某办公楼空调通风系统设计论文.doc

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1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 建筑环境与设备工程 题 目： 某办公楼空调通风系统设计 指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2006 年 6 月 南 京南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计为浙江宁波某办公楼空调通风系统设计,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。设计内容包括: 空调冷、热负荷的计算；根据合理利用能源的原则，因地制宜，在比较各种方案的可行性及水系统形式后，选择一个技术可靠，经济合理，管理方便的设计方案。空调系统的划分与系统方案的

2、确定；冷、热源的选择;空调末端处理设备的选型；室内送风方式与气流组织形式的选定；风系统的设计与计算；水系统的设计、布置与水力计算； 风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计；等内容。本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求，设计的空调系统采用风机盘管+新风系统。关键词：办公楼；风机盘管+新风系统；性能比较。南京工程学院毕业设计说明书(论文)毕业设计说明书（论文）外文摘要Title A building air-conditioning ventilation systems design (Venue : Zhejiang Ningbo, fan coil plus new wind, co

3、ld water cooling units) AbstractThis design for the Zhejiang Ningbo some office building air conditioning ventilation system design, draws up for it design reasonable central air-conditioning system, provides the comfortable working conditions for the office work personnel. The design content includ

4、es: The air conditioning is cold, the hot load computation; According to the reasonable use energy principle, acts as circumstances permit, after compares each kind of plan the feasibility and the aqueous system form, chooses a technology reliably, the economy is reasonable, manages the convenient d

5、esign proposal. Air-conditioning system division and system plan determination; Cold, heat source choice; Air conditioning terminal handling equipment shaping; In the room blows of the way and the air current organization form designation; Wind system design and computation; Aqueous system design, a

6、rrangement and water power computation; Wind tube system and plumbing system heat insulating layer design; Noise elimination antivibration design; Content. This design basis related standard consideration energy conservation and the comfortable request, the design air-conditioning system uses the ai

7、r blower plate tube + new atmosphere system. Keywords Office building; Air blower plate tube + new atmosphere system; Performance comparison.目录前言3第一章 工程概况及工况设定41.1 工程概况41.2 技术要求4第二章 参数选择与负荷计算52.1 气象参数52.1.1 地点：浙江宁波52.1.2 夏季52.1.3 冬季52.1.4 室内参数的选择62.2 冷负荷计算公式及参数62.2.1 围护结构负荷62.2.2 室内发热量形成的冷负荷72.2.3 照

8、明散热形成的冷负荷82.2.4 设备散热形成的冷负荷82.3 热负荷计算公式及参数9第三章 空调系统设计方案的确定113.1空调系统设计方案的比较113.1.1 风机盘管加新风和风冷螺杆冷水机组、锅炉113.1.2 全空气系统和直燃式溴化锂机组193.1.3VRV系统223.1.4 经济费用比较总表253.2 空调系统方案的确定263.2.1 各系统技术比较263.2.2 方案的结论263.2.3 送风方式的确定273.2冬季的处理过程28第四章 空调系统的确定及水力计算304.1水系统方案的确定304.1.1 水系统给水方式的确定304.1.2 空调水系统管径的确定304.1.3 水系统的水

9、力的计算334.1.4 冷凝水的管路设计384.2 空调新风系统的确定394.2.1 新风管道的选择及管径的确定394.2.2 新风系统的水力计算404.2.3 新风机组选型424.3 设备选型434.3.1主机的选型434.3.2水泵的选型434.3.3 膨胀水箱的选择434.3.4分水器和集水器的选择444.4 消声减振方面的设计454.5 管道保温设计的设计考虑45第五章 工程概算475.1 工程量475.2 概预算47第六章 图纸47第七章 结束语48参考文献49致谢50附录51前言随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现

10、了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统

11、的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定，建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数（如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等），室内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送

12、的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响，风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点，商业建筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面：减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。第一章 工程概况及工况设定1.1 工程概况本设计工程是位于浙江宁波的某银行办公楼，建筑物总面积9395，其共分8层，总高度34.6m，由发行库、办公区、营业区三部分组成。1.2 技术要求(1)严格按照办公要求进行设计；(2)重在技能培养，建筑负荷采用系数

13、法；(3)空调方案比较应从技术、初投资、运行成本、工程特点等方面进行；(4)按照初步设计深度进行计算、绘图，图例应规范；(5)工程概算采用全国或江苏省地方安装定额。第二章 参数选择与负荷计算2.1 气象参数2.1.1 地点：浙江宁波 北纬：29.86东经：121.562.1.2 夏季大气压：100.58mbar室外计算日平均温度30.2室外干球温度：34.5室外湿球温度：28.5室外平均风速：2.9 m/s密度：1.2 Kg/ m3相对湿度： 67 %含湿量： 22.8 g/kg露点温度： 27 焓值： 93.5 kj/kg水蒸气分压力： 3600 Pa2.1.3 冬季大气压：102.54mb

14、ar.采暖计算温度：0空调计算温度：-3室外相对湿度：78%密度：1.326Kg/ m3室外平均风速：4.4m/s2.1.4 室内参数的选择夏季 tn=25 =60% 冬季 tn=20 =60% 2.2 冷负荷计算公式及参数2.2.1 围护结构负荷2.2.1.1 外墙和屋面传热冷负荷计算 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷（w） （w） (2-1)式中： F计算面积， m2 ； 计算时刻，点钟；-温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；作用时刻下，通过外窗或屋面的冷负荷计算温差，。 外墙200mm钢筋混凝土剪力墙(由于缺乏结构提供的剪力墙具体位置及其保温层厚度，再加上该建筑

15、大窗墙比的特性，认为大部分外墙为剪力墙，围砌部分很少，故把所有外墙看作无外保温层的混凝土剪力墙。参数如下1p697传热系数K 取2.92 w/. ， 衰减系数=0.4,时间延迟系数=6.8h ，对于水泥膨胀珍珠岩160mm的保温屋面 参数如下 1P698 ， 传热系数k取0.49 w/. ，衰减系数=0.37，时间延迟系数=9.3h。2.2.1.2 内墙负荷计算当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙楼板或内门等围护结构的温差传热负荷 (2-2)式中 稳态冷负荷，下同，W； 夏季空气调节室外计算日平均温度，； 夏季空气调节室内计算温度，；邻室温升，可根据邻室散热强度，。内墙采用180mm的

16、砖墙参数如下 1P701传热系数k取2.70w/.；放热衰减度 =1.9；仅考虑8:00am-17:00pm段的内墙负荷，其余时间由于空调房间与非空调房间温差减小，取0。至此，根据1p705表11.4-5，确定房间类型为重型。2.2.1.3外窗负荷计算通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷(W) (2-3)式中 计算时刻下的负荷温差，；K 传热系数，双层窗可取2.9，单层窗可取5.8，玻璃幕墙取5.8,w/m2.。透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷(W)，应根据不同情况按下式计算：当外窗只有内遮阳设施时 (2-4)式中： 窗户的构造修正；内遮阳系数；地点修正系数；计算时刻下，透过有内遮阳设施

17、外窗的太阳辐射负荷总强度。2.2.2 室内发热量形成的冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷(W) (2-5)式中： 群集系数 ，银行取 1.00； 计算时刻空调房间内的人数；一名成年男子小时显热散热量，取65（W）；人员进入空调房间的时刻，点钟；从人员进入空调时算起到计算时刻的时间，h；时间人体显热散热量的冷负荷系数。 人体散湿形成的潜热冷负荷（W） (2-6)式中 一名成年男子小时潜热散热量见1p735表11.4-16，取69（w）;计算时刻空调房间内的总人数。人体散湿量可按下式计算： (2-7)式中 散湿量，kg/h；一名成年男子的小时散湿量，取102g/h。2.2.3 照明散热形成的冷

18、负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷应根据灯具的种类和安装情况按下式计算：白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 (2-8)式中 照明设备的安装功率，40W/台； 同时使用系数，一般取0.5； -时间照明散热的冷负荷系数。2.2.4 设备散热形成的冷负荷电热设备散热量 (2-9)式中 N设备的总安装功率，取200W/台；同时使用系数，取1.0；利用系数，取0.9；小时平均实耗功率与设计功率之比，取0.5；通风保温系数，取1。以101房间冷负荷为例，其冷负荷见附录1。其余房间的冷负荷见附录2。2.3 热负荷计算公式及参数冬季热负荷采用稳态法计算。1、通过围护物的温差传热量用下式计算 (2-10)式中

19、 通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量), W； K 该面围护物的传热系数, W/m2.；F该面围护物的散热面积, m2；tn 室内空气计算温度, ；tw 室外供暖计算温度, ；a 温差修正系数。2、附加耗热量: (2-11)基本耗热量，W；朝向修正；风力修正；窗墙面积比过大修正；两面外墙修正；房高修正；间歇附加。朝向修正 冬季各个朝向的房间，由于太阳的辐射对热负荷产生影响，其朝向修正： 北、东北、西北朝向： 10； 东、西朝向：-5； 东南、西南朝向：25。风力修正 由于该建筑物不是在不避风的高地、河边、海岸、旷野上，或城镇、厂区内特别高的建筑物，所以不需要进行风力修正。房

20、高修正 取0。3、通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量 Qs(W) (2-12)式中 Cp - 干空气的定压质量比热容, Cp = 1.0 Kj / Kg.；V - 渗透空气的体积流量, m3 / h；w- 室外温度下的空气密度 Kg / m3 ；tn - 室内空气计算温度, ；tw - 室外供暖计算温度, 。4、室内热源形成的热量冬季灯光、设备、室内人员产生的热量会部分抵消房间的热负荷，在空调设计中应该加以考虑并从热负荷中扣除。以101为例，热负荷见附录3。具体的热负荷见附录4。 第三章 空调系统设计方案的确定3.1空调系统设计方案的比较3.1.1 风机盘管加新风和风冷螺杆冷水机组、锅炉3.1.1.

21、1 风机盘管的选择计算1、房间的热湿比的计算： (3-1) 其中：Q房间的冷负荷，KW ； W房间的散湿量，kg/s 。以101为例：风机盘管夏天的焓湿图如下 ：最大冷负荷 Q=4.8 KW 不含新风最大湿负荷 W=1.40kg/h 不含新风热湿比 ： 图 3-1处理过程如下： 图 3-2 = 93.5 kj/kg = 55.5 kj/kg =48.6 KJ/Kg=49.4 KJ/Kg =61 KJ/Kg2、送风状态点（O）的确定本设计采用最大温差送风，则与=90线的交点即为所求的送风状态点O，对应的=49.4 KJ/Kg。3、送风量的计算由=25，=60查焓湿图得= 55.5 kj/kg送风

22、量 (3-2)101房的新风量Gw=0.105kg/s，那么风机盘管处理风量为Gf=G-Gw=0.595kg/s4、新风比的验算101房间里有8个人 按30 m3/h人，240 m3/h315 m3/h，所以取15%新风比5、M点的确定 (3-3)6、换气次数计算n=2100/（7.93.555.4）=13.85，符合要求。在此计算时房间的高度取5.4米，而实际上的高度应该减去吊顶的高度。7、风机盘管所承担的冷量 (3-4)8、 风机组所承担的冷量 (3-5)9、风机盘管的选择根据房间负荷Q=4807W，风量G=2100m/h，选择澳柯斯的风机盘管的产品参数可选择FP-238，其参数为：制冷量

23、可分高、中、低三档分别为13300、11209、8755kw风量可分高、中、低三档分别为2380，1785，1190m/h。10、风机盘管选择列表根据上面的选择计算方法对其他房间进行类似的计算可以知道，对于面积比较小的大部分房间（如办公室等）的值都大于10000，因此可以采用相同的送风状态点。 本设计的所有风机盘管选择是根据澳柯斯生产的风机盘管来选定； 第 53 页 设备选型如下： 表 3-1房间号冷负荷wFP承担的冷量kwFP承担的风量m/h风机盘管的型号风速档台数供水量Kg/h台10148074.81785FP-238中1250010234633.41275FP-170中115601031

24、094010.94080FP-136中4139010456874.942100FP-170中2156010521702.2810FP-102中1108010615641.6600FP-85中195010727962.81050FP-136中1139010840824.11530FP-204中1192010977207.442790FP-204中2192011034843.441290FP-170中115601113396533.512570FP-170中10156020149894.881830FP-238中1250020286378.483180FP-204中2192020352185.12

25、1920FP-238中125002041782717.526570FP-85-2D中108602053293432.412150FP-170中10156030158375.62100FP-170中2156030251104.881830FP-238中1250030351104.881830FP-238中1250030458375.62100FP-170中2156030566216.562460FP-170中2156030666196.562460FP-170中2156030767366.562460FP-170中2156030856495.522070FP-136中2139040131633.

26、121170FP-170中1156040229723.121170FP-170中1156040350714.881830FP-238中1250040471057.042640FP-85中495040571057.042640FP-85中495040671057.042640FP-85中495040750714.881830FP-238中1250040829723.121170FP-170中1156040931633.121170FP-170中1156041062316.082280FP-170中2156050131633.121170FP-170中1156050229723.121170FP-

27、170中1156050350714.881830FP-238中1250050471057.042640FP-85中495050571057.042640FP-85中495050671057.042640FP-85中495050750714.881830FP-238中1250050829723.121170FP-170中1156050931633.121170FP-170中1156051062316.082280FP-170中2156051167366.082460FP-170中2156051267366.082460FP-170中2156051365036.082460FP-170中21560

28、60158375.62100FP-170中2156060251105.61830FP-238中1250060399729.843690FP-170中1156060451134.881830FP-238中1250060530943.121170FP-170中1156060639383.921470FP-204中1192060763846.562460FP-170中2156060867366.562460FP-170中2156060966196.562460FP-170中2156061065036.562460FP-170中215607011164711.444290FP-136中31390702

29、71057.042640FP-85中495070371057.042640FP-85中495070471057.042640FP-85中49507051700516.726270FP-238中3250070663846.562460FP-170中2156070764016.562460FP-170中2156070866196.562460FP-170中2156070965036.562460FP-170中215608014494744.316620FP-238中1025008021389113.845190FP-204中419208031906218.727020FP-238中42500804

30、69726.882580FP-170中2156011、新风机组的选型新风机组采用一层一个吊顶式空调机组，每一层把室外的新风处理到室内焓值，然后通过风管直接送入房间与风机盘管的送风混合在送到房间。一楼的总的新风机组所要承担的冷量为Q=67.21kw 总的新风量为5310m3/h，选择G-32DF，机组余压估算。新风机组产品全部为海尔公司所生产。 二楼的总的新风机组所要承担的冷量为Q=57.78kw，总的新风量为4560 m3/h，选择 G-2.52DF，机组余压估算。三楼的总的新风机组所要承担的冷量为Q=38.76kw，总的新风量为3060 m3/h，选择 G-22DF，机组余压估算。四楼的总的

31、新风机组所要承担的冷量为Q=41.42kw，总的新风量为3270m3/h，选择 G-22DF，机组余压估算。五楼的总的新风机组所要承担的冷量为荷Q=57.38kw，总的新风量为4530 m3/h，选择 G-2.52DF，机组余压估算。六楼的总的信封机组所要承担的冷量为Q=49.02kw，总的新风量为3870 m3/h，选择G-22DF，机组余压估算。七楼的总的新风机组所要承担的冷量为Q=61.94kw，总的新风量为4890m3/h，选择G-2.52DF，机组余压估算。八楼的总的新风机组所要承担的冷量为Q=69.88kw，总的新风量为5520m3/h，选择G-32DF，机组余压估算。12、主机的

32、选型大金风冷单螺杆冷水机组 型号 UWAP440BY制冷量 1160 kw冷冻水流量 16632 L/min 进出口温度7/12水管联接形式 冷水进/出口 5B法兰（125A） 排水管出口 RP1 1/4 内螺纹（32A）3.1.1.2 设备初投资和运行成本3.1.1.2.1 设备初投资 风机盘管的初投资为 18万；主机的初投资为 204万；新风机组的初投资为 39万 ；锅炉的初投资为 5 万；水泵的初投资为 6 万；总的初投资为 272 万。3.1.1.2.2 运行成本全年 ： 制冷 90 天 ，制热 90 天 ，每天工作十小时；主机 ： 制冷机组的运行成本为 129490=11.6万； 锅

33、炉的运行 成本为 30 万；水泵 ： 全年 运行成本 11万；末端 ： 风机盘管 全年运行成本 8万； 新风机组 全年运行成本 4 万；总的运行成本为 64.6 万。3.1.2 全空气系统和直燃式溴化锂机组3.1.2.1 全空气系统送风量的确定全空气系统采用一次回系统 图如下每层单独设一新风机组，以第一层为例：最大冷负荷 Q=80.7 KW 不含新风最大湿负荷 W=17.3 kg/h 送风温差t=6热湿比 全空气一次回风系统 图 3-3处理过程如下： 图3-4 = 93.5 kj/kg = 55.5 kj/kg =48.6 KJ/Kg=49.4 KJ/Kg =61 KJ/Kg送风量 新风量按1

34、5%的送风量计算 =0.15G=1.98 kg/s空调系统所要承担的冷量 =0.79(61-48.6)=9.8 KW各楼层对应的参数 表 3-2楼层编号冷负荷KW热湿比G kg/s kg/skw第一层80.713.21.98164第二层69.611.41.71142第三层47.57.81.1797第四层49.968.21.23102第五层6410.51.58130第六层538.71.31108第七层7612.51.88155第八层8513.92.091733.1.2.2 设备的选型1、 全空气系统末端的选型根据各层的送风量和冷量选择组合式空气处理机组（海尔） 表 3-3层数编号机组型号排数风量

35、（m3/h）风机全压（Pa）功率（kw）风口尺寸（AB）（mm）一层ZK40440000820228001400二层ZK3543500089018.58001050三层ZK2542500080011800800四层ZK30430000700158001050五层ZK3543500089018.58001050六层ZK30430000700158001050七层ZK40440000820228001400八层ZK5045000011703080016002、全空气系统主机的选型根据总的制冷量Q=164+142+97+102+130+108+155+173=1051kw主机（远大）型号 SL-H2

36、系列直燃型溴化锂 ZX-116H2制冷量 1160 KW供热量 80冷热水 流量 200 m3/h 压力损失 3.7 接管直径DN(mm) 150冷却水 流量 285 m3/h 压力损失 5.5 接管直径DN(mm ) 200燃料 天然气 电功率 8.10 kw外形 4330265024133、冷却塔选型 中国良机 LBCM-P300。4、水泵选型 按流量200 m3/h 扬程 38m 选择 上海康伦 KLL 150-50（I）A，扬程根据实际工程估算的。3.1.2.3 初投资和运行成本1、初投资：末端组合式空调机组按10000 m3/h一万元算；末端初投资为 28.5万元；主机初投资为 16

37、3万元；水泵初投资为3万元；冷却塔初投资为 10万元；总投资为 204.5万。2、运行成本：每天运行10小时 电费按1.00元/度；全年按制冷90天 制热90天计算；主机的耗电量的费用为8.110180=1.45万；末端的耗电量的费用为1520180=27.4万；天然气按50万计算；水泵的耗电量的费用为370180=7万；冷却塔的耗电量的费用为1510180=2.7万；总的运行成本为88.55万。3.1.3 VRV系统3.1.3.1设备的选型 1、VRV系统根据各个房间的冷负荷选型具体型号见下表： 表 3-4房间编号室内机型号台数房间编号室外机型号101FXFQ50KMVL1201FXFQ50KMVL1102FXFQ32KMVL1202FXFQ80KMVL1103FXFQ50KMVL2203FXFQ50KMVL1104FXFQ25KMVL2204FXFQ50KMVL3105FX