1、河南理工大学本科毕业设计（论文） 摘 要I摘 要该设计为红星美凯龙家具广场的空调设计。该建筑位于郑州市，地上 5 层，地下1 层,层高 5.4m，建筑总高度 27.m，总建筑面积 50000。本工程的目的为根据所学基础理论和专业知识，结合本工程实际，设计出合适的空调系统，让商场里的客人和工作人员有一个舒适的空气环境。设计具体的方法为：首先进行建筑的冷热负荷计算，根据计算的冷热负荷确定工程的冷热源；然后进行建筑内部空调方式的比较和确定，确定空调方式以后便可以进行风系统的设计计算了，由计算结果就可以对所需设备进行比较和选型，并对相关细节进行处理；最后做出图纸和设计说明书以备参考使用。经过认真严谨的
2、计算和设计过程后，本设计的空调系统经济合理，简单实用，达到了节能和舒适性的要求，并在建筑物特点和实际空调方式的基础上，使系统的功能性和和操作性得到提高。关键词：郑州； 全空气； 水冷； 一次回风河南理工大学本科毕业设计（论文） AbstractAbstractThe design for the air conditioning design Meikailong furniture square. The building is located in Zhengzhou City, 5 on the ground floor, 1 floors underground, the height
3、 is 5.4m, the total building height is 27.m, the total construction area of 50000 square meters.the purpose of this project based on the basic theory and professional knowledge, combined with the engineering, design appropriate air-conditioning system that allows room for guests and office staff a c
4、omfortable air environment.Specific methods for the design: first the construction of the cooling and heating load calculations, according to the calculation of hot and cold load of hot and cold determine the source of the project; and then comparison of air conditioning inside the building and dete
5、rmine, after the air conditioning system can be wind and water system design and calculation, and the results can be compared to the required equipment and selection, and details for processing; finally made drawings and design specifications for future reference.After earnest rigorous calculation a
6、nd design process, the design of air conditioning system is simple, practical, and reasonable in economy, reached energy-saving and comfort requirements, and in building character and actual the basis of air conditioning mode makes the system function and operability improved.Keywords: Zhengzhou; ai
7、r, water-cooling; a return air河南理工大学本科毕业设计（论文） 目 录目 录摘 要 .I第一章 绪 论 .1第二章 设计依据及原始资料 .32.1 原始资料 .32.1.1 土建原始资料 .32.1.2 室外气象资料 .32.1.3 室内设计参数 .42.2 设计依据 .4第三章 空调负荷计算 .53.1 空调冷负荷计算公式 .53.2 空调冷负荷计算 .7第四章 空调方式的确定 .114.1 空调系统的分类 .114.2 空调系统的划分原则 .114.3 方案比较 .12第五章 空气处理 .135.1 空气处理过程 .135.1.1 全空气系统处理过程的选择 .
8、135.2 新风负荷的计算 .135.2.1 新风量 .135.2.2 新风冷负荷 .135.3 一次回风处理过程的计算 .145.3.1 空气处理流程 .145.3.2 送风量的确定 .145.4 组合式空调机组 .165.5 组合式空调机组的选型 .17第六章 风口及气流组织设计 .196.1 风口设计 .196.1.1 送风口与回风口 .19河南理工大学本科毕业设计（论文） 目 录I6.1.2 风口型式的确定 .196.2 气流组织设计 .206.2.1 对室内气流分布的要求与评价 .206.2.2 气流组织的校核 .216.3 散流器布置 .23第七章 风系统水力计算 .247.1 水
9、力计算的方法 .247.2 风管的布置及附件 .25第八章 冷源系统方案的确定 .278.1 选择冷热源系统的基本原则 .278.2 冷热源系统方案的比较 .278.2.1 冷源比较 .278.3 冷源方案的确定 .28第九章 制冷机房设计 .299.1 制冷机房的位置选择 .299.2 制冷方式确定 .299.3 冷水机组的选型 .309.3.1 冷水机组选型依据 .309.3.2 冷水机组的装机容量 .319.3.3 冷水机组的台数 .319.3.4 冷水机组的类型 .319.4 冷却塔的选择 .329.5 水泵的选择 .339.5.1 冷冻水泵的选择 .339.5.2 冷却水泵的选择 .
10、349.6 补水定压装置的选择 .359.7 水处理设备的选择 .369.7.1 软水器和软化水箱 .369.7.2 水处理仪 .36河南理工大学本科毕业设计（论文） 目 录II9.8 除污器和水过滤器 .36第十章 管道附件 .3710.1 分水器和集水器的构造和用途 .3710.2 水泵配管布置 .37第十一章 系统消声减振与管道保温 .3911.1 空调系统的消声 .3911.2 空调系统的防振 .4111.3 管道保温 .4111.3.1 管道保温结构组成 .4111.3.2 保温材料的选用 .4211.3.3 保温材料的经济厚度 .42致 谢 .43参考文献 .44附 表 .45一、
11、各层负荷统计附表一 .45二、风管水利计算附表二 .54河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪 论0第 1 章 绪 论 空调通风作为一门应用性学科同样存在着普及与提高两大任务。随着国民经济的飞速发展，空气调节技术已是保证室内良好环境的一种必不可少的技术。经济的发展使从事空调设计人员越来越多，对设计要求也越来越高。许多其它行业的人也越来越多地关心空调系统设计的合理性和经济性。尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高，对空调设计提出了新的更为严峻的挑战据统计，我国建筑能耗约占全国总能能耗的百分之三十五，而制冷空调系统能耗又占建筑能耗的一半以上。因此，节能降耗已经成为空调系统设计的关键环
12、节。空调系统设计方案直接影响着建筑环境的质量和能源消耗状况，对空调系统设计方案进行科学的选择和优化，是提高空调系统设计质量的重要途径。该设计为红星美凯龙家具广场的空调设计。该建筑位于郑州市，地上 5 层，地下1 层,层高 5.4m，建筑总高度 27.m，总建筑面积 50000。在设计过程中，由于刚开始对空调设计、确定方案、设计步骤等不熟悉，所以我的设计经过了一边学习一边设计的过程。设计过程是艰难的，但这次过程让我学到了很多，了解了很多。在设计过程中，本着合理和经济的要求，经过复杂而缜密的计算后，认真比较了多种空调方案，结合实际情况确定出最优方案。满足方案合理的同时，对空调设备进行多方面的综合考
13、虑，选择最经济最适宜的型号。由于空间较大，如果设置空气-水系统的话会用到较多的末端设备，造成投资上的浪费，并且商场人员较多,需要较高的温湿度控制,气流组织均匀,只有采用全空气才能达到此要求,因此本设计采用全空气系统。由于房间足够高，可设吊顶层，风管送回风方式为上送上回。空气调节的意义在于“使空气达到所要求的状态”或“使空气处于正常的状态”。据此，一个内部受控的空气环境，一般是指在某一特定空间（或房间）内，对空气温度，湿度，流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人们工作，生活和工艺生产过程的要求。现代技术发展有时还要求对空气的压力，成分，气味及噪声等进行调节与控制。由此可见，采用技术手段创造并保持
14、满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。众所周知，一定空间内的空气环境一般要受到两方面的干扰：一是来自空间内部生产过程，设备及人体等所产生的热湿和其他有害物的干扰，二是来自空间外部气候的变化，太阳辐射及外部空气的有害物的干扰。这些干扰因素有些是稳定的，有些不河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪 论1稳定，有些随季节变化。在保证内部空气环境的有关参数处于限定的变化范围时，有的干扰因素在一定条件下会成为有利因素，如太阳辐射在冬季一般是有利的；而对于内部环境造成不利影响的热、湿以及其他有害物等干扰因素就需要采取技术手段来克服它们的影响。所谓的技术手段主要是：采用换气的方法保证内部环境的空
15、气清新；采用热，湿交换的方法保证内部环境的温，湿度，以及采用净化的方法保证空气的清洁度。因此，一定空间空气调节，一般非指封闭空间的空气再造过程，而是置换，热质交换和净化过程。由上可见，空气调节主要涉及以下内容：内部空间内，外扰量的计算；空气调节的方式和方法；空气的各种处理方法如加热，加湿，冷却，干燥及净化等；空气的输送与分配及在干扰量变化时的运行调节等。在工程上，将只实现内部环境空气温度的调节技术成为供热或降温，将为保持工业环境有害物浓度在一定卫生要求范围内的技术称为工业通风。显然，供暖，降温及工业通风都是调节内部空气环境的技术手段，只是在调节的要求上及在调节空气环境参数的全面性方面与空气调节
16、有别而已。因此，可以说空气调节是供暖和通风技术的发展。此外，空气调节所需的冷热源是为调节空气的温湿度服务的，可能是人工的，也可能是自然的。本工程的任务和目的是：学生根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程，按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料，独立完成建筑所要求的工程设计，并通过设计过程，使学生系统地掌握暖通设计规则、方法、步骤，了解相关专业的配合关系，培养学生分析问题和解决问题的能力，为将来从事建筑环境与设备工程专业设计工作和施工、验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作，奠定可靠的基础。设计中涉及到如下方面的内容：空调系统的空调方案比较、空调系统冷热负荷及湿负荷的计
17、算、每个房间新风量的确定、空调系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计、布置和制冷机房的选型、布置、消声减振等。由于作者系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，恳请各位老师理解和指正。河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 设计依据及原始资料2第二章 设计依据及原始资料2.1 原始资料2.1.1 土建原始资料本工程的原始设计资料并不完善，在设计中对于建筑维护结构等参数按照实际情况和节能规范的要求进行了假定：（1）外墙为 200mm 厚的加气混凝土大板，内外粉刷，传热系数为K=0.86W/K，衰减度 f=1.2，延迟
18、时间为 =5.9h;（2）内墙为混凝土隔墙，传热系数为 K=2.59W/K，衰减度 f=2.0，延迟时间为 =6.2h;（3）外层玻璃幕墙，传热系数 K=6.4W/K;（4）门窗：窗为单层玻璃钢窗 K=6.4W/K，门为带玻璃的单层金属框K=6.4W/K；（5）室内压力稍高于室外压力。（6）人数：人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，根据公共建筑节能设计标准GB50189-2005 附录围护结构热工性能的权衡计算，该建筑中各房间的人员密度按 0.3 计算。（7）照明、设备：由建筑电气专业提供，根据公共建筑节能设计标准GB50189-2005 附录 B 围护结构热工性能的
19、权衡计算，该建筑中各房间的照明功率功率按 19W/ m2进行估算，设备负荷极小,可忽略不计。2.1.2 室外气象资料室外空气参数对空调设计而言，主要会从两个方面影响系统的设计容量：一是由于室内外存在温差通过建筑维护结构的传热量；二是空调系统采用的新鲜空气量在其状态不同于室内空气状态时，需要花费一定的能量将其处理到室内空气状态。本工程位于成都市，相关的室外设计参数见表 2-1。表 2-1 郑州市室外空气气象参数河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 设计依据及原始资料3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35.6 27.4 30.8夏季室外平均风速（m/s) 夏季空调
20、大气透明度等级 夏季大气压(Pa)2.6 5 101282.1.3 室内设计参数室内空气温湿度设计参数的确定，除了要考虑室内参数综合作用下的舒适条件外，还应依据室外气温、经济条件和节能要求进行综合考虑。本设计所选用的室内设计参数，是在查阅了大量相关设计规范和参考资料之后，经过权衡之后得出的，具有一定的参考价值，具体数据见表 2-2。表 2-2 室内设计参数表室内温度（） 相对湿度（%） 噪音等级 dB26 60 552.2 设计依据 本工程根据提供的设计图纸，并依据暖通现行国家有关的设计规范、标准进行设计，具体为:（1）采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) （2）采暖通风与空
21、气调节制图标准（GB/T 50114-2001） （3）公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）（4）2003 全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力河 南 理 工 大 学 本 科 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 第三章 空调负荷计算4第三章 空调负荷计算室内冷（热），湿负荷是确定空调系统送风量及空调设备容量的基本依据，因此要首先计算出室内的各种负荷，才能进行下一步的设计。空调冷负荷的计算方法很多，目前应用较多的有两种：一为谐波反应法，一为冷负荷系数法。谐波反应法计算的冷负荷的形成包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量），此过程考虑外扰的周期性以及
22、围护结构对外扰量的衰减和延迟性；二是内扰量形成冷负荷的过程，此过程是将该热扰量分成对流和辐射两种成分。前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。本设计采用谐波反应法的工程简化计算方法进行冷负荷的计算。3.1 空调冷负荷计算公式（1）外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷宜按式 3-1 计算：KFCLQt（3-1）计算时间， h；时间延迟， h；t冷负荷计算温度的逐时值，h；F维护结构计算面积，m 2；K维护结构传热系数，W/m 2K。（2）外窗温差传热形
