南京市某办公楼空调系统设计毕业论文
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市某办公楼空调系统设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)第一章工程基本情况 (1)1.1工程概况 (1)1.2气象参数 (1)1.2.1 室外参数 (1)1.2.2 室设计参数 (1)1.2.3 土建参数 (2)第二章负荷计算 (3)2.1 负荷计算基本公式 (3)2.1.1 外墙和屋面瞬变传热的冷负荷 (3)2.1.2 围护冷负荷 (4)2.1.3 外窗玻璃瞬变传导得热形成的冷负荷 (4)2.1.4 玻璃窗日射得热形成的冷负荷 (4)2.1.5 设备散热冷负荷 (5)2.1.6 灯光照明散热形成的冷负荷 (5)2.1.7 人体散热形成的冷负荷 (5)2.1.8空调新风冷负荷 (6)2.2 夏季冷负荷计算 (7)第三章风量的计算 (11)3.1夏季工况分析 (11)3.1.1 一次回风风量计算 (12)3.2.2夏季风机盘管系统计算 (12)第四章空调方案确定和设备选型 (14)4.1 空调系统的分类方案确定 (14)4.1.1风机盘管加独立新风空调系统具有以下优点: (14)4.1.2 全空气系统的优点: (14)4.2 风机盘管的选取 (15)第五章房间的气流组织计算 (17)5.1 气流组织计算 (17)5.2风口布置 (18)5.3风管设计 (19)5.3.1 风管计算步骤 (19)第六章空气调节水系统的设计计算 (22)6.1空调水系统的选择 (22)6-2冷凝水管管径的确定 (33)6-3阻力平衡 (33)第七章新风机组的选型 (33)第八章空调系统的消声,保温和防腐等 (34)总结 (35)参考文献 (36)毕业设计图纸目录 (37)第一章工程基本情况1.1工程概况本次设计为市某办公楼空调系统设计,此次设计为办公室夏季舒适性空调设计建筑面积4114.4m2,建筑高度19.5m,地上建筑六层,其中第六层为阁楼。
一层采用全空气一次回风系统,二到五层采用风机盘管加独立新风系统。
1.2气象参数1.2.1 室外参数维度:32º00′海拔高度:8.9m冬季大气压力102.55kPa夏季大气压力100.43kPa夏季空调室外干球温度34.80℃夏季空调室外湿球温度28.10℃夏季空调日平均温度31.20℃夏季室外平均风速2.60m/s夏季空调大气透明度等级5夏季大气压100430 Pa1.2.2 室设计参数室空调设计参数的确定有两点:一是满足空调房间使用功能对舒适性的要求,夏季空调室的干球温度应采用22~28℃,人员长期逗留的建筑按相应的取最大值,夏季的相对湿度在40℅~60%空调冷风流速不应过高,否则会有不适的感觉,一般≤0.3m/s;二是要考虑地区、经济条件和节能要求等因素,空调设计噪声要维持在一定的标准围,洁净度要求高的建筑安装有效的过滤器,换气次数按空间环境算得。
表2-1 夏季人员长期逗留区域室设计参数表2-2 办公用房室温度、湿度的设计参数1.2.3 土建参数外墙参数:本建筑墙体为加气混凝土切块,传热系数为0.928,热惰性指标4.408,热阴0.918,射吸收率0.7。
外墙为乳白色仿石材料,起装饰作用,黄色防水油漆涂刷墙体为勒脚外窗参数:选择6mm厚度的单片钢化玻璃,尺寸为2100×2100 1500×21000×2100 1500×1800 2400×24000×2100 ,传热系数K=2.6 W/(㎡·K),遮阳系数m m=0.83,地点修正系数:南面m m = 0.80,北面m m =1.05,东面和西面m m = 0.95,东南和西南0.87,东北和西北1.05。
第二章负荷计算2.1 负荷计算基本公式相邻房间提供供冷时墙、窗、地板等温度差<3℃时,不用计算冷负荷。
所以负荷计算时,室温基数差<3℃的都不用考虑楼板和墙的传热。
2.1.1 外墙和屋面瞬变传热的冷负荷根据《实用供热空调设计手册》得,在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按式2.1计算。
m m(m)CL=KF(m m−m+∆−m m)(公式2.1)式中:m m——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;(τ)计算时间——h,温度波传到表面的时间延迟;K——围护结构传热系数,W/( m2·K);F——围护结构计算面积,m2;m m−m——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温度,简称冷负荷温度,℃;∆——负荷温度地点修正值,℃,+1;m m——室设计温度,℃:m m(m)——外墙和屋面的逐时冷负荷计算温度的逐时值,℃。
2.1.2 围护冷负荷由于相邻空间通风良好,临室发热量很少,仅由于温差形成维护冷负荷,这部分可视为稳定传热根据参看资料查得计算公式2.2。
Q=m m m(m m-m m) (公式2.2)式中:m m——维护结构传热系数,W/(m2·℃);F——围护结构计算面积,m2:m m——夏季空调室外计算日平均温度,℃;m m——室计算温度℃;2.1.3 外窗玻璃瞬变传导得热形成的冷负荷表2-1 设计门窗尺寸表玻璃窗在室外温差作用下瞬变得热的冷负荷按式2.3计算-m m)公式(2-3)m m=mm(mm式中:m m——外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷,W;(τ)m——窗玻璃的传热系数,W/(m2·℃);m——窗的计算面积,m2;m w——外窗传热逐时冷负荷计算温度,℃;m m——室计算温度℃。
表2-2 市外窗传热逐时冷负荷计算温度m m(m)单位℃2.1.4 玻璃窗日射得热形成的冷负荷透过玻璃窗进入室的日射得热形成的逐时冷负荷按式2.4计算m z =m m m m m m m m m(公式2.4)式中:m m——有效面积系数;m m——地点修正系数;m m——窗遮阳系数:m m——玻璃窗的面积㎡m m——窗玻璃冷负荷系数,无因此。
2.1.5 设备散热冷负荷Q=F m m(公式2.5 )式中:F——空调区面积,m2。
m m——电器设备功率密度,W/m2表2-3建筑物设备功率密度2.1.6 灯光照明散热形成的冷负荷白炽灯散热形成的冷负荷按照式2.6计算。
m m=1000m1m2m m−m(公式2-6)式中:m1——镇流器消耗功率系数,明装时取m1 =1.2,暗装时取m1 =1.0;m n−τ——τ−T时刻灯具显热散热的冷负荷2.1.7 人体散热形成的冷负荷人体显热散热引起的冷负荷按2.7计算公式:m m =mmm1m m−m(公式2.7)式中:m1——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时显热量,W;n——空调区域总人数;φ——群集系数m m−m——从人员进入空调区域算起的人体嫌热散热的冷负系数2.1.8空调新风冷负荷新风冷负荷(夏季)按下式计算m m.m=m m(m m−m m)(公式2.9)式中:m m——新风量m m——室外焓值KJ/Kgm m——室焓值 KJ/Kg每个房间的最小新风量根据表2-4选择表2-4不同人员密度下的最小新风量2.2 夏季冷负荷计算由于本次设计为办公舒适性空调,相邻房间设计温度一样,负荷计算时不考虑相互间的传热,墙的冷负荷可以忽略。
房间2001的围护结构负荷计算如下:南外墙总面积:F= 3.6×3.3-2.1×2.1=11.88-4.4=7.48m2南外窗总面积:F=2.1×2.1=4.41m2西外墙总面积:F=6.9×3.3=22.77m2由资料查的外墙系数K=0.92(W/m2.K),按公式2.1计算外墙的逐时冷负荷值表2-5房间2001各项冷负荷表2-6各个房间最大时刻的各项负荷值工程负荷最大值时刻(14点)的各项负荷值第三章风量的计算3.1夏季工况分析3.1.1 一次回风风量计算计算完办公楼各个房间的夏季冷负荷之后,接着计算一次回风,风机盘管加新风的送风量,回风量和FCU冷量。
由于本办公楼设计采用两套系统,送风量的确定根据焓湿图来确定,为下一步确定风机盘管的型号做准备。
夏季全空气一次回风:以一楼大厅为例,根据室空调温度m m=20℃,相对湿度m=82.4%,在焓湿图标记此点,在根据m m=29.3℃,湿度m=60.8%,在焓湿图标记此点。
过室状态点做焓湿比线与m=90%的交点就是要确定的送风状态点,再根据相应公式求出风量。
见图3-1。
表3-1 一次回风送风状态点数据图3-1表3-2 风量各个数据3.2.2夏季风机盘管系统计算以房间2001为例,新风管温升负荷kW:0.0967329新风不承担室冷负荷.新风处理到等焓线表3-3风机盘管送风状态点量kW kW图3-2表3- 4 送风点O参数表3-5 露点L参数表3-6回风点M参数表3-7温升后点L参数第四章空调方案确定和设备选型4.1 空调系统的分类方案确定设计依据:依据相关材料和规等(如《空调设计规和使用手册》),按空调负荷所用的介质不同,可分为全空气、全水系统、空气-水系统和冷剂式系统。
表4-1 空调系统分类4.1.1风机盘管加独立新风空调系统具有以下优点:1、风管单独向室送风空气流动性好,品质较高,保证室空气的清洁;2、初始投资低,运行的时候管理方便,维护费用也比较少;3、占用空间小,安装便捷,不容易出故障,出故障的时候在机房里维修起来也比较方便;4、控制方便,当房间没人或者不用的时候,可独立控制机组,根据房间使用状况确定风机盘管的启用或停止。
5、冷热负荷能够按房间朝向,使用目的,使用时间进行控制,系统分区方便。
4.1.2 全空气系统的优点:1、能满足较高的室环境参数要求,使含尘浓度和细菌总数负荷卫生标准;2、过渡季节可以用全新风送风,降低降温或加热设备的运行能耗;3、空调设备全部放在空气处理机房中,可节省室外空间,并且能减少噪声对室购物人群的影响;4、单独设置的机房,当空调器发生故障不能正常运转时候需要维修的时候,维修人员可以直接进入机房维修。
我们来探讨一下如何从众多分类中选择合适办公楼的空调,首先,作为办公楼,必须满足的是办公人员对舒适性的要求,所以可以确定的是舒适性空调,本办公楼一楼为灵活性办公区域和餐厅,面积较大,楼层标高为4.6,这个标高较高,选择全空气系统,把室外经过空调机房处理过的空气运送到室来消除室产生的冷负荷,而且这种空调系统的空气在室不需要再冷却。
2-5层办公区域要求的空调条件比较高,需要满足室温度控制的要求同时室人员不是非常密集,人员流动性也不强,但是室温度的要求比较高,选用风机盘管加新风系统控制方便,当房间没人或者不用的时候,可独立控制机组,根据房间使用状况确定风机盘管的启用或停止,相对来说温湿度能独立控制,节能性也较好。
综合以上分析,空调系统形式已经确定,本办公楼1层采用全空气系统,2-5层采用风机盘管加独立新风系统。