任务说明书0.docx
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任务说明书0
摘要
本项目是一法院综合办公楼空调通风设计,地点位于湖南省常德市。
此建筑共二十二层,含地下室,总建筑面积有27460㎡,总空调面积为14785.9㎡。
一、二、三、四层主要是大厅、法庭、多功能厅,餐厅包间,及办公室,空调冷负荷为459.403KW。
五到二十一层房间为宾馆住房和办公室,层高为3.3m,空调冷负荷为696.56KW。
一、二、三、四层大空间如大厅采用全空气系统,选吊挂式空气处理机组承担新风负荷和房间冷负荷,新风和回风混合后经机组处理到送风状态点,再通过管道输送至房间散流器,下送风。
一层其它小房间采用风机盘管加新风系统,侧送风。
五到二十一层为标准客房和办公室,考虑到客房的使用率,为节约能源,采用风机盘管加独立新风系统。
这种系统可以满足不同房间人员对温湿度的不同要求,保证各个房间的空气品质和舒适性。
空调水系统为双管制,闭式循环。
水系统立管为同程式,各层为异程式系统。
关键字:
全空气系统;空调机组;风机盘管加新风系统;同程式系统;异程式系统
Abstract
Theprojectisaboutacourtlcomprehensiveofofficebuildingair-conditioningandventilationdesignwhichlocatedinchangdecityofHunanprovince.Therearetwenty-twofloorsandincludesonebasement.Thetotalbuildingareais27460㎡andthetotalairconditioningareais14785.9㎡.Thefirstfloortotheflourflooraremostlyusedforhall,Lawcourt,multi-functionhall,dining-roomandoffice,coldloadofairconditioningis459.403KW.Thefivthfloortothe22thfloorarehotel’sguestroomandoffice,eachflooris3.3meters’high,coldloadofairconditioningis696.56KW.
Bigspaceofthefirstfloortotheforthfloorsuchasthehallaredesignedasallairsystemwhichselecthangtypeair-handlingunit.Thefreshairloadandcoldloadofroomareassumedbytheair-handlingunit.Thefreshairandthereturningairaremixed,thenhandledbytheair-handlingunittodewpointtemperature,transportedtoeachairdiffuserwiththepipe-line.Whilefreshairaddfancoilsystemisadopttoothersmallroomsofthefirstflor,thensidewallairsupply.
Considerationoftheutilizationrateofguestroomandavoidingenergywast,thestanderdguestroomandofficeofthefivthfloortothetwenty-firstflooradoptindependedfreshairaddfancoilsystem.Suchsystemcouldmeettherequirementabouttemperatureandhumidityofpeopleindifferentrooms,aswellasensureairqualityandcomfortofeachroom.Lavatoryuseexhaustfantosatisfactsanitaryrequirements.Theairconditioningwatersystemisclosedandtwo-tipesystem.Theverticaltubeistogtherdistancesystemandeveryfloor’tubeisuntogtherdistancesystem.
Keywords:
All-airsystem;Airconditioningunit;Freshairaddfancoilsystem;Togtherdistancesystem;Untogtherdistancesystem
目录
1绪论1
1.1设计目的和任务1
1.1.1毕业设计目的1
1.1.2毕业设计任务1
1.2设计依据及参数1
1.2.1设计依据1
1.2.2设计原始资料1
1.3毕业设计最后成果2
1.3.1毕业设计设计说明书.2
1.3.2.设计绘制图纸.2
2冷热负荷的计算3
2.1建筑围护结构的热工参数3
2.2计算各房空调冷负荷、湿负荷3
2.2.1夏季围护结构瞬变传热引起的冷负荷3
2.2.2设备散热引起的冷负荷5
2.2.3照明散热形成的冷负荷5
2.2.4人体散热形成的冷负荷5
2.2.5人体湿负荷6
2.3各层及各房间热湿比的计算6
3新风量及新风负荷的计算7
3.1新风量7
3.1.1新风量的确定7
3.1.2新风量指标7
3.1.3各房间新风量7
3.2新风负荷7
4确定空调方案8
5设备选型8
5.1全空气系统空调设备的选择8
5.1.1送风量的计算8
5.1.2设备承担冷负荷计算9
5.1.3空调机组的选择9
5.2空气——水系统空调设备的选择10
5.2.1房间总送风量MS的计算10
5.2.2房间显热计算11
5.2.3风机盘管和新风机组的选择11
5.2.4空调冷热源选择计算及配置方案11
6管道系统布置及水力计算12
6.1水管系统布置及水力计算12
6.1.1水管系统的布置12
6.1.2冷冻水系统的水力计算13
6.1.3冷冻水泵的选择13
6.1.4冷却塔选择......................................................14
6.1.5冷冻水泵........................................................14
6.1.6冷却水泵选择....................................................14
6.1.7膨胀水箱的选择计算14
6.1.8冷凝水管的设计15
6.2风管系统布置及水力计算............................................15
6.2.1风管系统的布置15
6.2.2全空气系统气流组织的计算15
6.2.3送风管系统的水力计算16
7保温材料的选择、施工17
7.1选材的一般规则17
7.2设计和施工18
8结束语19
参考资料20
致谢21
附录1各楼层、各房间冷负荷,湿负荷22
附录2各房间新风量及新风负荷计算34
附录3各楼层房间送风量计算44
附录4各房间显热计算及风机盘管选型58
附录5水管水力计算59
附录6风管水力计算63
1绪论
1.1设计目的和任务
1.1.1毕业设计目的
毕业设计是建筑设备与环境工程专业的主要教学环节之一。
学生通过毕业设计后,应初步掌握建筑设备与环境工程专业的设计内容、程序和基本原则;熟悉各种规范、设计手册;掌握设计计算方法和步骤,提高负荷计算及制图能力。
同时,学生通过毕业设计巩固所学的理论知识及实际知识,进一步熟悉各种采暖、通风、空调设备,并能够运用所学的知识解决工程实际问题。
1.1.2毕业设计任务
按照学校批准的设计任务书的规定,应业主的要求及设计规范的要求,设计湖南省常德市法院综合楼空调通风系统,其具体项目为:
1.冷热源机房与管道系统的布置(包括冷水机组、锅炉房、水泵、分水器、集水器、进水管道的选择计算。
)
3.冷冻水系统的设计(包括空调机组、水管的选择计算)
4.风系统的设计(包括送风管道、新风管道及风口的尺寸选择计算)
1.2设计依据及参数
1.2.1设计依据
1.设计任务书;
2.业主对该项设计的具体要求;
3.暖通空调设计规范;
4.公共建筑节能设计标准;
5.湖南地区的气象参数;
6.土建资料;
7.有关专业资料的设计要求。
1.2.2设计原始资料
1.室内设计参数:
表1.1室内计算参数表
季节
温度(℃)
相对湿度(%)
风速(m/s)
夏季
25
55
<0.3
冬季
20
50
<0.2
2.室外空气设计参数:
表1.2室外气象参数表
夏
季
大气压力
1000.04mbar
冬
季
大气压力
1025.2mbar
空气调节温度
35℃
空气调节温度
-6℃
空气调节日平均温度
31.4℃
最冷月日平均室外相对湿度
73%
空气调节室外计算湿球温度
28.3℃
室外平均风速
2.1m/s
室外平均风速
1.9m/s
计算温度日较差
6.9℃
东经
118°43′
北纬
30°14′
3.建筑图一套(电子版)。
1.3毕业设计最后成果
1.3.1毕业设计设计说明书
要按照设计任务书的要求编写,并要包括设计的全部内容。
1.3.2设计绘制图纸.
●空调水管平面图;
●空调风管平面图;
●空调水管系统图;
●空调风管系统图;
●冷热机房流程图
2冷热负荷的计算
2.1建筑围护结构的热工参数
外墙的传热系数K=0.76(W/m2.℃)[7]类型:
Ⅲ结构图如下
1为抹面沙浆2为聚本板3为钢筋混凝土4为水泥沙浆
保温材料厚度l为40mm,σ=300mm
图2.1外墙结构
图2.2屋顶结构
屋面(水泥膨胀珍珠岩):
传热系数K=0.53(W/m2.℃)[7]
内墙:
传热系数K=1.75(W/m2.℃)类型:
Ⅲ
楼面(下20mm抹灰,70mm钢筋混凝土,上保温层90mm,保温层上下15mm找平,40mm细石钢筋混凝土,25mm水泥沙浆):
传热系数K=0.87(W/m2.℃)[5]
图2.3楼面结构
窗:
传热系数K=3.4(W/m2.℃)双层透明中空空气层6mm;
2.2计算各房空调冷负荷、湿负荷
2.2.1夏季围护结构瞬变传热引起的冷负荷
1.外窗温差传热引起的冷负荷
Qc(τ)=Ck1Ck2AwK(tw1-tn)[7];(2.1)
Qc(τ)——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,W;K——外玻璃窗传热系数,W/m2.℃;
Aw——窗口面积,㎡;Ck1——不同窗框的外窗传热系数修正值,[4]表13-20;
Ck1——有内遮阳设施外窗传热系数修正值,双层窗Ck1=1.2,[4]表13-21;
tw1——外玻璃窗逐时冷负荷计算温度,℃,tw1=twp+β.∆tr,twp为夏季空调室外计算日平均温度℃,β为室外温度逐时变化系数,∆tr为夏季室外计算平均日较差;
2.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
计算公式:
Qc(τ)=CαAwCc.sCiDj.maxCLQ;(2.2)
Aw——窗口面积,㎡;Cα——有效面积系数,双层钢窗取0.75;
Cc.s——窗玻璃的综合遮挡系数,取6mm厚普通玻璃0.89;
Dj.max——夏季各纬度带的日射得热因数最大值,W/m2;
纬度30°日射得热因数最大值Djmax(w/㎡)
S
E
N
W
204.8
553.4
117.8
553.4
Clq——窗玻璃冷负荷系数,无因次[4];
表2.1有内遮阳玻璃窗的冷负荷系数CLQ
时刻
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
S
0.4
0.58
0.72
0.84
0.8
0.62
0.45
0.32
0.24
0.16
0.1
0.09
0.09
E
0.79
0.59
0.38
0.24
0.24
0.23
0.21
0.18
0.15
0.11
0.08
0.07
0.07
N
0.65
0.75
0.81
0.83
0.83
0.79
0.71
0.6
0.61
0.68
0.17
0.16
0.15
W
0.17
0.18
0.19
0.2
0.34
0.56
0.72
0.83
0.77
0.53
0.11
0.1
0.09
3.内围护结构冷负荷
计算公式:
Qc(τ)=AK(t1s-tn)[7];(2.3)
K——内围护结构(如内墙、楼板等)的传热系数,W/m2.℃;
A——内围护结构的面积,㎡;t1s为邻室计算平均温度,t1s=twpj+Δt1s;
twpj——设计地点的日平均室外空气计算温度,℃;
Δt1s——邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度差值,办公室、走廊取0-2℃;
4.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
计算公式:
Qc(τ)=AK(tw-tn)[7];tw=(tio-td1)CaCρ,(2.4)
Qc(τ)——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;A——外墙和屋面的面积,m2;
K——外墙和屋面的传热系数,W/m2.℃;tn——室内设计温度,℃;
tw——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃;
td——地点修正值,℃;
Cα——外表面放热系数修正值;Cρ——吸收系数修正值;
2.2.2设备散热引起的冷负荷
计算公式:
Qc(τ)=1000n1n2n3N/η.Cld;(2.5)
Qc(τ)——设备和用具的冷负荷,W;Cld——设备和用具散热冷负荷系数,如果空调系统不连续运行,Cld=1.0;
表2.2设备和用具散热冷负荷系数
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
0.36
0.49
0.58
0.64
0.69
0.74
0.77
0.8
0.82
0.85
0.87
0.88
0.89
N——电动设备的安装功率,KW;η——电动机效率;
表2.3电器设备功率w/㎡[2]
会议室、多功能厅
5
走廊
0
其它
5
n1——同时使用系数,0.8;n2——安装系数,取0.8;
n3——电动机负荷系数,取0.4;
2.2.3照明散热形成的冷负荷
计算公式:
Qc(τ)=(P1+P2)n1.Cclz;(荧光灯)(2.6)
Qc(τ)——灯具散热形成的冷负荷,W;P1——荧光灯功率,W;
表2.4照明功率密度w/㎡[2]
旅馆
客房
15
餐厅、宴会厅
13
普通办
公室
11
门厅
15
会议室、
多功能厅
18
走廊
5
P2——镇流器功率,为荧光灯功率的20%;n1——灯具同时使用系数,取0.7;
Cclz——照明散热冷负荷系数[7];
表2.5照明散热冷负荷系数
开灯后小时数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
系
数
0.63
0.9
0.91
0.9
0.9
0.94
0.95
0.95
0.95
0.96
0.96
0.37
2.2.4人体散热形成的冷负荷
计算公式:
Qc(τ)=n.(q1.Cclr.+q2).Cr;(2.7)
Qc(τ)——人体散热形成的冷负荷,W;n——室内全部人数;
表2.6人员密度估算指标[2]㎡/人
普通客房
15
走廊
50
高档客房
30
其它
20
会议室、多功能厅
2.5
q1——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W,见表13-51[7];q2——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W,见表13-51[7];Cclr——人体显热散热冷负荷系数;
表2.7人体显热散热冷负荷系数
人体显热散热冷负荷系数Cclr表13-52[7]
进入室内小时数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
系数
0.08
0.55
0.64
0.7
0.75
0.79
0.81
0.84
0.86
0.88
0.89
0.91
0.92
2.2.5人体湿负荷
计算公式:
wr=nwCr;(2.8)
mw——人体散湿量,g/h;n——室内全部人数;Cr——群集系数,旅馆取0.93;
g——成年男子的小时散湿量,g/h,见[7]表13-51;
2.2.6负荷计算详例及负荷汇总
见附录1。
2.3各层及各房间热湿比的计算
计算公式:
ε=Qc/MW;(2.9)
Qc——房间的全热冷负荷,KW;MW——房间湿负荷,kg/s;
3新风量及新风负荷的计算
3.1新风量
3.1.1新风量的确定
在系统设计时,一般必须确定最小新风量,此新风量通常应满足以下三个要求:
(1)稀释人群本身和活动所产生的污染物,保证人群对空气品质的要求;
(2)补充室内燃烧所消耗的空气和局部排风量;(3)保证房间的正压。
在全空气系统中,通常取上述要求计算出新风量中的最大值作为系统的最小新风量。
如果计算所得的新风量不足系统的10%,则取系统送风量的10%,送风量特大的不在此列。
3.1.2新风量指标
客房设计新风量30m^3/(h﹒p)餐厅、宴会厅、多功能厅的设计新风量20m^3/(h.p)美容美发、康乐设施设计新风量30m^3/(h﹒p)舞厅新风量为30m^3/(h﹒p)
商业、服务新风量10m^3/(h﹒p)
3.1.3各房间新风量
见附录2。
3.2新风负荷
夏季,空调新风冷负荷计算公式:
Qc.o=Mo(ho-hR);(3.1)
Qc.o——夏季新风冷负荷,KW;Mo——新风量,kg/s;
ho——室外空气焓值,kJ/kg;hR——室内空气的焓值,kJ/kg;
见附录3。
4确定空调方案
本建筑共14层,含地下室,总建筑面积为14661m2,总空调面积为7089.34m2,建筑高度为42.5m。
其中地下层4.2m,一层5.1m,二层4.4m,三到十三层3m。
一到三层含大厅、宴会厅、多功能厅这样的大空间及餐厅包间、商品部、办公室等小空间。
四到十三层为宾馆住房,结构基本对称。
一到三层的大空间设计为全空气系统,采用吊挂式空气处理机组。
其它小房间采用风机盘管加新风系统。
四到十三层的客房,为节约能源,采用风机盘管加独立新风系统,温度可独立调节,没人时可关闭系统。
新风经新风机组处理到室内空气的焓值,直接送入室内,不承担室内负荷。
而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷,可以满足不同房间的需要,使每个房间参数不受其他房间的影响,有很好的卫生保证。
厕所排风采用排气扇,满足换气次数和室内正压的要求。
新风机组选用吊挂式,新风工况,安装在走廊吊顶空间内。
5设备选型
5.1全空气系统空调设备的选择
5.1.1送风量的计算
对于全年应用的全空气系统,冬季的送风量就取夏季设计条件下确定的送风量,这时只需确定冬季的送风状态点。
利用焓湿图计算送风量:
如图5.1所示
图5.1全空气系统处理过程
N、W分别为室内、室外状态点。
室内状态点N由室内干球温度25℃,相对湿度55%确定;室外状态点W由夏季室外干球温度35.5℃,湿球温度28.3℃确定。
该系统为露点送风,送风点O由热湿比线和90%相对湿度相交确定。
在焓湿图上查得N、O点的焓值,由MO=Qc/(hN-hO)确定送风量MO。
系统最小新风量MW在前面已经确定,则再循环回风量就为MN=MO-MW。
将最小新风量MW与送风量MS之比MW/MO称为最小新风比m,根据良种空气混合的原理,在焓湿图上确定混合点C应位于NO线上,且满足m=NC/NW。
例:
一楼K-1系统全热冷负荷QC=92.9102KW;新风量MO=21563.5kg/h;热湿比ε=20131.4。
查得各个状态点参数和计算得送风量MO、再循环风量Mn分别如下表:
表5.1室内状态点及风量
状态点
W
N
O
C
MS(kg/h)
Mr(kg/h)
t(ºC)
35.5
25
16.3
26.4
21563.5
2833.84
h(KJ/Kg)
90.84
55.53
43.1
58.6
同理可得其它大空间的送风量MO及再循环风量MN
各点对应参数参考附录4
5.1.2设备承担冷负荷计算
设备承担的冷负荷为新风负荷和室内冷负荷两部分,新风冷负荷Qw=Mw*(hw-hn)。
Hw为室外空气焓值,hn为室内空气焓值,Mw为新风量。
表5.3设备承担的冷负荷
Qc(KW)
Hn(KJ/Kg)
Mw(kg/h)
Hw(KJ/Kg)
Qw(KW)
机组最小供冷量(KW)
一楼K-1系统
92.9102
55.53
2833.84
92.84
31.5093
102.2
一楼K-2系统
30.4775
55.53
1333.57
92.84
14.8279
33.53
二楼K-3系统
91.6766
55.53
4700.82
92.84
52.2683
100.8
三楼K-4系统
91.6766
55.53
4700.82
92.84
52.2683
100.8
四楼K-5系统
103.037
55.53
5867.7
92.84
65.2427
113.3
5.1.3空调机组的选择
根据各层送风量Mo和设备承担的冷负荷来选择空调机组,所选空调设备的制冷量
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