上海市某综合楼中央空调设计

南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）中文摘要本论文是关于上海市某综合楼中央空调设计。此建筑包括了大厅、展厅、餐厅、健身房、图书室、阅览室、会议室、办公室及休息室等于一身的多功能型建筑。总建筑面积为21562.8m2，层高3.5m，建筑高度为21m，建筑共6层，无地下空间。设计内容包括:冷负荷计算，空气处理方案的选择，空调末端设备选型，水管路和风管路系统的设计计算及附属设备的选型，并进行设计说明书的编制和施工图的绘制。关键词 中央空调 风机盘管 独立新风 设备选型毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design of central air-conditioning in a comprehensive building in Shanghai AbstractThis paper is about a certain complex building of Shanghai central air conditioning system design. The construction includes the hall, exhibition hall, restaurant, gym, library, reading room, conference room, office and lounge as a more functional architecture.A total construction area of 21562.8 m2, the height of 3.5 m, building height of 21 m, building a total of six floors, underground space.Design include: load calculation, cold air treatment scheme selection, air conditioning terminal equipment selection, pipe design and calculation of piping system for road and wind and accessory equipment selection, and prepare the shop drawing and the drawing of design specification.Keywords：Central air-conditioning FCU Separate fresh air The selection of equipment前言为了适应时代的发展，各种新型空调产品应运而生。如无氟空调，由当前全球面临的一个重大环境问题所催生，无氟空调是众所期待的产品；太阳能空调，用太阳能发电，保护环境舒适性空调得到了很大的发展，21世纪，空调发展的主题之一也是健康，人们对于生活质量的要求越来越高。目前，对于办公楼，高级酒店的空调系统比较推崇的方式是风机盘管加新风系统，这种系统灵活性大，能独立的调节室温，不但节能，而且健康，在现在暖通空调设计中得到了广泛的应用。随着科技和生产的不断提高，人类对空调技术也进行了一系列的改进，同时也在积极研究生产环保节能的空调产品，目前已经投入使用了的有冰蓄冷系统、太阳能空调、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。由于本人是一名即将毕业的大学生，无论是实践经验还是理论基础都还比较薄弱。在设计过程中难免存在错误和不足，恳请各位老师指正。目录第一章工程概述与设计依据11.1工程概述11.2 设计依据11.2.1设计任务书11.2.2 室外设计参数11.2.3 室内设计参数21.2.4 维护结构热工指标2第二章 负荷计算12.1 夏季冷负荷12.1.1夏季冷负荷组成12.1.2夏季冷负荷计算12.1.3夏季冷负荷计算汇总82.2 湿负荷计算112.2.1 湿负荷计算方法11第三章 空调系统方案确定123.1 空调系统方案确定123.1.1 全空气系统方式的确定123.1.2 风机盘管加新风方式的确定12第四章 空调风系统设计144.1全空气系统设计计算144.1.1送风状态点和送风量的确定144.1.2 全空气空调系统机组选型154.2风机盘管加独立新风系统设计164.2.1送风状态点和送风量的确定164.2.2风机盘管选型204.2.3新风机组选型234.3 气流组织设计234.3.1 全空气系统散流器送风设计244.4 风管尺寸选型274.5 风机选型294.5.1 全空气系统的风道水力计算294.5.2 新风系统风道水力计算31第五章 水系统设计335.1 空调水系统的确定335.2 水管管径确定335.3 冷冻水管路设计345.3.1冷冻水管管路水力计算方法345.3.2冷冻水管路水力计算355.4 冷冻水泵的选型445.4.1 冷冻水泵设计规范445.4.2 冷冻水泵的选型445.5 冷凝水排放系统设计455.6 自动定压补水排气装置的配置与计算47第六章 空调冷热源的确定496.1 冷热源比较496.2 冷热源的确定49第七章 管道保温及消声减振507.1管道保温507.1.1 管道保温的一般原则507.1.2 管道保温层厚度的确定507.2 空调系统消声及减振51第八章 总结52参考文献53致 谢54第一章 工程概述与设计依据1.1工程概述本工程为某综合楼中央空调系统设计，位于上海市，该建筑共六层，总建筑面积越为21562.8m2，空调面积5677.9m2，末端总制冷量为1249.7KW。一二层为商铺，展厅，咖啡厅，餐厅，健身房等。三到六楼为办公室及会议室。无地下空间。本工程没有单独设置制冷机房，结合上海市冬冷夏热的气候条件，拟采用风冷热泵作为主机提供冷热源，选用特灵公司生产的CXAH-CG-AH120机组共三台，主机总制冷量为915KW。在本系统设计时考虑到水系统定压排气等问题，所以选用了海德美科的全新产品自动补水排气装置来代替膨胀水箱，型号为Hvirio2-2-20+VG200，该产品普遍适用于大中型制冷、供热和空调系统。自动定压补水排气装置可以确保系统压力精确恒定，并在系统有泄漏或者其他原因引起的系统压力下降时重新向系统补水，同时还可以动态高效的进行排气。Hvirio2-2-20+VG200型号产品由补水控制单元与常压隔膜罐组成。隔膜罐与大气相同，不但可以排除系统水中的气体，而且还可以排除补充水中的气体。该项目为防止系统瘫痪，所以水泵选用一备一用，使用格兰富公司生产的NBG125-80-160，流量为181m3/h，扬程为22m。本工程一二层用作商场及餐厅，采用了全空气一次回风系统，设有组合式空气处理机组机房。选用天加公司TAD150D(6)、TAD090D(6)、以及两台TAD120D(6)共四台空气处理机组，总送风量为46500m3/h。三到六层为办公室、会议室、阅览室等，采用了风机盘管加独立新风系统。新风处理选用天加公司生产的吊顶式空调机组，型号为TAD090D（4），新风量为9000m3/h，共四台。室内采用风机盘管，均选用天加公司的风机盘管。力争为本工程设计最优中央空调系统，为用户提供更舒适的生活及办公环境。1.2 设计依据 1.2.1设计任务书 暖通空调毕业设计任务说明书； 空调制冷专业课程设计指南； 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）； 建筑设计防火规范（GBJ16-87）； 业主对本工程的使用要求。 1.2.2 室外设计参数夏季空调室外干球温度 夏季空调室外湿球温度 夏季空调日平均温度34.028.2030.4夏季室外平均风速（m/s)夏季空调大气透明度等级夏季大气压(Pa)3.205100530 1.2.3 室内设计参数季节夏季冬季新风量空调房间用途干球温度tn/相对湿度n/%干球温度tn/相对湿度n/%m3/（h.人）办公室2655204530会议室2665185030图书室、展厅2655205030餐厅2650185030走廊2665165020商铺2662185020健身房2655195030室内设计参数夏季：T=26 相对湿度60% 新风量30 m3/h·人室内设计参数冬季：T=20 相对湿度50% 新风量30 m3/h·人1.2.4 维护结构热工指标外墙：采用280厚混凝土加气混凝土，K=0.71W/m2K内墙：采用160厚砖墙，K=2.38W/m2K.外窗：采用单层塑钢窗，K=4.7W/m2K窗墙比为0.3.一般门采用1500*2000mm. 59第二章 负荷计算在暖通空调系统设计中的基本依据是冷负荷，热负荷与湿负荷，设备的大小也主要取决于冷负荷，热负荷与湿负荷的大小。2.1 夏季冷负荷 2.1.1夏季冷负荷组成夏季空调房间的冷负荷主要组成有： 1) 通过围护结构传入室内的热量 2）通过外窗进入室内的太阳辐射热量 3）人体散热量 4）照明以及设备的散热量 5）人体散湿量2.1.2夏季冷负荷计算1.维护结构冷负荷以商铺102为例： （1）外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷LQ，按下式计算： (2-1)表2-1 上海地区朝向修正NESW1.20.5-0.80.5表2-2 北墙引起的逐时冷负荷时间F（m2）K（W/m2.）tl（）td（）tn（）LQn（W）810.80.7132.31.22657.51 910.80.7132.11.22655.98 1010.80.7131.81.22653.68 1110.80.7131.61.22652.14 1210.80.7131.41.22650.61 1310.80.7131.31.22649.84 1410.80.7131.21.22649.08 1510.80.7131.21.22649.08 1610.80.7131.31.22649.84 1710.80.7131.41.22650.61 1810.80.7131.61.22652.14 1910.80.7131.81.22653.68 2010.80.7132.11.22655.98 2110.80.7132.41.22658.28 2210.80.7132.61.22659.81 （2）内围护结构冷负荷:内维护结构冷负荷可按下式计算： （2-2）在本设计中建筑内，内围护结构的内外表面温度相同，因此不计算围护结构冷负荷。（3）外窗瞬变传热引起的冷负荷通过外窗温差传热形成的冷负荷LQ按下式计算：   （2-3）  表2-3 北窗引起的逐时冷负荷时间kF（m2）K（W/m2.）tl（）td（）tn（）LQn（W）812.74.726.91.22626.65 912.74.727.91.22639.34 1012.74.7291.22653.30 1112.74.729.91.22664.72 1212.74.730.81.22676.14 1312.74.731.51.22685.02 1412.74.731.91.22690.10 1512.74.732.21.22693.91 1612.74.732.21.22693.91 1712.74.7321.22691.37 1812.74.731.61.22686.29 1912.74.730.81.22676.14 2012.74.729.91.22664.72 2112.74.729.11.22654.57 2212.74.728.41.22645.68 （4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷，可按下式计算： （2-4）表2-4 太阳辐射得热因数的最大值NESW115539174539表2-5 北窗引起的逐时冷负荷时间CaCsCnF（m2）Djmax（w）ClqLQn（w）80.8510.52.71150.5471.26 90.8510.52.71150.6585.78 100.8510.52.71150.7598.97 110.8510.52.71150.81106.89 120.8510.52.71150.83109.53 130.8510.52.71150.83109.53 140.8510.52.71150.79104.25 150.8510.52.71150.7193.69 160.8510.52.71150.679.18 170.8510.52.71150.6180.50 180.8510.52.71150.6889.73 190.8510.52.71150.1722.43 200.8510.52.71150.1621.11 210.8510.52.71150.1519.79 220.8510.52.71150.1418.47 2.室内热源散热形成的冷负荷（5）设备散热形成的冷负荷 （2-5） 按每平米20w计算设备负荷，所以功率为496.8w,连用14个小时表2-6 设备散热冷负荷时间8:009:0010:00 11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.400.520.610.670.720.760.790.820.840.860.880.890.910.920.67Qs =496.8wQc()7112119220320620921021221321421521619515038(6)照明散热形成的冷负荷白炽灯 （2-5）荧光灯 （2-6） 本设计中采用荧光灯N=372.6w照明冷负荷为：暗装n1=1.0，n2=0.5。表2-7 照明散热冷负荷时间n1n2NCLQLQ个数LQ'81.20.62000.686.420172891.20.62000.87125.28202505.6101.20.62000.9129.6202592111.20.62000.91131.04202620.8121.20.62000.91131.04202620.8131.20.62000.93133.92202678.4141.20.62000.93133.92202678.4151.20.62000.94135.36202707.2161.20.62000.94135.36202707.2171.20.62000.95136.8202736181.20.62000.95136.8202736191.20.62000.96138.24202764.8201.20.62000.96138.24202764.8211.20.62000.97139.68202793.6221.20.62000.2941.7620835.2(7)人体散热形成的冷负荷1、人体显热散热形成的冷负荷 （2-7） 2、人体潜热散热引起的冷负荷 （2-8）以102房间为例：总人数:4，群集系数:0.96，劳动强度:轻度劳动，=63,=45,散湿量45g/h。表2-8人体散热引起的冷负荷时间qClqnLQ8610.890.5110276.88 9610.890.7910428.89 10610.890.8610466.89 11610.890.910488.61 12610.890.9210499.47 13610.890.9410510.33 14610.890.9510515.76 15610.890.9610521.18 16610.890.9610521.18 17610.890.9710526.61 18610.890.9710526.61 19610.890.9810532.04 20610.890.9810532.04 21610.890.9810532.04 22610.890.9810532.04 综上102室总冷负荷为：时间8:009:0010:00 11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00北墙65.8964.0663.6364.3566.0068.4771.6575.3679.3883.487.290.6993.7295.6495.93西墙351333319.8312.2310.3313.4320.7333.6355.4387.9429473.4513.5540.3549.9北窗26.540.455.768.380.891.196.1100.3100.397.591.980.868.357.147.4西窗26.840.254.867.579.690.295.899.899.896.391.378.967.856.647.1北窗日射112.86135.85156.75169.29173.47173.47165.11148.39125.40127.49142.1235.5333.4431.3529.26西窗日射68.0182.5887.4492.3097.16165.17272.05349.77403.21374.06257.4753.4448.5843.7243.72照明68.93124.48132.27137.86141.59147.17150.90154.63156.4954.0348.4442.8540.9835.3931.67设备198.72258.34303.5332.86357.70377.57392.47407.38417.31427.23437.18442.15452.09457.06332.86人体总78.2883.1286.7589.7791.5893.4094.6095.8297.0398.2498.9699.8499.8471.6266.18总冷负荷3158 4113 4262 4331 4354 4431 4435 4463 4449 4483 4488 4447 4436 4456 2489 表2-12 102商场总冷负荷表 单位：W该房间最大负荷出现在18：00时，为4488W。2.1.3夏季冷负荷计算汇总表2-13 一楼冷负荷汇总表 单位：W时间8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 商铺1023158 4113 4262 4331 4354 4431 4435 4463 4449 4483 4488 4447 4436 4456 2489 商铺1035862 7114 7329 7434 7476 7581 7587 7618 7590 7633 7644 7536 7514 7531 5065 商铺1045862 7114 7329 7434 7476 7581 7587 7618 7590 7633 7644 7536 7514 7531 5065 商铺1055862 7114 7329 7434 7476 7581 7587 7618 7590 7633 7644 7536 7514 7531 5065 休息区1061716 2477 2605 2667 2690 2753 2757 2778 2764 2790 2796 2746 2736 2748 1270 小餐厅1071716 2477 2605 2667 2690 2753 2757 2778 2764 2790 2796 2746 2736 2748 1270 厨房1082161 2948 3101 3181 3217 3288 3291 3305 3277 3303 3314 3189 3167 3170 1683 厨房1092161 2948 3101 3181 3217 3288 3291 3305 3277 3303 3314 3189 3167 3170 1683 大餐厅11126295 31465 32578 33211 33595 34002 33889 33923 33809 33935 33869 33980 33966 34099 25283 咖啡厅1126199 6972 7123 7203 7247 7300 7274 7272 7247 7258 7240 7248 7238 7252 5774 咖啡厅1132258 3264 3484 3608 3686 3752 3695 3670 3621 3622 3586 3583 3562 3576 1601 门厅1148423 9733 9961 10073 10125 10215 10193 10212 10189 10222 10210 10243 10238 10271 7819 展厅1159527 11577 11989 12211 12338 12478 12397 12379 12305 12327 12273 12288 12257 12292 8350 展厅1163267 3846 3975 4048 4092 4131 4105 4095 4070 4074 4056 4057 4046 4053 3066 休息区1171517 2096 2225 2298 2342 2381 2355 2345 2320 2324 2306 2307 2296 2303 1316 商铺1187527 9577 9989 10211 10338 10478 10397 10379 10305 10327 10273 10288 10257 10292 6350 门厅11931430 31995 32089 32135 32158 32287 32429 32548 32614 32594 32442 32198 32188 32196 31219 值班室1204730 5036 5124 5177 5214 5232 5203 5184 5160 5154 5139 5132 5124 5125 4629 休息室1213223 3715 3793 3831 3850 3977 4118 4235 4302 4280 4127 3878 3865 3869 2888 时间8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 茶吧2022697 3924 4116 4204 4234 4332 4339 4377 4362 4405 4409 4376 4363 4388 1930 茶吧2031694 2457 2587 2649 2674 2737 2742 2763 2748 2774 2778 2728 2715 2725 1246 商铺2046290 7079 7236 7318 7357 7429 7434 7448 7419 7443 7452 7324 7298 7297 5808 商铺2056290 7079 7236 7318 7357 7429 7434 7448 7419 7443 7452 7324 7298 7297 5808 商铺2062594 3357 3487 3549 3574 3637 3642 3663 3648 3674 3678 3628 3615 3625 2146 商铺2076017 8845 8927 9441 9717 9851 10104 10165 10276 10325 10325 10493 10452 10433 10547 商铺2082594 3357 3487 3549 3574 3637 3642 3663 3648 3674 3678 3628 3615 3625 2146 健身房20947372 50676 51241 51517 51622 51853 51849 51893 51887 52024 51637 51689 51632 51667 51644 商铺2102107 3077 3251 3341 3387 3456 3431 3435 3409 3425 3404 3416 3403 3422 1452 商铺2118826 9683 9935 10096 10212 10269 10182 10120 10042 10014 9951 9912 9872 9863 8362 商铺2128826 9683 9935 10096 10212 10269 10182 10120 10042 10014 9951 9912 9872 9863 8362 商铺2137401 9458 9875 10104 10237 10383 10304 10285 10208 10224 10161 10166 10126 10153 6204 商铺2142594 3357 3487 3549 3574 3637 3642 3663 3648 3674 3678 3628 3615 3625 2146 休息区2151250 3226 3543 3694 3757 3900 3883 3924 3898 3951 3930 3979 3966 4013 186 图书阅览室2167401 9458 9875 10104 10237 10383 10304 10285 10208 10224 10161 10166 10126 10153 6204 图书阅览室2175401 7458 7875 8104 8237 8383 8304 8285 8208 8224 8161 8166 8126 8153 4204 图书阅览室2187058 7654 7767 7830 7870 8094 8376 8597 8731 8672 8367 7854 7827 7820 7815 图书阅览室2199401 11458 11875 12104 12237 12383 12304 12285 12208 12224 12161 12166 12126 12153 8204 表2-14 二楼冷负荷汇总表 单位：W表2-15 三五楼冷负荷汇总表 单位：W时间8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 计算机房3014126 5083 5235 5304 5329 5407 5412 5439 5425 5458 5462 5419 5406 5423 3455 接待室3024692 5946 6166 6273 6317 6424 6431 6462 6433 6475 6483 6372 6347 6360 3891 办公室3031694 2457 2587 2649 2674 2737 2742 2763 2748 2774 2778 2728 2715 2725 1246 总经理室3041885 2702 2886 2987 3040 3121 3126 3133 3089 3113 3125 2920 2882 2869 1369 办公室3056885 7702 7886 7987 8040 8121 8126 8133 8089 8113 8125 7920 7882 7869 6369 财务室3061885 2702 2886 2987 3040 3121 3126 3133 3089 3113 3125 2920 2882 2869 1369 办公室3072503 4569 4910 5072 5132 5298 5314 5374 5345 5416 5425 5344 5318 5353 1416 财务室308503 2569 2910 3072 3132 3298 3314 3374 3345 3416 3425 3344 3318 3353 584 办公室30941984 47622 48990 49890 50541 51105 50937 50816 50590 50666 50094 50046 49957 50053 40395 物资间310665 2869 3243 3427 3506 3665 3656 3706 3680 3741 3720 3777 3764 3811 1116 总经理室311665 2869 3243 3427 3506 3665 3656 3706 3680 3741 3720 3777 3764 3811 1116 总经理室312665 2869 3243 3427 3506 3665 3656 3706 3680 3741 3720 3777 3764 3811 1116 办公室313665 2869 3243 3427 3506 3665 3656 3706 3680 3741 3720 3777 3764 3811 1116 小会议室3142107 3077 3251 3341 3387 3456 3431 3435 3409 3425 3404 3416 3403 3422 1452 小会议室3152107 3077 3251 3341 3387 3456 3431 3435 3409 3425 3404 3416 3403 3422 1452 办公室3167826 8683 8935 9096 9212 9269 9182 9120 9042 9014 8951 8912 8872 8863 7362 会议室31715118 16597 17029 17305 17503 17601 17459 17356 17227 17182 17077 17013 16946 16932 14429 电子阅览室31825714 28333 28822 29083 29227 29602 29841 30077 30161 30136 29788 29296 29234 29253 25297 表2-16 六楼冷负荷汇总表 单位：W时间8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 计算机房3014626 5583 5735 5804 5829 5907 5912 5939 5925 5958 5962 5919 5906 5923 3955 接待室3025192 6446 6666 6773 6817 6924 6931 6962 6933 6975 6983 6872 6847 6860 4391 办公室3032194 2957 3087 3149 3174 3237 3242 3263 3248 3274 3278 3228 3215 3225 1746 总经理室3042385 3202 3386 3487 3540 3621 3626 3633 3589 3613 3625 3420 3382 3369 1869 办公室3057385 8202 8386 8487 8540 8621 8626 8633 8589 8613 8625 8420 8382 8369 6869 财务室3062385 3202 3386 3487 3540 3621 3626 3633 3589 3613 3625 3420 3382 3369 1869 办公室3073003 5069 5410 5572 5632 5798 5814 5874 5845 5916 5925 5844 5818 5853 1916 财务室3081003 3069 3410 3572 3632 3798 3814 3874 3845 3916 3925 3844 3818 3853 1084 办公室30942484 48122 49490 50390 51041 51605 51437 51316 51090 51166 50594 50546 50457 50553 40895 物资间3101165 3369 3743 3927 4006 4165 4156 4206 4180 4241 4220 4277 4264 4311 1616 总经理室3111165 3369 3743 3927 4006 4165 4156 4206 4180 4241 4220 4277 4264 4311 1616 总经理室3121165 3369 3743 3927 4006 4165 4156 4206 4180 4241 4220 4277 4264 4311 1616 办公室3131165 3369 3743 3927 4006 4165 4156 4206 4180 4241 4220 4277 4264 4311 1616 小会议室3142607 3577 3751 3841 3887 3956 3931 3935 3909 3925 3904 3916 3903 3922 1952 小会议室3152607 3577 3751 3841 3887 3956 3931 3935 3909 3925 3904 3916 3903 3922 1952 办公室3168326 9183 9435 9596 9712 9769 9682 9620 9542 9514 9451 9412 9372 9363 7862 会议室31715618 17097 17529 17805 18003 18101 17959 17856 17727 17682 17577 17513 17446 17432 14929 电子阅览室31826214 28833 29322 29583 29727 30102 30341 30577 30661 30636 30288 29796 29734 29753 25797 2.2 湿负荷计算2.2.1 湿负荷计算方法空调房间的湿负荷有以下组成：1）人体湿负荷；2）化学反应过程的湿负荷；3）水槽、设备、食品的湿负荷本次设计湿负荷主要考虑的是人体散湿量。（1）人体湿负荷： （2-9）(2) 水槽、设备、食品的湿负荷 敞开水表面散湿量可按下式计算 （2-10）食品的散湿量可按没人10g/h计算。以201室为例进行计算：表2-16 湿负荷时间8:009:0010:00 11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00W =68g/h，=0.96，n=1，食品wr=10g/h合计0.06kg/h用此种计算方法计算该综合楼其他房间的湿负荷。第三章 空调系统方案确定3.1 空调系统方案确定3.1.1 全空气系统方式的确定1、 二层中的大厅，餐厅，展厅等房间空间大，面积大，人员比较密集，冷负荷大，室内的热湿比小，考虑采用一次回风全空气系统。又由于餐厅就餐人数较多，而且在使用过程中食物还会散发出许多气味，容易窜到其他空调区域，同时展厅的使用时间又不是同时进行，综合各种因素，一层二层采用的全空气系统。3.1.2 风机盘管加新风方式的确定表3-2 风机盘管加新风系统的特点表 第四章 空调风系统设计4.1全空气系统设计计算4.1.1送风状态点和送风量的确定一、夏季送风状态点和送风量室内送风状态点和送风量的确定可以在i-d