暖通空调毕业设计完整版d.docx
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暖通空调毕业设计完整版d
长沙市某培训中心空调工程设计
摘要
本设计是长沙市某培训中心空调工程设计。
此建筑包括商场、餐饮、娱乐、客房、会议室、办公室等于一身的多功能型建筑。
建筑面积为9997㎡,建筑高度为43.1m,建筑层数共十层。
第一层主要为停车场且空调机房设在地下室。
二层主要为商店、餐厅等,四至六层主要是办公区,七至十层主要是客房层。
根据此楼功能要求,本建筑需要冬季提供热负荷、夏季提供冷负荷。
以长远利益为出发点,力求达到技术可靠,经济合理,节能环保、管理方便,功能调整的灵活性及使用安全可靠。
在比较各种方案的可行性及水系统形式后,此工程设计采用风机盘管加独立新风系统;水系统采用一次泵、双管制系统:
为满足整栋大楼需求,并且为了在运行过程中的节能,本设计冷热源采用风冷热泵模块机组。
根据夏季空调计算负荷依次选择机组、末端设备、新风机组、风口,最后还要对空调系统的设备和管路采取消声、防振和保温等措施。
关键词:
空调工程,风机盘管加独立新风系统,风冷热泵模块机组。
AirconditioningengineeringdesignsummaryofthedesignofatrainingcenterinChangsha
Abstract
ThisdesignisatrainingcenterinairconditioningengineeringdesignofChangsha.Thisbuildingincludingshoppingmalls,restaurants,entertainment,guestrooms,conferencerooms,offices,amultifunctionalbuilding.Areaof9,997㎡,buildingheightof43.1M,buildinglayersofatotaloftenstories.Firstfloormainlyforparkingandairconditioningcomputerroomlocatedinthebasement.Secondfloormainlyforshopsandrestaurants,isfourtosixmainofficearea,isseventotenmainrooms.Underthefloor,thefunctionalrequirements,thebuildingneedstoprovideheatloadinwinterandsummerwithcoolingload.Tolong-terminterestasastartingpointtoachievetechnologyisareliable,economical,energy-savingenvironmentalprotection,easymanagement,functionaladjustmentflexibilityanduseofsafeandreliable.Afterthefeasibilityofvariousoptionsandwatersystems,designofthisfan-coildedicatedoutdoorairsystems;watersystemusesapump,dual-controlsystem:
tomeetthedemandfortheentirebuilding,energysavingintheprocessandinordertorun,thedesignheatsourceusingair-sourceheatpumpmoduleunits.CalculatedbasedonthesummerairconditioningloadSelectunits,equipment,freshairhandlingunits,airoutletattheend,finally,toequipmentandpipingforairconditioningsystemstakemeasuressuchasnoise,vibration,andthermalinsulation.
Keywords:
airconditioningworks,fan-coildedicatedoutdoorairsystems,air-sourceheatpumpmoduleunit.
1.设计资料
1.1设计题目
长沙市某培训中心空调工程设计
1.2设计基本参数
1.2.1室外参数
纬度:
28.13度
第一章经度:
112.55度
海拔高度:
68m
冬季大气压力:
1018.3pa
夏季大气压力:
995.6pa
冬季通风室外计算干球温度:
3.5℃
冬季空调室外计算干球温度:
-0.8℃
夏季通风室外计算干球温度:
32.2℃
夏季空调室外计算干球温度:
36.5℃
夏季空调室外计算湿球温度:
29℃
夏季空调室外计算日平均温度:
32.5℃
冬季空调室外相对湿度:
90%
夏季通风室外相对湿度:
63%
冬季室外平均风速:
2.4m/s
夏季室外平均风速:
2.4m/s
冬季最多风向:
NNW
冬季平均风速:
3.4m/s
夏季风向:
S
极端最高温度:
40.6℃
极端最低温度:
-10.3℃
1.2.2室内设计参数
表1.1室内外参数表
夏季
冬季
新鲜空气量
噪声标准
房间类型温度/℃
湿度/%
温度/℃
湿度/%
m3/h•人
db(A)
办公室
26
<65
20
45
30
40
客房
26
<65
20
45
30
50
饮食店
26
<65
20
45
20
50
娱乐中心
26
<65
20
45
10
50
1.2.3土建参数
外墙参数:
通过查资料,选择23号外墙,其基本构造为:
1、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆;2、砖墙;3、保温层为硬质聚氨酯板;
=50mm,K=0.51W/(
),衰减系数B=0.19,延迟时间为8h.
内墙参数:
选择10号墙砖,
=140mm,K=1.78W/(
),衰减系数为0.29,延迟时间为7h.
屋面参数:
选择10号保温层面,基本结构,1、混凝土板;2、架空层;3、防水层;4、找平层;5、找坡层;6、加气混凝土7、保温层8、钢筋混凝土屋面板。
其中保温层为挤塑聚苯板,
=40mm,K=0.59W/(
),衰减系数为0.22,延迟时间为8h。
楼板参数:
选择3号钢筋混凝土楼板,由面层、钢筋混凝土楼板、吊顶空间、钢板网抹灰、浊漆组成。
其中K=1.82W/(
),衰减系数为0.55,延迟时间为5.3h。
由于邻室和楼下房间均为空调房间,室温均相同,所以在计算负荷时可以不考虑墙壁传热。
外窗参数:
选择6mm厚度单层铝合金框架玻璃窗,尺寸为2400mm×2400,2100mm×2400mm、1200mm×1500mm,900×1200两种,传热系数K=3.3W/(
),内遮阳系数Cn=0.5,地点修正系数:
南面
北面
,东面和西面
,
,遮挡系数
。
2.负荷计算
2.1负荷计算基本公式
内墙、內窗、地板等其邻室为空调房间时,其室温基数差小于3℃时,不计算冷负荷。
所以负荷计算时,室温基数差小于3℃的都不用考虑楼板和内墙的传热。
2.1.1外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷
根据《实用供热空调设计手册》得,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式2.1计算。
(公式2.1)
式中:
计算时间,h;
围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;
温度波的作用时间,即温度作用于围护结构外表面的时刻,h;
——围护结构传热系数,
;
围护结构计算面积,m2;
——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温度,简称冷负荷温度,℃;
——负荷温度地点修正值,℃;
——室内设计温度,℃。
2.1.2内围护冷负荷
由于相邻空间通风良好,临室发热量很少,仅由于温差形成内围护冷负荷,属于稳定传热,根据参考资料[1]可得计算公式2.2。
(公式2.2)
式中:
——围护结构传热系数,
;
围护结构计算面积,m2;
——夏季空调室外计算日平均温度,℃;
——室内设计温度,℃。
2.1.3外窗玻璃瞬变传导得热形成的的冷负荷
在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬传热形成的冷负荷可按式2.3计算。
(公式2.3)
式中:
——窗玻璃的传热系数,
;
——窗的计算面积,m2;
——计算时刻下的冷负荷温度,℃;
——地点修正系数,℃;
——室内设计温度,℃;
a——窗框修正系数。
2.1.4玻璃窗日射得热形成的冷负荷
透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按式2.4计算。
(公式2.4)
式中:
——窗的构造修正系数;
——地点修正系数;
——内遮阳系数;
——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度,
。
2.1.5设备散热冷负荷
(公式2.5)
式中:
F——空调区面积,m2。
qf——电器设备功率密度,W/m2。
2.1.6灯光照明散热形成的冷负荷
白炽灯散热形成的冷负荷按照式2.6计算。
(公式2.6)
式中:
同时使用系数,由于缺少实测数据,取
=0.6~0.8;
——计算时刻,h;
——开灯时刻,h;
——从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间,h;
——
时刻灯具显热散热的冷负荷系数;
——照明灯具所需功率,缺少数据时,可根据空调使用面积推算功率指标W。
2.1.7人体散热形成的冷负荷
人员的冷负荷包括人员显热和潜热部分,显热部分需要进行逐时计算,而潜热由于变化范围较小,按稳定传热计算。
根据参考资料得:
a.人体显热形成的计算时刻冷负荷按照公式2.7计算公式。
(公式2.7)
式中:
——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时显热散热量,W;
计算时刻空调区内的总人数;
——群集系数;
——计算时刻,h;
——人员进入空调区的时刻,h;
——从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间h;
——
时刻人体显热散热的冷负荷系数。
b.人体散湿形成的潜热冷负荷
(W)计算公式:
(公式2.8)
式中:
——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时潜热散热量,W;
计算时刻空调区内的总人数;
——群集系数。
2.1.8空调新风冷负荷
(公式2.9)
式中:
GW——新风量
hw——室外焓值KJ/Kg
hn——室内焓值KJ/Kg
2.2夏季冷负荷计算
由于个房间设计温度一样,所以负荷计算时不考虑个房间之间的传热,即不用计算内墙的冷负荷。
房间1001的围护结构负荷计算如下:
北外墙总面积:
F=4.4m×7.2m-1.5m×1.8m=28.98㎡
北外窗总面积:
F=1.5m×1.8m=2.7㎡
西外墙总面积:
F=7.2m×7.2m=51.84㎡
(1)外墙冷负荷
由资料查得外墙各系数,
W/(
),
。
查得作用时刻
时的北外墙负荷温差的逐时值
,按式:
算出外墙的逐时冷负荷。
(2)内墙负荷:
=1.7828.8×(32.5-26)
=333.2W
2.2.1十层冷负荷
表2.1外墙冷负荷
北外墙冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-ε
1
2
3
4
5
6
7
8
9
续表
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
tτ-ε
34
33
33
34
34
34
34
34
35
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
K
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
F
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.7
Qτ
96.9
84.8
84.8
96.9
96.9
96.9
96.9
96.9
109.1
表2.2外墙冷负荷
西外墙冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-ε
1
2
3
4
5
6
7
8
9
tτ-ε
36
36
36
36
36
36
36
36
38
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
K
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
F
51.82
51.82
51.82
51.82
51.82
51.82
51.82
51.82
51.82
Qτ
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
317.1
表2.3屋面冷负荷
屋面冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-ε
1
2
3
4
5
6
7
8
9
tτ-ε
36
36
36
36
36
37
38
38
39
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
K
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
F
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
Qτ
186.9
186.9
186.9
186.9
186.9
205.6
224.3
224.3
243.0
表2.4外窗冷负荷
北外窗瞬时传热冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
tτ
30
31
32
33
34
34
34
34
34
δ
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
α
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
K
3.3
3.3
3.3
3.3
3.3
3.3
3.3
3.3
3.3
F
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
Qτ
107.8
127.7
147.7
167.7
187.6
187.6
187.6
187.6
187.6
表2.5外窗冷负荷
北外窗日射得热冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
Jnτ
103
118
129
134
136
133
124
110
106
Xg
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
Xd
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Xz
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
F
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
Qτ
173.9
199.2
217.8
226.2
229.6
224.6
209.4
185.7
179.0
假设客房平均人数为2人,每天顾客连续工作时间为3小时,可知负荷系数
,查得成年男子散热散湿量为:
显热61W/人,潜热73W/人,散湿量109g/(h
人)。
群集系数为0.93.计算结果列于表2.6。
表2.6人体冷负荷
人体显热冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-T
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Xτ-T
0.02
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
续表
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
n
2
2
2
2
2
2
2
2
2
q1
61
61
61
61
61
61
61
61
61
Qτ1
2.27
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
表2.7人体冷负荷
人体潜热冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
0.93
n
2
2
2
2
2
2
2
2
2
q2
73
73
73
73
73
73
73
73
73
Qτ2
136
136
136
136
136
136
136
136
136
Qτ
138.3
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
此处设备散热采用功率面积平均法,查得客房功率密度为20w/m2,得表2.8。
表2.8设备冷负荷
设备显热冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
面积F
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
功率密度
20
20
20
20
20
20
20
20
20
Q
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
连续开灯时间为15小时,可知负荷系数
,计算结果列于表2.9。
表2.9灯具冷负荷
灯具冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-T
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Xτ-T
0.96
0.97
0.97
0.97
0.98
0.98
0.62
0.29
0.2
n1
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
续表
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
N
314
314
314
314
314
314
314
314
314
Qτ
211.0
213.2
213.2
213.2
215.4
215.4
136.3
63.7
44.0
综合上面各项数据得到1001房间总冷负荷,列于表2.10。
表2.10房间总冷负荷
1001房间各项冷负荷(W)
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
围护
1137.6
1170.6
1209.6
1249.6
1323.8
1337.8
1392.1
1317.8
1394.8
人体热
138.3
137.1
137.1
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设备热
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