某本科综合楼空调防排烟设计说明书大学毕业设计.docx
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某本科综合楼空调防排烟设计说明书大学毕业设计
******大学
本科生毕业设计说明书
题目:
贵阳市某大学培训综合楼空调及防排烟设计
学生姓名:
**
学号:
***********
专业:
建筑环境与设备工程
班级:
建环10-2班
贵阳市某大学培训综合楼空调及防排烟设计
摘要
本设计为贵阳市某大学培训综合楼空调及防排烟工程,该工程地下一层为车库及设备用房,地上十一层,主要功能为报告厅、培训接待、展示、办公用房为一体的综合服务建筑综合建筑,空调面积为9889.3m2,建筑总层高为48.4m,总建筑面积为18562m2。
此次设计的内容主要包括:
通过对建筑功能划分和使用要求,对办公、展厅、会议室等房间的空调及通风设计;冷冻机房冷热源及水系统设计;地下室、设备机房、车库通风作防排烟设计;消防电梯前室和楼梯间前室进行加压送风系统设计。
结合房间的功能与用途,确定各房间的空调设计方案;查找工程所在地的气象设计参数和相关的设计标准。
在设计过程中,寻找各厂家的空调设备的样本,了解本专业的科技水平,并遵循暖通空调设计的一般过程及所需遵守的法规,根据计算结果绘制相关工程图纸,并完成概预算。
对设计过程进行分析,总结遇到的主要问题与设计工程中的实际问题。
关键词:
负荷计算、防排烟、冷热源、机械加压送风
Abstract
ThisprojectisthedesignoftheHVACengineeringofauniversitytrainingintegratedbuildinginGuiyangCity.Thegroundfloorofthisbuildingisthegarageandequipmentroom.Andthereareelevenfloorsabovewhichmainlyincludethelectureroom,trainingandreceptionroom,exhibitionroomandbusinessoffices.Theoverallfloorageofthisbuildingisabout18562m2,theheightisabout48.4mandtheair-conditionedareaisabout9889.3m2.
Themaincontentinthisdesignincludesthat:
theairconditioningandventilatingdesignofoffice,exhibitionrooms,meetingrooms,baseatthedifferentfunctionsandpartitionsofthebuilding;thedesignofCooling&HeatingResourceinequipmentroomandairconditioningwatersystem;theventilatingandsmokepreventing&exhaustingsystemdesignoftheundergroundroomsandparkinginthebuilding;thepressurizationairsupplysystemofantechamberandstairwell.Choosethedesignstandardandthealternativesoftheprojectbasedonthepreliminaryanalysisandsearchthelocaldesignparametersanddesignstandard.SearchtheproductsofHVACmanufacturersandtobefamiliarwiththeup-to-datetechnologyofOHVACindustryandcomplywiththelawsandcodesofthecountrythroughoutthedesignprocess.Performthedrawingofthisprojectwiththeresultsofthecalculatingandfinishtheeconomicbudget.Analyzethedesignresultsandthedesignparameters,discussthemainproblemsthatencounterinthedesignprocess,ansumthedesignprocess.
Keywords:
LoadCalculate,SmokePrevent&exhaust,Cooling&HeatingResource,Mechanicalairsupplypressure
第一章引言
“建筑环境”指的是特定建筑空间内部围绕人的生存与发展所必需的全部物质世界,反映人、建筑和自然环境三者之间关系,为人类创造更好的舒适环境提供了依据。
建筑环境的基本控制方法是运用供暖、通风或空气调节技术来消除室内环境中污染物,从面满足室内空气质量的要求,进而建立具有特定使用功能人造环境。
供暖:
通过向室内供给热量,使室内保持一定的温度,以满足生活条件或工作条件的技术;
通风:
采用自然或机械方法使室外新鲜空气没有阻碍,可以穿过,到达房间或密封的环境内,或将室内污浊空气排向室外,以达到卫生、安全等适宜空气环境的要求的技术;
空气调节;用采用各种设备对空气调节介质按需进行加热、加湿、冷却、除湿、过滤及消声等处人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的技术,从而实现对该空间空气温湿度及其他环境参数的调节和控制,满足生产、生活需求。
今天,作为一门应用性学科,供暖通风肩负着:
遵循“以人为本”的宗旨,采用科学的环境控制技术,为人类创建一种健康、舒适而又富有效率的建筑环境,从而满足人们在生活、工作及其他活动中对室内环境品要求的宗旨。
第二章设计参数
二.1工程概况
本工程位于贵州省贵阳市。
该建筑地上十一层、地下一层。
其地上建筑面积为15239m2,主要功能为报告厅、培训接待、展示、办公用房为一体的综合服务建筑用房;地下一层建筑面积为3322m2,作为车库及设备用房。
总建筑面积为18562m2、总空调面积约为9889m2。
二.2设计计算参数
二.2.1室外气象参数
1、夏季:
室外干球温度:
30.1oC
室外湿球温度:
23oC
室外平均风速:
2.0m/s
大气压:
897.90hPa
2、冬季:
空调计算温度:
-2.5oC
室外平均风速:
2.6m/s
主导风向:
NE
大气压:
897.50hPa
注:
参考《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
二.2.2室内设计参数
表2.1室内设计参数
房间名称
夏季
冬季
新风标准
噪声标准
温度oC
相对湿度%
温度oC
相对湿度%
m3/h.人
dB(A)
办公室
25
50-60
20
50
30
40
会议室
25
50-60
20
50
20
40
实训教室
25
50-60
20
50
20
45-55
展厅
25
50-60
20
50
20
45-55
客栈
25
50-60
20
50
30
40
其他
25
50-60
20
50
30
45-55
二.2.3围护结构计算参数
表2.2围护结构传热系数
围护结构
传热系数W/m20C
外墙
0.84
外窗
2.46
楼板
0.96
内墙
1.81
内门
3.35
地面
0.56
屋面
0.7
第三章负荷计算
三.1夏季冷负荷计算
本设计中利用冷负荷系数法逐时计算空调冷负荷。
三.1.1围护结构冷负荷计算
1、外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算:
[1]式(3.1)
式中:
CL——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;
F——外墙和屋面的面积,
;
——外墙和屋面的传热系数,W/m2·oC;
——夏季空气调节室内计算温度,oC;
——广州地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值(℃),根据外墙和屋顶的不同类型分别在文献[2]中续表20.3-1中查取。
不同地区和不同情况应按下式进行修正:
[1]式(3.2)
式中:
——地区修正系数,由参考文献[2]中续表20.3-1中查取;td=—4
——不同外表面换热系数修正系数,由参考文献[1]中表3-7中查取ka=1.06、;
——不同外表面颜色系数修正系数,参考文献[1]中表3-8中查取kp=0.94。
以二楼一号民俗民间文化展示厅为例计算负荷
表3.1北外墙瞬变传热引起的冷负荷
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tw1
33
34
35
35
36
36
36
36
36
36
36
36.2
36.5
td
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
-4
ka
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
0.98
kp
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
t'w1
26.71
27.64
28.56
28.56
29.48
29.48
29.48
29.48
29.48
29.48
29.48
29.66
29.94
tNx
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
Δt
1.71
2.64
3.56
3.56
4.48
4.48
4.48
4.48
4.48
4.48
4.48
4.66
4.94
K
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
0.84
F
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
17.48
CL
25.18
38.70
52.23
52.23
65.76
65.76
65.76
65.76
65.76
65.76
65.76
68.46
72.52
2、内维护结构冷负荷
当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3oC时,要考虑由内维护结构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:
[1]式(3.3)
式中:
F——内维护结构的传热面积,m²;
K——内维护结构的传热系数,W/(m²·oC);
——室内计算温度,oC;
——邻室计算平均温度温度,oC。
其中计算式如下:
[1]式(3.4)
式中:
——夏季空调房间室外计算日平均温度,oC;
——邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值,oC;
表3.2内维护结构冷负荷
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twp
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
Δtls
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
t1s
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
tNx
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
K
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
1.81
F
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
51.48
CL
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
465.89
3、外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算:
[1]式(3.5)
式中:
——外玻璃窗面积,m²;
——玻璃的传热系数,W/(m²·oC);
——玻璃窗的冷负荷温度逐时值,oC,在参考文献[1]中附录13中查得;
——室内设计温度,oC;
——玻璃窗的传热系数的修正值,在参考文献[1]附录12中查得金属窗框,80%玻璃,双层窗为1.2;
——地区修正系数,oC,在参考文献[2]中附录9中查得;
表3.3北外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
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20:
00
tw1
26.9
27.9
29
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32
31.6
30.8
29.9
td
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
tw1+td
29.9
30.9
32
32.9
33.8
34.5
34.9
35.2
35.2
35
34.6
33.8
32.9
tNx
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
CwKw
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
2.95
Fw
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
CL
1415.43
1704.30
2022.05
2282.03
2542.00
2744.21
2859.75
2946.41
2946.41
2888.64
2773.09
2542.
2282.
三.1.2透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷
透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算:
[1]式(3.6)
式中
——有效面积系数,由文献[1]附录19查的;
——窗口面积;
——窗玻璃的遮阳系数,由文献[1]附录17查的;
——窗玻璃的内遮阳系数,由文献[1]附录18查的;
——最大日射得热因数;
——窗玻璃的冷负荷系数。
由文献[1]附录20至附录23查的。
其中有效面积系数
=0.85,
=0.7,
=0.5;
值按南北区划分而不同。
南北区划分的标准为:
建筑地点在北纬40°的地区为南区。
表3.4透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷
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00
CLQ
0.7
0.72
0.77
0.82
0.85
0.84
0.81
0.78
0.77
0.75
0.56
0.18
0.17
Dj,max
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
Ca
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
Cc,s
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
Fw
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
97.92
CL
2195.12
2257.84
2414.63
2571.43
2665.50
2634.15
2540.07
2445.99
2414.63
2351.92
1756.10
564.46
533.10
三.1.3室内热源散热引起的冷负荷
设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算:
[1]式(3.7)
式中CL——设备和用户显热形成的冷负荷,W;
——设备和用具的实际显热散热量,W;
——设备和用具的实际显热冷负荷系数,可由文献[1]附录2-20、20-21查得,如果空调系统不连续运行,则
=1.0。
设备和用具的实际显热散热量
按下列情况计算:
1、电动设备,当工艺设备和电动机都在室内时
式(3.8)
当工艺设备在室内,而电动机不在室内
式(3.9)
当工艺设备不在室内,而只有电动机在室内时
式(3.10)
式中N——电动设备的安装功率kW;
——电动机效率,可由产品样本查,Y系列电动见文献[1]表2-11。
——利用系数,电动最大实效功率与安装功率之比,一般取0.7-0.9。
——电机负荷系数,电机每小时平均实数耗功率与机器设计时最大实数功率之比,精密机床可取0.15-0.40,普通机床取0.5左右。
——同时使用系数,电机同时使用安装功率与总安装功率之比,一般取0.5-0.8。
2、电热设备散热量
对无保温密闭罩,按下式计算:
[1]式(3.11)
式中
——考虑排风带走热量的系数,一般取0.5,其他符号同前。
3、电子设备
计算公式同(3-17)其中
的值根据使用情况而定,计算机取1.0,一般仪表取0.5-0.9。
表3.5室内热源散热引起的冷负荷
时间
8:
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00
16:
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19:
00
20:
00
s1
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
pa,1
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
q1
455
455
455
455
455
455
455
455
455
455
455
455
455
s2
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
pa,2
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
q2
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
续表
s3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
pa,3
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
q3
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
s4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
pa,4
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
q4
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
q
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
2260
三.1.4照明散热形成的冷负荷
特点:
电压一定时,室内照明散热量不随时间变化,是稳定散热量,但以对流与辐射两种方式散热,仍采用冷负荷系数。
白炽灯
[1]式(3.12)
荧光灯
[1]式(3.13)
式中
——灯具散热形成的冷负荷,W;
——灯具所需功率,kW;
——镇流器消耗功率系数,明装黄火灯的镇流器在空调房间内时,取n1=1.2,当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时n1=1.0。
——灯罩隔热系数,当灯罩上部有孔,可利用自然通风散热于顶棚内时n2=0.5-0.6,无通风孔n2=0.6-0.8;
——照明散热冷负荷系数,可由文献[1]附录2-22查得。
表3.6照明散热形成的冷负荷
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