建筑环境与设备工程毕业设计：某四层办证中心中央空调系统设计与节能分析.doc

1、本科毕业论文（20 届）某四层办证中心中央空调系统设计与节能分析所在学院 专业班级 建筑环境与设备工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目 录1 绪论 .11.1 设计目的 .11.2 设计任务 .11.3 设计依据： .11.4 设计规范及标准 .22 空调冷负荷计算 .22.1 围护结构冷负荷计算 .22.2 室内热源散热冷负荷计算 .72.3 制冷机组选型 .83 气流组织计算 .103.1 空气处理方案的确定 .103.2 新风量计算说明 .103.3 设备负荷计算说明 .133.4 散流器气流组织计算说明 .133.5 设计计算过程 .1536 机组选型 .234风

2、管布置及水力计算 .264.1 风管水力计算原理 .264.2 风管水力计算 .274.3 检查管路的阻力平衡 .305. 水管布置及水力计算 .305.1 水系统方式选定及原始数据 .305.2 水管水力计算说明 .315.3 水管水力计算 .325.4 回水管设计 .495.5 凝结水管设计 .495.6 阻力平衡计算 .495.7 膨胀水箱的计算和选型 .505.8 水泵扬程计算及选型 .516.设计节能分析 .516.1 空调冷热源能耗 .526.2 空调机和末端设备能耗 .526.3 水或空气输送能耗 .526.4 其他空调能耗 .537 小结 .558 致谢 .56本科毕业论文 摘

3、要0摘 要空气调节是用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的技术。可使某些场所获得具有一定温度和一定湿度的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。般比较合理的流程是:先使外界空气与控制温度的水充分接触，达到相应的饱和湿度，然后将这饱和空气加热使其达到所需要的温度。当某些原始空气的温度和湿度过低时，可预先进行加热或直接通入蒸汽，以保证与水接触时能变为饱和空气。空调的历史可以追溯到 1901 年，威利斯.开利在美国建立世界上第一所空调试验研究室。后来开利博士得出了空气干球、湿球和露点温度间的关系，以及空气显热、潜热和比焓值间关系的计算公式，绘制了湿空气焓湿图

4、，焓湿图得到了美国机械工程师协会的工程师们的广泛认可，成为空调行业最基本的理论，成为今日所有空调计算的基础，它是空气调节史上的一个重要里程碑 。我国的空调发展并不太迟，1931 年首先在上海一地的许多纺织厂安装了带喷水室的空调系统。本设计是对上海市某办证中心大楼进行空调设计和节能分析，笔者先计算了夏季热负荷，然后分别确定了送风形式风口布置和风管水管的水力计算。最后对该建筑的节能个人做了探讨和分析。现代空调的发展，既是节能技术、空调技术的发展过程，又是一个控制不断加强、精确、深化的过程。我国的经济建设正处于高速发展阶段，人口，资源，环境等问题严重影响着经济发展的节奏，特别是能源的紧缺问题尤为突出

5、。而建筑能耗随着我国经济的发展已经占到了全国总能耗的近 30%，在建筑能耗中采暖和空调的能耗又占到了 55%左右，因此中央空调节的节能是非常有实际意义的。关键词 中央空调；设计；计算；节能The central air-conditioning system design and energy-saving 本科毕业论文 摘要1analysis for a four layers buildingAbstract Air conditioning is employing for ways to deal with the indoor air temperature, humidity, c

6、leanliness and airflow velocity of technology. Can make some place obtain certain temperature and certain humidity of air, to meet the requirements of users and production process and improve labor health and indoor climate conditions. The process is a reasonable: first make the outside air and cont

7、rol temperature water full access to the corresponding saturated humidity, then will the saturated air heating needed to achieve the temperature. When some original the temperature and humidity of air is too low, can undertake heating in advance or directly access to steam, to ensure that when in co

8、ntact with water can become saturated air. Air conditionings history can be traced back in 1901, Willis was established in the United States. Chinas air conditioning development is not too late, 1931 in Shanghai a ground first installed brought a squirt many textile chamber air conditioning system.

9、This design is a rush centre building in Shanghai air conditioning system design and energy-saving analysis, the author first calculated the summer heat load, then respectively determine the supply air form tuyere layout and duct conduit of hydraulic calculation. Finally the building energy saving p

10、ersonal made the discussion and analysis. The development of modern air conditioning, is saving energy technology, air conditioning technology development process and a control continuously strengthened, precise and deepening process. The economic construction of our country is experiencing a high g

11、rowth stage, population, resource and environment impact on the economic development of serious problems in the rhythm of the shortage problem, especially energy outstandingly. But the building energy consumption with the development of our national economy has accounted for nearly 30 percent of the

12、 national total energy consumption in buildings, heating and air conditioning in energy consumption of energy consumption accounted for 55% right-and-left again, so the central empty regulation of energy saving is very practical significance. Key Words central air conditioning; Design; Calculation;

13、energy-saving 1 绪论1.1 设计目的通过完成具有一定实际或理论意义的工程设计项目用以总结和检验自己在大学学习期间的学习成果，培养自己综合运用所学基础理论、专业知识与技能，独立分析和解决问题的能本科毕业论文 正文1力，分析与解决工程实际问题的能力，达到理论与实际结合，专业素质培养目标的要求。此外，更加加强了自己的严谨认真的科学态度、或多或少学到了如何解决在即将到来的职业生涯上可能碰到的各种问题，加强了自己专业方面的基本功。1.2 设计任务毕业设计任务书某四层办证中心中央空调系统设计与节能分析 。 计算室内冷、湿负荷； 确定设计方案。包括系统划分、空气处理过程设计、冷源的确定、计算

14、总冷量、总风量； 根据冷量和风量确定选用空气处理设备和制冷等设备；确定室内气流组织形式，进行气流组织计算，风口的选择计算；进行系统风道布置及管段水力计算；进行水系统布置及冷冻水管道水力计算；节能设计分析；设计总结。1.3 设计依据：上海市某办证中心办公楼位于，一共有四层，一层高 5 米，二、三层高 4.2 米，四层高4.2 米。整座大楼设半集中式的中央空调系统，并保持室内空气舒适新鲜。办公楼空调总冷负荷 Q=380813W，即 380KW由建筑图知，该建筑外墙为填泡沫混凝土的钢筋混凝土墙板 220mm；屋面为型。一层层高 5m，二三层层高 4.2m，四层层高 4.2m。窗户高 2m 宽 1.8

15、m，为玻璃钢窗，无外遮阳，内遮阳为白色窗帘。地点为上海市，室内外计算参数见表 1-1。室内外设计参数 表 1-1大气压力 100.26kPa空调日平均温度 35.5 空调室外计算湿球温度 28.2 室外平均风速 2.1m/s办公室 温度 26 湿度55%大厅 温度 26 湿度55%1.4 设计规范及标准1.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 2.夏热冬冷地区建筑节能设计标准JGJ134-20013.公共建筑节能设计标准GB500189200542.房屋建筑制图统一标准GB/T50001 2001本科毕业论文 正文23.采暖通风与空气调节制图标准GBJ114-88等2 空调冷负荷

16、计算2.1 围护结构冷负荷计算2.1.1 设计原始资料以三层南面办公室为例 屋顶：其中 K=0.93W/(M2 K),=0.50 ；窗户：材料均选用单层玻璃钢窗 K=4.54W/(M2K) 挂浅色内窗帘，无外遮阳；外墙：填泡沫混凝土的钢筋混凝土墙板 220，其中 K=1.26W/(M2K),=0.49 ；内墙和楼板：内墙为 120mm 砖墙，内外粉刷，楼板为 80mm 现浇钢筋混凝土，上铺水磨石预制板，下面粉刷；邻室和楼下房间均为空调房，室温均相同；室内设计温度0nt=26C2.1.2 各护结构瞬时冷负荷计算根据公式 -tQKFCL （2.1）计算外墙瞬变传热引起的逐时冷负荷 1式中 CLQ围

17、护结构瞬变传热形成的逐时冷负荷（W）K围护结构的传热系数 )/(02mWF围护结构的传热面积( )-t作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差（ C0）根据中国建筑工业出版社出版的空气调节（第四版） 附录 2-11 查取屋顶的冷负荷计算温差：屋顶瞬时冷负荷（W） 表2-1时刻 t KW/(m2.k ) F (m2) T （k） clQ(w)本科毕业论文 正文38:00 6 5139:00 5 42810:00 6 51311:00 7 59912:00 9 77013:00 11 94114:00 14 119815:00 16 136916:00 19 162617:000.93 9221 17

18、97根据中国建筑工业出版社出版的空气调节（第四版） 附录 2-10 查取外墙的冷负荷计算温差：东外墙瞬时冷负荷（W） 表 2-2时刻 t KW/(m2.k ) F (m2) T （k） clQ(w)8:00 5 158 9:00 7 221 10:00 5 158 11:00 5 158 12:00 5 158 13:00 5 158 14:00 5 158 15:00 5 158 16:00 6 190 17:001.26 266 190 西外墙瞬时冷负荷（W） 表 2-3时刻 t KW/(m2.k ) F (m2) T （k） clQ(w)8:00 5 1219:00 7 16910:00

19、 5 12111:00 5 12112:001.26 265 121续表 2-313:00 5 12114:00 1.26 26 5 121本科毕业论文 正文415:00 5 12116:00 6 14517:00 6 145南外墙瞬时冷负荷（W） 表 2-4时刻 t KW/(m2.k ) F (m2) T （k） clQ(w)8:00 5 428 9:00 7 599 10:00 5 428 11:00 5 428 12:00 5 428 13:00 5 428 14:00 5 428 15:00 5 428 16:00 6 513 17:001.26 96 513 根据中国建筑工业出版社出

20、版的空气调节（第四版） 附录 2-12 查取玻璃的冷负荷计算温差：窗户瞬时冷负荷（W） 表 2-5时刻 t KW/(m2.k ) F (m2) T （k） clQ(w)8:00 2.4 1308 9:00 3.2 1743 10:00 4 2179 11:00 4.7 2561 12:00 5.4 2942 13:00 5.9 3214 14:00 6.3 3432 15:00 6.6 3596 16:00 6.7 3650 17:004.54 1206.5 3541 本科毕业论文 正文52.1.3 窗户日射得热冷负荷根据公式 nzgJXCLFCQsn （2.2）计算外墙瞬变传热引起的逐时冷负

21、荷式中 gX窗的有效面积系数，单层钢窗 0.85z地点修正系数为 1nC窗户内遮阳系数为 0.5s窗玻璃的遮挡系数为 1nJ透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷（ 2/mW）东窗日射冷负荷计算表 表 2-6时刻 t 日射面积F(m2) 遮挡系数 gX内遮阳系数 nC窗的有效面积 mX瞬时负荷 nJ(W/m2)时刻负荷 fQ(w)8:00 48 530 9:00 56 619 10:00 66 729 11:00 73 807 12:00 78 862 13:00 79 873 14:00 77 851 15:00 71 785 16:00 64 707 17:0026 1 0.5 22.

22、167 740 本科毕业论文 正文6西窗日射冷负荷计算表 表 2-7时刻 t 日射面积F(m2) 遮挡系数 gX内遮阳系数 nC窗的有效面积 mX瞬时负荷 nJ(W/m2)时刻负荷 fQ(w)8:00 45 1148 9:00 57 1454 10:00 67 1709 11:00 74 1887 12:00 79 2015 13:00 129 3290 14:00 223 5687 15:00 302 7701 16:00 343 8747 17:0060 1 0.5 51331 8441 南窗日射冷负荷计算表 表 2-8时刻 t 日射面积F(m2) 遮挡系数 gX内遮阳系数 nC窗的有效面积 mX瞬时负荷 nJ(W/m2)时刻负荷 fQ(w)8:00 316 4566 9:00 328 4740 10:00 287 4147 11:00 209 3020 12:00 150 2168 13:00 136 1965 14:00 123 1777 15:00 108 1561 16:00 93 1344 17:0034 1 0.5 28.974 1069 经计算最大的围护结构冷负荷出现在 15:00，值为Q=1777+5687+851+3432+428+453+121+158+1198=14087W