空气调节课程设计某办公楼中央空调系统设计.doc

《空气调节课程设计某办公楼中央空调系统设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空气调节课程设计某办公楼中央空调系统设计.doc（40页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、 课程设计说明书学 院： 船舶与建筑工程学院 姓 名： 班 级： C08建环（2）班 学 号： 题 目： 某办公楼中央空调系统设计 指导老师： 浙江海洋学院教务处2011年 06 月 25 日附2： 浙江海洋学院课程设计任务书20102011学年 第2学期学院船舶与建筑 班级 C08建环（2）班 专业 建筑环境与设备工程 学生姓名(学号)课程名称空气调节设计题目某办公楼中央空调系统设计完成期限自2011年6月19日至2011年6月25日 共1周设计依据本课程设计从空气调节的处理对象湿空气的基本物理性质入手，继而介绍了空调设计时如何进行负荷和送风量的计算，如何对空气进行热湿处理，如何合理的选择空

2、气调节系统，如何确定合理的气流分布型式，如何适应室内外气象参数的变化对空调系统进行运行调节，如何对室内的空气进行有效的净化，如何有效的减少空调系统的噪声以及振动传递，如何对空气建筑进行防火排烟，如何对空调系统进行测定与调整。设计要求及主要内容学生在开始设计之前应做好充分的准备工作，主要是：建筑图纸的识读及空调系统设计基础工作；对建筑物内的照明，人员，使用情况等进行统计。建筑物冷（湿）负荷的计算：先进行单个房间的冷（湿）负荷计算，再进行分层的冷（湿）负荷的综合，最后计算出整个空调系统的冷（湿）负荷。空调系统的选定和设计：根据建筑结构、地点、性质、规模、用途、使用特点、室外和室内计算参数、负荷变化

3、规律、室内温湿度要求、节能、消声、减振等因素，确定空调系统。送风量的确定及风道水力计算：根据室内温湿度精度要求，考虑气流速度、噪声、建筑特点、房间布置等因素，计算出各房间的风量。风道水力计算：送风系统的设计，平面布置，管道尺寸计算，风机的选择；各类型管道的阻力计算。气流组织设计：房间送、回风的方式；送、回风口的类型及布置；送、回风的温度及速度；房间气流组织的校核。空调水系统的设计：空调冷冻水和冷却水的水管布置；冷冻水和冷却水的来源和输送；水管内流速的选定；水管尺寸的计算；绘图及编写课程设计报告书：完成图纸，并写出课程设计报告书。图纸：包括每层的布置平面图，风系统轴测图，水系统轴测图，总说明，图

4、例等。要求：至少具有折合二张A0图幅中等复杂程度以上的工程设计图纸（示意图不计），采用计算机绘制。参考资料空气调节 赵荣义等 中国建筑工业出版社空气调节设计手册 中国建筑工程出版社空气调节 清华大学出版社 薛殿华主编指导教师签字日期附3：浙江海洋学院课程设计成绩评定表20102011学年 第2学期学院 船舶与建筑 班级 C08建环（2）班 专业 建筑环境与设备工程 学生姓名(学 号) 徐清海（）课程设计名 称空气调节题 目某办公楼中央空调系统设计指导教师评语指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩小组教师签名： 年 月 日上海某办公楼办公室空调设计前言空调是空气调节的简称，是使室内空气温度

5、、湿、清洁度和气流速度（简称四度）保持在一定范围内的一项环境工程技术，它满足生活舒适和生产工艺两大类的要求。在二十世纪六,七十年代,美国地区发生罕见的干旱天气,为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题,美国率先研制出风冷式冷水机,用空气散热代替冷却塔,其英文名称是:Air cool Chiller,简称为Chiller!在空调历史中，美国已经发展和改进了有风管的中央单元式系统，并得到了正在现场安装和修理有风管的单元式空调系统的空调设备分销商和经销商的强力支持。WRAC是最简单和最便宜的系统，能够很容易的在零售商店中购得，并在持续高温来的时候自己安装。同时，无风管的SRAC和SPAC自70年代起在有别

6、于美国市场的动力下在日本得到发展和改进。之后，设备设计和制造技术在90年代被转让到中国，这是通过与当地公司(包括主要元件如压缩机、热交换器、电劝机、精细阀和电子控制器的本地制造商)组成的合资公司进行的。在90年代中国也从其它先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术，并与多数是美国的大公司组成合资企业。我国于1931年首先在上海纺织厂安装了带喷水室的空气调节系统，其冷源为深井水。随后，也在一些电影院和银行实现了空气调节。空气调节对国民经济各部门的发展和对人民物质文化生活水平的提高具有重要意义。这不仅意味着受控的空气环境对工业生产过程的稳定操作和保证产品质量有重要作用，而且对提高劳动生产率、保证

7、安全操作、保护人体健康、创造舒适的工作和生活环境有重要意义。实际证明，空气调节不是一种奢侈手段，而是现代化生产和社会生活中不可缺少的保证条件。空气调节技术的发展，不仅要在能源利用、能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进、系统的技术经济分析和优化及计数机控制等方面继续研究和开发，而且要进一步研究创造有利于健康的适于人类工作和生活得内部环境。可以预料，空气调节将由目前主要解决空气环境的调节和控制发展到内部空间环境质量的全面控制和调节，即所谓的内部空间的人工环境工程。这一发展过程需要有诸多的研究成果及通过这些成果的实际应用检验才能完成。总之，空气调节的发展前景是广阔的。面对新的挑战，相信从事

8、这一事业的人们将把握机遇，开拓进取。目 录前言1第一章 设计总说明31.1工程概况31.2计算参数的选择与设计标准31.2.1室外设计气象参数31.2.2室内设计计算参数31.2.3房间负荷计算参数的选择4第二章 负荷计算及送风量的确定52.1围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法52.1.1房间的分配图72.1.2各种负荷计算7第三章 空调系统的选择及各房间风量与气流组织计算123.1空调系统的选择123.2风量及气流组织设计计算13第四章 空调系统的平面布置14第五章 风管水力计算165.1各房间风量及管段编号165.2管段尺寸选择及水力计算16第六章 水管及其水力计算196.1水管管段编号

9、196.2风机盘管的选择196.3水管的水力计算20第七章 机房的布置227.1水管系统的设备选型227.1.1冷却水泵的选型227.1.2冷水机组选型237.1.3冷却塔的选型237.1.4膨胀水箱的选型24第八章 各种图纸258.1平面图258.2轴测图26第九章 消声 防火 防振289.1消声289.1.1通风机的噪声289.1.2电机的噪声289.1.3气流再生噪声289.2防火329.2.1防火排烟的基本概念329.2.2建筑设计的防火风区与防烟风区33第十章 设计体会34参考文献35【摘 要】 上海某办公建筑楼的办公室空调设计，主要内容是办公楼某一（底层和顶层除外）层的室内空调设计

10、，需要设计的房间共有7间，其中建筑内楼梯、卫生间均不设空调，建筑各房间主要是提供办公用途，按轻度劳动计算。最后作出最优选择。 【关键词】 热负荷 送风量 水力计算 机房布置第一章 设计总说明1.1工程概况上海某办公建筑楼的办公室空调设计，主要内容是办公楼某一（底层和顶层除外）层的室内空调设计，需要设计的房间共有7间，其中建筑内楼梯、卫生间均不设空调，建筑各房间主要是提供办公用途，按轻度劳动计算。最后作出最优选择。1.2计算参数的选择与设计标准1.2.1室外设计气象参数室外设计温度tn=35oC1.2.2室内设计计算参数室内设计温度tn=26oC1.2.3房间负荷计算参数的选择（1）外墙类型类型

11、： 型； 壁厚（mm）：=40mm； 传热系数（W/m2k）：k=1.17 延迟系数：=10h 衰减系数：=0.23（2）玻璃窗结构查窗传热系数相关资料得：单层玻璃钢窗,K=4.54 ,挂浅色内窗帘,无外遮阳, 窗的面积都是3.6（3）照明设备、电子设备及人数 设计层需要进行空气调节设计的房间有7个，房间内具体设备如下：办公室101有2支功率为20W(包括镇流器)的日光灯， 1台打印机，3台电脑。办公室102有2支功率为20W(包括镇流器)的日光灯， 1台打印机，3台电脑。办公室103有2支功率为20W(包括镇流器)的日光灯， 1台打印机，3台电脑。办公室104（会议室） 有2支功率为20W(

12、包括镇流器)的日光灯， 3台电脑。办公室105有2支功率为20W(包括镇流器)的日光灯， 1台打印机，3台电脑。办公室106有2支功率为20W(包括镇流器)的日光灯， 1台打印机，3台电脑。107房间作为杂货间， 2支功率为15W(包括镇流器)的日光灯，1台打印机,放3台电脑。 其中办公室101、102、103、105、106有2个人，107有3个人，会议室有3个人。（4）其它说明 建筑物内各房间按轻度劳动计算，作息时间是早上8点到下午5点。第二章 负荷计算及送风量的确定2.1围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法(1) 外墙瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下,外墙瞬变传热形成的逐时

13、冷负荷可按下式计算： W （2-1）式中 F外墙和屋顶的计算面积，m2；K外墙和屋顶的传热系数,W/(m2K)；根据外墙的不同类型在附录9中给出，查表可得K=1.95 W/m2*K。(2)外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷，可按下式计算。 W （2-2）式中F窗口面积，m2；K玻璃窗的传热系数，W/(m2 K);可由附录查得,再根据窗框和遮阳等不同情况修正。表表得单层玻璃的传热系数K=4.54 W/(m2K)；(3)透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷CLQ按下式计算： W （2-3）式中 F玻璃窗的面积，m2；

14、 Cn窗内遮阳设施的遮阳系数 由附录28查得Cn=0.5； Cs窗玻璃的综合遮挡系数，无因次；由附录查得Cs=1 xg窗的有效面积系数，单层钢窗 0.85 xd地点修正系数，由附录213查得。(4)照明散热形成的冷负荷室内照明设备散热属于稳定得热，只要电压稳定，这一得热量是不随时间变化的。但照明所散出的热量同样由对流和辐射两种成分组成，照明散热形成的瞬时冷负荷同样低于瞬时得热。根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下：荧光灯 W (2-7) 式中 n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0；n

15、2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通；风散热于顶棚内，取n2=0.50.6，而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，取n2=0.60.8；CLQ照明散热冷负荷系数，根据明装和暗装荧光灯及白炽灯，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，由附录2-6查得； (5)人体散热形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷为计算方便，人体散热形成的冷负荷以成年男子为基础，乘以群集系数。人体显热散热引起的冷负荷计算式为： W （2-8）其中 qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热热量，W，见表2-4； N室内全部人数； n群集系数，见表2-3； CLQ人体显热散热冷负荷系数

16、，如附录2-4表4所示；这一系数取决于人员在室内停留时间及由进入室内时算起至计算时刻为止的时刻。人体潜热散热冷负荷计算公式： W （2-9）其中： q人体的湿量由空气调节P52表2-4查得；n、n同前。2.1.1房间的分配图图表 1房间分配图 2.1.2各种负荷计设置层高h=4米，一个房间北墙的面积=10.8m2 ，房间是中型（1）外墙瞬变传热引起的冷负荷 北面墙冷负荷时刻tKW/(m2.k )F (m2) （k）(w)8:001.9510.86126.369:001.9510.86126.3610:001.9510.86126.3611:001.9510.86126.3612:001.951

17、0.85105.313:001.9510.85105.314:001.9510.85105.315:001.9510.86126.3616:001.9510.86126.3617:001.9510.86126.36西面墙冷负荷时刻tKW/(m2.k )F (m2) （k）(w)8:001.9512.810249.69:001.9512.89224.6410:001.9512.89224.6411:001.9512.88199.6812:001.9512.88199.6813:001.9512.88199.6814:001.9512.87174.7215:001.9512.87174.7216:

18、001.9512.87174.7217:001.9512.88199.68 南面墙冷负荷时刻tKW/(m2.k )F (m2) （k）(w)8:001.9510.87147.429:001.9510.86126.3610:001.9510.86126.3611:001.9510.86126.3612:001.9510.85105.313:001.9510.85105.314:001.9510.85105.315:001.9510.86126.3616:001.9510.86126.3617:001.9510.86126.36东面墙冷负荷时刻tKW/(m2.k )F (m2) （k）(w)8:0

19、01.952083129:001.9520831210:001.9520831211:001.9520831212:001.9520831213:001.9520831214:001.9520935115:001.95201039016:001.95201039017:001.952010390 （2）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷北外窗冷负荷时刻tKW/(m2.k )F(m2)(k)（w）8:004.543.62.439.22569:004.543.63.252.300810:004.543.64.065.37611:004.543.6 4.776.816812:004.543.65.488.

20、257613:004.543.65.996.429614:004.543.66.3102.967215:004.543.66.6107.870416:004.543.66.7109.504817:004.543.66.5106.236南外窗冷负荷时刻tKW/(m2.k )F(m2)(k)（w）8:004.543.62.439.22569:004.543.63.252.300810:004.543.64.065.37611:004.543.6 4.776.816812:004.543.65.488.257613:004.543.65.996.429614:004.543.66.3102.9672

21、15:004.543.66.6107.870416:004.543.66.7109.504817:004.543.66.5106.236北窗日射得热冷负荷（3） 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷时刻t日射面积F(m2)遮挡系数内遮阳系数窗的有效面积瞬时负荷(W/m2)时刻负荷(w)8:003.610.53.0648264.3849:003.610.53.0656308.44810:003.610.53.0666363.52811:003.610.53.0673402.08412:003.610.53.0678429.62413:003.610.53.0679435.13214:003.610.

22、53.0677424.11615:003.610.53.0671391.06816:003.610.53.0664352.51217:003.610.53.0667 369.036南窗日射得热冷负荷（3） 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷时刻t日射面积F(m2)遮挡系数内遮阳系数窗的有效面积瞬时负荷(W/m2)时刻负荷(w)8:003.610.53.0638209.3049:003.610.53.0652 286.41610:003.610.53.0676418.60811:003.610.53.0699545.29212:003.610.53.06114627.91213:003.610.5

23、3.06114627.91214:003.610.53.06100550.815:003.610.53.0681446.14816:003.610.53.0669380.05217:003.610.53.0653 291.924 （4） 人员（轻度劳动）、设备、照明等的得热冷负荷20w日光灯照明冷负荷计算表时间tJXt-TQ(w)Q JXt-T8:000.434017.29:000.634025.210:000.7040 2811:000.75403012:000.794031.613:000.834033.214:000.85403415:000.884035.216:000.494019.

24、617:000.30401215w日光灯照明冷负荷计算表时间tJXt-TQ(w)Q JXt-T8:000.433012.99:000.633018.910:000.7030 2111:000.753022.512:000.793023.713:000.833024.914:000.853025.515:000.883026.416:000.493014.717:000.30309（一个打印机+3台电脑）设备冷负荷计算表时间tJXt-TQ(w)Q JXt-T8:000.585002909:000.7750038510:000.81500 40511:000.8450042012:000.8750

25、043513:000.8950044514:000.9050045015:000.9250046016:000.3750018517:000.1950095 3台电脑 设备冷负荷计算表时间tJXt-TQ(w)Q JXt-T8:000.584002329:000.7740030810:000.81400 32411:000.8440033612:000.8740034813:000.8940035614:000.9040036015:000.9240036816:000.3740014817:000.1940076两个人体显热散热冷负荷计算表时间tJXt-TQ(w)Q JXt-T8:000.53

26、11661.489:000.7111682.3610:000.77116 89.3211:000.8111693.9612:000.8411697.4413:000.8611699.7614:000.89116103.2415:000.90116104.416:000.4111647.5617:000.2311626.68三个人体显热散热冷负荷计算表时间tJXt-TQ(w)Q JXt-T8:000.5317492.229:000.71174123.5410:000.77174 133.9811:000.81174140.9412:000.84174146.1613:000.86174149.6

27、414:000.89174154.8615:000.90174156.616:000.4117471.3417:000.2317440.02 101房间各个时刻负荷汇总 (单位:W) 表2.4 时刻t8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00北墙传热负荷126.34126.34126.34126.34105.3105.3105.3126.34126.34126.34北窗透入日射得热负荷264.4308.4363.5402.1429.6435.1424.1391.1352.5369.0北窗传热负荷39.252.365.376.888.396.

28、4102.9107.8109.5106.2照明散热负荷17.225.2283031.633.23435.219.612人员散热负荷61.582.489.393.997.4499.76103.2104.447.526.8设备散热负荷29038540542043544545046018595汇总798.61004.91077.41149.11187.21214.81219.51224.8840.4735.3 102房间各个时刻负荷汇总 表2.5时刻t8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00南墙传热负荷147.4126.4126.4126.41

29、05.3105.3105.3126.4126.4126.4西墙传热负荷249.6224.6224.6199.7199.7199.7174.7174.7174.7199.7南外窗冷负荷39.252.365.376.888.296.4102.9107.8109.5106.2南窗透入日射得热负荷209.3286.4418.6545.2627.9627.9550.8446.1380.0291.9照明散热负荷17.225.2283031.633.23435.219.612人员散热负荷92.2123.5133.9140.9146.1149.6154.8156.671.340.0设备散热负荷23230832

30、433634835636036814876汇总986.91146.41206.814551546.81568.11322.51414.81029.5782.2104房间各个时刻负荷汇总 表2.6时刻t8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00南墙传热负荷147.4126.4126.4126.4105.3105.3105.3126.4126.4126.4南外窗冷负荷39.252.365.376.888.296.4102.9107.8109.5106.2南窗透入日射得热负荷209.3286.4418.6545.2627.9627.9550.84

31、46.1380.0291.9照明散热负荷17.225.2283031.633.23435.219.612人员散热负荷92.2123.5133.9140.9146.1149.6154.8156.671.340.0设备散热负荷23230832433634835636036814876汇总737.6921.8982.21255.31347.11368.41147.81240.1854.8582.5108房间各个时刻负荷汇总 表2.7时刻t8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00东墙传热负荷3123123123123123123513903903

32、90南墙传热负荷147.4126.4126.4126.4105.3105.3105.3126.4126.4126.4南外窗冷负荷39.252.365.376.888.296.4102.9107.8109.5106.2南窗透入日射得热负荷209.3286.4418.6545.2627.9627.9550.8446.1380.0291.9照明散热负荷17.225.2283031.633.23435.219.612人员散热负荷92.2123.5133.9140.9146.1149.6154.8156.671.340.0设备散热负荷23230832433634835636036814876汇总1049

33、.61233.81294.21567.31659.11680.41498.81630.11244.8972.5各个时刻负荷汇总 表2.8时刻办公室101办公室103办公室105办公室102办公室104办公室106办公室108总和8:00798.6798.6798.6986.9737.6737.61049.65907.59:001004.91004.91004.91146.4921.8921.81233.87238.510:001077.41077.41077.41206.8982.2982.21294.27697.611:001149.11149.11149.114551255.31255.3

34、1567.38980.212:001187.21187.21187.21546.81347.11347.11659.19461.713:001214.81214.81214.81568.11368.41368.41680.49629.714:001219.51219.51219.51322.51147.81147.81498.88775.415:001224.81224.81224.81414.81240.11240.11630.19199.516:00840.4840.4840.41029.5854.8854.81244.86505.117:00735.3735.3735.3782.2582

35、.5582.5972.55125.6 第三章 空调系统的选择及各房间风量与气流组织计算3.1空调系统的选择根据建筑物特点，随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合愈来愈多，全靠空气来负担热湿负荷，将占用较多的建筑空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。所以选择空气水系统，即FC空调系统。采用一次回风。无论是在集中式空调系统还是局部空调机组中，最常用的是混合式统，即处理的空气来源一部分是新鲜空气，一部分是室内的回风。夏季送冷风和冬季送热风都用一条风道，此外管道内风速都用的较低，（一般不大于8m/s），因此风管断面较大，常用于工厂，公共建筑等大空间可设置风管的场合。（1）

36、空气-水系统优点布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组，不影响其他房间，从而比其它系统较节省运转费用。（2） 散流器送风口的布置送风口与顶棚平行（3） 风管的材料一般采用薄钢板涂漆或镀锌钢板，风管外表面涂防锈漆（4） 送风口的具体形式 图3.13.2设计中选定的系统该系统所选的空调系统为半集中式风机盘管加独立新风系统，其i-d示意图如下：第四章 空调系统的平面布置 图4.1 风。水管在建筑平面得布置第五章 风管水力计算5.1各房间风量及管段编号101房间送风量：要求空气维持的空气状态参数为：260.5，655%，当地大气压力为Pa。1）求热湿比=118802）在i-d图上确定室内空气状态点N，通过该点画出=11880的过程线。取送风温差为，则送风温度= 26 7 = 19。从而得出：48.2KJ/kg，55 KJ/kg，11.47g/kg，12.12g/kg。3）计算送风量按消除余热：