西安市某综合楼空调工程设计设计说明书.doc
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******大学毕业设计
西安市某综合楼空调工程设计
TheAirConditioningProjectDesignofMulti-functionalBuildinginXi’an
2011届机械工程学院
专业建筑环境与设备工程
学号*****
学生姓名*****
指导教师******
完成日期2011年6月2日
摘要
本设计为西安市某综合楼通风空调工程设计，总建筑面积为11020㎡,其中空调面积约为7461㎡。
该综合楼地上14层,地下1层，其中一层为商务大厅、餐厅，厨房、职工活动中心，层高为5.1米；六至十一层为办公室,层高为3.4米；十三、十四层为客房标准间，层高为3.4米；地下一层为车库、制冷机房、电控室、泵房等。
本设计的主要内容有：
空调负荷计算、新风量的确定、空气处理过程的设计、气流组织设计与计算、设备选型、水系统及风系统水力计算、地下车库通风量的确定、通风系统设计等。
本设计总冷负荷为790.87kW，热负荷为254.55kW，制冷机房夏季采用2台SXZ6-35DH2系列蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组作为冷源，冬季采用城市供热管网的蒸汽作为热源，采用1台YTBJS-0.6Q型号汽水换热器。
对于办公室、标准间等小空间采用风机盘管加新风系统，每层设单独的新风机组，风机盘管独立承担室内的冷热负荷。
而对于一层商务办公厅、餐厅等空间较大、人员较多的房间采用吊顶式空调机组，以节约空间。
因为该综合楼房间类型较多，各房间冷热负荷并不相同，可以各个房间进行单独的调节。
车库通风系统采用中间送两边排风的方式达到通风换气的目的。
关键词：
空调系统冷负荷水系统风机盘管独立新风系统车库通风
Abstract
ThebuildingislocatedinXi’an.Theprojectisthemultiple–usebuildingair-conditioningengineeringdesign.Thebuildingisacomprehensivebuilding,Thetotalbuildingareais11020㎡,buttheair-conditioningareais7461㎡.Thereare14floorsofthebuilding.ThefirstfloorisforBusinesshall/restaurant/diet-kitchen/Workeractivitycenterwhichheightofthefirstfloorisabout5.1meters.Otherlayersofthebuildingare3.4metershigh.Thesixthtoeleventhlayersisforoffice.Andthethirteenth/fourteenthlayersareforguestroom.Thegroundfloorisforgarage/refrigeratingstation/Electriccontrolroom/pumphouseandsoon.
Themaincontentofthisdesignincludestheloadcomputation,theamountdeterminationofnewwind,theairtreatingprocessesdesign,thesupposecountswiththecomputationofaircurrentorganization,theequipmentshaping,thewaterpowercomputationofaqueoussystemandthewindsystem,thesystemscontrolplanandsoon.
Thetotalcoolingloadofthisdesignis790.87KW,andthermalloadis254.55KW..Insummer,weusesteamdouble-effectLiBrabsorptionchillerunit,whosesizeisSXZ6-35DH2,asacoldsource.Inwinter,weusevaporpipenetworkofcityasasource.Weuseasteam-waterchangernamedYTBJS-0.6Q.Forofficeandthestandardsroom,suchassmallspaceweusethefancoilandnewwindsystems,Thereisonenewairuniteachlayerssothatfreshaircanbeintotheindoorandfan-coilbearstheindoorcoolingload.Fan-coilandfreshairindependentlysupplyintoroom.AsfortheBusinesshallandrestaurant,suchaslargerroom,morestaff,thedropceilingairconditioningunittobeadopted.Forthedifferenttypesofrooms,theroomisnotthesameashotandcoldloadcanbeindividualrooms’regulation.Theventilationofgarageiswellbybowinginthemiddleandexhaustingbesidesthewall.
Keywords：
Air-conditioningsystemcoolingloadwaterSystemindependentoffreshairsystemfancoil
目录
第1章设计原始资料 1
1.1建筑概况 1
1.2主要设计参数 1
1.2.1室外气象参数 1
1.2.2室内设计参数 1
第2章空调负荷的计算 3
2.1建筑热工 3
2.2夏季空调冷负荷的计算 3
2.2.1空调房间的冷负荷 3
2.2.2空调房间冷负荷具体计算步骤 4
2.3冬季空调热负荷的计算 7
2.3.1空调热负荷 7
2.3.2空调热负荷计算公式 7
2.4房间散湿量 8
2.5新风负荷 9
2.5.1新风量的计算 9
2.5.2新风负荷计算 9
第3章空调系统方案的比较与选择 10
3.1空调方案的比较 10
3.1.1空调系统方案比较 10
3.1.2各种空调系统的适用条件 11
3.2空调方案的选择 12
第4章空调设备的选择 13
4.1冷水机组的选择 13
4.2冷却塔的选择 13
4.3水泵的选择 14
4.3.1冷冻水泵的选择 14
4.3.2冷却水泵的选择 14
4.3.3补水泵的选择 15
4.4风机盘管的选择 15
4.5新风机组的选择 17
4.6换热器的选择 17
4.7膨胀水箱的选择 17
4.8分集水器的选择 19
4.8.1分水器和集水器的构造和用途 19
4.8.2分水器和集水器的尺寸 19
第5章气流组织 20
5.1风口型式的确定 20
5.2风口型式的确定 20
5.3散流器平送气流组织计算 20
第6章水力计算 23
6.1水管水力计算 23
6.1.1冷冻水系统 23
6.1.2冷却水 25
6.1.3冷凝水系统 26
6.2风管水力计算 26
第7章空调系统的消声与减振 27
7.1空调系统的消声 27
7.2空调系统的减振 28
参考文献 29
致谢 30
附录A外文资料翻译 31
附录B水管水力计算表 41
附录C空调负荷计算数据表 41
石家庄铁道大学毕业设计
第1章设计原始资料
1.1建筑概况
本建筑为陕西省西安市某综合楼，是一个建筑组成复杂、用途各不相同的多功能建筑。
该建筑共十四层：
本建筑共有14层，总建筑面积约为11020㎡。
此建筑有多种功能，地下一层有车库、制冷机房、泵房等，一层有商务办公厅、快餐厨房、快餐厅、职工活动中心等，二层以上以办公室为主，十三和十四层是旅馆客房。
1.2主要设计参数
1.2.1室外气象参数
本综合楼地处陕西省西安市。
西安地处我国西北地区，四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，雨量大。
相关资料如下：
纬度：
北纬28.18°；经度：
东经108.56°；海拔：
平均400m
表1-1气象资料
大气压力（Pa）
室外干球温度（℃）
冬季
夏季
98100
采暖
空调
通风
-3.2
-5.6
-8.2
95710
35.2
32.0
夏季空调日平均温度：
30.7℃
夏季空调室外空气计算湿球温度：
25.8℃
室外计算相对湿度：
最热月平均72.0%
最冷月平均67.0%
室外风速：
夏季平均：
1.60m/s
冬季平均：
0.90m/s
1.2.2室内设计参数
室内设计参数如表1-2
表1-2设计参数
房间使用性质
夏季
冬季
干球温度
相对湿度
气流速度（m/s）
干球温度
相对湿度
气流速度
（℃）
（%）
（℃）
（%）
（m/s）
商务大厅
28
60
≤0.3
16
50
≤0.3
职工活动中心
27
55
≤0.3
17
50
≤0.3
快餐厅
27
50
≤0.3
17
50
≤0.3
消防控制室
27
60
≤0.3
17
50
≤0.3
门厅
28
50
≤0.3
16
50
≤0.3
电梯厅
30
55
≤0.3
13
50
≤0.3
会议室
27
65
≤0.3
18
50
≤0.3
办公室
27
55
≤0.3
18
45
≤0.3
高级办公室
25
50
≤0.3
21
50
≤0.3
高级办公休息室
26
50
≤0.3
20
50
≤0.3
客房
27
55
≤0.3
18
50
≤0.3
-29-
第2章空调负荷的计算
2.1建筑热工
本建筑维护结构参数如表2-1
表2-1维护结构参数表
建筑物名称：
西安市某综合楼
围护类型[名称]
传热系数（W/㎡.℃）（夏/冬）
传热衰减
传热延迟（h）
外墙[加气混凝土砌块外墙-300]
0.41/0.42
0.31
9
外门[节能外门]
3.02/3.12
0.99
0.64
外窗[玻璃幕墙钢钢]
3.01/3.11
0.99
0.89
内墙[加气混凝土砌块外墙-350]
0.79/0.79
0.56
7.19
外窗[塑钢中空玻璃窗]
2.61/2.69
1
0.38
内门[双层金属门板中间填充～厚玻璃棉板]
2.52/2.52
1
0.41
内墙[钢筋混凝土剪力墙（092001）]
1.89/1.89
0.11
12.55
内门[木或塑料夹层门空气间层厚度不小于内衬钢板）]
2.54/2.54
0.99
0.61
内窗[双层反射中空玻璃]
1.46/1.46
0.99
0.69
外窗[双层反射中空玻璃]
1.61/1.63
1
0.52
外墙[钢筋混凝土剪力墙（095004）]
1.29/1.31
0.01
1.08
外墙[钢筋混凝土剪力墙（093002）]
1.53/1.56
0.02
19.86
外墙[加气混凝土砌块框架填充墙400-240]
0.37/0.38
0.32
8.62
内门[节能外门]
2.55/2.55
0.99
0.8
外墙[钢筋混凝土剪力墙（092001）]
2.14/2.19
0.14
12.02
内墙[石膏板夹矿棉板轻质隔墙（010001）]
1.73/1.73
0.73
4.23
内门[木塑料框单层实体门]
3.35/3.35
0.99
0.51
屋面[上人屋面挤塑聚苯板70]
0.45/0.45
0.18
11.33
内墙[砖墙（002002）]
2.02/2.02
0.41
7.16
外墙[加气混凝土砌块外墙-350]
0.83/0.84
0.65
6.39
2.2夏季空调冷负荷的计算
2.2.1空调房间的冷负荷
（1）空调房间的冷负荷包括：
①由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷；
②人体散热、散湿形成的冷负荷；
③灯光照明形成的冷负荷；
其他设备散热形成的冷负荷。
空调房间的冷负荷是确定送风系统风量和空调设备的依据。
由于室内外温差和太阳辐射热的作用,通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷与室外气象参数（太阳辐射热、室内外温度）、围护结构和房间的热工性能有关，传入室内的热量并不一定立即成为室内冷负荷。
其中对流形成的得热量立即变成室内冷负荷，辐射部分的得热量经过室内围护结构的吸热—放热后，有时间的衰减和数量上的延迟。
因此，必须采用相应的冷负荷系数。
本设计中采用的就是冷负荷系数法逐时计算空调冷负荷。
（2）制冷系统负荷
制冷系统负荷等于室内负荷、新风负荷和其他热量形成的冷负荷之和；也就是说空调制冷系统的供冷能力除了要补偿室内的冷负荷外，还要补偿空调系统新风量负荷和抵消冷量的再加热等其他热量形成的冷负荷。
制冷系统负荷是确定空调制冷设备容量的依据
2.2.2空调房间冷负荷具体计算步骤
负荷计算的主要方法及公式：
（1）外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（W），按下式计算：
=（2-1）
式中 ——计算面积，㎡；
——计算时刻，点钟；
——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；
——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℃。
当外墙或屋顶的衰减系数<0.2时，可用日平均冷负荷代替各计算时刻的冷负荷：
= （2-2）
式中 ——负荷温差的日平均值，℃。
（2）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按下式计算：
=（2-3）
式中 ——计算时刻下的负荷温差，℃；
K——传热系数。
（3）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，应根据不同情况分别按下列各式计算：
①当外窗无任何遮阳设施时
=（2-4）
式中 ——计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；
②当外窗只有内遮阳设施时
=（2-5）
式中 ——计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；
③当外窗只有外遮阳板时
=（2-6）
④当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时
=（2-7）
式中 ——计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡；
——计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/㎡；
——窗上收太阳直射照射的面积；
——外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡
、——冷负荷系数（为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值；
——窗的有效面积系数；
——窗玻璃的遮挡系数；
——窗内遮阳设施的遮阳系数；
（4）内围护结构的传热冷负荷
①邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式（2-3）计算。
②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，或按式（2-2）估算。
此时负荷温差及其平均值，应按"零"朝向的数据采用。
③邻室有一定发热量时，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：
=（2-8）
式中 ——稳态冷负荷，下同，W；
——夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；
——夏季空气调节室内计算温度，℃；
——邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。
（5）人体冷负荷
人体显热散热形成的计算时刻冷负荷，按下式计算：
=（2-9）
式中 ——群体系数；
——计算时刻空调房间内的总人数；
——名成年男子小时显热散热量，W；
——人体显热散热冷负荷系数。
（6）灯光冷负荷
照明设备散热形成的计算时刻冷负荷，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算：
①只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯
=（2-10）
②流器装在空调房间内的荧光灯
=（2-11）
③装在吊顶玻璃罩内的荧光灯
=（2-12）
式中 ——照明设备的安装功率，kW；
——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；
——同时使用系数，一般为0.5-0.8；
——开灯时刻，点钟；
——从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；
——时间照明散热的冷负荷系数。
（7）设备冷负荷
热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷，按下式计算：
=（2-13）
式中 ——热源投入使用的时刻，点钟；
——从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，ｈ；
——τ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数；
—热源的实际散热量，W。
（8）渗透空气显热冷负荷
1.渗入空气量的计算
（1）通过外门开启渗入室内空气量（kg/h），按下式估算：
=（2-14）
式中 ——小时人流量；
——外门开启一次的渗入空气量，/h；
——夏季空调室外干球温度下的空气密度，kg/。
（2）通过房间门、窗渗入空气量（kg/h），按下式估算：
=（2-15）
式中——每小时换气次数；
——房间容积，m^3。
2.渗透空气的显冷负荷（W），按下式计算：
=（2-16）
式中 ——单位时间渗入室内的总空气量，kg/h；
——夏季空调室外干球温度，℃；
——室内计算温度，℃。
（9）食物的显热散热冷负荷
进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。
食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人8.7W考虑
2.3冬季空调热负荷的计算
2.3.1空调热负荷
空调热负荷是指空调系统在冬季里，当室外空气温度在设计温度条件时，为保持室内的设计温度，系统向房间提供的热量。
对于民用建筑，空调冬季的经济性对空调系统的影响要比夏季小。
因此，空调热负荷一般是按稳定传热理论来计算的，其计算方法与供暖系统的热损失计算方法基本一样。
2.3.2空调热负荷计算公式
（1）结构基本耗热量
（2-17）
式中：
——围护物的温差传热量，又称维护结构基本耗热量，W；
——围护结构的传热系数，W/（℃）；
——围护结构的面积，；
——冬季室内计算温度，℃；
——冬季室外空气计算温度，℃；
——围护结构的温差修正系数，取决于非供暖房间或空间的保温性能以及透气状况。
（2）附加耗热量
朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。
不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也是不同的。
选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。
东南、西南和南向的修正率宜采用-10%-0，其它的朝向可不修正。
不同朝向的修正率见表2－14
表2-2朝向修正率
朝向
修正率
北、东北、西北
东、西
东南、西南
南
0%～10%
-5%
-10％～-15％
－15％～－30％
本设计中，北向取0％，东、西朝向取－5％，南向取-15％。
2.4房间散湿量
空调湿负荷的计算
空调湿负荷是指空调房间内湿源（人体散湿、敞开水池或槽表面散湿、地面积水等）向室内的散湿量。
由于本建筑内只有人体散湿，故只计算人体散湿量。
人体散湿量按下公式计算：
（2-18）
式中——人体散湿量，kg/h；
——成年男子的小时散湿量，g/h；
——室内全部人数；
——群集系数。
2.5新风负荷
2.5.1新风量的计算
新风量主要作用满足下面三个条件：
（1）满足卫生要求；
（2）补充局部排风量；
（3）保证空调房间内的“正压”要求。
在实际工程中，如前所述，对于大多数场合，当按上述方法得出的新风量不足总风量的10%时，应按10%计算，以确保卫生和安全。
（2-19）
式中：
升级会员 