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1、华中科技大学文华学院毕业设计（论文）摘要 本设计是武汉市某体育馆的舒适性中央空调的设计，建筑共分三层，此建筑用途有主会场、办公室、会议室、训练馆等。大会场及训练馆采用集中式的送风方式，对于周边的的办公室，会议室等小房间则采用风机盘管加独立新风的送风方式，对于三楼的几个小房间则采用家用空调分体机。空调冷源由两台螺杆式冷水机组提供，热源由锅炉经过板换后提供。冷冻水系统采用闭式水平同程式，垂直异程式。关键词：集中式，风机盘管加独立新风，分体机。AbstractThe design is a Stadium in Wuhan City, the comfort of central air-condi
2、tioning design, the building is divided into three layers, the building uses the main venue, offices, conference rooms, training hall. Field of the General Assembly and training center with centralized air around the office, conference room and small room fan coil independent fresh air supply air, h
3、ome air conditioners for the third floor of a small room body aircraft. Air conditioning cooling source is two screw chillers, heat from the boiler after the change of the board. The chilled water system using the closed level of the same program, the vertical different programs.Keywords: centralize
4、d, fan coil units, plus independent fresh air, split type.第一章 工程概况1.1 工程概况：本设计对象为武汉市某体育馆，场馆主要有：办公室，会议室，训练馆，播音、积分、声控、以及主厅等。场馆主要分为三层，其中只有训练馆有地下层。工程位于武汉市，东经11413，北纬31。总空调面积为10090.42m2。本工程空调设计的任务包括本场馆的中央空调系统的设计及通风设计。本中央空调系统设计要求能够实现夏季供冷，并能满足人体的舒适性要求。1.2 武汉市室外空调设计参数：台站位置：北纬31， 东经11413。气象参数为：夏季：大气压：100.17
5、kpa 室外日平均温度：31.9 室外相对湿度：79%室外干球温度：35.2 室外湿球温度：28.2 室外平均风速：2.6m/s冬季：大气压：102.33 kpa 采暖计算温度：-2 空调计算温度：-5 相对湿度：76% 室外平均风速：4.2m/s1.3室内空调主要设计参数表2.1 室内设计参数 房间名称温 度（波动范围2）相对湿度%（波动范围10%）新风量m3/(h人)夏季冬季夏季冬季小办公室2618604030值班室2618604030大办公室2618604030大训练用房2618604050小训练用房2618604050外管理室2618604025控制室2618604025电视转播室26
6、18604030会议室2618604040售票室2618604025内管理室2618604025贵宾室2618604050接待室2618604050运动员休息2618604030更衣室2618604020医务室2618604050裁判用房2618604030新闻发布2618604030尿检室2618604050记者用房2618604025冷饮吧台2618604020播音室2618604030灯控、声控室2618604030计时、计分室2618604030体育馆主厅2618604020第二章 负荷计算表2.1 围护结构参数序号围护名称类型传热系数(w/.)传热衰减传热延迟(h)夏季冬季01外墙砖
7、墙15-240-40.900.910.1712.4402外窗单框双玻璃窗2.712.781.000.3803内墙砖墙0010011.761.760.408.4904内门木框夹板门2.172.170.990.8405楼板楼面-261.071.070.1511.5706屋面现浇08-2-70-20.920.930.407.962.1冷负荷计算本建筑的冷负荷采用逐时温差计算法。2.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷Qc()=AK(tc()+td)kk-tR 式中 Qc() 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W； A 外墙和屋面的面积，m2； K 外墙和屋面的传热系数，W/(m2 )，由暖通空调附
8、录2-2和附录2-3查取； tR 室内计算温度，； tc() 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，由暖通空调附录2-4和附录2-5查取； td 地点修正值，由暖通空调附录2-6查取； k 吸收系数修正值，取k=1.0； k 外表面换热系数修正值，取k=0.9；2.1.2内围护结构冷负荷 Qc()=AiKi(to.m+t-tR) 式中 ki 内围护结构传热系数，W/(m2 )； Ai 内围护结构的面积，m2；to.m 夏季空调室外计算日平均温度，；t 附加温升，可按暖通空调表2-10查取。2.1.3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷Qc() = cw Kw Aw ( tc() + td tR) 式中 Q
9、c() 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W； Kw 外玻璃窗传热系数，W/(m2 )，由暖通空调附录2-7和附录2-8查得； Aw 窗口面积，m2； tc() 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，由暖通空调附录2-10查得； cw 玻璃窗传热系数的修正值；由暖通空调附录2-9查得； td 地点修正值，由暖通空调附录2-11查得；2.1.4透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷Qc() = C Aw Cs Ci Djmax CLQ 式中 C 有效面积系数，由暖通空调附录2-15查得；Aw 窗口面积，m2；Cs 窗玻璃的遮阳系数，由暖通空调附录2-13查得；Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数，由暖通空调附录2-14查
10、得；Djmax 日射得热因数，由暖通空调附录2-12查得；CLQ 窗玻璃冷负荷系数，无因次，由暖通空调附录2-16至附录2-19查得；2.1.5照明散热形成的冷负荷白炽灯 Qc() = 1000 N CLQ 日光灯 Qc() = 1000 n1 n2 N CLQ 式中 N 照明灯具所需功率，W； n1镇流器消耗功率稀疏，明装时，n1=1.2，暗装时，n1=1.0； n2灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.50.6；无通风孔时，n2=0.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-22查得。2.1.6人体散热形成的冷负荷1、人体显热散热形成的冷负荷Qc() = qs n CLQ
11、式中 qs 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，由暖通空调表2-13查得； n 室内全部人数； 群集系数，由暖通空调表2-12查得；CLQ 人体显热散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-23查得；2、人体潜热散热引起的冷负荷 Qc() = ql n 式中 ql 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，由暖通空调表2-13查得；n，同式3-6-1。2.2人体散湿负荷人体散湿量可按下式计算 D = 0.001n g式中 D 散湿量，/ h ； 群集系数，由暖通空调表2-12查得为0.80； n 计算时刻空调房间内的总人数； g 一名成年男子的小时散湿量，由暖通空调表2-13查得。下面选择100
12、1办公室进行计算，本设计的负荷将用软件算出。房间负荷源逐时负荷值8910111213141516171819201001办公室房间参数面积38.88m2高度5.75m室内温度26.0相对湿度60人体5人照明300W设备2000W新风150.00m3/h西北内墙基本信息长5.5高(宽)5.75面积5.5*5.75传热系数1.86负荷值347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1西南外窗基本信息长20.7高(宽)2面积7.2*5.75传热系数2.6负荷值638.2894.111121263202236995993
13、7654684242251754629.7557东南内墙基本信息长5.5高(宽)5.75面积5.5*5.75传热系数1.86负荷值347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1东北内门基本信息长1高(宽)2面积2*1传热系数3.5负荷值41.341.341.341.341.341.341.341.341.341.341.341.341.3楼板基本信息长5高(宽)1.08面积5.4*7.2传热系数0.59负荷值135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.313
14、5.3135.3135.3新风显热426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3全热1501149114621415135512861214114210761020977.7951.3942.3湿负荷1.491.481.431.371.281.191.090.990.890.810.750.720.71人体显热278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3全热615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5
15、615.5615.5615.5615.5615.5615.5湿负荷0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5照明负荷值210210210210210210210210210210210210210东北内墙基本信息长6.85高(宽)5.75面积7.2*5.75-2传热系数1.86负荷值432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4设备负荷值1501501501501501501501501501501501501501001办公室小计冷负荷(W)2917317333903542
16、430059788272993391206504403329082836新风冷负荷(W)1501149114621415135512861214114210761020977.7951.3942.3总冷负荷(W)441846644852495756567264948611075101967524501138603778湿负荷(kg/h)0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5新风湿负荷(kg/h)1.491.481.431.371.281.191.090.990.890.810.750.720.71总湿负荷(kg/h)1.991.981.941.871.7
17、91.691.591.491.391.321.261.221.21冷指标(W/m2)7581.687.291.1110.6153.8212.8255.5234.6167.3103.774.872.9新风冷指标(W/m2)38.638.337.636.434.933.131.229.427.726.225.124.524.2总冷指标(W/m2)113.6120124.8127.5145.5186.8244284.9262.3193.5128.999.397.2总湿指标(kg/hm2)0.050.050.050.050.050.040.040.040.040.030.030.030.03每个房间的
18、最大时刻的负荷楼号楼层房间工程负荷最大值时刻的各项负荷值冷负荷新风冷负荷新风湿负荷总湿负荷新风冷指标总冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h1号楼1层1001办公室9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501002办公室9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501003办公室5086.3228.40.20.311.7273.40.02301004值班室4962.4228.40.20.2611.72670.01301005办公室9933.11141.90.991.4929.4284.90.04150
19、1006办公室9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501007训练用房4740.72040.31.633.9139.8132.20.083001008管理10489500.40.50.6212.9282.70.02501009控制室29963500.40.50.628.6522.40.01501010值班室5356.4250.20.250.3112.9288.40.02251011电视转播室5703.9600.40.60.7230.9324.30.04601012会议室（25人）18073100079.9312.44171.6481.50.2110001013售
20、票室13694358.70.30.59.2361.40.01501014内部管理室2552.9500.40.50.77.344.60.01501015内部管理室1673250.20.250.357.356.20.01251016贵宾室22052001.41.992.3949.1103.10.062001017接待室2246.12001.41.992.3947.11000.062001018贵宾室22052001.41.992.3949.1103.10.062001019内部管理室1673250.20.250.357.356.20.01251020内部管理室2552.9500.40.50.77.
21、344.60.01501021训练用房2144.22001.41.992.3937.176.80.042001022训练用房2144.22001.41.992.3937.176.80.042001023运动员休息2791.33002.22.983.9887.8169.40.123001024更衣室2275.32001.41.992.991032200.152001025医务室1650.61000.70.991.1933.989.80.041001026裁判用房2263.5900.70.891.1923.281.40.03901027新闻发布5910.67505.47.459.95109.719
22、6.10.157501028尿检1653.21000.70.991.233.989.90.041001029记者用房4332.95003.64.966.99128.7240.10.185001030运动员休息2791.33002.22.983.9887.8169.40.123001031更衣室2275.32001.41.992.991032200.152001032大训练馆77529100189.9317.5211.7102.40.0210002层2001管理大2047500.40.50.714.573.70.02502002管理大2047500.40.50.714.573.70.025020
23、03管理大2047500.40.50.714.573.70.02502004管理1226250.20.250.3517.2101.20.02252005管理1226250.20.250.3517.2101.20.02252006管理大2047500.40.50.714.573.70.02502007管理大2047500.40.50.714.573.70.02502008管理大2047500.40.50.714.573.70.02502009冷饮吧台19374456.70.390.6911.7510.10.02603层3001播音室4148.11200.91.191.5922100.10.031
24、203002灯控，声控室5674.21801.31.792.3923.296.10.031803003计时，计分室4148.11200.91.191.5922100.10.031203004体育馆大空间1128326.31004742.6994.131500.95118.9252.40.18101080工程合计2687855.2799458674.31211.21684.48003.72.28108795第三章 空调系统方案确定3.1 空调水系统方案表3-1 冷水系统优缺点类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率
25、均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单
26、四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低系统较复杂，初投资较高变水量系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应输送能耗随负荷的减少而降低 ，配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少 ，水泵容量、电耗相应减少系统较复杂，必须配备
27、自控设备基于本建筑为大型的高层建筑，同时考虑到节能与管道内的清洁等问题，因而采用了闭式系统，不予大气相接触，这样不仅是管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。根据地理位置和建筑的特点只设一个水系统由于设计属于多层建筑且冷媒水都在同侧回供，水系统可均设为水平同程式。因该建筑水平面积较大且分区较多，故采用多台冷媒水泵，初步选定采用三台，两用一备。考虑到体育馆负荷较大，故采用两台螺杆式的冷水机组，冷却塔也采用两台。风机盘管供回水管上均设有调节阀，对应在制冷机房集水器和分水器之间设置压差控制器，起旁通之效，依据负荷的变化灵活的调节。为防止管网因杂质和积垢而造成水路堵塞影响使用，
28、在制冷机组、水泵回水管上加电子水处理仪和除垢器对机组统一采取减振措施，对机房要采取隔音措施，各个设备的出口处统一安装消声器3.2 空调风系统方案表3-2 全空气系统与空气水系统方案比较比较项目全空气系统空气水系统设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房 2.机房面积较大层高较高3.有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1.只需要新风空调机房、机房面积小2.风机盘管可以设在空调机房内风管系统1.空调送回风管系统复杂、布置困难2.支风管和风口较多时不易均衡调节风量1.放室内时不接送、回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性1.可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现
29、全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间2.对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济1.灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2.盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水
30、与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染 本设计为大型体育场馆的中央空调设计，系统的选定应注意经济，气流组织均匀，易于施工等，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统全空气系统、空气水系统、全水系统、冷剂系统。鉴于体育场馆的房间形式的多样性，对于一楼，二楼的小房间均采用风机盘管加新风的方式，风盘只采用一次回风，对于体育馆大空间的送风采用全空气一次回风，回风与新风混合后统一由大
31、空间四角上的大型风柜处理后，采用上送下回的送风方式，大训练馆因为有独立的机房，故采用独立的风冷式机组制冷，采用集中式侧送风，下回风。对于三楼，由于房间少，且房间的冷量比较小，如果采用风机盘管加新风的方式送风会显得比较浪费管材，故采用家用分体式空调机，而且布置灵活。对于大空间的送风口，因为其层高较高，不宜使用散流器，初步设定用旋流风口或者喷口送风。第四章 设备选型4.1空气处理末端装置的选型以中央大空间为例，根据其围护结构、照明和使用情况计算的冷负荷Q= 2133kW,湿负荷为1500.95kg/h。计算热湿比：=5115.15kJ/kg。室内状态参数为26，在焓湿图（如上图）上确定室内状态点R
32、，并从此点做热湿比为5115.15kJ/kg的过程线。采用露点送风，取过程线与=93.9%线的交点为送风状态点S，室外状态点O。各状态点热湿处理计算状态参数见表4-1。表4-1 热湿处理计算状态参数状态点名称温度相对湿度焓%kJ/kg室外点O35.279109.9室内点R266561.3送风点S1193.930.3计算总送风量：G=3600Q/1.2(iR-iS) =204440.9m3/h再按卫生要求所取新风量：Gw=gn=205054=101080 m3/h 其中每人的新风量，取20m3/人h。则四个角的风柜风量为G=204440.9/4=51110 m3/h选择金光集团的立式风柜ZKL-
33、36。 风量36000 m3/h，余压590pa冷量580.8kw，水阻35.1kp。风柜选型冷负荷（w）型号台数制冷量（kw）风量（m3/h）水量（T/H)水阻（kpa）大会场2133068ZKL-364580.83600099.835.1训练馆87546ZKD-6191.8600015.825.6各个房间的风盘型号风机盘管机组房间号负荷（KW)型号台数风量(m3/h)制冷量(kW)水流量(l/min)水力損失（kpa）噪声(dB)10019933.1FP-10221020540015.32404910029933.1FP-10221020540015.32404910035086.3FP-
34、10211020540015.32404910044962.4FP-10211020540015.32404910059933.1FP-10221020540015.32404910069933.1FP-10221020540015.32404910074740.7FP-51251027007.893044100810489.1FP-10221020540015.324049100929963.1FP-204320401080030.4405410105356.4FP-10211020540015.32404910115703.9FP-13611360720020.47405010121807
35、2.6FP-13631360720020.474050101313693.9FP-13621360720020.47405010142552.9FP-51151027007.89304410151673FP-34134018005.3304210162205FP-51151027007.89304410172246.1FP-51151027007.89304410182205FP-51151027007.89304410191673FP-34134018005.3304210202552.9FP-51151027007.89304410212144.2FP-51151027007.893044
36、10222144.2FP-51151027007.89304410232791.3FP-51151027007.89304410242275.3FP-51151027007.89304410251650.6FP-34134018005.3304210262263.5FP-51151027007.89304410275910.6FP-51151027007.893044FP-681680360010.52304610281653.2FP-34134018005.3304210294332.9FP-851850450012.87304710302791.3FP-51151027007.89304410312275.3FP-51151027007.89304420012047FP-51151027007.89304420022047FP-51151027007.89304420032047FP-51151027007.89304420041226