某综合楼暖通空调设计毕业设计.docx

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某综合楼暖通空调设计毕业设计

本科生毕业设计

毕业设计题目：

六安市某综合楼暖通空调设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

摘要

本课题为六安市某综合楼暖通空调设计，建筑物共七层，高31.8m，建筑面积3826m2，空调面积3776m2。

空调系统总冷、热负荷分别为358.51kW和331.376kW。

通过对空气源热泵、溴化锂吸收式制冷机组加热交换器及螺杆式冷水机组加热交换器三种冷热源方式的技术经济比较，发现螺杆式冷水机组加热交换器的冷热源方案最佳。

通过对空调方案的优缺点及适用场合分析，并结合工程实际，本建筑一层采用全空气空调系统，二至七层采用风机盘管加新风系统。

本课题还进行了空调风、水系统设计、冷热源机房设计以及通风系统设计。

关键词：

螺杆式冷水机组热交换器

全空气系统风机盘管加新风系统

Abstract

Theprojectisthedesignofair-conditioningsystemforacomprehensivebuildinginLu’an，whichisa7-storeybuildingandis31.8metershigh.Itsbuildingareaandair-conditioningareaare3826m2and3776m2,respectively.Thecoolingloadoftheprojectis358.51kW,andtheheatingloadis331.376kW.

Thoughthetechno-economicanalysisofthreeusualcoolingandheatingresources,namelytheairsourceheatpump,LiBrabsorptionchillerandheatexchangers,ScrewChillersandheatexchangers,thelastoneisconsiderdtobetheoptimumchoice.Accordingtothecomparionoftheadvantagesanddisadvantagesaswellasapplicationoccasionsofsomeairconditioningschemes,Iadoptall-airsystemfromthegroundfloor.Meanwhilethefancoilunitswithfresh-airsystemsareusedinotherrooms.Ialsodesigntheairsystemandthewatersystemofair-conditioningsystem,thecoolingandheatingresources’roomandventilationsystem.

Keywords:

ScrewChillersheatexchanger

All-airsystemfancoilunitwithfresh-airsystem

1工程概述与设计依据

1.1工程概述

本工程为某综合楼暖通空调系统设计，位于安徽省六安市，总建筑面积约为3826m²，共七层，第一层层高4.5m，二到七层层高为3.9m，一层为商店店面和大门门厅，二层至五层为办公室、餐厅和住宿区。

每层均无空调机房，第一层属于大空间建筑，采用全空气一次回风系统，机组选取薄型吊顶机三台；二到七层均为小办公房间，采用风机盘管加新风系统，新风机组均安装在每层的西侧，采用吊顶新风机组。

1.2设计依据

1.2.1围护结构热工指标

A.外墙：

选用填泡沫混凝土钢筋混凝土（084001），围护结构夏季传热系数K=0.98W/（㎡·K），围护结构冬季传热系数K=0.99W/（㎡·K），围护结构延迟时间为ε=8.5h，衰减系数β=0.47；

B.内墙：

选用砖墙（003003），K=2.38W/（㎡·K），β=0.56，ε=5.4h；

C.屋面：

选用屋面01-3，K=0.66W/（㎡·K），衰减系数β=0.32，延迟时间ε=10.7h；

D.外窗：

采用8-10mm双层空气层、隔热玻璃，K=2.22W/（㎡·K），衰减系数β=1，延迟时间ε=0.4h；

1.2.2室内人数和照明、设备负荷的设计依据

A.室内人员数量：

餐厅、大会议室：

5m2/人

办公室、套房：

5人

中会议室：

3m2/人

客房：

3人

B.照明功率密度值

办公室：

11W/m2

会议室：

18W/m2

走廊：

5W/m2

门厅：

15W/m2

餐厅：

15W/m2

C.电器设备功率密度值

办公室：

22W/m2

会议室：

5W/m2

门厅：

5W/m2

走廊：

0W/m2

餐厅：

13W/m2

1.2.3室外设计参数

根据文献，安徽六安市室外气象参数如表1-1所示

表1-1安徽六安市室外设计参数表

六安

经度

纬度

116.5E

31.75N

夏季

空调室外干球温度（℃）

35.5

空调室外湿球温度（℃）

空调室外日平均温度（℃）

31.4

室外平均流速（m/s）

2.1

冬季

室外空调计算干球温度（℃）

-4.6

室外空调计算相对湿度

76%

室外平均风速（m/s）

1.2.4室内设计参数

表1-2室内设计参数表

编号

房间名称

夏季

冬季

人均新风量（m³/h.人）

温度℃

湿度%

温度℃

湿度%

商店

门厅

办公室

餐厅

客房

会议室

雅间

1.2.5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。

所以本设计中办公室，客房属于极轻劳动，商店属于轻度劳动。

1.2.6当地基本条件

城市热网提供0.8MPa的蒸汽，蒸气200元/t;商业用电价格0.87元/度；自来水3.1元/t。

2负荷计算

空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。

在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。

当得热量为负值时称为耗（失）热量。

在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。

2.1夏季冷负荷的计算

2.1.1夏季冷负荷的组成

夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成：

1）通过围护结构传入室内的热量

2）通过外窗进入室内的太阳辐射热量

3）人体散热量

4）照明散热量

5）设备散热量

6）伴随人体散湿过程产生的潜热量

2.1.2空调冷负荷计算方法

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4001套房为例说明夏季空调冷负荷计算方法：

A、墙和屋面传热冷负荷计算公式

外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ（W），按下式计算：

Qτ=K·F·Δtτ-ξ（2.1）

式中：

F—计算面积，㎡；

τ—计算时刻，点钟；

τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；

Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。

（注：

例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τξ=16-5=11。

这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。

）

计算结果见表2-1和表2-2

表2-1 北外墙（4001套房）冷负荷

计算时刻

17:

18:

19:

20:

21:

22:

23:

K（W/㎡·℃）

0.98

F（㎡）

18.93

传热负荷温差（℃）

9.7

10.2

10.8

11.3

11.7

11.8

11.5

11.1

10.6

总辐射照度W/㎡

181

151

冷负荷（W）

179

190

200

209

217

221

222

219

213

205

196

表2-2 西外墙（4001套房）冷负荷

计算时刻

17:

18:

19:

20:

21:

22:

23:

K（W/㎡·℃）

0.98

F（㎡）

22.86

传热负荷温差（℃）

10.8

12.1

13.6

15.2

16.7

17.6

17.9

17.7

17.2

16.4

15.5

总辐射照度W/㎡

613

380

冷负荷（W）

243

271

305

341

373

394

401

397

385

368

348

B、外窗的温差传热冷负荷

通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：

Qτ=a·K·F·Δtτ（2.2）

式中：

Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；

K—传热系数；

a—窗框修正系数。

C、外窗太阳辐射冷负荷

透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算：

该建筑中房间外窗仅采用内遮阳，而当外窗只有内遮阳设施时

Qτ=F·Xg·Xz·Jnτ（2.3）

式中：

Xz—内遮阳系数；

Jnτ—计算时刻下，透过有内遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/㎡。

计算结果见表2-3和表2-4

表2-3北外窗（4001套房）温差传热和太阳辐射冷负荷

计算时刻

17:

18:

19:

20:

21:

22:

23:

K（W/㎡·℃）

2.28

F（㎡）

6.52

传热负荷温差（℃）

8.9

8.5

7.8

7.1

6.5

5.5

5.3

4.8

4.5

4.1

直射面积（㎡）

6.52

辐射照度W/㎡（直|散）

40|66

64|36

0|0

冷负荷（W）

803

795

358

302

269

242

220

204

183

169

153

表2-4西外窗（4001套房）温差传热和太阳辐射冷负荷

计算时刻

17:

18:

19:

20:

21:

22:

23:

K（W/㎡·℃）

2.28

F（㎡）

4.05

传热负荷温差（℃）

8.9

8.5

7.8

7.1

6.5

5.5

5.3

4.8

4.5

4.1

直射面积（㎡）

4.05

辐射照度W/㎡（直|散）

449|66

283|36

0|0

冷负荷（W）

873

686

111

D、内围护结构的传热冷负荷

[1].相邻空间通风良好时

当相邻空间通风良好时，内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算：

Q=K·F·（twp-tn）（2.4）

式中：

twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；

[2].相邻空间有发热量时

通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：

Q=K·F·（twp+Δtls-tn）（2.5）

式中：

Q—稳态冷负荷，下同，W；

tn—夏季空气调节室内计算温度，℃；

Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。

该房间相邻房间也有做空调系统，且温度相同，两间房间内部不计传热，忽略内墙负荷影响，可不做计算。

E、人体冷负荷

人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算：

Qτ=φ·n·q1·Xτ-τ（2.6）

式中：

φ—群体系数，取0.89；

n—计算时刻空调房间内的总人数，该房间计算人数为5人；

q1—名成年男子小时显热散热量，W；

τ—计算时刻，h；

τ—人员进入空调区的时刻，h；

τ-τ—从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h；

Xτ-τ—τ-τ时刻人体显热散热的冷负荷系数。

表2-5人体显热和总冷负荷

计算时刻

17:

18:

19:

20:

21:

22:

23:

显热|全热（W）

155|247

155|246

179|307

193|321

196|324

198|326

200|328

201|329

202|330

203|330

203|331

F、灯光冷负荷

照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算：

白炽灯散热形成的冷负荷

Qτ=n1·N·Xτ-τ（2.7）

镇流器在空调区之外的荧光灯

Qτ=n1·N·Xτ-τ（2.8）

镇流器装在空调区之内的荧光灯

Qτ=1.2·n1·N·Xτ-τ（2.9）

暗装在空调房间吊顶玻璃罩内的荧光灯

Qτ=n0·n1·N·Xτ-τ（2.10）

式中:

N—照明设备的安装功率，W；

n0—考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8；

n1—同时使用系数，一般为0.5-0.8；

τ—计算时刻，h；

τ—开灯时刻，h；

τ-τ—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；

Xτ-τ—τ-τ时刻灯具散热的冷负荷系数。

G、设备冷负荷

热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算：

Qτ=qs·Xτ-τ（2.11）

式中：

τ—热源投入使用的时刻，h；

τ-τ—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，ｈ；

Xτ-τ—τ-τ时间设备、器具散热的冷负荷系数；

qs—热源的实际散热量，W。

[1].电热工艺设备散热量

qs=n1·n2·n3·n4·N（2.12）

[2].电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量

qs=n1·n2·n3·N/η（2.13）

[3].只有电动机在空调房间内的散热量

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