(整理)空调设计说明书

1、精品文档空气调节课程设计说明书学院：环境工程学院专业：建筑环境与设备工程班级：建环21102题目：武汉通顺办公楼空调系统设计指导老师：袁昌立姓名：冯禹明学号：1114061063目录TOC o 1-5 h z一、设计任务（题目）2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 二、设计参数和原始资料2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 三、供冷负荷计算5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 四、空调方案设计8 HYPERLINK l bookmark30 o

2、Current Document 五、风系统设计8六、水系统设计1.1七、管道保温设计1.7八、空调系统消声、减震设计1.9九、结论2.2十、附表及附图2.3十一、参考书目及资料.2.4.武汉通顺办公楼空调系统设计一、设计任务武汉通顺办公楼空调系统设计。二、设计参数和原始资料2.1原始资料该建筑为3层单体砖混结构第一层层高为3.9m,二、三层为3.6皿冷媒为室外管网供给。其相关设计条件如下：1）建筑物基本参数及指标精品文档建筑面积(m2)外表面积(m2)建筑体积(m3)体形系数外墙材料外墙厚度(m)见图见图见图0.22机砖砌体0.242)建筑物外围护保温隔热做法及要求外墙外保温采用FGC空斗板

3、填充低容重膨胀珍珠岩颗粒(p=80kg/m3$=0.07W/Mk)3)外墙门窗一律采用单框塑钢双玻平开式KW2.5W/m2K,q(K1.5m3/mh窗玻为5+20+5浮法净白片。窗缝设橡胶密封带。4)经保温处理后建筑物外围护结构的热工参数及耗热量指标(仅供参考)外墙平均传热系数(W/m2-K)外窗空气渗透量()外窗传热系数(W/m2-K)楼梯间隔墙传热系数(W/m2-K)户门传热系数(W/m2-K)0.931.52.51.432.5平屋面传热系数(W/m2-K)耗热量指标(W/m2)0.60518.95)门窗表精品文档精品文档精品文档门窗名称洞口尺寸备注C11500X1550塑钢双玻平开窗C2

4、3000X1550塑钢双玻平开窗C33600X1550塑钢双玻平开窗单开门900X2100木门双开门1800X2100木门2.2设计参数1）室内设计参数采暖通风与空气调节设计规范中规定了舒适性空调的室内设计参数范围，见下表：季节温度（C）相对湿度（%）风速(m/s)夏季242840650.3冬季182240600.22）夏季室外气象参数室外计算（干球）温度（C）夏季空气调节室外计算球温度（C）空气调节空气调节日平均计算日较差35.231.96.328.23）照明功率密度值W/川）GB50189-200公共建筑节能设计规范中规定了照明功率密度，见下表：建筑类别房间类别照明功率密度办公建筑普通办公

5、室11走廊5其他114）人员密度（1/人）GB50189-2005公共建筑节能设计规范中规定了不同类型房间人均占有的使用面积（1/人），见下表：建筑类别房间类别人均占有的使用面积（/人）办公建筑普通办公室4走廊50其他205）电器设备功率W/1）GB50189-2005公共建筑节能设计规范中规定了电器设备功W/1），见下表：建筑类别房间类别电器设备功率W/m2）办公建筑普通办公室20走廊0其他56）公共建筑主要空间设计的新风量（hp）GB50189-2005公共建筑节能设计规范中规定了公共建筑主要空间设计的新风量（m3/h-p）,见下表：建筑类别新风量m3/h-p)办公建筑30三、供冷负荷的计

6、算3.1冷负荷计算内容1）外墙和屋面传热冷负荷计算公式的数值与室外空气平均风速有关，室外计算温度采用平均综合温度代替冷负荷计算温度，即PJtz=tw+dw式中：P围护结构外表面太阳辐射热的吸收系数，取；J-围护结构所在朝向太阳总辐射照度的日平均W/m2；则冷负荷计算公式如下：Q=AK(tz-tR)外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷在室内外温差作用通下过，外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式计算：Q=cKA(t+td-tR)式中：Q外玻璃窗的逐时冷负荷W；k-外玻璃窗传热系数根据窗框情况的不同加以修正，修正值取1.2;A-窗口面积td为地点修正值，查得武沐；T-外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，C;太阳辐射热

7、透过玻璃进入室内的得热量和冷负荷对于没有内遮阳的玻按璃窗下式计算最大冷负荷：最大冷负荷=(0.60.7)最大得热量对于有内遮阳的玻璃窗；按下式计算最大冷负荷：最大冷负荷=（0.80.85）最大得热量；此外，对没有内遮阳的玻璃窗，最大冷负荷出现的时间约比最大得热量出现的时间迟1小时左右。最大得热量按下式计算：Q=DjCsCnF式中：F-窗玻璃净面积，川；Dj-通过3mm厚的单层标准玻璃进入室内的太阳辐射热量，m2;Cs不-同厚度、层数和玻璃材质的修正系数；Cn不-同的室内侧遮阳设备修正系数；4）室内热源和湿源造成的冷负荷与湿负荷1人体散热量实用制冷工程设计手册规定办公室普通事务工作室温25.5C

8、时，显热59W,潜热65W,散湿量26.7X10-3g/。电动设备当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时，设备冷负荷为：Q=1000n1n2n3N式中：N-电动设备的安装功率，w;n1利-用系数，电动机最大实耗功率与安装功率之比0，.7取0.8；n2电-动机负荷系数，取0.5；n3同-时使用系数，取0.50.8；3、电子设备Q=1000n1n2n3N对计算机,n2可取1.0。4、照明散热形成的冷负荷白炽灯Q=1000n1n2NCLQ式中：Q-灯具散热形成的逐时冷负荷W；N-照明灯具所需功率，w；n1镇-流器消耗功率系数暗，装荧光灯镇流器装在顶棚内时取，1.0n2灯-罩隔热系数，取0.6；CL

9、Q照-明散热冷负荷系数；5、夏季空调新风冷负荷按下式计算：Q=M（ho-hR）式中M新风量，kg/s；Ho-室外空气的焓值，/kghR-室内空气的焓值，/kg3.2负荷计算书（见附表一、附表二、附表三）四、空调方案设计本次武汉通顺办公楼空调系统设计采用风机盘管加独立新风系统，且新风冷却处理到室内等焓值线，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷。计算表明，这种方案对于旅馆客房、人员密度小的办公室等，这种处理方案可以达到室内的设计要求。另外室内参数的控制对新风系统的依赖性较小，且选择的风机盘管噪声相应的也小。当室内无人时，风机盘管随着停止运行，而新风系统的工作是不间断的，如此方案使

10、得室内无人时，虽然室内的空气参数会偏离设计值一些，但此方案的经济性，适用性，舒适性是不言而喻的。五、风系统设计5.1空调房间气流组织1气流组织计算步骤：（1）.根据已知室内总负荷，确定总风量Ls。（2）.根据要求的室温允许波动范围查图，求出x/ds。（3）.选取送风速度vs,计算每个送风口的送风量ls。（4）.根据总风量Ls和每个送风口送风量ls，计算送风口个数n。（5）贴附长度校核计算，按公式（5-7）计算Ar数，查图，求得射程x,使其大于或等于要求的贴附长度。该建筑物内的办公室，走廊及大厅层高为3.9m及3.6m，采用下送风、后回风加新风系统的气流组织形式。送风采用方形散流器、回风采用单层

11、百叶，风口间距为3m至4m,距墙为2m,风速满足下表要求：回风口风速要求（实用供热空调设计手册第二版）回风口位置回风速度m/s备注房间上部4.0-5.0用风管回风房间下部不靠近操作位置3.0-4.0回风口距靠近操作位置1.520离较远，还可冉提高些用于走廊回风1.0-1.5散流器颈部最大送风流速佐）（实用供热空调设计手册第二版）建筑物类别允许噪声等级（dB）室内的净高度m）3.04.05.06.07.0广播室32.03.94.24.34.44.5剧场、住宅、手术室33-394.44.64.85.05.2旅馆、饭店、个人办公室40-465.25.45.75.96.1商店、银行、餐厅、百公司货47

12、-536.26.67.07.27.4公共建筑：一般办公、货公司底层百54-606.56.87.17.57.7风管内的空气流速（低速风管）（实用供热空调设计手册第二版）风管分类住宅m/s）公共建筑m/s）干管(3.5-4.5/6.0(5.0-6.5)/8.0支管3.0/5.0(3.0-4.5)/6.5从支管上接出的风管?2.5/4.0(3.0-3.5)/6.0通风机入口3.5/4.54.0/5.0通风机出口(5.0-8.0)/8.5(6.5-10)/11.05.2风机盘管、新风机选型风机盘管的选型应根据风机盘管所能提供的显热和全热冷负荷能满足房间所需显热和全热负荷的原型选择，选择时首先考虑冷量，

13、以风盘中档风速对应的冷量进行选型，再考虑风量。设计方案为：新风处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员设备冷负荷和建筑物围护结构负荷。风机盘管加新风空气处理方案过程图（本系统设计具体见附图一）W室-外状态点；L新风处理再热后状态点；N室-内状态点；M风-机盘管处理室内回风状态点；O回-风和新风混合点；计算热湿比和总的送风量s=Q/WG=Q/(i-i)no新风风量的计算M=Nq见散湿量计算)N房间的人数，按面积来选择人;q-每个人所需最小新风量，取甘/人新风冷负荷的计算Q=M(h-h)WNM新风量，m；hy-室外状态的焓值J150.3651.15200.65801.60250.801001.

14、80321.001252.00401.501502.00-3.00501.50空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管管径DNWIOOmm时可以采用镀锌钢管，其规格用公称直DN表示；当管径DN100mm时采用无缝钢管，其规格用外径X壁厚表示，一般须作二次镀锌。2）各层的冷冻水供回水管路水力计算水力计算的步骤：选定最不利环路，给管段标号。根据个管段的冷负荷，计算各管段的流量，计算式如下：G=3600Q4.19xlOOOAtkg/h（6.6）式中：Q管-段的冷负荷，W；t-供水回水的温差，C用假定流速法确定管段管径。管段内流速的取值范围如下表水管流速表管径(mm)400冷冻水0.5-0.80.6

15、-0.90.8-1.21.0-1.51.4-2.01.8-2.5根据假定的流速和确定的流量选出管径，根据给定的管径规格选选定管径，由确定的管径，计算出管内的实际流速：Gv二900兀d2p计算比摩阻从而计算管段的沿程阻力：沿程阻力的计算式如下Ap=RLy式中：APy-沿程阻力，PaR每米管长的沿程损失（比摩阻）P,/mL-管段长度,m比摩阻R的计算式为：R=d2式中：九-管段的摩擦阻力系数；d管段的内径,m;V流体在管内的流速m/s;摩擦阻力系数由柯列勃洛克公式确定：精品文档12.51K/dlg(E+丙式中：K-管道的相对粗糙度，本设计中K=0.15mmRe雷-洛数。该式为一元方程，用xce1可

16、解。用局部阻力系数法求管段的局部阻力。计算式如下：ApEAPj2j式中：Apj局部阻力，Pa；及-管段中总的局部阻力系数。计算总的阻力，计算式如下：Ap=Ap+Apyj运用假定流速法进行水力计算，确定出管径后计算沿程损失与局部损失，见表最后在求出不平衡率。6.3冷凝水管的设计精品文档精品文档精品文档风机盘管、新风机组在运行过程中产生的冷凝水由冷凝水管排出。风机盘管的凝结水都是自流排出的,凝水盘很浅,排水余压很小,因而要做好排水管的坡,度以防排水不畅凝水溢出,湿损吊顶装修。排放凝结水的管路的系统设计中，应注意以下几点：1)风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小0.于01。其它水平支干管，沿水流方向，应

17、保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位；2)冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢不管宜，采用焊接钢管采。用聚乙烯塑料管时，一般可以不加防止二次结露的保温层，但采用镀锌钢管时应设置保温层。3)冷凝水管的公称直彳D(mm)一般情况下可以按照机组的冷负荷(IKW),按照下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：QW7KW,DN=20mm;Q=7.1-17.6KW,DN=25mm;Q=17.7-100KW,DN=32mm;Q=101-176KW,DN=40mm;Q=177-598KW,DN=50mm;Q=599-1055KW,DN=80mm;Q=1056-1512KW,DN=100mm;Q=1513

18、-12462KW,DN=125mm;精品文档QA12462KW,DN=150mm.本设计中冷凝管沿水流方向保0持.3的坡度，且保证没有积水部位就，近排入卫生间地漏。冷凝水管采用聚氯乙烯塑料管，在实际应用过程中，若冷凝水盘处于机组的负压段，凝水盘出口处应设置出口与大气相通的水封，其高度比凝水盘处的负压大50%左右。连接到设备冷凝水管的尺寸由设备决定。一般情况下kw每冷负荷每小时约产生）.4kw左右的冷凝水在潜热负荷较高的情况下，kw冷负荷约产生）.8kw的冷凝水。在本设计中，采用了根据机组的冷负荷按，上述（3）数据近似选定冷凝水的公称直径。本设计具体冷凝水管选择详见水系统图。6.4水力计算本工程

19、冷媒水系统采用下供上回同程系统。水力计算及各层平衡性分析见（附表六）七、管道保温、防腐设计空调管路系统保温的目的一：是为了减少管道系统的热损（失或冷损失）,二是为了防止冷管路表面结露。空调管路防腐的目的是防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。7.1保温材料的确定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，保温效果也越差，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精品文档的吸水率、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。因为玻璃棉具有耐酸，抗腐，

20、不烂，不蛀，吸水率小，化学稳定性好，无味，价廉，寿命长，导热系数小，施工方便等.特点1）风管保温厚度确定wg1awg式中：t1保-温层外空气零点温度tng管-内介质温度twg保-温层外空气温度awg保温层外表面换热系数一般取5.8-11.6室内管道可取8.1W/m2A-保温材料导热系数W/m.冷冻水管的保温结构中应有一层防潮层，因为如果没有防潮层，大气中的水蒸气将和空气一起进入保温层，并且向温度更低、水蒸气分压力更低的内部渗透，直到冷冻水管上外壁上。这时，在管壁、保温材料的内部将会出现凝结水，破坏保温材料的精品文档精品文档精品文档绝热性能。7.2保温层厚度的选定关于经济厚度,要考虑以下一些因素

21、：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；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、冷凝水管及风管的保温材料可以选m厚的采用橡塑保温棉。可按下表选用管道经济保温层厚度。实际工程中保温层厚度不应小于表中的数值。空调供冷管道经济保温层厚度保温材料年供冷时间（h）公称直径（mm）经济保温层厚度（mm）离心玻璃棉壳管3600155030651503520050040八、空调系统消声、减震设计8.1空调系统的消声空调系统的消

22、声和减振是空调设计中的重要一环，它对于减小噪声和振动，提高人们大额舒适感和工作效率，延长建筑物的使用年限有着极其重要的意义。对于设有空调等建筑设备的现代建筑，都可能室外及室内两个方面受到噪声和振动源的影响。一般而言室外噪声源是经过围护结构穿透进入而的建，筑物内部的噪声、振动源主要是由于设置空调、给排水、电气设备后产生的，其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。包括其中的冷却塔、空调制冷机组、通风机、风管、风阀等产生的噪声。其中主要的噪声源是通风机。风机噪声是由于叶片驱动空气产生的紊流引起的宽频带气流噪声以及相应的旋转噪声所组成，后者由转数和叶片数确定其噪声频率。空调系统消声设计应考虑噪声的频谱特

23、性、室内允许的噪声标准、通风机噪声、风管中产生的气流噪声和从风管管壁传入风管内的噪声、风管系统噪声的自然衰减、消声器的声衰减量以及隔声室的隔声量等。为减少空调系统消声和隔振处理及降低被空气调节房间噪声的困难，应尽可能的减少噪声源的噪声。为此，在进行空气调节系统设计及选择通风设备时应注意：应将风量大的系统分成若干小系统。选用高效率、低噪声的通风机。风量一定时，尽量降低风管系统的压力损失及选用转速低的风机。必要时可用双风机。阀门，分支管三通等部件需采用较厚的钢板。弯头及分支管三通等气流急剧转弯处，宜装设导流叶片。对于消声要求严格的房间，连接风口的支管上最好不设调节阀。通风空调系统中，影响空调房间的

24、主要噪声源是通风机。其他噪声源，如水泵，制冷压缩机等，也是很强的，但它们不与送排风系统直接接通，不会直接以空气噪声的形式影响空调房间的。通风机噪声由空气动力噪声，机械噪声和电磁噪声组成。通常以空气动力噪声为主要成分。空气动力噪声有气流涡旋噪声，撞击噪声和回转噪声组成。控制空调通风系统中噪声的最有效的措施是降低通风机的噪声。首先要选择高效节能，低噪声性的通风机，在满足风量风压的前提下，适当选择转数低的风机，降低其空气动力噪声。其次是选用合理的轴承，提高装备精度厂严格检验叶轮的动平衡和.k.1E-._1.J1-LJhi-J1LJ%.*Lj_B1J1|1.*.t静平衡，降低风机的机械噪声。再次，通风

25、机进出口的管道不得急剧转弯，通风机进出口处的管道应装柔性接管，其长度50）250mm般不宜超过50mm。降低噪声一般应注意到声源，传声途径和工作场所的吸声处理三个方面，上面讲精品文档到了在声源处的一些措施，除此之外，就是在通风管道上暗装消声器了，这样也可以起到很大的效果.主要操作如下:在空调装置的送风口处,装设柔性软接管以减少通风机对风管系统的.震动送风管的系统气流稳定的管段上装设微孔板消声器，消声弯头，消声箱。风管管路急剧转弯处装设带导流叶片的风管弯头。穿墙的风管周围，必须用麻丝等纤维材料填充密实，然后在外表面用水泥沙浆抹平。管道的吊架与楼板之间应该设防振橡胶等隔震连接。垂直与水平风管的防震

26、，对于低速风管且出口有良好防震软接管者，可以不考虑风管吊架与支撑的防震当，风速较大而建筑噪声控制严格的场合应，考虑风管防震。风机出口应设软接头，出口调节阀应在软接头后，以免风机振动使风门产生附加振动。其中消声器的选择也应考虑如下情:况消声器所能提供的频带衰减量；系统允许消声器的压力损失；消声器本底噪声包括气流本身湍流产生的再生噪声和气流激发消声器构件、管壁等的辐射噪声的大小；安装消声器所需位置和空间的大小；精品文档5防火、防尘、防脆、防毒、防蛀等方面的性能；6.单位消声量的投资费用。阻性消声器对中高频噪声具有良好的消声性能，抗性消声器对低中频噪声具有较好的消声性能，通风与空调系统噪声的频率分布

27、范围较宽，一服宜选择具有宽频带噪声衰减量的阻抗复合式消声器。消声器应设于风管系统中气流乎稳的管段上风管内的气流速度8m/s时，消声器应设于接近通风饥处的主风管上op当8m/s时，消声器宜分别装置在各分支风管上。对声学要求较严格的系统，消声器不宜集中安装在一起，一肢应在干管、各层支管、风口前等处分别设置消声器；同一管段上的消声器，有条件时也宜分段安装，以便根据气流速度的大小选用相应的消声器。8.2空调系统的减振空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外能通过建筑物的结构和基础传播，例如：转动的风机，和压缩机所产生的振动可以直接传给基础，并以弹簧性波的形式从机器基础沿房屋结构传到其它房,又间以噪声的形

28、式出现因，此，对空调系统振动机构削弱将能有效的降低噪声。削弱由机器传给基础的振动是用消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源的和它的基础之间安设避振（构如件弹簧减振器或橡皮软木等,）可以使从振源传到的振动得到一定程度的头减在振源和它的基础之间安装弹性构件，可以减轻振动力通过基础传出，也可以在仪器和它的基础之间安装弹性构件来减轻外界振动对仪器的影响。在设计和选用隔振器时候，应注意以下几个问题：精品文档精品文档精品文档1当设备转速11500r/min寸，宜选用橡胶，软木等弹性材料块或橡胶隔振器；设备转速1500r/min寸，宜用弹簧隔振器。2隔振器承受的荷载不应该超过允许工作荷载。3选择橡胶隔振器时应，考虑环境温度对隔振器压缩变形量的影计响算，压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量/31/2采用。橡胶隔振器应尽量避免太阳直接照射或者油类接触。4为了减少设备的振动通过管道的传递量通，风机和水泵的进出口通过隔振软管与管道连接。九、结论这次设计的课题是武汉通顺办公楼办公楼空调系统设计，建筑内主要设为办公区、。其主要任务是完成整栋大楼冷负荷的计算，空调方案的确定，设备的选型，气流组织计算以及水力计算等。通过方案比较，在负荷计算的基础上夏，