天津劝业办公楼空调系统设计【毕业设计】.doc

1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 天津劝业 办公楼空调 系统 设计 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 摘要： 过去 50 年以来，空调得到了快速的发展，从曾经的奢侈品发展到可应用于大多数住宅和商业建筑的比较标准的系统。 本工程地处天津市 ，为一幢六层的多层综合办公建筑，建筑面积 4295.67 ，空调面积为 3691.45， 建筑高度 24.60m。各楼层空间分布及建筑功能，具体见建筑设计图。 要求对该办公楼进行夏季空调 系统设计。拟采用新风加风机盘管系统。 关键词： 空调 ；送风口；风机盘管；气流组织 - 1 Abstrac

2、t： Air conditioning has rapidly grown over the past 50 years, from a luxury to a standard system included in most residential and commercial buildings. This engineer is in tianjin， the aera is 4295.67m2 ， zhe air conditioning aera is 3691.45 m2。 Concrete floor function and thermal parameters, see th

3、e design drawings and pieces of raw data. Requirements of the office for the summer air conditioning and ventilation necessary. Fresh air plus is used fan-coil system. Keywords: air conditioning， Airflow organization ， Air diffuser ， Fan coil - 2 目录 1 设 计原始资料 . 4 1.1 工程概况 . 4 1.2 地理条件及气象参数 . 4 2 负荷计

4、算 . 4 2.1 冷负荷计算 . 4 2.2 一楼办公室冷负荷计算举例 . 6 2.3 各办公室负荷汇总 . 6 3 空调系统方案确定 . 7 3.1 空调水系统方案 . 7 3.2 空调风系统方案 . 7 3.3 空气处理方案 . 8 3.4 气流组织方案 . 10 3.5 送风量的计算 . 9 3.5.1 送风量的计算公式 . 9 3.5.2 送风量的计算过程及结果 . 10 3.6 风机盘管的选型 . 13 3.7 新风机组的选型 . 14 3.8 气流组织计算 . 14 4 风管布置及水力计算 . 15 4.1 风管水力计算概述 . 15 4.2 确定风管尺寸 . 16 4.3 风管

5、水力计算步骤 . 16 5 水管布置及水力计算 . 18 5.1 水管管径的确定 . 18 5.2 水管阻力计算 . 18 5.2.1 沿程水头损失 . 18 5.2.2 局部水头损失 . 18 5.3 水管水力计算步骤 . 18 5.4 冷凝水管设计 . 20 5.5 冷水机组的选型 . 21 - 3 5.5.1 冷热源方案选择 . 27 5.5.2 机组选型计算 . 27 5.5.3 水泵 及冷却塔 选型 . 28 5.6 制冷机房布置 . 23 参考文献 . 24 指导教师意见 . 25 附页 . 26 - 4 1 设计原始资料 1.1 工程概况 工程地处天津市，为一幢六层的多层综合办公

6、建筑，建筑面积 4295.67 ，建筑高度 24.60m。各楼层空间分布及建筑功能，具体见建筑设计图。 1.2 地理条件及气象参数 天津 市处于北纬 0239 ，东经 02117 ，属北区。夏季空调室外计算干球温度为33.9 ；夏季空调室外计算湿球温度为 26.9 ；办公室夏季室内计算干球温度为 26 ；室内空气相对湿度为 55%。 2 负荷计算 2.1 冷负荷计算 （一）屋顶的冷负荷 由空调工程附录 8 查得屋顶的冷负荷计算温度逐时值，即可按以下两式算 出屋顶逐时冷负荷。 )( ,1 Nxw ttKFCL kkttt dww )( 1,1 式中 CL外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷（ W）

7、 ; K外墙和屋顶的传热系数 )( 02 CmW ; F外墙和屋顶的传热面积（ 2m ）； ,1wt 夏季空气调节室内计算温度（ C0 ）； Nxt 夏季空气调节室内计算温度（ C0 ）； 1wt 以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷极端温度的逐时值（ C0 ）； dt 不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（ C0 ）； 计算结果列于附录中 （二）窗的瞬时传热冷负荷 根据空调工程附录 14查得玻璃窗的传热系数 ,由空调工程附录 13查出玻璃窗冷负荷的计算温度的逐时值 1wt ，根据下式计算 )( 1 NXdwWWW tttFKCCL 式中 CL外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷（

8、W） ; Nxt 夏季空气调节室内计算温度（ C0 ）； WK 外玻璃窗传热系数 )( 02 CmW ； 1wt 外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值 ; WC 玻璃窗的传热系数的修正值； - 5 dt 玻璃窗的地点修正值。 计算结果列于附录中 （三） 透过玻璃窗进入日射得热引起冷负荷 由空调工程附录 19 查得窗 户 有效面积系数 Ca,故窗的有效面积 CaFFW 。由附录 17 中查得玻璃窗的遮阳系数 SC ,由附录 18 中查得活动百叶帘的遮阳系数 iC ，于是综合遮阳系数 iSCS CCC 。 天津 市处于北纬 0239 ，东经 05117 ，由附录 16 中查得天津 各向的日射得热因数最大

9、值 max,jD 。 天津 属于北区，故由附录 21 查得北区 无 内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值 LQC 。根据下式计算冷负荷： LQjWiSa CDFCCCCL m a x, 计算结果列于附录中。 （四）照明散热形成的冷负荷 . 设计采用明装荧光灯，照明负荷为 18W/ 2m ，室内开灯时间为 8H，由暖通空调附录 26 查的照明散热冷负荷系数， 按下式计算 LQCCL fFq 其中 fq 单位面积散热量； F房间面积； LQC 照明散热冷负荷系数； 其计算结果列于附录中。 （五）人员散热引起的冷负荷 办公室属轻度劳动。查空调工程表 3-15，当室温为 25 C0 时，成年男子每人散发的显

10、热和潜热量为 64W 和 117W。群集系数： 89.0 ，由空调工程附录 27 查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。 人体显热散热引起的冷负荷计算式为 LQsS CqnCL 式中 SCL 人体显热散热形式的冷负荷（ W）； n室内全部人数； 群集系数； sq 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量（ W）； LQC 人体显热散热冷负荷系数。 人体潜热散热引起的冷负荷计算式为 11 qnCL 式中 1CL 人体显热散热形式的冷负荷（ W）； 1q 1 名成年男子小时潜热散热量（ W）。 计算结果列于附表中。 （六）新风负荷 空调区空气参数 :相对湿度 50%,温度 25 C0 。夏季空气调节室外计

11、算干球温度- 6 34.6 C0 ，夏季空气调节室外计算相对湿度为 65%。由焓湿图查的：室外焓值 91.0KJ/Kg，室内焓值 51.6KJ/Kg。 新风量 30 ）（人 hm3 。 新风体积流量 N300 V N房间人数； 新风质量流量 00q V 空气密度 ( 3mgK )；新风负荷 ）（ xwx0w hhq NCL 2.2 一楼西南办公室冷负荷计算举例 见附表 2.3 各办公室负荷汇总 见附表 - 7 3 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 系统类型 优点 缺点 开式 冷水箱有一定的蓄冷能力可以减少冷冻机的开启时间 增加能量调节能力，冷水波动小一些 易

12、腐蚀管路。耗电量大，有时需增设回水泵，回水池。 闭式 管路简单，水质较好 供水稳定性差，安全可靠性差 基于本建筑为高层 公共 建筑、 需要满足 节能与 卫生的要求 ，因而采用了闭式系统， 不与 大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，这样不仅使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。 每层楼上都采用同程式供水，整个办公楼采用 同程式供水。 3.2 空调风系统方案 全空气系统与空气 -水系统的比较 全空气系统中的空气不仅承担室内的显热负荷而且承担着潜热负荷，空气 水系统有几种： 一种是将新风处理到室内空气状态的等焓线， 新风只承担室内显热负荷。此时的风机盘管有凝结水 容易

13、长霉 不利于室内卫生。 一种是将新风处理到室内空气状态的等湿线 ，新风承担显热负荷和部分潜热负荷。一种是将 新风处理到室内空气状态的等湿线以下，空气承担室内的潜热负荷，风机盘馆是干燥的，但此时处理空气的冷源温度较低。 全空气系统一般用于高大空间，如体育馆 影剧院 大剧院之类的。 空气 水系统一般用于宾馆 酒楼 写字楼 等小空间又需新风的场所。 全空气系统的空气处理是在中央空调的集体处处理。 - 8 表 3-2 风机盘管 +新风系统的特点 优点 风机盘管加新风系统优点一：控制灵活，具有个别控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停； 风机盘管加新风系统优点二：风

14、机 盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便，甚至适合于旧有建筑的改造； 风机盘管加新风系统优点三：容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向，使用目的，使用时间等把系统分割为若干区域系统，实施分区控制； 缺点 风机盘管加新风系统缺点（与全空气系统相比） 风机盘管加新风系统缺点一：因机组分散设置，台数较多，维修管理工作量大； 风机盘管加新风系统缺点二：室内空气品质比较差，很难进行二级过滤且易发生凝结水渗顶事故。 风机盘管加新风系统缺点三：风机盘管机组方式本身解决新风量困难，由于机组风机的静压 小，气流分布受限制，实用于进深小于 6 米的房间。 本设计为办公楼的空调系统设计， 多为面积较小的单个

15、房间，考虑到控制 安装与卫生要求，选用风机盘管加新风系统。 3.3 空气处理方案 风机盘管加新风系统的空气处理方式有： （ 1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷，新风单独送入室内，但是新回风的混合状态点很难确定，可能会室内相对湿度过高，太高就不能满足舒适的要求了。 （ 2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷，新风的这种处理方案的优点是： a.盘管表面干燥，无霉菌滋生条件，卫生条 件好；b.制冷系数高，能效底；缺点是 c.冷冻水系统比较复杂 d.信风系统的冷却设备因负荷增加而需要加大规格 e.风机盘管可能出现不希望的湿工况。 （ 3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值 ,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患。 （ 4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患。 （ 5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理，这种方式 室内风口布置均匀，施工方便，美化环境。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。 此办公楼的风机盘管的新风供给方式，决定采用将新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷的方案。