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武汉科技大学本科毕业设计摘要本设计为哈尔滨望江集团办公楼空调系统工程设计哈尔滨望江集团办公楼属中小型办公建筑,本建筑总建筑面积4138m2,空调面积2833m2地下一层,地上八层,建筑高度
33.9m全楼冷负荷为191千瓦,全楼采用水冷机组进行集中供给空调方式此设计中的建筑主要房间为办公室,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水系统采用闭式双管同程式,冷水泵三台,两用一备;冷却水泵选三台,两用一备在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型,并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格,并校核最不利环路的阻力和压头用以确定新风机和水泵依据相关的空调设计手册所提供的参数,进一步完成新风机组、水泵、热水机组等的选型,从而将其反应在图纸上,最终完成整个空调系统设计关键词风机盘管加独立新风系统;负荷;管路设计;制冷机组冷水机组AbstractThedesignfortheHarbinWangjiangDesignGroupofficebuildingairconditioningsystem.HarbinWangjiangGroupisasmallandmedium-sizedofficebuildingofficebuildingsthetotalfloorareaofbuildingis4138m2air-conditionedareais2833m
2.Thereareeightfloorofthebuildingbuildingheightis
33.9m.Coolingloadfortheentirefloor191kilowattsthewholefloorusingCentralCoolingChillerstofocusontheway.Thisdesignofthemainroomofthebuildingforofficemostofthemisverysmallandtheroomsarenotconnectedtheselectedair-conditioningsystemshouldbeabletoachieveindependentcontrolofeachroomconsideringthevariousfactorstodeterminetheselectionoffan-coilplusfreshairsystem.Arrangementintheroomceilingfancoilunitsusingthedarkformofequipment.Setthefocusonfan-coilsystemplusanindependentairsystemfreshairfromtheoutdoorunittodealwiththeintroductionofanewwindtotheindoorairenthalpyvaluedonotbeartheloadofindoor.Allbeartheindoorfan-coilcoolingloadandpartofitsnewrheumatoidload.Fan-coilplusanindependentairsystemsentbytheVenetianandtheundersideairdelivery.Closedwatersystemwithadual-trackprogramthreecold-waterpumpdual-useaprepared;coolingpumpsthreeelectionsonepreparedbydual-use.Inthecoolingloadcalculationbasedonthecompletionoftheselectionofhostandfancoilunitsandairvolumethecalculationofwaterthewindpipeandwaterpipestodeterminethespecificationsoftheroadandchecktheresistancetothemostdisadvantagedandthelooptodeterminethepressureheadnewfansandpumps.Basedontherelevantmanualsprovidedbyair-conditioningdesignparametersandfurthercompletionofthenewairunitswaterpumpshotwaterunitssuchastheselectionwhichwillbereflectedintheirdrawingsthefinaldesignoftheentireair-conditioningsystemKeywords:PAU+FCUsystems;load;pipelinedesign;refrigerationmachine;Chillers目录TOC\o1-3\h\z\u摘要IAbstractII目录III1设计依据
11.1设计任务书
11.2建筑平面图和剖面图
11.3国家主要规范和行业标准
11.4哈尔滨市设计计算参数
11.
4.1室外计算参数
11.
4.2室内计算参数
11.
4.3其他设计参数
11.5建筑围护结构的热工性能
21.
5.1外墙
21.
5.2内墙
31.
5.3屋面
41.
5.4外门
41.
5.5外窗
41.6设计范围
51.7设计原则52负荷计算
62.1空调冷负荷的计算
62.
1.1外墙冷负荷与屋面冷负荷
62.
1.2玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
62.
1.3透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷
72.
1.4照明散热引起的冷负荷
72.
1.5人员散热引起的冷负荷
72.2调热负荷的计算
122.3空调湿负荷的计算143系统选择
153.1冷热源选择
153.
1.1选择冷热源系统的基本原则
153.
1.2冷热源系统方案的比较
153.
1.3冷热源系统方案的确定
163.2空调系统的选择
163.
2.1空调系统设计的基本原则
163.
2.2空调系统方案的比较
173.3空调系统方案的确定184新风负荷的计算
194.1新风量的确定
194.2空调新风冷负荷的计算195空气处理设备的选择
215.1风机盘管的选择
215.
1.1风机盘管处理过程
215.
1.2风机盘管的选取
225.
1.3风机盘管的布置
235.2新风机组的选择
235.
2.1新风机组的计算
245.
2.2新风机组的型号及布置246气流组织
256.1气流组织分布
256.2风口布置
266.3风口选择计算267风系统水力计算
277.1风管水力计算方法
277.2风管水力计算过程
277.3风管的布置及附件288空调水系统设计及水利计算
308.1空调水系统的设计
308.
1.1空调水系统的设计原则
308.
1.2空调水系统方案的确定
308.2冷水系统的水力计算
308.3冷凝水管道设计
328.
3.1设计原则
328.
3.2管径确定
328.4水系统安装要求329制冷机房设备的选择计算
349.1冷水机组选型计算
349.2冷却塔的设计计算
349.3循环水泵的选择
349.
3.1冷冻水泵的设计计算
359.
3.2冷却水泵的设计计算
359.4集分水器的设计计算
359.5水处理设备的选择计算
369.6阀门安装3610管道保温与防腐
3710.1管道保温
3710.
1.1保温目的
3710.
1.2保温材料的选用
3710.
1.3保温厚度
3710.
1.4保温经济厚度
3810.2管道防腐3811消声减震设计
3911.1消声设计
3911.
1.1管道系统消声设计的步骤
3911.
1.2消声器使用过程中应当注意的几个问题
3911.2减震设计39结束语40参考文献41致谢421设计依据
1.1设计任务书
1.2建筑平面图和剖面图
1.3国家主要规范和行业标准⑴、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003;⑵、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95;⑶、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005;⑷、《建筑设计防火规范》GB50016-2006;
1.4哈尔滨市设计计算参数
1.
4.1室外计算参数表
1.1哈尔滨室外气象参数夏季大气压力
98.51kPa冬季大气压力
100.15kPa空气日平均温度26℃室外空调计算温度-29℃空调室外计算干球温度
30.2℃最冷月平均相对湿度74%空调室外计算湿球温度
23.4℃采暖室外计算温度-26℃室外平均风速
3.5m/s室外平均风速
3.8m/s最热月平均相对湿度77%室外通风计算温度-20℃
1.
4.2室内计算参数表
1.2各空调房间室内计算参数夏季冬季新鲜空气量噪声标准温度℃湿度%温度℃湿度%m3/h•人dbA26≤5520≥
4030451.
4.3其他设计参数注本设计中人员密度、照明功率密度、设备密度均未说明此处均根据
[1]《公共建筑节能设计标准》选取表
1.3照明功率密度值w/㎡
[1]建筑类别房间类别照明功率密度办公建筑普通办公室11高档办公室、设计室18会议室11走廊5其他11表
1.4不同类型房间人均占有的使用面积㎡/人建筑类别房间类别人均占有的使用面积办公建筑普通办公室4高档办公室8会议室
2.5走廊50其他20表
1.5不同类型房间电器设备功率w/㎡建筑类别房间类别电器设备功率办公建筑普通办公室20高档办公室13会议室5走廊0其他
51.5建筑围护结构的热工性能
1.
5.1外墙本设计所取维护结构材料以参照
[1]“节能设计标准”以及“建筑施工说明”为准,由于部分墙体表面装修材料不同而引起导热系数的微小变化在此忽略不计,只取主要墙体进行热阻计算,选取参照范围如下图
1.1具体参数及做法见下煤矸石多孔砖(EPS板)190外墙传热系数K值
0.436W/㎡.K做法如下图
1.
21.
5.2内墙加气砼砌块分户墙传热系数K值
1.182W/㎡.K具体做法如下图
1.
31.
5.3屋面钢筋混凝土屋面板传热系数K值
0.493W/㎡.K做法如下图
1.
41.
5.4外门节能外门名称木塑料框夹板门和蜂窝夹板门传热系数K值
2.6W/㎡.K
1.
5.5外窗外窗PA断桥铝合金辐射率≤
0.25Low-E中空玻璃空气9mm传热系数K值
2.6W/㎡.K其中外窗的选取与建筑窗墙比相关,哈尔滨地处严寒A区,其维护结构限值可根据节能标准查取
[1]该建筑朝正北向,对建筑的各个方向维护结构进行统计如下表表1-6朝向窗类型窗面积墙面积窗墙比传热系数标准限值东断桥铝合金中空玻璃9mm
204.
961353.
860.
1512.
63.0西断桥铝合金中空玻璃空气9mm
27.
54508.
950.
0542.
63.0南断桥铝合金中空玻璃空气9mm
549.
941207.
520.
4552.
62.0北断桥铝合金中空玻璃空气9mm
32.
34425.
880.
0762.
63.0通过计算得建筑外窗总面积
814.78m2墙体总面积3500m2总窗墙比为
0.
2331.6设计范围本设计哈尔滨望江集团办公楼属中小型办公建筑,本建筑总建筑面积4138m2,空调面积2833m2地下一层,地上八层,建筑高度
33.9m全楼冷负荷为196千瓦,根据房间功能,全楼采用水冷机组进行集中供给空调方式
1.7设计原则满足国家及行业有关规范、规定的要求,利用国内外先进的空调技术和设备,创建健康舒适的室内空气品质及环境2负荷计算
2.1空调冷负荷的计算本设计采用冷负荷系数法计算夏季空调冷负荷,通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷现分项说明如下
2.
1.1外墙冷负荷与屋面冷负荷在日射和室内气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的空调冷负荷,可按下式计算CL=F×kt-t其中CL——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,w;F——外墙和屋面的面积,m;k——外墙和屋面的传热系数,w/m·℃;t——室内设计温度,℃;t——外墙和屋面的冷负荷计算温度的逐时值,℃;查
[3]附录2-4得哈尔滨市800-2000各时刻各朝向的t值如下表所示(煤矸石多孔砖(EPS板)190外墙为Ⅰ型)朝向时刻891011121314151617181920S
35.
235.
134.
934.
834.
634.
434.
234.
033.
933.
833.
833.
934.0W
37.
937.
837.
737.
537.
337.
136.
936.
636.
436.
236.
136.
035.9N
32.
632.
532.
532.
432.
232.
132.
031.
931.
831.
831.
831.
831.8E
37.
337.
136.
836.
636.
436.
236.
136.
136.
236.
336.
436.
636.8表
2.1哈尔滨市各时刻各朝向的t值计算过程中外墙的传热系数为
0.44w/m·℃,屋面传热系数为
0.493w/m·℃
2.
1.2玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷此建筑物所有塑钢窗及玻璃幕墙传热系数为k=
2.6w/m·℃,瞬变引起的冷负荷计算公式为CL=F×kt-t,各符号意义同上式查
[3]附录2-10得窗玻璃的逐时冷负荷计算温度t值列于下表时刻891011121314151617181920t
26.
927.
929.
029.
930.
831.
531.
932.
232.
232.
031.
630.
829.9表
2.2玻璃的逐时冷负荷计算温度t值
2.
1.3透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷由资料查得本建筑中所有玻璃窗的有效面积系数值为Ca=
0.75故计算公式为CL=F·Ca·Cz·Djmax·Ccl其中CL——透过玻璃窗进入室内的日射得热引起的冷负荷,w;F——玻璃窗面积,m;Ca——玻璃窗的有效面积系数;Cz——窗玻璃的综合遮挡系数,CaCz=
0.387;Djmax——日射得热因数的最大值,w/m;Ccl——冷负荷系数逐时值;见
[3]附录2-16到2-
192.
1.4照明散热引起的冷负荷照明散热量属于稳态得热,一般情况下这一得热量是不随时间变化的建筑物内的照明使用荧光灯,冷负荷计算公式为CL=860nnNCcl其中Cl——照明散热引起的冷负荷,w;N——照明灯具所需功率,kw;n——镇流器消耗功率系数,取
1.0;n——灯罩隔热系数,取
0.6;Ccl——照明散热冷负荷系数,按照不同的空调设备运行时间和开灯时间及开灯后的小时数,空调供冷系统仅在有人时才运行,取Ccl=
1.0;由节能标准
[1]查取照明功率密度值其中N=房间面积×照明功率密度值/1000;
2.
1.5人员散热引起的冷负荷此建筑物为综合办公楼,由于建筑,大多属极轻劳动类型,室内设计温度为26摄氏度,在此情况下,查资料
[3]表2-13得每人散发的显热为
60.5w,潜热为
73.3w,全热为134w群集系数取
0.96人体显热散热引起的冷负荷计算式为CL1=QsnC其中Qs——来自室内全部人体的显热得热,查为
60.5*人数; n——群集系数,
0.96; C——人体显热散热冷负荷系数,这一系数取决于人员在室内停留的时间及进出的时间值,查
[3]附录2-23知其逐时列表如下时刻891011121314151617181920C
0.
550.
640.
700.
750.
790.
810.
840.
860.
880.
890.
910.
920.93表
2.3各时刻Ccl的值人体潜热散热引起的冷负荷计算式为CL2=Qn其中Q——来自室内全部人体的潜热得热,为69*人数;则总的冷负荷为CL=CL1+CL2=n×
60.5×
0.96×C+n×
73.3×
0.96w各个房间的空调冷负荷及汇总见下列各表(室内设计温度为26℃)102业务大厅东外墙面积F=
50.4m,传热系数k=
0.436w/m·℃,室内温度为26℃,北京市北向的逐时值t值如下表
2.4哈尔滨市东向的逐时值t值时刻891011121314151617181920t
37.
337.
136.
836.
636.
436.
236.
136.
136.
236.
336.
436.
636.8由CL=F×kt-t可得北外墙逐时冷负荷如下表
2.5东外墙逐时冷负荷时刻891011121314151617181920CL
248.
3243.
9237.
3232.
9228.
5224.
1221.
9221.
9224.
1226.
3228.
5232.
9237.3南外墙面积F=
33.6m,传热系数k=
0.436w/m·℃,室内温度为26℃,北京市南向的逐时值t值如下表
2.6哈尔滨市东向的逐时值t值时刻891011121314151617181920t
35.
235.
134.
934.
834.
634.
434.
234.
033.
933.
833.
833.
934.0由CL=F×kt-t可得北外墙逐时冷负荷如下表
2.7南外墙逐时冷负荷时刻891011121314151617181920CL135133130129126123120117116114114116117南外窗面积F=
33.6m,传热系数k=
2.6w/m·℃,室内温度为26℃,哈尔滨市玻璃窗冷负荷计算温度t如下表
2.8哈尔滨市玻璃窗冷负荷计算温度t时刻89101112131415161718208t
26.
927.
929.
029.
930.
831.
531.
932.
232.
232.
031.
630.
829.9由公式CL=F×kt-t可得南外窗逐时冷负荷如下:表
2.9南外窗逐时冷负荷时刻891011121314151617181920CL13284457708186919188827057南外窗透过窗玻璃进入的日射得热引起的冷负荷计算公式为CL=F·Ca·Cz·Djmax·Ccl,查
[3]附录2-12以及2-16其中哈尔滨市南向窗玻璃的冷负荷系数逐时值Ccl如下所示表
2.10南向窗玻璃的冷负荷系数逐时值Ccl时刻891011121314151617181920Ccl
0.
210.
280.
390.
490.
540.
650.
600.
420.
360.
320.
270.
230.21南向Djmax=302w/m,Ca·Cz=
0.387,计算可得南外窗透过窗玻璃进入的日射得热引起的逐时冷负荷为时刻891011121314151617181920CL8251100153219242121255323561649141412571060903825人体101房间的面积为159m,此房间为办公室,查资料得业务大厅中每人空间为20m/人,故此房间中的人员散热量按8人计算显热计算公式CL1=QsnC,其中Qs=人数*
60.5w,群集系数n取
0.96,人体显热散热冷负荷逐时系数如下时刻891011121314151617181920Ccl
0.
550.
640.
70.
750.
790.
810.
840.
860.
880.
890.
910.
920.93计算得人员显热散热引起的冷负荷如下表时刻891011121314151617181920CL1256297325348367376390400409414423427432人体潜热得热为稳态得热,公式CL=Qn,其中CL=人数*
73.3w,群集系数n=
0.96,计算得CL=580w102房间照明散热引起的冷负荷由下式计算CL=860nnNCcl=860×1×
0.6×5×
28.8×1/100=
743.04w102房间的各项冷负荷及汇总见下页表所示表
2.11102房间各项负荷汇总表分项CL时刻891011121314151617181920东外墙
248.
3243.
9237.
3232.
9228.
5224.
1221.
9221.
9224.
1226.
3228.
5232.
9237.3外墙135133130129126123120117116114114116117北外窗132844577081869191888270578251100153219242121255323561649141412571060903825人显热256297325348367376390400409414423427432人潜热563563563563563563563563563563563563563照明
237.
8384.
7426.
6454.
6475.
6496.
6517.
6538.
6552.
5566.
5272.
8244.
8216.8汇总2278274932573708395144164254358033693228274325562448注外窗的冷负荷中第一行为玻璃窗瞬变引起的冷负荷,第二行为透过窗玻璃进入的日射得热引起的冷负荷该房间最大负荷时刻为13时最大负荷为4419w整栋建筑冷负荷汇总表如下表
2.12冷负荷汇总表楼号楼层房间工程负荷最大值时刻12点的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标房间新风负荷比WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2 1号楼1层101[办公室]
2027.
6337.
90.
320.
177.
612.
90.
011689.
70.17102[业务大厅]
8754.
2901.
10.
850.
355.
15.
70.
017853.
10.10104[大厅]
9256.
91351.
71.
280.
537.
45.
50.
017905.
20.15108[办公室]
5686.
5788.
50.
740.
3107.
614.
90.
0148980.14109[办公室]
4229.
51351.
71.
280.
543.
513.
90.
012877.
80.322层201[办公室]
2451.
8450.
60.
430.
268.
712.
60.
012001.
20.18202[办公室]
2290.
6450.
60.
430.
267.
513.
30.
0118400.20203[办公室]
2290.
6450.
60.
430.
267.
513.
30.
0118400.20205[办公室]
2338.
7450.
60.
430.
264.
812.
50.
011888.
10.19206[活动室]
1380.
2225.
30.
210.
192.
915.
20.
011154.
90.16208[活动室]
3810.
11239.
11.
170.
541.
613.
50.
0125710.33209[阅览室]
4009450.
60.
430.
211412.
80.
013558.
40.11211[活动室]
1380.
2225.
30.
210.
192.
915.
20.
011154.
90.16213[办公室]
1523.
5225.
30.
210.
184.
612.
50.
011298.
20.15214[办公室]
2366.
5675.
80.
640.
350.
714.
50.
011690.
70.29216[办公室]
1505.
8225.
30.
210.
188.
313.
20.
011280.
50.15217[厨房]
3425.
2675.
80.
640.
369.
613.
70.
012749.
40.20218[储藏室]
3693.
7450.
60.
430.
2110.
113.
40.
013243.
10.123层301[办公室]
1211.
1225.
30.
210.
166.
112.
30.
01985.
80.19302[办公室]
3226.
8675.
80.
640.
367.
514.
10.
0125510.21303[小会议室]
2432.
8901.
10.
850.
3104.
538.
70.
041531.
70.37304[办公室]
1603.
4337.
90.
320.
169.
414.
60.
011265.
50.21305[办公室]
3649.
1675.
80.
640.
380.
414.
90.
012973.
30.19306[财务室]
2150.
1675.
80.
640.
39329.
20.
031474.
30.31308[办公室]
2194.
9675.
80.
640.
394.
3290.
031519.
10.31310[办公室]
4777.
11013.
80.
960.
464.
813.
70.
013763.
30.214至6层3601[办公室]
1290.
4225.
30.
210.
17212.
60.
011065.
10.17602[办公室]
3462.
4675.
80.
640.
372.
414.
10.
012786.
60.20603[办公室]
3461.
7675.
80.
640.
372.
714.
20.
012785.
90.20604[办公室]
4421.
4675.
80.
640.
397.
414.
90.
013745.
60.15605[办公室]
3461.
7675.
80.
640.
372.
714.
20.
012785.
90.20608[办公室]
3462.
4675.
80.
640.
372.
414.
10.
012786.
60.20609[办公室]
1296.
4225.
30.
210.
172.
312.
60.
011071.
10.177层701[资料室]
3740.
8450.
60.
430.
259.
17.
10.
013290.
20.12702[资料室]
9300.
3901.
10.
850.
364.
36.
20.
018399.
20.10705[计算机房]
6895.
81351.
71.
280.
570.
113.
70.
015544.
10.208层801[电教室]
7999.
6788.
50.
740.
354.
45.
40.
017211.
10.10802[休息厅]
7862.
51689.
61.
60.
665.
1140.
016172.
90.21803[休息室]
1705.
9337.
90.
320.
173.
814.
60.
0113680.20804[会议室]
7260.
41464.
31.
380.
673.
814.
90.
015796.
10.201号楼小计
1910003458132.
6513.
267.
412.
20.
011564190.18一层房间的冷负荷计算详表见附表-
12.2调热负荷的计算空调热负荷由通过围护结构的温差传热量和附加耗热量组成,其中通过围护结构的温差传热量由下式计算Qj=kFt-ta其中Qj——通过供暖房间某一面围护物的温差传热量,w;k——该面围护结构的传热系数,w/(m·℃);F——该面围护结构的散热面积,m;t——室内空气计算温度,℃;t——室外供暖计算温度,℃;a——温度修正系数附加耗热量包括朝向修正、风力附加,因各层层高均小于等于四米,故不需要计算高度附加值冬季采用空调采暖时,室内保持正压状态,故未计算通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量及冷风渗入耗热量
101、102计算详表例如下房间负荷源传热系数温差修正系数耗热量修正修正后热负荷名称面积计算朝向KαXchQ1长高宽面积W/㎡·℃ W101[办公室]北外墙
7.
04.
833.60-
16.
80.
441.
000.
05380.3北外窗_嵌
4.
22.
08.
42.
601.
000.
051123.7北外窗_嵌
4.
22.
08.
42.
601.
000.
051123.7东外墙
2.
44.
811.
50.
441.00-
0.
05235.5东外墙
1.
54.
87.
20.
441.00-
0.
05147.5新风
2576.2房间小计室内温度20室外温度-29房高修正
0.025635102[业务大厅]东外墙
5.
44.
825.
90.
441.00-
0.
05530.5东外墙
5.
14.
824.
50.
441.00-
0.
05501.8南外墙
7.
04.
833.6-
16.
80.
441.00-
0.
20289.8南外窗_嵌
4.
22.
08.
42.
601.00-
0.
20856.1南外窗_嵌
4.
22.
08.
42.
601.00-
0.
20856.1南外墙
7.
04.
833.6-
16.
80.
441.00-
0.
20289.8南外窗_嵌
4.
22.
08.
42.
601.00-
0.
20856.1南外窗_嵌
4.
22.
08.
42.
601.00-
0.
20856.1新风
6869.8房间小计室内温度20室外温度-29房高修正
0.
0211986.7各房间及楼层热负荷汇总表见下表热负荷汇总表
2.2楼号楼层房间各项负荷值热负荷新风热负荷总热负荷总湿负荷热指标湿指标WWWkg/hW/m2kg/hm21号楼1层101[办公室]
3058.
82576.25635-
1.
12215.7-
0.04102[业务大厅]
5116.
96869.
811986.7-
2.
9875.4-
0.02104[大厅]
5456.
310304.715761-
4.
4663.7-
0.02108[办公室]
3051.
16011.
19062.1-
2.
6171.5-
0.05109[办公室]
699.
210304.
711003.9-
4.
46113.3-
0.052层201[办公室]
1445.
73434.
94880.6-
1.
49136.7-
0.04202[办公室]
702.
83434.
94137.7-
1.49122-
0.04203[办公室]
702.
83434.
94137.7-
1.49122-
0.04205[办公室]
702.
83434.
94137.7-
1.
49114.6-
0.04206[活动室]
702.
81717.
42420.3-
0.
74162.9-
0.05208[活动室]094469446-
4.
09103.1-
0.04209[阅览室]
2203.
33434.
95638.2-
1.
49160.4-
0.04211[活动室]
702.
81717.
42420.3-
0.
74162.9-
0.05213[办公室]
702.
81717.
42420.3-
0.
74134.5-
0.04214[办公室]
551.
25152.
35703.5-
2.
23122.2-
0.05216[办公室]
702.
81717.
42420.3-
0.
74141.9-
0.04217[厨房]
3316.
75152.38469-
2.
23172.1-
0.05218[储藏室]
2481.
43434.
95916.3-
1.
49176.4-
0.043层301[办公室]
850.
21717.
42567.7-
0.
74140.2-
0.04302[办公室]
1355.
75152.36508-
2.
23136.2-
0.05303[小会议室]
677.
86869.
87547.6-
2.
98324.3-
0.13304[办公室]
677.
82576.23254-
1.
12140.8-
0.05305[办公室]
1668.
95152.
36821.3-
2.
23150.2-
0.05306[财务室]
677.
85152.
35830.2-
2.
23252.3-
0.1308[办公室]
677.
85152.
35830.2-
2.
23250.5-
0.1310[办公室]
2399.
47728.
510127.9-
3.
35137.3-
0.054至6层3601[办公室]
850.
21717.
42567.7-
0.
74143.2-
0.04602[办公室]
1355.
75152.36508-
2.
23136.2-
0.05603[办公室]
1355.
75152.36508-
2.
23136.6-
0.05604[办公室]
2048.
35152.
37200.6-
2.
23158.6-
0.05605[办公室]
1355.
75152.36508-
2.
23136.6-
0.05608[办公室]
1355.
75152.36508-
2.
23136.2-
0.05609[办公室]
850.
21717.
42567.7-
0.
74143.2-
0.047层701[资料室]
3847.
93434.
97282.8-
1.49115-
0.02702[资料室]
4759.
66869.
811629.4-
2.
9880.4-
0.02705[计算机房]
3077.
310304.
713381.9-
4.
46135.9-
0.058层801[电教室]
6603.
46011.
112614.4-
2.
685.8-
0.02802[休息厅]
4554.
512880.
817435.3-
5.
58144.5-
0.05803[休息室]
745.
62576.
23321.8-
1.
12143.8-
0.05804[会议室]
349411163.
414657.4-
4.84149-
0.051号楼小计
95882.
2263628359510.2-
114.
2126.9-
0.
042.3空调湿负荷的计算本次设计中湿负荷是根据平均每人每小时散湿量为依据计算的,查资料得在办公情况下,每人每小时散湿量为109g/h,乘以每房间的人数得各房间散湿量,整理见中负荷汇总表单位kg/h)3系统选择
3.1冷热源选择
3.
1.1选择冷热源系统的基本原则1空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷(热)水机组和供热、换热设备其及机型和设备的选择,应根据建筑物空气调节的规模、用途、冷负荷、所在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况,按下列要求综合论证确定a.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热;b.夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵冷(热)水机组供冷、供热;c.全年进行空气调节,且各房间区域负荷特性相差较大,需要长时间向建筑物供热和供冷时,技术经济比较后,可采用水环热泵空气调节系统供冷、供热;d.在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区,空气调节系统采用低谷电价时段蓄冷(热)能明显节电及节省投资时,可采用蓄冷(热)系统供冷(热);2需设空气调节的商业建筑或公共建筑群,有条件时宜采用热、电、冷联产系统或集中设置供冷、供热站;3电动压缩式机组台数及单机制冷量的选择,应满足空气调节负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求,一般不宜少于两台;当小型工程仅设一台时,应选调节性能优良的机型;4选择电动压缩式机组时,其制冷剂必须符合有关环保要求,其使用年限不得超过中国禁用时间表的规定
3.
1.2冷热源系统方案的比较
3.
1.
2.1冷源比较根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况,拟定冷源系统方案,对各方案进行技术、经济比较,具体比较见下表方案名称方案说明优点缺点方案一热泵冷热水机组供冷1)机组设置于地下室设备机房内2)用电驱动3)空气源或水源热泵1)一套设备即能供冷热2)充分利用地位能源1)机组性能系数不高2)调节不便方案二活塞式冷水机组冷1)机组设置于地下设备机房内2)用电驱动1)换热效果较好2)多机头,冷量调节方便1)制冷量小2)噪声大方案三溴化锂冷水机组供冷1)机组设置于地下室设备机房内2)用蒸汽驱动1)运转平稳2)负荷系数高3)噪声低
3.
1.
2.2热源比较根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况,拟定热源系统方案,对各方案进行技术、经济比较,具体比较见下表方案名称方案说明优点缺点方案一热泵供热1)机组设置于地下室设备机房内2)用电驱动3)空气源或水源热泵1)节约能源2)节省设备1)机组性能系数不高2)调节不便方案二热电厂供热1)机组设置于地下室设备机房内2)用电驱动1)锅炉容量大2)自动化程度高方案三区域锅炉房供热1)需设置换热设备2)换热设备放于地下室设备机房内,不需另设设备房1)热效率高2)自动化程度高3)污染少,利于环保方案四局部锅炉房供热1)需配置专门的锅炉房2)设若干台锅炉1)运行管理方便1)热效率低2)自动化程度低
3.
1.3冷热源系统方案的确定根据各方案的技术可行性与经济比较,拟选择冷水机组供冷空调系统由热负荷表表可知该栋办公楼的总热负荷约360kw该计算中不包含卫生间走道楼梯间等建筑面积,冬季应将这些建筑区域进行采暖,计算热负荷结果为432kw这样冬季负荷较夏季冷负荷相差很大根据节能标准得知冬夏季负荷相差大的地区不宜冷热水共用一套系统考虑到哈尔滨地处严寒A区,全年供热时间长,热负荷较大宜采用集中供热,即非空调采暖
3.2空调系统的选择
3.
2.1空调系统设计的基本原则
1、选择空气调节系统时,应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等,通过技术经济比较确定;当各空气调节区热湿负荷变化情况相似,宜采用集中控制,各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时,可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统需分别控制各空气调节区室内参数时,宜采用变风量或风机盘管空气调节系统,不宜采用末端再热的全空气定风量空气调节系统;
2、选择的空调系统应能保证室内要求的参数,即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求
3、综合考虑初投资和运行费用,系统应经济合理;
4、尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响;
5、尽量减少风管长度和风管重叠,便于施工、管理和测试
6、各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同,可以划分成一个全空气系统对于定风量单风道系统,还要求工作时间一致,负荷变化规律基本相同
3.
2.2空调系统方案的比较·全空气系统全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理,室内负荷全部由处理过的空气来负担,系统处理空气量大,所担负的空调面积也较大因此适用于建筑空间较高,面积较大,人员较多的房间,以及房间温度和湿度要求较高,噪声要求较严格的空调系统全空气系统的主要优点为1使用寿命长2可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节3充分利用室外新风减少与避免冷、热抵消减少冷冻机的运行时间4可以严格地控制室内温度和室内相对湿度5可以有效地采取消省和隔振措施便于管理和维修其主要缺点为1空气比热、密度小需空气量多风道断面积大输送耗能大2空调设备需集中布置在机房机房面积较大层高较高3除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高4送回风管系统复杂布置困难5支风管和风口较多时不易均衡调节风量风道要求保温影响造价6全空气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调因为回风系统可能造成房间之间空气交叉污染,另外调节也比较困难7设备与风管的安装工作量大周期长·风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统,它由风机盘管来承担全部室内负荷,单独设新风机组,向室内补充所需新风因此,在空调房间较多,面积较小,各房间要求单独调节,且建筑层高较高,房间温湿度要求不严格的房间,宜采用风机盘管家新风系统风机盘管加新风系统的主要优点有1布置灵活,可以和集中处理的新风系统联合使用,也可以单独使用2各空调房间互不干扰,可以独立地调节室温,并可随时根据需要开停机组节省运行费用,灵活性大,节能效果好3与集中式空调相比不需回风管道,节约建筑空间4机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高,便于用户选择和安装5只需新风空调机房,机房面积小6使用季节长7各房间之间不会互相污染其缺点为1对机组制作要求高,则维修工作量很大2机组剩余压头小室内气流分布受限制3分散布置敷设各中管线较麻烦,维修管理不方便4水系统复杂,易漏水5过滤性能差
3.3空调系统方案的确定本次设计中的建筑主要房间为办公室,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,采用暗装的形式风机盘管采取侧送下回的方式4新风负荷的计算
4.1新风量的确定空气调节系统得新风量,应符合下列规定a.不少于人员所需的新风量,以及补偿排风和保持室内正压所需风量两项中较大值;b.人员所需的新风量应按国家现行有关卫生标准的要求,并根据人员的活动和工作性质以及在室内的停留时间等因素确定本栋建筑为办公建筑由
[2]查得新风量为30(m3/h·人)以每人每小时30m计算得新风负荷列于下表表
4.1新风量确定表各层空调房间新风量(m3/h)名称编号风量名称编号风量名称编号风量101[办公室]90214[办公室]1804-603[办公室]180102[业务大厅]240216[办公室]604-604[办公室]180104[大厅]360217[厨房]1804-605[办公室]180108[办公室]210218[储藏室]1204-608[办公室]180109[办公室]330301[办公室]604-609[办公室]60201[办公室]120302[办公室]180701[资料室]120202[办公室]120303[小会议室]240702[资料室]240203[办公室]120304[办公室]90705[计算机房]360205[办公室]120305[办公室]180801[电教室]210206[活动室]60306[财务室]180802[休息厅]450208[活动室]300308[办公室]180803[休息室]90209[阅览室]120310[办公室]270804[会议室]360211[活动室]604-601[办公室]60 213[办公室]60602[办公室]180 汇总得各层新风量如下楼层1层2层3层4-6层7层8层新风量m/h
123016201380102072011104.2空调新风冷负荷的计算Qc.o=Mo(ho—hR)
1.2(4-1)式中Qc.o——夏季新风冷负荷KW;Mo——新风量kg/s;ho——室外空气的焓值kJ/kg;hR——室内空气的焓值kJ/kg;
1.2——余量系数;根据夏季空调室外计算干球温度
30.3℃湿球温度
24.3℃由湿空气焓湿图查得室外空气焓值ho=
71.6kJ/kg,当tR=26℃φ=60℅时室内空气焓值hR=
58.6kJ/kg,Δh=
71.6-
58.6=13kJ/kg;根据上述公式,计算得各层夏季空调新风冷负荷为一层
5500.516w,二层
13429.8w,三层
5664.8w,四至六层均为
4187.1w,五层
2955.62w,六层
4556.52kw,总
44.67kw5空气处理设备的选择空气处理设备是将室外空气处理到室内要求状态的设备,在本设计中使用的空气处理设备有风机盘管MCW和新风机组
5.1风机盘管的选择
5.
1.1风机盘管处理过程图
5.1W-室外空气参数,N-室内设计参数,M-风机盘管处理室内的空气点O-送风状态点,ε-室内热湿比,εfc-风机盘管处理的热湿比新风处理到室内等焓点与机器露点的交点,其不承担室内冷负荷,承担一部分湿负荷其中热湿比ε=
5.1a总送风量
5.1b新风量风机盘管的风量
5.1c对于M点焓值的确定由于
5.1d注以上处理过程是在不考虑管道、设备温升或其保温性能很好时的得到的近似设计计算过程根据以上计算过程,可初步选取空气处理设备注各房间风机盘管计算结果见附表
35.
1.2风机盘管的选取根据已经得出的房间冷负荷以及风量选取风机盘管型号本工程中使用的风机盘管如表所示表
5.1风机盘管型号以及数量房间编号风盘型号台数房间编号风盘型号台数房间编号风盘型号台数101[办公室]MCW400C1214[办公室]MCW400C14-603[办公室]MCW600C1102[业务大厅]MCW600C3216[办公室]MCW300C14-604[办公室]MCW800C1104[大厅]MCW600C3217[厨房]MCW600C14-605[办公室]MCW600C1108[办公室]MCW600C2218[储藏室]MCW800C14-608[办公室]MCW600C1109[办公室]MCW600C1301[办公室]MCW300C14-609[办公室]MCW300C1201[办公室]MCW400C1302[办公室]MCW600C1701[资料室]MCW800C1202[办公室]MCW400C1303[小会议室]MCW300C1702[资料室]MCW600C1203[办公室]MCW400C1304[办公室]MCW300C1705[计算机房]MCW600C1205[办公室]MCW400C1305[办公室]MCW600C1801[电教室]MCW600C3206[活动室]MCW300C1306[财务室]MCW400C1802[休息厅]MCW800C2208[活动室]MCW500C1308[办公室]MCW400C1803[休息室]MCW300C3209[阅览室]MCW800C1310[办公室]MCW800C1804[会议室]MCW800C2211[活动室]MCW300C14-601[办公室]MCW300C1 1213[办公室]MCW300C1602[办公室]MCW600C1 2表
5.2风机盘管性能表型 号MCW300CMCW400CMCW500CMCW600CMCW800C风 量m3/h53076084010401420供冷量w30104260495059807580输入功率w596784111157水流量m3/h
0.
570.
780.
881.
081.39水 阻kpa
1221.
62738.
218.4冷冻水供回水温度℃7-12进出水管管径DNmm20凝结水管管径DNmm20注风机盘管机组的选择都选用了中速制冷量、中速风速,所选的盘管实际制冷量要比所需要的大很多,但可以通过调节盘管水流量,提高回水温度来调节风量参数表见附表
3.
5.
1.3风机盘管的布置风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关,对于办公室、会议室、宿舍等一般布置在进门的过道顶棚内,采用吊顶卧式暗装的形式,采用侧送或下送上回风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内新风,经过处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间单独设置的新风机组,可随室外空气状态参数的变化进行调节,保证了室内空气参数的稳定,房间新风全年都可以得到保证风机盘管机组的供水系统采用双水管系统,过渡季节尽量利用室外新风,关闭空调机组关闭供水
5.2新风机组的选择
5.
2.1新风机组的计算新风机组计算方法与风机盘管计算方法基本相同
5.
2.2新风机组的型号及布置此建筑地上共有八层楼,各层的空调空间均不大,且无没有专设的机房考虑到负荷以及新风量都较小,故在每层设一台吊装新风机组一楼装在走廊左侧,二至八层装在走廊右侧根据所负担房间的新风量与新风负荷确定新风机组的型号第一层新风机组负担的新风量为1230m/h,新风冷负荷为
5500.5w新风机组的型号为DXC
1.5*4(4排)第二层新风机组负担的新风量为1620m/h,新风冷负荷为
13429.8w新风机组的型号为DXC2*4(4排)第三层新风机组负担的新风量为1380m/h,新风冷负荷为
5664.8w新风机组的型号为DXC
1.5*4(4排)四至六层新风机组负担的新风量为1020m/h,新风冷负荷为
4187.1w,新风机组的型号为DXC
1.5*4(4排)第七层新风机组负担的新风量为720m/h,新风冷负荷为
2955.6w新风机组的型号为DXC
1.0*4(4排)第八层新风机组负担的新风量为1110m/h,新风冷负荷为
4556.52w新风机组的型号为DXC
1.*4(4排)6气流组织气流组织又称空气分布,大多数空调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气,不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量都影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素,而污染物浓度是室内空气品质的重要指标因此,要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜,空气品质优良的环境,不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案,而且要有合适的空气分布
6.1气流组织分布本次设计中大多采用侧送下回的气流组织形式,送出的气流为贴附于顶棚的射流射流下侧吸卷室内空气,射流在近墙下降工作区为回流区,该模式的通风效率较高,换气效率约为
0.6-
0.8侧送风口的安装离顶棚距离越近,且又以15~20度仰角向上送风时,则可加强贴附,借以增加射流合理地组织气流流线的问题,主要是考虑送风口的位置,回风口的影响较小设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求1)各风管之间风量调节;2)射流轴线水平方向的调节,使送风速度均匀,射流轴线不偏斜;3)水平面扩散角的调节4)竖向仰角的调节,一般以向上10~20度的仰角,加强贴附,增加射程;风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板,采用上侧送风,同侧下部回风的形式送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区中送风与室内空气混合充分,工作区的风速较低,温度湿度比较均匀,适用于小空间的办公室及其他要求舒适性较高的场所各管段建议流速和最大流速列于下表表
6.1编号管段建议流速最大流速1新风入口
2.
53.52风机入口
4.
05.03风机出口
6.5-
107.5-114主风道5-
6.
55.5-85水平支风道3-
4.54-66垂直支风道3-
3.54-57送风口
1.5-
3.52-
46.2风口布置风口对气流组织有着关键影响,根据送回风量选择合适的风口,均匀分配,同时避免柱和梁的阻挡,最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应,才能产生良好的气流组织效果,在本次设计中遵循了以下原则
(1)、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口,目的让新风与室内回风混合均匀
(2)、送风口尺寸放大变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适,这在大风量送风口尤为明显解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸,尽可能减少出风速度,使这种风速的变化带来的影响微乎其微一般可将送风口的额定流量加大一档
(3)、增强吊顶贴附效应使吊顶平面保持平整,尽量使吊顶面的凸凹远离送风口这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头,两者间须隔开一定的距离
6.3风口选择计算送风气流分布设计步骤为首先布置方型散流器,送风口布置的原则是1布置时充分考虑建筑结构的特点,送风口下送方向不得有障碍物(如柱);2一般按对称布置或梅花形布置;3每个送风口所服务的区域最好为正方形或接近正方形;如果送风口服务区的长度比大于
1.25时,宜选用矩形送风口;如果采用顶棚回风,则回风口应布置在距送风口最远处4送风气流分布计算,主要选用合适的送风口,使房间内风速满足设计要求送风选用双层百叶风口侧送方式,保证工作区稳定而均匀的温度和风速为保证贴附射流有足够的射程,并不产生较大噪声,所以选送风口风速V=2-5m/s最大风速不得超过6m/s送热风时取较大值7风系统水力计算
7.1风管水力计算方法风管尺寸的计算在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行,采用假定流速法其计算方法如下1确定空调系统风道形式合理布置风道并绘制风道系统轴侧图作为水利计算草图2在计算草图上进行管段编号并标注管段的长度和风量管段长度一般按两管件中心线长度计算不扣除管件如三通弯头本身的长度3选定系统最不利环路,一般指最远或局部阻力最大的环路4选择合适的空气流速,同前页各管段建议流速和最大流速表中所列5根据给定风量和选定流速,逐段计算管道端面尺寸,并使其符合矩形风道统一规格然后根据选定了的段面尺寸和风量,计算出风道内的实际流速通过矩形风道的风量G可按下式计算G=3600abv()
7.1式中a、b——分别为风道断面净宽和净高,m6计算风道的沿程阻力7计算各管段的局部阻力8计算系统的总阻力9检查并联管路的阻力平衡情况10根据系统的总风量,总阻力选择风机说明本设计的主风道设计最大风速为8m/s;支风道最大风速为
4.5m/s,根据式子G=3600abv并结合《空气调节工程》中表
6.1的矩形风道规格确定风道断面规格,具体规格尺寸详见图纸风口尺寸根据计算出的风量以及流速来选择,详细规格尺寸详见图纸
7.2风管水力计算过程以二层的新风系统为例布置二层的送风系统并绘制出草图选择出最不利环路0-1-2-3-4-5-6二层新风最不利环路示意图如下图
7.1根据所布置风系统图,计算各管段的局部阻力系数并由
7.1中步骤确定风管管径,求得风管阻力二层风系统水力计算表如下表7-1风管水力计算表序号风量m^3/h管宽mm管高mm管长mνm/sRPa/m△PyPaξ动压Pa△PjPa△Py+△PjPa
116204002801.
564.
0180.
5470.
8531.
59.
66814.
50215.
355215004002803.
33.
720.
4761.
5720.
48.
2893.
3164.
888313804002501.
53.
8330.
5460.
8190.
48.
8013.
524.
339412604002505.
73.
50.
4642.
6450.
47.
3372.
9355.
5851140360250113.
5190.
4935.
4211.
47.
41410.
3815.
801610803202502.
93.
750.
5871.
7020.
48.
4223.
3695.
07177802802002.
43.
8690.
7781.
8660.
48.
9653.
5865.
452866028020033.
2740.
5771.
7310.
46.
4192.
5684.
29996002802003.
52.
9760.
4871.
7040.
45.
3052.
1223.
826105402501801.
83.
3330.
6811.
2260.
46.
6542.
6623.
888113602201601.
72.
8410.
5951.
0120.
44.
8341.
9332.
945123002001405.
12.
9760.
7483.
8130.
45.
3052.
1225.
935131201401004.
42.
3810.
7743.
40413.
3953.
3956.799小计
47.86
27.768
56.
4184.
1787.3风管的布置及附件
(1)风管道全部用镀锌钢板制作,厚度及加工方法,按《通风与空调工程施工及验收规范》(GB50243-97)的规定确定,主管和支管的断面尺寸在图中标明;
(2)设计图中所注风管的标高,以风管底为准;
(3)穿越沉降缝或变形缝处的风管两侧,以及与通风机进、出口相连处,应设置长度为200~300mm的人造革软接;软接的接口应牢固、严密在软接处禁止变径
(4)风管上的可拆卸接口,不得设置在墙体或楼板内;
(5)所有水平或垂直的风管,必须设置必要的支、吊或托架,其构造形式由安装单位在保证牢固、可靠的原则下根据现场情况选定,详见国标T616;
(6)风管支、吊或托架应设置于保温层的外部,并在支吊托架与风管间镶以垫木,同时,应避免在法兰、测量孔、调节阀等零部件处设置支吊托架;
(7)安装调节阀、蝶阀等调节配件时,必须注意将操作手柄配置在便于操作的部位8空调水系统设计及水利计算
8.1空调水系统的设计
8.
1.1空调水系统的设计原则空调水系统设计应坚持的设计原则是1)、管路考虑必要的坡度以排除空气;2)、要解决好水处理与水过滤;3)、力求水力平衡;4)、变流量系统宜采用变频调节;5)、防止大流量小温差;6)、注意管网的保冷与保暖效果
8.
1.2空调水系统方案的确定空调水系统按照管道的布置形式和工作原理,一般分为一下主要几种类型1)、按供、回水管道数量,分为双管制、三管制和四管制;2)、按供、回水干管的布置形式,分为水平式和垂直式;3)、按供、回水在管道内的流动关系,分为同程式和异程式;4)、按原理分为开式和闭式;5)、按调节方式分为定流量和变流量系统冷热源的供冷、供热用地源热泵机组供给,房间不需要同时供冷、供热,该设计中管路不与大气接触,在每层水系统的最高点和系统的最高点设排气阀以排除系统中积存的空气,故选用闭式双管系统,系统简单,初投资较低干管的布置采用异程式,一级泵、水泵变流量系统
8.2冷水系统的水力计算采用假定流速法,其计算步骤如下1)、绘制冷水系统图,对管段编号,标注长度和流量;2)、确定合理的流速;3)、根据各个管段的水量和选择流速确定管段的直径,计算摩擦阻力和局部阻力;4)、并联管路的阻力平衡;5)、计算系统的总阻力经软件计算知经八楼801房间最远侧风机盘管管路为最不利环路.以最不利环路为例系统图以及编号见图
8.1图
8.1该最不利环路的水力计算表如下表1系统最不利环路水力计算表最不利阻力Pa72935最不利环路立管1楼层8编号QWGkg/hLmDmmυm/sRPa/mΣξΔPyPaΔPjPaΔPPaVG
1196214337494.
81001.
08140.
071.56728791552VG
2165489284643.
9801.
53382.891149311782671VG
3125122215213.
5801.
16222.5817796731452VG
4103394177843.
5800.
96154.081539460999VG
582179141353.
5651.
08242.9218505851435VG
660964104863.
5650.
8136.861479322801VG
7397496836.
83.
5500.8621617563711127VG
8251034317.
74.
5400.
91334.2115044131917VH
1196214337494.
81001.
08140.
071.56728791552VH
2165489284643.
9801.
53382.891149311782671VH
3125122215213.
5801.
16222.5817796731452VH
4103394177843.
5800.
96154.081539460999VH
582179141353.
5651.
08242.9218505851435VH
660964104863.
5650.
8136.861479322801VH
7397496836.
83.
5500.8621617563711127VH
8251034317.
74.
5400.
91334.2115044131917E
143317570.
526.
87200.
46220.
633.815153859840112FG
1251034317.
71.
01400.
91334.
21.83377431080FG
2205473534.
10.
94400.
74227.851215277491FG
3181443120.
87400.
66179.84112592161475FG
4157412707.
55.
25320.
78308.29116193061924FH
1251034317.
70.
53400.
91334.
20.5178113291FH
2205473534.
11.
62400.
74227.
850.5368124492FH
3181443120.
87400.
66179.84112592161475FH
4157412707.
55.
25320.
78308.29116193061924注其它各楼层管段的水力计算见附表2-1水力计算表
8.3冷凝水管道设计
8.
3.1设计原则在风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组的运行过程中都会产生一定数量的冷凝水,必须及时予以排走,以保证系统安全有效的运行排放冷凝水管道的设计,一般采用开式、非满流自流系统冷凝水管道设计应注意以下事项
1、沿水流方向,水平管道应保持不小于千分之二的坡度,且不允许有积水部位;2)、当冷凝水盘位于机组内的负压区段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱高度)大50%左右水封的出口,应与大气相通;3)、冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管,不必进行防结露的保温和隔气处理;4)、冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管;5)、设计和布置冷凝水管路时,必须认真考虑定期冲洗的可能性,并应设计安排必要的设施;
8.
3.2管径确定一般情况下,冷凝水管的管径设计遵循管段承担冷负荷小于等于7kw时,冷凝管径为DN20,管段承担冷负荷大于7kw小于等于17kw时,冷凝管径为DN25,管段承担冷负荷大于17kw小于等于100kw时,冷凝管径为DN
328.4水系统安装要求1)、闭式系统热水管和冷水管设有
0.003的坡度,当多管再一起敷设时,各管路坡向最好相同,以便采用共用支架如因条件限制热水和冷水管道可无坡度敷设,但管内水流速不得小于
0.25m/s,并应考虑在变水量调节时,亦不应小于此值2)、闭式系统在热水和冷水管路的每个最高点(当无坡度敷设时,在水平管水流的终点)设排气装置(集气罐或自动排气阀)对于自动排气阀应考虑其损坏或失灵时易于更换的关断措施,即在其与管道连接处设一个阀门手动集气罐的排气管应接到水池或地漏,排气管上的阀门应便于操作;自动排气阀的排气管也最好接至室外或水池等,以防止其失灵漏水时,流到室内或顶棚上3)、与水泵接管及大管与小管连接时,应防止气囊产生大管需由小管排气时,大管与小管的连接应为顶平,以防大管中产生气囊4)、系统的最低点设单独放水的设备(如表冷器、加热器等)的下部应设带阀门的放水管,并接入地漏或漏斗作为系统刚开始运行时冲刷管路和管路检修时放水之用5)、空调器、风机盘管等的表冷器(冷盘管)当处于负压段时,其冷凝水的排水管设有水封,且排水管应有不小于
0.001的坡度凝结水管径较大时,最好作圆水封筒6)、空调机房内应设地漏,以排出喷水室的放水,水泵、阀门可能的漏水和表冷器的凝结水地面的坡度应坡向地漏,地面应作防水处理或者将可能有水的地方周围设围堰,围堰内设地漏,地面要防水9制冷机房设备的选择计算
9.1冷水机组选型计算整栋大楼的最大冷负荷Q=191KW,考虑风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷,修正后Q=
1.1*191=
210.1KW,该办公楼的总设计负荷为
210.1KW因此,可以选择2台开利水源热泵制冷机组,型号SL120,制冷量
124.9KW,输入功率29KW,冷冻水流量
21.5m3/h冷却水流量
26.5m3/h,外型尺寸2665×750×
1726.5,冷水进出水温度7/12℃制冷机组的清洗、安装、试漏、加油、抽真空、充加制冷剂、调试等事宜,应严格按照制造厂提供的《使用说明书》进行;同时,还应遵守《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》(JBJ30-96)和《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》(JBJ29-96)以及其它有关规范、标准中的各项规定
9.2冷却塔的设计计算由设计机组样本中查知冷凝器中冷却水流量为36m3/h,查设备样本选择DBNT-20型号的冷却塔2台单台水流量20m3/h外型尺寸1700*950*1500mm.
9.3循环水泵的选择水泵是中央空调及采暖系统的主要设备之一水泵的选择原则及注意事项首先要满足最高运行工况的流量和扬程,并使水泵的工作状态点处于高效率范围;泵的流量和扬程应有10~20%的富裕量;当流量较大时,宜考虑多台并联运行,并联台数不宜超过3台,并应尽可能选择同型号水泵;供暖和空调系统中的循环水泵,宜配备一台备用水泵;选泵时必须考虑系统静压对泵体的影响,注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响,在选用水泵时应注明所承受的静压值,必要时有制造厂家做特殊处理水泵的形式的选择与水管系统的特点、安装条件、运行调节要求和经济性等有关选择水泵所依据的流量L和压头P如下确定水泵扬程为P=
1.1~
1.2Hmax,kPa
6.2式中Hmax管网最不利环路总阻力计算值,kPa;
1.1~
1.2放大系数水泵水量L=
1.1~
1.2Lmax,m3/h
6.3式中Lmax设计最大流量
1.1~
1.2放大系数,水泵单台工作时取
1.1,多台并联工作时取
1.
29.
3.1冷冻水泵的设计计算
1、设备的阻力查设备样本得知制冷机组蒸发器冷凝器水阻小于或等于70kpa取70kpa机房外最不利环路阻力为73kpa,Y型过滤器以及分集水器根据经验取8mH2O计算得总和为223kPa,所需扬程为
22.3*
1.1=
24.5mH2O循环水流量:G=Q/
1.163ΔtQ—总冷负荷kw;Δt—供水温差℃;所以G=191/
1.163*5=
33.75m3/h.选型号为ISG50-160(I)的水泵其流量为
17.5m3/h,扬程为28mH2O,转速为2900,功率为4kw选用三台,两用一备
2、冷冻水泵配管布置进行水泵的配管布置时,应注意以下几点
(1)安装软性接管在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管,有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递
(2)出口装止回阀目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损
(3)水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀;目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修
(4)水泵的出水管上应装有温度计和压力表,以利检测如果水泵从地位水箱吸水,吸水管上还应该安装真空表
(5)水泵基础高出地面的高度应小于
0.1m,地面应设排水沟
9.
3.2冷却水泵的设计计算冷冻机房中冷却水流量的确定夏天冷却水供回水温度37/32℃冷却水的温差为5℃流量根据下式进行计算计算的循环液的流量为
42.2m3/h选择冷却水泵3台,型号为ISG50-160(I)A,其流量为
25.3m3/h,扬程为24mH2O,转速为2900,功率5kw,两用一备
9.4集分水器的设计计算集水器和分水器实际上是一段大管径的管子,只是在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头,一般是为了便于连接通向各个环路的许多并联管道而设置的,分水器用于供水管路上,集水器用于回水管路上,在一定程度上也起到均压作用集水器和分水器的直径,可按并联接管的总流量通过集水器和分水器时的断面流速V=
1.0~
1.5m/s来确定流量特别大时,允许增大流速,但最大不宜超过4m/s集水器和分水器都用无缝钢管制作选用的管壁和封头板的厚度以及焊接作法应按耐压要求确定集水器和分水器应设温度计、压力表,底部应有排污管接口,一般选用DN40,两者之间应设均压管,配管间距应考虑两阀门手轮之间便于操作
1.直径D图
9.2集分水器查资料知34m3/hDmax=273由经验公式如下L1=d1+120L2=d1+d2+120本设计中设一备用管口Li=130mmL1=220mmL2=320mmL3=280mmL4=280mmL5=300mm总长L=1530mm
9.5水处理设备的选择计算设计中选择Y型过滤器进行水处理安装在水泵吸入侧根据管径确定型号,选DN65型号YTGN/W-16/25-A
9.6阀门安装水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀,对于大管路可采用蝶阀,选用阀门时,应和系统的承压能力相适应,阀门型号应与连接管管径相同阀门的作用一为检修时关断用,一为调节用当需定量调节流量时,可采用平衡阀平衡阀可以兼作流量测定、流量调节、关断和排污用一般在下列地点设阀门1)、水泵的进口和出口;压力表的接管上;2)、系统的总入口、总出口;各分支环路的入口和出口;放水及放气管上;3)、热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管;4)、自动控制阀双通阀的两端、三通阀的三端,以及为手动运行的旁通阀上;10管道保温与防腐
10.1管道保温
10.
1.1保温目的管道保温的目的为a.提高冷、热量的利用率,避免不必要的冷、热损失,保证空调的设计运行参数b.当空调风道送冷风时,防止其表面温度可能低于或等于周围空气的露点温度,使表面结露,加速传热;同时可防止结露对风道的腐蚀
10.
1.2保温材料的选用保温材料的热工性能主要取决于其导热系数,导热系数越大,说明性能越差,保温效果也越,因此选择导热系数低的保温材料是首要原则同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性,可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉离心玻璃棉的特点项目项目保温性能导热系数低施工性能轻质易施工节能效能最佳物理/化学性能稳定、抗震动、耐老化、抗腐蚀吸声降噪性优经济性能成本价格低、损耗少、性价比高、使用寿命长防火性A级,不燃,无有毒烟气表8-1离心玻璃棉的特点
10.
1.3保温厚度保温位置被保温管径最小保温厚度实际保温厚度吊顶内DN15~251925DN32~802230≥DN1002530室外DN15~323240DN40~803640≥DN1004050空调房间凝结水管915非空调房间1320表8-2保温厚度
10.
1.4保温经济厚度关于经济厚度要考虑以下一些因素1)保温材料的类型及造价包括各种施工、管理等费用;2)冷(热)损失对系统的影响;3)空调系统及冷源形式;4)保温层所占的空间对整个建筑投资的影响;5)保温材料的使用寿命通过对现有大量工程的实际调研,结合实际情况,本设计以下表作为经济厚度的参考,因此供回水管及风管的保温材料可以选用25mm厚的采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉
10.2管道防腐防腐目的防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层11消声减震设计
11.1消声设计空调过程中主要的噪声来源是通风机、制冷机等,通风机噪声除有风道传入室内外,设备的噪声和震动也可能通过建筑传入室内,因此,当空调房间内要求比较安静时,空调设备除了应满足室内温湿度要求之外,还应满足噪声的有关要求,达到这一要求的重要手段之一就是通风系统得消声和设备的防振
11.
1.1管道系统消声设计的步骤a.根据噪声声源的频谱、管道系统的噪声衰减量和实际的室内容许噪声标准,确定消声器所需的消声量要特别注意,噪声源的声功率级,噪声自然衰减量,室内容许噪声均应分别按各倍频程确定b.根据给定的管道空气流量,选择适当的流速从而确定消声的有效流通截面积选择流速时应注意兼顾消声器的消声性能,空气动力性能以及气流再生噪声一般的说,通过室式消声器的风速不宜大于5m/s;通过消声弯头的风速不宜大于8m/s;通过其他类型的消声器风速不宜大于1m/s
11.
1.2消声器使用过程中应当注意的几个问题a.消声器宜设置在靠近空调机房气流稳定的管道上,当消声器直接布置在机房内时,消声器检修门及消声器后的风道应具有良好的隔声能力若主风道内的风速太大,消声器靠近通风机设置,势必增加消声器的气流再生噪声,这时可以分别在气流速度较低的分支管上设置消声器为宜b.选择消声器时,宜根据系统所需的消声量,噪声源频率特性和消声器的声学性能及空气动力性能等因素,经技术经济比较,分别采用阻性,抗性或复合式消声器c.在消声设计时,一般多选用消声弯头这类阻性消声器
11.2减震设计新风机组、风机盘管及装设管道中间的通风机的吊装,吊脚架上采用弹簧减震装置,机组与风管的连接处采用帆布或柔性短管水泵、热泵机组固定在隔振基座上,以增加其稳定性隔振基座用混凝土板或型钢加工而成,其质量按经验数据确定,水泵取其自重的1~3倍,水泵的基座采用弹簧复合减震器,接管均应采用柔性连接对于热泵机组由于自重大,其地基承重能力应大于机组运行重量的
1.5倍可在机座下直,接设置橡胶垫板或减震基座结束语哈尔滨望江集团办公大楼总建筑面积4138m3,空调面积2833m3地下一层,地上八层,建筑高度
33.9m总冷负荷为191kw整栋楼层均采用风盘加新风空调系统,每层一台新风机组处理室外新风到室内焓值新风和盘管处理过的室内回风一起在盘管出口处混合后,采用方型散流器送风风机盘管安装回风箱,采用侧送下回式本次毕业设计是对我们专业综合水平的锻炼之前的毕业实习和生产实习是让我们参与到实际工程中理解一些理论知识,了解一些工程实践,为毕业设计收集相关资料,为本次设计打下良好的基础经过这近两个月对哈尔滨望江集团办公大楼空调系统的设计,我在掌握课本知识的基础上对实际的工程有了更深一步的认识和了解对一个实际的空调工程的设计过程有了一个比较好的掌握在设计的过程当中我本着学习巩固和争取最好的理念,认真的了解和学习实际的工程设计从设计的标准和出图等方面都提出了较高的要求在设计的过程当中查阅了大量和暖通设计有关的设计手册和相关资料,力求使设计达到最优化设计的负荷计算都按照设计计算规则对每一项值都做了详细的计算;在方案的选择上我特别注重了设备之间的优化组合,使设备达到建筑本身的各项设计指标的同时,也最大限度的实现了节能我学会了如何处理自己不熟悉的课题从哪个角度去考虑问题,锻炼自己使用AUTOCAD的能力,以及在自己画图的细节方面的注意能力,如何利用规范标准我认为这才是这次设计带给我最大的益处参考文献
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9.致谢本次毕业设计是在苏顺玉老师的悉心指导下完成的,期间还得其他老师及同学的帮助在此首先感谢老师们的耐心指导,感谢同学们的帮助在这近三个月的时间里,我不仅完成了毕业设计,更对大学四年以来所学的专业知识有了较为全面的了解,对本专业有了一个全面深入的认识,在做设计的过程中我们需要进行大量的计算为此我们不得不借助与专业的一些常用软件,cad、天正、鸿业、等经过了毕业设计的我在资料查询、数据汇总、信息筛选等诸多方面有了很大的提高,真正熟练掌握了AutoCAD的运用,这一切都离不开老师的辛勤指导以及同学们的相互帮助设计过程中,全组成员充分发扬互帮互助的精神,形成了良好的学习环境,使毕业设计得以顺利进行,在此感谢无私帮助过我的同学们V。