宿舍楼暖通空调系统设计毕业设计说明书管理资料.docx

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宿舍楼暖通空调系统设计毕业设计说明书管理资料

827宿舍楼暖通空调系统设计

学院名称

土木工程与建筑学院

专业名称

建筑环境与设备工程

学生姓名

学号

指导教师

二〇一五年六月

827宿舍楼暖通空调系统设计

摘要:

本次设计内容为安县永安镇827宿舍楼暖通空调系统设计，该宿舍楼地上4层，无地下设施，，该建筑为住宿楼，本次设计的主要任务是完成一至四层夏季空调冷负荷、冬季采暖热负荷计算；空调系统方案的经济性分析比较及设备选型，完成风系统和水系统的设计并绘制风管平面布置图、空调机房平面布置图，完成系统管道保温处理、设备减振设计及节能设计。

在设计中，采用谐波反应法计算夏季冷负荷，采用稳定传热计算冬季热负荷，在对方案进行比较之后。

风系统和水系统的水力计算采用假定流速法，在设计过程中，查阅相关规范条文，采用了目前常用的设备和新的技术。

通过空调方案的优缺点及适用场合的比较，并结合本工程实际情况，一至四层全部采用风机盘管加独立新风的半集中式空调系统。

在此基础上进行空调风、水系统及冷热源机房的设计。

关键词：

负荷计算；空调系统；风机盘管；节能

827dormitorybuildingHVACsystemdesign

Abstract:

827dormitorybuildingHVACsystemdesign,thedormitorybuildingonthefourthfloor,noundergroundfacilities,buildingatotalheightof.Thebuildingforresidentialbuildings,themaintaskofthisdesignistocompleteonetofoursummerair-conditioningcoolingloadandwinterheatingloadcalculation;airconditioningsystemfortheeconomicanalysisofcomparisonandselectionofequipment,thecompleteairsystemandwatersystemdesignanddrawupthewindpipelayout,airconditioningroomlayoutdiagram,completesystempipelineinsulationtreatment,dampingequipmentdesignandenergy-savingdesign.Inthedesign,theharmonicresponsemethodisusedtocalculatethesummercoolingload,andthestableheattransferisusedtocalculatethewinterheatload..Thehydrauliccalculationofthewindsystemandwatersystemisbasedontheassumptionthatthevelocitymethodisusedinthedesignprocess,andtherelevantcodesareconsulted,andtheequipmentandnewtechnologyareused..Throughthecomparisonoftheadvantagesanddisadvantagesoftheairconditioningschemeandtheapplicableoccasions,andcombiningwiththeactualsituationoftheproject,thesemicentralizedairconditioningsystemofthefancoilunitandtheindependentoutdoorairofthefourlayerisused..Basedonthis,thedesignofairconditioningair,watersystemandcoldheatsourcecomputerroomisdesigned..

Keywords:

loadcalculation,airconditioningsystem,fancoil,energysaving

前言

随着国民经济的发展和人们对生活质量的日益提高，建筑居住环境的健康和舒适性已经成为当代建筑发展的必然趋势。

能否为现代建筑环境提供人们满意的环境和服务，是建筑行业发展的重要因素。

商业建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。

同时，随着能源不断的减少，节能问题越来越受到广大人民的重视。

因此迫切需要为居住建筑物安装配置节能、健康和舒适的空调系统来满足人们对生活水平提高的要求。

本项目就是对827宿舍楼暖通空调的设计，通过对不同的空调系统方案的分析与设计，筛选出最优的设计方案，以达到用最节能的方式创造出最舒适的生活、工作环境。

第一章工程概况

建筑说明

827空气动力中心倒班宿舍项目位于四川省绵阳市安县永安镇，地势平坦，地处夏热冬冷区，㎡，㎡。

（室外地面至檐口），，，建筑层数4F。

本工程工程等级为三级，耐火等级二级，屋面防水Ⅲ级，建筑耐久年限50年，抗震设防烈度为7度。

本工程采用钢筋混凝土框架结构体系。

此设计中的建筑主要房间为宿舍，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。

在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。

将该集中系统设为风机盘管加独立新风系统，新风机组从室外引入新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。

风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。

风机盘管加独立新风系统由百叶风口下送和侧送。

维护结构性能参数

外墙类型（自内至外）：

均200mm页岩空心砖，每层外墙下部砌筑3皮页岩实心砖，取2%的销键作用的影响，则:

K200=（m2·℃）；

内墙类型：

20mm水泥砂浆+240mm砖墙+20mm水泥砂浆，K=（）；

屋面类型：

混凝土板（20mm）+架空层（200mm）+防水层（5mm）+15厚水泥砂浆找平层（15mm）+最薄30厚轻集料混凝土找坡层（30mm）+加气混凝土砌块500（100mm）+聚氨酯板（50mm）+钢筋混凝土屋面板1000（200mm），K=（）。

楼板材料：

7mm五夹板+370mm热流向下（水平、倾斜）60mm以上+80mm钢筋混凝土+25mm水泥砂浆+25mm大理石，K=W/（m2·K）；

外窗类型：

80型塑钢门窗框+中空玻璃（FL6+9A+FL6）型，W/（）；

外门系列：

节能外门，W/（）；

内门系列：

木框夹板门，W/（）；

另外卫生间门窗玻璃均采用磨砂玻璃。

窗高2400mm，窗台高900mm。

体力活动性质

体力活动性质可分为：

静坐：

典型场所：

影剧院、会堂、阅览室等；

极轻劳动：

主要以坐姿为主，典型场所：

办公室、旅馆等；

轻度劳动：

站立及少量走动，典型场所：

实验室、商店等；

中等劳动：

典型场所：

纺织车间、印刷车间、机加工车间等；

重劳动：

典型场所：

炼钢，铸造车间、排练厅、室内运动场等。

所以本设计中宿舍楼属于极轻劳动。

第二章空调负荷计算

设计参数

室外设计计算参数

表2-1室外设计计算参数

基本参数

国家

省份

城市

经度（°E）

纬度（°N）

中国

四川省

绵阳

夏季参数

夏季大气压（Pa）

夏季室外空调计算日平均温度（℃）

夏季室外空调计算干球温度（℃）

夏季室外空调计算湿球温度（℃）

夏季室外平均风速（m/s）

大气透明度等级

95060

室内设计计算参数

参考《公共建筑节能设计标准》，确定各房间的设计参数如下表：

表2-2室内设计计算参数

房间类别

空调温度℃

相对湿度

新风量

人员密度

照明功率密度值

设备功率密度值

噪声

夏季

冬季

夏季

冬季

M³/h·p

人/㎡

W/㎡

dB（A）

宿舍

60%

注：

室内空气压力稍高于室外大气压。

冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。

本设计采用谐波反应法。

谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂，一般需用电子计算机。

为了便于手算，采用谐波法的工程简化计算方法。

以1021宿舍为例：

（2-1）

式中

—计算面积，m2；

—传热系数，W/（m2·℃）；

—计算时刻，h；

—温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h；

—作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，可通过《空气调节》查得。

表2-3西外墙（1021宿舍）冷负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

表2-4南外墙（1021宿舍）冷负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

CLQτ

外窗的冷负荷包括两个部分，即窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。

1）窗户瞬变传导得热形成的冷负荷

CLQτ=KFΔtτ（2-2）

式中Δtτ—计算时刻的负荷温差，℃，可通过《空气调节》查得；

K—传热系数，W/（m2·℃）；

—计算面积，m2。

表2-5南外窗（1021宿舍）瞬变传热冷负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtτ

CLQτ

2）窗户日射得热形成的冷负荷

CLQτ=xgxdCnCsFJj·τ（2-3）

式中

—窗的有效面积系数；，；

—地点修正系数，可通过《空气调节》查得；

Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，可通过《空气调节》查得；

Cs—窗玻璃的遮挡系数，可通过《空气调节》查得；

Jj·τ—计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m2，可通过《空气调节》查得。

表2-6南外窗（1021宿舍）日射得热冷负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Jj·τ

130

173

198

199

177

138

102

CLQτ

155

206

236

237

211

164

121

1）当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式（2-1）计算。

此时负荷温差

应按《空气调节》相应表中“零”朝向的数据采用。

2）当邻室为空调房间时，室温均相同，可不用计算

表2-7内墙（1021宿舍）冷负荷

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtx-τ

CLQτ

200

查舒适性空调，地面传热可忽略不计。

设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算。

1）设备

　　CLQτ=JEτ-TQ（2-4）

式中Q—设备得热，W；

　　T—设备投入使用时刻，h；

　　Eτ-T—

时间内的设备负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

表2-8设备（1021宿舍）负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

JEτ-T

设备功率Q

221

CLQτ

128

170

179

185

192

196

199

203

2）照明

　　CLQτ=JLτ-TQ（2-5）

式中Q—照明得热，W；

　　T—开灯时刻，h；

　　Lτ-T—

时间内的照明负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

表2-9照明（1021宿舍）负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

JLτ-T

照明功率Q

255

CLQτ

109

160

178

191

201

211

216

224

3）人体

人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。

ⅰ.人体显热冷负荷

　　CLQτ=JPτ-TQ（2-6）

式中Q—人体得热，W；

　　T—人员进入房间时刻，h；

　　Pτ-T—

时间内的人体负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

表2-10人体（1021宿舍）显热负荷

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

JPτ-T

人体显热Q

101

CLQτ

ⅱ.人体潜热冷负荷

（2-7）

式中

—不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W，可通过《空气调节》查得；

—室内全部人数；

—群集系数，可通过《空气调节》查得。

1021宿舍的人体潜热负荷：

=73×1×=66W

表2-111021宿舍冷负荷汇总：

房间号

1021宿舍冷负荷

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

西外墙

南外墙

内墙

200

南外窗传热

南外窗日射

155

206

236

237

211

164

121

设备负荷

128

170

179

185

192

196

199

203

照明负荷

109

160

178

191

201

211

216

224

显热负荷

108

113

118

120

125

126

潜热负荷

总计

468

822

998

1065

1090

1092

1061

1038

1037

其他房间亦如上计算，汇总如下：

表2-12第一层各房间冷负荷表

房间号

第一层房间冷负荷汇总单位：

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

19:

20:

1001[卧室]

1499

1514

1558

1592

1620

1642

1656

1658

1644

1642

1631

1523

1493

1002[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1003[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1004[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1005[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1006[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1007[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1008[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1009[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1010[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1011[卧室]

1361

1384

1434

1474

1507

1531

1545

1546

1529

1522

1503

1384

1343

1012[卧室]

1443

1460

1506

1546

1581

1611

1634

1644

1636

1637

1624

1511

1473

1013[卧室]

1519

1581

1661

1744

1812

1848

1846

1813

1736

1702

1653

1592

1553

1014[卧室]

1323

1386

1464

1546

1612

1647

1644

1609

1531

1496

1447

1385

1348

1015[卧室]

1323

1386

1464

1546

1612

1647

1644

1609

1531

1496

1447

1385

1348

1016[卧室]

1519

1581

1661

1744

1812

1848

1846

1813

1736

1702

1653

1592

1553

1017[卧室]

1519

1581

1661

1744

1812

1848

1846

1813

1736

1702

1653

1592

1553

1018[卧室]

1323

1386

1464

1546

1612

1647

1644

1609

1531

1496

1447

1385

1348

1019[卧室]

1323

1386

1464

1546

1612

1647

1644

1609

1531

1496

1447

1385

1348

1020[卧室]

1519

1581

1661

1744

1812

1848

1846

1813

1736

1702

1653

1592

1553

1021[卧室]

1601

1658

1733

1815

1886

1928

1935

1910

1842

1816

1774

1718

1684

表2-13一到四层各层冷负荷表

总冷负荷单位：

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

19:

20:

1楼层

29524

30335

31638

32851

33851

34465

34641

34362

33486

33110

32453

30502

29682

2楼层

31778

32673

34103

35436

36531

37202

37387

37070

36097

35678

34950

32820

31924

3楼层

29838

30690

32022

33280

34317

34945

35106

34793

33858

33456

32769

30876

30059

4楼层

15218

15699

16420

17112

17681

18017

18085

17891

17350

17114

16726

15772

15343

其他房间的详细负荷见附录一。

湿负荷的计算

湿负荷的组成

空调房间的湿负荷有以下组成：

1）人体散湿量；

2）渗透空气带入室内的湿量；

3）化学反应过程的湿量；

4）各种潮湿表面、液面或流液的散湿量；

5）食物或其他物料的散湿量；

6）设备散湿量。

湿负荷的计算方法

本次设计湿负荷主要考虑的是人体散湿量。

人体湿负荷Wr（kg/h）可按下式计算：

（2-8）

式中

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