行时间。可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。可以有效地采取消声和隔振措施又便于管理和维修。关键词：关键词：中央空调；设计2一一设计概况设计概况1.1设计背景武汉市内，为一座按标准设计的住宅。住宅面积约136.59，主要为卧室.客厅.厨房.餐厅.卫生间.阳台等。本设计将为该业主家设计一套中央空调系统，夏季供冷，冬季供热。1.2建筑平面图图1-1武汉某住宅平面图31.3武汉市设计计算参数1.3.1室外计算参数表1-1武汉室外气象参数大气压力1001.7hPa大气压力1023.3hPa空气日平均温度31.9室外空调计算温度-5空调室外计算干球温度35.2最冷月平均相对湿度74%空调室外计算湿球温度28.2采暖室外计算温度-2室外平均风速3.5ms室外平均风速3.8ms夏季最热月平均相对湿度77%冬季室外通风计算温度31.3.2室内计算参数表1-2各空调房间室内计算参数夏季冬季新鲜空气量噪声标准温度()湿度(%)温度()湿度(%)m3h人db(A)2655204030推荐的换气次数(5h-1)。计算各房间的换气次数如下：一南客厅校核：房间容积V=35.042.8=98.1123m换气次数=(0.2421.23600)98.112=7.4h5hnLV设计合理二南卧室校核：房间容积V=25.742.8=72.0723m换气次数=(0.2131.23600)72.072=8.87h5hnLV设计合理三中卧室校核：房间容积V=19.892.8=55.6923m换气次数=(0.0951.23600)55.692=5.12h5hnLV设计合理四北卧室校核：房间容积V=12.72.8=35.563m换气次数=(0.1471.23600)35.56=12.40h5hnLV设计合理五餐厅校核：房间容积V=8.872.8=24.8363m换气次数=(0.0681.23600)24.836=8.21h5hnLV设计合理六厨房校核：房间容积V=9.242.8=25.8723m换气次数=(0.351.23600)25.872=40.58h5hnLV设计合理该住户所有房间的送风量以换气次数校核，结果合格。193.4新风负荷设已知条件，每人的新风量为30，3mh新风负荷计算方法如下：由焓湿图查得室内、室外空气焓值，再由公式计算得出新风负荷coQ（3-co0oRoR()()QMhhvnhh2）式中：房间人数n室外空气焓值oh室内空气焓值Rh此住户室内空气焓值=61.63kJkg(=26，=65%)，室外空气焓值RhRt=91.69kJkg（=34.0，=28.3）ohotwt则各房间的新风负荷计算如下：南客厅=1.2(303600)3(91.36-61.63)=0.8919kW=891.9WcoQ南卧室=1.2(303600)2(91.36-61.63)=0.5946kW=594.6WcoQ中卧室=1.2(303600)2(91.36-61.63)=0.5946kW=594.6WcoQ北卧室=1.2(303600)2(91.36-61.63)=0.5946kW=594.6WcoQ餐厅=1.2(303600)2(91.36-61.63)=0.5946kW=594.6WcoQ厨房=1.2(303600)2(91.36-61.63)=0.5946kW=594.6WcoQ20四四空气处理设备的选择空气处理设备的选择4.1全空气系统中的空气处理机组全空气系统中，送人各个区（或房间）的空气在机房内集中处理。对空气进行处理的设备称为空气处理机组，或称空调机组。市场上有各种功能和规格的空调机组产品供空调用户选用。不带制冷机的空调机组主要有两大类：组合式空调机组和整体式空调机组。组合式空调机组由各种功能的模块（称功能段）组合而成，用户可以根据自己的需要选取不同的功能段进行组合使用灵活方便，是目前应用比较广泛的一种空调机组：整体式空调机组在工厂中组装成一体，有固定的功能，这种机组结构紧凑，体形较小，适用用需要对空气处理的功能不多，机房面积较小的场合。4.2组合式空调机组选用的组合式空调机组可以包括以下几种功能段：（1）空气过滤段空气过滤段的功能是对空气的灰尘进行过滤。有粗效过滤和中效过滤两种，中效过滤段通常用无纺布的袋式过滤器。粗效过滤段有板式过滤器（多层金属网、合成纤维或玻璃纤维）和无纺布的袋式过滤器两种。袋式过滤器的过滤段长度比板式的长。为便于定期对过滤器更换、清洗，有的空调机组可以把过滤器从侧部抽出，有的空调机组在过滤段得而上游功能段设检修门。21（2）表冷器（冷却盘管）段表冷器用于空气冷却去湿处理。该段通常装有铜管套铝翅片的盘管。有4排、6排、8排管的冷却盘管可供用户选择。表冷器迎面风速一般不大于2.5ms太大的迎面风速会使冷却后的空气夹带水滴，而使空气湿度增加。当迎面风速2.5ms表冷段的出风侧设有挡水板，以防止气流中夹带水滴。（3）空气加湿段加湿的方法有多种，组合式空调机组中加湿段有多种形式可供选择。常用的加湿方法，可选用：喷蒸汽加湿。即在空气中直接喷蒸汽。（4）空气加热段有热水盘管（热水空气加热器）、蒸汽盘管（蒸汽空气加热器）和电加热器三种类型。热水盘管与冷却盘管结构形式一样，但可供选择的只有1排、2排、4排管的盘管。蒸汽盘管换热组件有铜管套铝翅片或绕片管，有1排或2排管可供选择。（5）风机段通常是根据系统要求的总风量和总阻力来选择风机的型号、转速、功率及配用电机。（6）其他功能段1.混合段：在单风机系统中，作新风和回风混合之用，设有新风阀和回风阀。2.中间段：设有密封门，维修人员可进入机组内维修。3.粗、中效过滤段：作空气粗（中）效过滤用，装有粗（中）效过滤器，采用压框压紧，密封性能好，更换方便。4.表冷挡水段：供冷却、干燥空气用。该表冷段的冷源有两种选择：冷冻水式或制冷剂直接蒸发式，冷冻水式冷源由冷冻站向表冷器提供低温冷冻水；直接蒸发式由压缩冷凝机组（风冷式或水冷式）向机组提供低温制冷剂。在表冷器后加装有挡水板，可以分离空气中的水珠5.加热段：供加热空气用，有蒸汽加热、热水加热和电加热三种热源方式供用户选择。加热器排深有2、4排二种。表1-2的热水加热和蒸汽加热的加热量可供参考，电加热采用高效电热元件，可分为一挡或三挡，电加热的总功率可以根据用户需要而定。6.加湿段：供空气加湿用。采用干蒸汽加湿或高压水喷雾加湿或电极式加湿器。7.分流段：供新风和一次回风的混合及排风。8.均流段：内部配备低阻力分风板，以保证机组内空气流速在截面内均匀分布，尽量减少气流的不均匀性对空气过滤器的冲击。9.消声段：采用片式阻性消声器或金属微孔板消声器，可降低机组噪音。送、回风机段：供输送空气用，内设双进风式离心风机，有上出风和水平出风两种。10.热量回收段：采集空调系统的排风中的冷（热）量，冷却（加热）系统中的新风，可以达到大量节省能源，降低运行费用的目的。该住户位于顶楼，考虑诸多因素，为该住户选取组合式空调机组吊顶系列。22可选用吊顶系列，其结构紧凑、重量轻、制冷能力优越；无需风管可实现远距离直接送风、节省空间、使一次性投资成本大为降低。五五空调系统风管水管布置空调系统风管水管布置（1）风管道全部用镀锌钢板制作，厚度及加工方法，按通风与空调工程施工及验收规范（GB50243-97）的规定确定，主管和支管的断面尺寸在图中标明；（2）设计图中所注风管的标高，以风管底为准；（3）穿越沉降缝或变形缝处的风管两侧，以及与通风机进、出口相连处，应设置长度为200300mm的人造革软接；软接的接口应牢固、严密。在软接处禁止变径；（4）风管上的可拆卸接口，不得设置在墙体或楼板内；（5）所有水平或垂直的风管，必须设置必要的支、吊或托架，其构造形式由安装单位在保证牢固、可靠的原则下根据现场情况选定，详见国标616；（6）风管支、吊或托架应设置于保温层的外部，并在支吊托架与风管间镶以垫木，同时，应避免在法兰、测量孔、调节阀等零部件处设置支吊托架；（7）安装调节阀、蝶阀等调节配件时，必须注意将操作手柄配置在便于操作的部位。根据冷冻水流量L可以求管径，如下在空调系统所有水管管径一般按照下述公式时进行计算23smVhmLmD3600785.03（5-1）式中：L-所求管段的水流量（第一步中已计算出）V-所求管段允许的水流速根据冷冻水流量L可以求管径，如下表5-1名称V(ms)QKwLhm3Dm北卧室1.596.51.120.016中卧室1.594.51.830.020南卧室1.597.41.690.019客厅1.59110.30.0082餐厅1.594.20.230.023厨房1.59141.150.016空调系统风管水管布置见水系统和风系统图六六管道保温与防腐管道保温与防腐6.1管道保温6.1.1保温目的管道保温的目的为：（1）提高冷、热量的利用率，避免不必要的冷、热损失，保证空调的设计运行参数。（2）当空调风道送冷风时，防止其表面温度可能低于或等于周围空气的露点温度，使表面结露，加速传热；同时可防止结露对风道的腐蚀。6.1.2保温材料的选用保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大，说明性能越差，保温效果也越，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的24吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。离心玻璃棉的特点：表6-1项目项目保温性能导热系数低施工性能轻质易施工节能效能最佳物理化学性能稳定、抗震动、耐老化、抗腐蚀吸声降噪性优经济性能成本价格低、损耗少、性价比高、使用寿命长防火性A级，不燃，无有毒烟气6.1.3保温厚度各保温要求表5-1保温位置被保温管径最小保温厚度实际保温厚度DN15251925DN32802230吊顶内DN1002530DN15323240DN40803640室外DN1004050空调房间凝结水管915非空调房间13206.1.4保温经济厚度关于经济厚度要考虑以下一些因素：（1）保温材料的类型及造价(包括各种施工、管理等费用)；（2）冷（热）损失对系统的影响；（3）空调系统及冷源形式；（4）保温层所占的空间对整个建筑投资的影响；25（5）保温材料的使用寿命。通过对现有大量工程的实际调研，结合实际情况，本设计以下表作为经济厚度的参考，因此供回水管及风管的保温材料可以选用25mm厚的采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。6.2管道防腐防腐目的：防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。七七空调系统的消声和减振措施空调系统的消声和减振措施7.1消声设计空调过程中主要的噪声来源是通风机、制冷机等，通风机噪声除有风道传入室内外，设备的噪声和震动也可能通过建筑传入室内，因此，当空调房间内要求比较安静时，空调设备除了应满足室内温湿度要求之外，还应满足噪声的有关要求，达到这一要求的重要手段之一就是通风系统得消声和设备的防振。7.2空调系统的减振（1）通风机、水泵和制冷机。应该固定在隔板基座上，以增加其稳定性（降低中心）。（2）垂直与水平风管的防震：对于低速风道，且风出口有良好防震软接管者，一般不考虑风管吊卡和支撑的防震，当风速较大而建筑物噪音标准控制严格时，这时要进行考虑。当风管的断面大而防止管内气流对管壁的震动引起噪音时，应在管道保温26前对风管管壁采取补强措施。此外，为了避免风道内噪音通过吊顶投入室内，必要时可在风管下设置隔音板予以防止。（3）在风机与出口管道的连接处应设有软连接管以防风机震动的噪音经由管道传入室内。风机出口调节门应接在软管之后，以免风机震动使风门产生附加噪音，风门与风机出口的距离与方向有关系时