最新洁净车间空调设计方案.doc
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能源与环境学院•建筑环境与设备工程专业毕业设计I
无尘厂房空调设计方案书
编制：
湖南*******工程有限公司
项目负责人：
高小仝
2013年3月16日
II
目录
引言----------------------------------------------2
第一章工程概况及原始资料-----------------------------3
1.1工程概况-----------------------------------------3
1.2设计依据-----------------------------------------3
第二章冷热负荷计算-----------------------------------5
2.1冷负荷------------------------------------------5
2.2热负荷-----------------------------------------13
第三章空调方案的确定和技术分析----------------------17
3.1技术分析及空调方案------------------------------17
3.2风量分析确定------------------------------------20
第四章空调设计计算----------------------------------27
4.1送风水力计算表----------------------------------27
4.2回风水力计算表----------------------------------29
4.3排风水力计算表----------------------------------30
第五章设备选型--------------------------------------31
第六章防火排烟--------------------------------------35
第七章管道的保温及、防腐处--------------------------36
第八章设计小结--------------------------------------38
第九章结语------------------------------------------40
致谢-----------------------------------------------41
参考文献资料------------------------------------------42
附表：
------------------------------------------------43
对本设计的浅述----------------------------------------44
47
插图附表清单（符号、单位说明）
符号
名称
国际单位
常用单位
ξ
延迟时间
h
τ
逐时值
o’clock
△tτ-ξ
逐时温度系数
oC
Qτ
冷（热）负荷
W
KCal/h
Ｋ
传热系数
W/m2·K
KCal/m2·h
△td
逐时地点修正
oC
Xg
门窗构造修正系数
Xz
门窗遮阳修正系数
Xd
门窗方向修正系数
F
面积
m2
n
群集系数
n
人数
人
q1
人员显热量
W/人
q2
人员潜热量
W/人
N
功率
W
n1
同时使用系数
n0
安装系数
continue
连续工作时间
h
g
人员散湿量
g/人.h
ΣQτ
总负荷
W
Wy
余湿量
g/h
ε
热湿比
kJ/kg
△P
压差
Pa
G
流量
kg/h
t
温度
oC
v
流速
ｍ/s
ζ
局部阻力系数
λ
摩擦阻力系数
ρ
密度
㎏/s
ｄ
管径
ｍ
前言
八十年代初,我国在医药行业开始实施GMP,1992年我国卫生部修订了《药品生产质量管理规范》,同年,我国医药工业公司也颁布了《药品生产管理规范》。
1998年,国家药品监督管理局对1992年版《药品生产质量管理规范》（以下简称GMP）进行了修改。
规范对不同药品生产的洁净级别、室内含尘量、菌落数及换气次数作了明确的规定,并对药品的生产环境、药厂的日常管理及维护等作了具体的说明。
GMP的实施,促使我国药厂的层次提高了,药品质量上升了,缩小了我国与国际上发达先进国家的差距。
原有的一些药厂经GMP技改后,效益明显提高,药品得到国际权威单位的认证,进入国际市场。
随着我国加入WTO的日益临近,医药行业将面临国际激烈的竞争中,我国传统医药中草药面临挑战与机遇。
怎样在源头控制,帮助我国医药行业有效地参与国际竞争,显得尤为重要。
作为暖通专业设计人员,在进行药厂空调设计时的第一目标是通过国家GMP验收;第二目标是设计出效果最好,投资最省,施工方便,运行合理的工程。
由于药厂洁净室的造价昂贵,在洁净室的净化空调设计过程中即不要轻易提高标准,又不要盲目降低标准,必须使洁净室的洁净级别、温度、湿度、正压、噪声等各方面达到GMP认证标准。
第一章工程概况及原始资料
§1.1工程概况
本设计是**********净化空调设计,主要内容包括了二层车间的厂房、舒适区、百级、万级车间的洁净空调系统设计。
此建筑的状况为：
整个建筑有二层，其中地上一层为设备机房及辅助性房间，第二层为此次设计的重点，为冻干粉针剂生产车间；层高均为4m。
1、建筑面积：
一层967.3m2二层1578.4m2共2541.7m2
2、空调面积：
百级净化80m2，万级800m2，其余为舒适区；
另外，由于该医药企业，一层的冷库、水及污水处理站及制冷站由给排水与制冷专业负责设计，故本专业仅负责空调风系统的设计工作并向其提供设计参数及所需水量与制冷量，由其负责相关的设计安装工作。
§1.2设计依据
1、《洁净厂房设计规范》（GBJ-2020）
《药品生产质量管理规范》（BBJ-1997）
《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ-2001）
2、厂方所提供的资料及建筑作业图。
3、基本气象参数:
室外计算参数:
（1）地理位置:
湖南长沙麓谷高新技术开发区
（2）台站位置:
北纬28东经10.8海拔1111.1m
（3）大气参数:
大气压
冬季775.1hPa采用最冷三个月各月平均大气压力平均值
夏季773.5hPa采用最热三个月各月平均大气压力平均
室外计算干球温度：
冬季空调计算温度-15℃采用历年平均不保证1d的日平均温度
夏季25.9℃采用历年平均不保证50h的干球温度
空调室外湿球温度16.4℃采用历年平均不保证50h的干球温度
室外计算相对湿度：
冬季48%采用历年累年最冷月平均相对湿度
夏季56%采用历年累年最热月平均相对湿度
室外平均风速：
冬季4.3m/s夏季1.9m/s
4、室内空调房间设计要求：
序号
房间
夏季
冬季
洁净级别
温度℃
相对湿度%
平均速度m/s
温度℃
相对湿度%
平均速度m/s
1
百级
24
45～65
0.3
20
45～65
0.3
2
万级
24
45～65
20
45～65
3
10万级
24
45～65
20
45～65
4
舒适
24
45～65
20
45～65
室内温度：
冬季20±1℃夏季24±1℃
相对湿度：
冬、夏均为55±10%噪声要求：
≤70db
新风量：
辅助区不送新风；洁净车间为人均40m³/h
由于洁净厂房内时刻要求保持室内正压状态，即室内压力高于室外，不会有冷风渗透入室内，且建筑为高密闭性生产车间（外窗为双层玻璃钢窗）故计算过程中，不考虑冷风渗透造成的能量损失。
第二章负荷计算
§2.1冷负荷
主要计算公式:
1、人体冷负荷:
由显热散热造成的冷负荷=群集系数*计算时刻空调房间的总人数*一名成年男子小时的显热散热量*人体显热散热量的冷负荷系数
由潜热散热造成的冷负荷=群集系数*计算时刻空调房间的总人数*一名成年男子小时的潜热散热量*人体潜热散热量的冷负荷系数
2、人体湿负荷:
湿负荷=0.001*群集系数*空调房间人数*一名成年男子小时散湿量
3、灯光冷负荷:
白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯的冷负荷=1000*同时使用系数*照明设备的安装功率*照明散热的冷负荷系数
镇流器装在空调房间内的荧光灯的冷负荷=1200*同时使用系数*照明设备的安装功率*照明散热的冷负荷系数
暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯的冷负荷=1000*反射通风系数*照明设备的安装功率*照明散热的冷负荷系数
其它冷负荷=1000*照明实际散热量*照明散热量的冷负荷系数
4、设备冷负荷:
电热设备冷负荷=1000*同时使用系数*利用系数*小时平均实耗功率与设计最大功率之比*通风保温系数*设备安装总功率*设备器具散热的冷负荷系数
电动机和工艺设备均在空调房间内的冷负荷=1000*同时使用系数*输入功率系数*设备安装总功率*设备器具散热的冷负荷系数
只有电动机在空调房间内的冷负荷=1000*同时使用系数*输入功率系数*设备安装总功率*（1-电动机效率）*设备器具散热的冷负荷系数
只有工艺设备在空调房间的冷负荷=1000*同时使用系数*输入功率系数*设备安装总功率*电动机效率*设备器具散热的冷负荷系数
其它冷负荷=1000*设备散热量*设备散热量的冷负荷系数
5、新风冷负荷:
新风全冷负荷Qq=md*新风量*（iw-in）/3.6
其中:
md--夏季空调室外计算干球温度下的空气密度（1.13kg/m^3）
iw--夏季室外计算参数下的焓值（kJ/kg）
in--室内空气的焓值（kJ/kg）
6、新风湿负荷:
新风湿负荷Qq=md*新风量*（dw-dn）*0.001（kg/h）
其中:
dw--夏季空调室外计算参数时的含湿量（g/kg）
dn--室内空气的含湿量（g/kg）
7、渗透冷负荷:
计算方法同新风冷负荷
8、渗透湿负荷:
计算方法同新风湿负荷
9、外墙和屋面冷负荷:
冷负荷CL=F*K（（tl+td）*Ka-tn）
其中:
F--外墙或屋面的面积
K--外墙或屋面的传热系数
tl--冷负荷计算温度的逐时值
td--温度的地点修正值,单位:
度
Ka—温度的由于外表面放热系数不同引起的温度修正系数,无因次
tn--室内设计温度
10、外窗和天窗冷负荷:
该冷负荷可分为三部分:
直射冷负荷,散射冷负荷,传热冷负荷
直射冷负荷CL=Fz*Cz*Dj,max*Ccl
其中:
Fz--窗玻璃的直射面积
Cz--窗玻璃的综合遮挡系数
Dj,max--日射得热因数的最大值
Ccl--冷负荷系数
散射冷负荷CL=Fs*Cz*Dj,max*Ccl
其中:
Fs--窗玻璃的散射面积
传热冷负荷CL=F*K（tl'-tn）
11、内围护结构冷负荷:
<注:
内围护结构包括:
内门,内窗,内墙,楼板>
冷负荷CL=F*K*Tls
其中Tls--邻室温差
各区的冷负荷详细计算结果如以下各表所示：
百级空调负荷计算表
表2.1.1
计算时刻
8:
00
10:
00
12:
00
14:
00
16:
00
18:
00
266房间
冷负荷
屋面
计算温度
35.5
34.0
32.3
31.0
30.4
30.9
计算温差
11.5
10.0
8.3
7.0
6.4
6.9
传热系数
0.4
面积
47.0
冷负荷
189.3
164.6
136.7
115.2
105.4
113.6
人体显热负荷
31.7
491.0
578.2
174.2
578.2
641.5
人体潜热负荷
1323.0
1323.0
0.0
1323.0
1323.0
0.0
湿负荷
其它冷负荷
9484.0
9484.0
9484.0
9484.0
9484.0
9484.0
人体湿负荷
2.0
2.0
0.0
2.0
2.0
0.0
新风湿负荷
-1.1
-1.1
0.0
-1.1
-1.1
0.0
小计
冷负荷小计（W）
11028.0
11462.7
10198.8
11096.5
11490.5
10239.1
新风冷负荷（W）
-610.6
-610.6
0.0
-610.6
-610.6
0.0
冷负荷（W）（含）
10417.4
10852.0
10198.8
10485.8
10879.9
10239.1
湿负荷小计（含）
0.8
0.8
0.0
0.8
0.8
0.0
最大冷负荷出现在:
16:
00点钟；11.5.86W面积：
47m2指标：
245.19W/m^2
最大湿负荷出现在:
8:
00点钟;1.97kg/h面积：
47m2指标：
0.04kg/（h·m2）
267房间
冷负荷
屋面
计算温度、温差及传热系数都与266房间相同
面积
3.2
冷负荷
13.0
11.3
9.4
7.9
7.3
7.8
其它冷负荷
735.0
735.0
735.0
735.0
735.0
735.0
冷负荷小计（W）
748.0
746.3
744.4
742.9
742.3
742.8
最大冷负荷出现在:
8:
00点钟；748.04W面积：
3.24m2指标：
230.88W/m2
268房间
冷负荷
屋面
计算温度、温差及传热系数都与266房间相同
面积
2.5
冷负荷
10.1
8.8
7.3
6.1
5.6
6.0
其它冷负荷
489.0
489.0
489.0
489.0
489.0
489.0
冷负荷小计（W）
499.1
497.8
496.3
495.1
494.6
495.0
最大冷负荷出现在:
8:
00点钟；499.06W面积：
2.50m2指标：
199.63W/m2
269房间
冷负荷
屋面
计算温度、温差及传热系数都与266房间相同
面积
2.5
冷负荷
10.1
8.8
7.3
6.1
5.6
6.0
小计
其它冷负荷
489.0
489.0
489.0
489.0
489.0
489.0
冷负荷小计（W）
499.1
497.8
496.3
495.1
494.6
495.0
最大冷负荷出现在:
8:
00点钟；499.06W面积：
2.50m2指标：
199.63W/m2
总计
冷负荷（W）
12774.2
13204.5
11935.7
12829.7
13866.3
11972.0
新风冷负荷（W）
-610.6
-610.6
0.0
-610.6
-610.6
0.0
冷负荷（W）（含）
12163.5
12593.9
11935.7
12219.0
13255.6
11972.0
湿负荷（kg/h）
2.0
2.0
0.0
2.0
2.0
0.0
新风湿负荷（kg/h）
-1.1
-1.1
0.0
-1.1
-1.1
0.0
湿负荷（kg/h）（含）
0.8
0.8
0.0
0.8
0.8
0.0
最大冷负荷为13.3KW出现在16:
00面积55.24m2冷负荷指标：
239.96W/m2
最大湿负荷出现在:
8:
00；为:
1.97kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
注：
1、（含）代表为含新风
鉴于冷负荷的计算量比较大，在此不再一一将各房间的详细计算结果给予列出，而是以简表将各房间的总负荷情况简要列出，以供参考查询用，如须详细计算列表，可另行索取：
万级空调负荷计算表
表2.1.2
215房间
最大冷负荷:
2535.4W面积：
15.12m2冷负荷指标：
167.61W/m2
最大湿负荷:
0.47kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
216房间
最大冷负荷:
3571.98W面积：
21.60m2冷负荷指标：
165.37W/m2
最大湿负荷:
0.62kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
217房间
最大冷负荷:
19.48W面积：
4.84m2冷负荷指标：
4.02W/m2
218房间
最大冷负荷：
1022.70W面积：
6.00m2冷负荷指标：
170.45W/m2
最大湿负荷:
0.20kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
224房间
最大冷负荷:
1103.12W面积：
6.60m2冷负荷指标：
167.14W/m2
最大湿负荷:
0.20kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
221房间
最大冷负荷:
1022.70W面积：
6.00m2冷负荷指标：
170.45W/m2
最大湿负荷:
0.20kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
225房间
最大冷负荷:
927.24W面积：
5.28m2冷负荷指标：
175.61W/m2
最大湿负荷:
0.20kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
226房间
最大冷负荷:
4320.23W面积：
25.92m2冷负荷指标：
166.68W/m2
最大湿负荷:
0.78kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
227房间
最大冷负荷:
30421.93W面积：
24.84m2冷负荷指标：
1224.72W/m2
最大湿负荷:
1.02kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
228房间
最大冷负荷:
9521.14W面积：
56.70m2冷负荷指标：
167.92W/m2
最大湿负荷:
1.76kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
230房间
最大冷负荷:
932.81W面积：
6.96m2冷负荷指标：
134.03W/m2
231房间
最大冷负荷:
3716.92W面积：
21.00m2冷负荷指标：
177.00W/m2
最大湿负荷:
0.84kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
232房间
最大冷负荷:
1110.17W面积：
6.60m2冷负荷指标：
168.21W/m2
最大湿负荷:
0.21kg/h湿负荷指标：
0.03kg/（h·m2）
234房间
最大冷负荷:
11822.78W面积：
66.33m2冷负荷指标：
178.24W/m2
最大湿负荷:
2.73kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
241房间
最大冷负荷:
1029.75W面积：
6.00m2冷负荷指标：
171.63W/m2
最大湿负荷:
1.21kg/h湿负荷指标：
0.205kg/（h·m2）
242房间
最大冷负荷:
1311.20W面积：
8.10m2冷负荷指标：
161.88W/m2
最大湿负荷:
1.21kg/h湿负荷指标：
0.173kg/（h·m2）
249房间
最大冷负荷:
2727.38W面积：
15.30m2冷负荷指标：
178.26W/m2
最大湿负荷:
0.63kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
250房间
最大冷负荷:
4777.97W面积：
30.60m2冷负荷指标：
156.14W/m2
最大湿负荷:
0.63kg/h湿负荷指标：
0.02kg/（h·m2）
252房间
最大冷负荷:
985.52W面积：
5.67m2冷负荷指标：
173.81W/m2
最大湿负荷:
0.21kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
253房间
最大冷负荷:
35.74W面积：
8.88m2冷负荷指标：
4.02W/m2
最大湿负荷:
0.00kg/h湿负荷指标：
0.00kg/（h·m2）
256房间
最大冷负荷:
2282.52W面积：
11.20m2冷负荷指标：
203.80W/m2
最大冷负荷:
0.75kg/h湿负荷指标：
0.07kg/（h·m2）
258房间
最大冷负荷:
3069.15W面积：
17.85m2冷负荷指标：
171.94W/m2
最大冷负荷:
0.63kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·m2）
263房间
最大冷负荷:
1029.75W面积：
6.00m2冷负荷指标：
171.63W/m2
最大湿负荷:
0.21kg/h湿负荷指标：
0.04kg/（h·
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