深圳某厂技术大楼空调系统设计.docx
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深圳某厂技术大楼空调系统设计
1.空调课程设计任务书
1.设计名称
机械厂技术管理楼空调工程设计
2.原始资料
2.1地点:
广州、湛江、汕头、海口、韶关、南宁、福州、上海、武汉、长沙等地
2.2室内温湿度要求:
计量仪表室:
全年恒温恒湿,t=20±0.5℃、
办公室、会议室:
t=26℃、
2.3建筑平面图(见附图)
2.4建筑使用条件
1) 计量仪表室:
全年恒温恒湿,室内保持10pa正压。
2)办公室、会议室:
工作时间为8:
00-18:
00,冬季无需空调。
室内保持一定正压。
3) 空调系统必须提供足够新鲜空气。
2.5设计资料
1)建筑资料:
1)外墙:
240厚砖墙+100厚泡沫混凝土墙,内外各20
水泥(白灰)沙浆,外贴瓷砖。
2)屋顶:
保温屋面,结构符合参考资料2之附录6第一栏的第4项。
3)内墙:
120砖墙,两边各20
白灰粉刷。
4)窗:
高1.8米,单层普通玻璃钢窗,计量室为双层普通玻璃钢窗,内挂浅蓝色窗帘。
门:
单层木门,K=3W/m2℃。
5)楼层板:
K=1.5W/m2℃。
6)层高3.2米。
共3层。
2)设备人员情况:
7)计量仪表室:
每室2人,设备0.5kW,照明20W/m2。
8)办公室:
10m2/人,照明8W/m2,每人一台计算机。
9)会议室:
30人,计算机1台,照明10W/m2。
3)设已有冷冻机房,送出7℃冷水。
3.设计内容
为本楼设计集中式空调系统。
4.设计要求
1)基本要求
每天按时考勤;在规定时间独立完成设计任务;提供用文件袋装好的设计文件一套。
要求多查阅相关参考书籍,勤于思考,独立完成任务。
2)设计说明书要求
提供打印的设计说明书一本。
设计说明书按规定顺序编写,即封面、目录、设计任务书、设计依据、设计内容、设计小结。
其中设计内容应包括:
(1)方案设计思路及确定的具体方案
(2)空调负荷计算方法及结果,并应得出设计冷负荷指标,与设计手册指标的对照分析
(3)送风量计算过程与结果
(4)风管系统计算过程及结果
(5)设备选择过程及结果
(6)设备清单
所有计算以表格形式给出,但计算公式应在相应表格前给出,并给出各数据出处。
3)设计图纸要求
提供计算机绘制的设计图纸一套,包括
(1)空调平面图
(2)风管系统图(3)空调设备或系统部件大样图
图纸符合制图标准,内容和数据整体一致,图面美观整洁,有统一的标题栏。
5设计过程与步骤
1)布置任务,收集资料,熟悉图纸;
2)根据建筑功能与要求、条件,确定空调系统形式,进行空调系统划分;
3)查阅有关手册确定室内外设计参数;
4)计算夏季空调负荷,包括建筑围护结构负荷,照明负荷,人体负荷,设备负荷;
5)确定送风状态,计算送风量;
6)确定新风量;
7)确定空气处理方案;
8)确定系统负荷;
9)选择计算空气处理设备;
10)布置和设计计算风管系统,选择或校核风机;
11)机房设备布置;
12)绘制设计图纸;
13)编制设计计算说明书
14)答辩
6.时间安排:
时间基本安排如下:
1)12.12布置任务,收集资料,熟悉图纸,确定方案;
2)12.13~12.16负荷计算;
3)12.17设备选择计算,设备布置;
4)12.18风管布置,计算;
5)12.19~12.21画图;
6)12.22整理说明书;
7)12.23答辩。
7.主要参考资料
1.《空调制冷专业课程设计指南》,路诗奎,姚寿广编,化工出版社,2005年2月
2.《空气调节》黄翔主编,机械出版社,2006年5月
3.《空气调节》(第三版)赵荣义等,建工出版社,1994年11月
4.《采暖通风和空气调节设计规范》GB50019-2003
5.《实用供热空调设计手册》陆耀庆主编,建工出版社
6.《空调与制冷技术手册》陈沛霖主编,同济大学出版社
7.《暖通空调设计指南》陆耀庆主编,建工出版社
广东工业大学材料与能源学院
热能与动力工程系
2011.12
附建筑平面图
2.设计总说明
本设计是深圳市某机械厂技术管理楼空调工程设计,拟为之设计一套既合理实用,又能兼顾节能要求的空调系统,在为工作人员提供舒适工作环境的同时尽量节约能源。
本设计的主要内容有:
空调冷负荷的计算;空调系统的划分与系统方案的确定;空调用制冷机房与空调机房的设计;空调末端处理设备的选型;室内送风方式与气流组织形式的选定;风系统的设计与计算;水系统的设计、布置与水力计算;风管系统与水管系统保温层的设计;消声防振设计等。
根据建筑物本身的特点、功能需要和有关规范要求,决定本建筑第二层采用全空气集中式空调系统,其余各层采用风机盘管加新风半集中式空调系统。
关键词:
机械厂技术管理楼全空气集中式空调系统风机盘管加独立新风
3.设计题目及相关参数
3.1设计题目
机械厂技术管理楼空调工程设
3.2原始资料
选择地区“深圳市”
3.3室外设计参数
查广东省深圳市气象参数
由《采暖通风与空气调节室外气象参数(GBJ19-872003年版)》以及鸿业软件查得广东省深圳市的气象参数如下:
位置:
北纬23.3°,东经113.80°
夏季室外计算干球温度:
33℃,夏季室外计算湿球温度:
27.9℃;
夏季日平均干球温度:
30.1℃,夏季平均日较差:
5.6℃;
计量室、仪表室:
tn=20±0.5℃,φn=50%;
会议室、办公室:
tn=26℃,φn=50%。
室外平均风速:
夏季2.1m/s,冬季3.0m/s。
3.4室内设计参数
表3-2室内设计参数表
类型季节
空调运行
时间
夏季/全年
正压Pa
人员数
照明
计算机(台)
新风量(m3/人.h)
温度℃
湿度%
风速
办公室
08:
00–18:
00
26
50
0.2
10
30人
30
1
30
会议室
08:
00–18:
00
26
50
0.2
10
10m2/人
30
1/人
30
仪表室
00:
00–24:
00
20
50
0.2
10
40
30
0
30
计量室
00:
00–24:
00
20
50
0.2
10
40
30
0
30
3.5给房间编号
房间编号如下:
一楼:
101、102、103、104……116;
二楼:
201、202、203、204……216;
三楼:
301、302、303、304……316。
4.设计内容和设计过程
4.1空调系统具体方案的确定
根据建筑使用条件,计量室、仪表室要求全年恒温恒湿,且温湿度均有较高的精度要求,属于工艺性空调,因此宜采用采用全空气定风量空气调节系统(见《空调制冷专业课程设计指南》P68),
所以选择的系统为:
计量室、仪器室:
恒温恒湿全空气集中式一次回风系统
理由:
1.可以严格地控制室内温度和室内相对湿度
2.空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护
3.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节能运行调节;
4.空调与制冷设备可以集中布置在机房
办公室、会议室:
风机盘管加独立新风式系统
理由:
1.布置灵活,可以和集中处理的新风系统联合使用,也可以单独使用
2.各空调房间互不干扰,可以独立地调节室温,并可随时根据需要开停机组,节省运行费用,灵活性大,节能效果好
3.与集中式空调相比不需回风管道,节约建筑空间
4.机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高,便于用户选择和安装
4.2冷负荷计算
本课程设计冷负荷类型大体可分为以下11项:
1.外墙瞬变传热引起的冷负荷;2.屋顶瞬变传热引起的冷负荷;3.内维护结构冷负荷;4.外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷;5.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷;6.照明引起的冷负荷;7.设备引起的冷负荷;8.人体散热引起的冷负荷;9.地面传热引起的冷负荷;10.内门传热引起的冷负荷;11.计算机引起的冷负荷.。
计算思路:
为简化计算过程,使得冷负荷计算具有通用性,可针对上述各种类型冷负荷设计各自的Excel计算表格模块。
对各房间的冷负荷采取模块组合的形式得出其总的冷负荷,从而可以得出整栋大楼的冷负荷汇总。
4.2.1外墙瞬变传热引起的冷负荷
冷负荷计算用到的原始数据:
查《空气调节》(赵荣义主编)P271-275等相关附录,得:
外墙:
传热系数K=0.96W/㎡℃,外贴瓷砖,修正值取1.05,所以经过修正的传热系数K=0.96/1.05=0.92W/㎡℃
内墙:
120砖墙,两边各20白灰粉刷,传热系数K=2.37W/㎡℃
屋顶:
传热系数K=1.02W/㎡℃;
楼层板:
传热系数K=1.5W/㎡℃(查空气调节)
计算公式为:
式中:
——外墙传热引起的冷负荷,W;
——外墙的计算面积,m²;
——外墙传热系数,W/(m²·℃);
——室内设计温度,℃;
——外墙的冷负荷温度逐时值,℃;
——外墙冷负荷计算温度地点修正值,℃;
各外墙面积F=墙宽*层高-窗的面积
查《空调制冷专业课程设计指南》表3-2(d)得外墙冷负荷计算温度逐时值
、《空调工程》(黄翔主编)附录9得外墙冷负荷计算温度地点修正值,由于没深圳市修正,所以近似取广州市代替。
4.2.1.1办公室、会议室外墙瞬变传热引起的冷负荷
表4-1办公室、资料室、资料借阅室、档案室东外墙逐时冷负荷
参数/时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
(℃)
36
35.5
35.2
35
35
35.2
35.6
36.1
36.6
37.1
37.5
(℃)
0.0
(℃)
26
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
0.92
LQ(W/m2)
(单位面积)
9.2
8.7
8.5
8.3
8.3
8.5
8.8
9.3
9.8
10.2
10.6
房
间
编
号
110
LQ
221.2
210.1
203.5
199.1
199.1
203.5
212.3
223.4
234.5
245.5
254.4
210/310
LQ
163.6
155.4
150.5
147.2
147.2
150.5
157.0
165.2
173.4
181.6
188.1
112
LQ
200.4
190.4
184.4
180.4
180.4
184.4
192.4
202.5
212.5
222.5
230.5
212/312
LQ
142.8
135.7
131.4
128.6
128.6
131.4
137.1
144.3
151.4
158.6
164.3
114
LQ
146.7
139.4
135.0
132.0
132.0
135.0
140.8
148.2
155.5
162.8
168.7
214/314
LQ
108.3
102.9
99.6
97.5
97.5
99.6
104.0
109.4
114.8
120.2
124.5
116
LQ
221.2
210.1
203.5
199.1
199.1
203.5
212.3
223.4
234.5
245.5
254.4
216/316
LQ
163.6
155.4
150.5
147.2
147.2
150.5
157.0
165.2
173.4
181.6
188.1
表4-2办公室、会议室南外墙逐时冷负荷
参数/时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
(℃)
34.6
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
34.9
(℃)
-1.9
(℃)
26
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
0.92
LQ(W/m2)
(单位面积)
6.2
5.8
5.5
5.2
4.9
4.6
4.5
4.6
4.8
5.1
6.4
房
间
编
号
101/105
LQ
88.8
77.5
69.9
69.9
79.3
98.2
126.6
160.6
198.4
230.5
255.1
201/301/
205/305
LQ
148.2
139.3
132.7
123.9
117.2
110.6
108.4
110.6
115.0
121.7
154.8
103
LQ
99.6
93.6
89.2
83.2
78.8
74.3
72.8
74.3
77.3
81.7
104.0
203/303
LQ
72.6
68.2
65.0
60.6
57.4
54.1
53.1
54.1
56.3
59.6
75.8
109/111
LQ
109.6
103.1
98.2
91.6
86.7
81.8
80.2
81.8
85.1
90.0
114.5
207/307/209
309/211/311
LQ
148.2
139.3
132.7
123.9
117.2
110.6
108.4
110.6
115.0
121.7
154.8
表4-3办公室、会议室西外墙逐时冷负荷
参数/时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
(℃)
37.8
37.3
36.8
36.3
35.9
35.5
35.2
34.9
34.8
34.8
34.9
(℃)
0
(℃)
26
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
0.92
LQ(W/m2)
(单位面积)
10.9
10.4
9.9
9.5
9.1
8.7
8.5
8.2
8.1
8.1
8.2
房间编号
101/115
LQ
285.5
273.4
261.3
249.2
239.5
229.8
222.6
215.3
212.9
212.9
215.3
201/215
301/315
LQ
217.5
208.3
199.1
189.8
182.5
175.1
169.6
164.0
162.2
162.2
164.0
表4-4办公室北外墙逐时冷负荷
参数/时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
(℃)
32.3
32.1
31.8
31.6
31.4
31.3
31.2
31.2
31.3
31.4
31.6
(℃)
1.7
(℃)
26
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
0.92
LQ(W/m2)
(单位面积)
6.6
6.4
6.2
6.0
5.8
5.7
5.7
5.7
5.7
5.8
6.0
110
LQ
225.3
219.7
211.2
205.6
200.0
197.2
194.3
194.3
197.2
200.0
205.6
210/310
LQ
167.7
163.5
157.2
153.1
148.9
146.8
144.7
144.7
146.8
148.9
153.1
4.2.1.2仪表室、计量室外墙瞬变传热引起的冷负荷
表4-5仪表室、计量室西外墙逐时冷负荷
参数/时间
04:
00
6:
00
8:
00
10:
00
12:
00
14:
00
16:
00
18:
00
20:
00
22:
00
24:
00
tl(℃)
33.1
32.8
32.3
31.8
31.4
31.2
31.3
31.6
32.1
32.6
33.1
td(℃)
0.0
tn(℃)
20
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
0.92
LQ(W/m2)
(单位面积)
17.6
17.1
16.4
15.5
14.6
14.0
13.6
13.7
14.5
15.9
17.0
房间编号
102
LQ
462.1
450.0
430.6
406.4
384.7
367.7
358.0
360.5
382.2
418.5
447.6
202
302
LQ
352.1
342.8
328.1
309.7
293.1
280.2
272.8
274.6
291.2
318.9
341.0
表4-6仪表室、计量室北外墙逐时冷负荷
参数/时间
04:
00
6:
00
8:
00
10:
00
12:
00
14:
00
16:
00
18:
00
20:
00
22:
00
24:
00
(℃)
39.1
38.6
37.8
36.8
35.9
35.2
34.8
34.9
35.8
37.3
38.5
(℃)
1.7
(℃)
20
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
0.92
LQ(W/m2)
(单位面积)
13.6
13.3
12.9
12.4
12.1
11.9
12.0
12.2
12.7
13.2
13.6
房间编号
102
LQ
368.3
360.8
348.4
335.9
326.0
321.0
323.5
330.9
343.4
355.8
368.3
202/302
LQ
266.0
260.6
251.6
242.6
235.4
231.8
233.6
239.0
248.0
257.0
266.0
104/106
LQ
654.7
641.4
619.3
597.2
579.5
570.7
575.1
588.3
610.5
632.6
654.7
204/304/
206/306
LQ
484.2
474.4
458.0
441.7
428.6
422.0
425.3
435.1
451.5
467.9
484.2
4.2.2屋顶瞬变传热引起的冷负荷
计算公式为:
式中:
LQ——屋顶传热引起的冷负荷,W;
F——屋顶的计算面积,m²;
K——屋顶传热系数,W/(m²·℃);
——室内设计温度,℃;
——屋顶的冷负荷温度逐时值,℃;
——屋顶冷负荷计算温度地点修正值,℃;
查《空气调节》(赵荣义主编)P271-275等相关附录,得:
屋顶:
传热系数K=1.02W/㎡℃;
查<<空调制冷专业课程设计指南>>表3-2(g)得屋顶冷负荷计算温度
、《空调工程》(黄翔主编)附录9得外墙冷负荷计算温度地点修正值,由于没深圳市的修正,所以近似取广州市代替。
Ⅲ型
4.2.2.1办公室、会议室屋顶逐时冷负荷
表4-8办公室、会议室屋顶逐时冷负荷
参数/时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
tl(℃)
37.8
37.3
36.8
36.3
35.9
35.5
35.2
34.9
34.8
34.8
34.9
td(℃)
1.3
tn(℃)
26
F(m2)
1
K(W/(m²·℃))
1.02
LQ(W/m2)
(单位面积)
13.4
12.9
12.3
11.8
11.4
11.0
10.7
10.4
10.3
10.3
10.4
房间编号
301/305
307/309
311
LQ
481.0
462.7
444.3
426.0
411.3
396.6
385.6
374.5
370.9
370.9
374.5
303/314
LQ
336.7
323.9
311.0
298.2
287.9
277.6
269.9
262.2
259.6
259.6
262.2
313
LQ
721.5
694.0
666.5
638.9
616.9
594.9
578.3
561.8
556.3
556.3
561.8
310
LQ
601.3
578.3
555.4
532.4
514.1
495.7
482.0
468.2
463.6
463.6
468.2
315
LQ
577.2
555.2
533.2
511.1
493.5
475.9
462.7
449.5
445.0
445.0
449.5
4.2.2.1仪表室、计量室屋顶逐时冷负荷
表4-9仪表室、计量室屋顶逐时冷负荷
参数/时间
04:
00
06:
00
8:
00
10:
00
12:
00
14:
0
- 配套讲稿:
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