1、 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第页摘 要本设计是成都科技大学通风空调设计，该建筑位于四川省成都市。图书馆高5层，地下一层，地上四层，层高为4.5米，地下一层为停车场。制冷机房设在地下一层，冷却塔放置在四层屋面。使用区域为办公室、阅览室、会议室、电子阅览室等。设计主要内容有：根据建筑特点及使用功能，初步确定空调系统形式；利用冷负荷指标进行空调房间负荷估算以及一层楼的冷负荷与湿负荷精算；利用鸿业软件冷进行、热、湿负荷精确计算；空气处理过程与射流组织计算；冷热源机组的选择确定；末端设备的选型；空调风系统与水系统的设计和水力计算；地下一层车库的通风、防排烟设计和计算；管道保温、消声隔震等设计内容
2、。本设计根据图书馆的建筑特点，将空调供应分为两个区域：非公共区和公共区。应按需供应空调，尽量减少能源浪费。非公共区域（会议室、接待室、休息室）采用风机盘管加新风的空调系统，这种设计便于管理人员按室内实际情况控制空调量大小。公共区域（办公室、阅览室、报告厅、电子阅览室、展览室）人员密度大，空间大，采用全空气系统。水系统方面，按照设计计算需求分别设置两台冷水机组和一台锅炉，采用双管制提供冷热水。对于地下车库，采用了机械排风配合自然补风的方式，排风管与排烟管共用一套管路系统，通过电动防火阀进行排烟和排风状态的切换。本文最后还对空调系统的消声隔振及保温做了一定的讨论。关键词：空调设计；冷负荷指标；全空
3、气系统；机械排风AbstractThe design is about HVAC system design in the library of Chengdu University of Science which locates in Chengdu, Sichuan Province. The library has a total of five floors, of which four floors on the ground and one floor underground,and the underground layer is for the garage.Cooling
4、machine located in the basement, the cooling tower is placed on the fourth floor roof.Use area including office, reading room, conference rooms, and electronic reading room, etc.The main content of the design includes: initially identified in the form of air-conditioning systems according to archite
5、ctural features and functionscons;estimate the air conditioning load by cooling load index and actuarial the cold,humid load for one layer;Using HC load software for cold, heat, humid load calculations;air handling process and jet property calculations;the 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第页choice of chiller,heat p
6、ump,Terminal Equipment,the design and hydraulic calculation of water system, air system;The ventilating and smoke exhaust design of underground garage and the duct insulation and Sound isolation design.According to the characteristics of the library,air-conditioned area is divided into two regions:N
7、on-public region and public region.We should supply air conditioning on-demand to minimize energy waste.The non-public region (includes conference rooms, reception and lounge)adopt the fan-coil unit plus fresh air system in order to facilitate management staff to adjusted refrigeration quantity with
8、 reason.As the public region(includes treading room,hall office,electronic reading room and exhibition room)is often occupied with students and staff and has a big space,these areas adopt the full air system.As for water systems, according to the design needs, two chillers and two boilers are set，us
9、ing the two pipes to provide hot and cold water to each floor. For the underground garage,it adopt the way of mechanical ventilation with natural air make-up.The electrical smoke and fire damper is used for switching air exhausting mode and smoke exhausting mode.In the end of this thesis, the muffle
10、r, vibration and insulation of air conditioning system have also been discussed. Key words: air-conditioning design; cooling load index; full air system; mechanical ventilation西南交通大学本科毕业设计(论文) 第页目录第1章 方案部分 .11.1工程概况 .11.2 设计参数 .11.2.1室外气象参数 .11.2.2室内设计参数 .21.2.3围护结构性能参数 .2第2章 负荷估算 .42.1 负荷估算 .42.1.1
11、 负荷估算方法 .42.1.2冷负荷估算指标 .42.2负荷估算 .4第3章 冷热源选择 .63.1 冷源的选择 .63.2 热源的选择 .7第4章 负荷计算 .94.1 计算依据 .94.2空调区冷负荷的构成 .94.2.1空调区的得热量构成 .94.2.2 空调区的冷负荷构成 .94.2.3 空调区的散湿量由下列各项散湿量构成 .94.3外墙、架空楼板屋面的传热冷负荷 .104.4 外窗的温差传热冷负荷 .104.5 外窗的太阳辐射冷负荷 .104.5.1外窗无任何遮阳设施的辐射负荷 .104.5.2外窗只有内遮阳设施的辐射负荷 .114.5.3外窗只有外遮阳板的辐射负荷 .114.5.4
12、外窗既有内遮阳设施又有外遮阳板的辐射负荷 .114.6内维护结构的传热冷负荷 .114.7 人体显热冷负荷 .124.8灯具冷负荷 .124.9 设备显热冷负荷 .134.10 食物的显热散热冷荷 .144.11 散湿量与潜热冷负荷 .144.12 新风负荷 .15第5章 负荷精算 .165.1 手工计算负荷 .165.1.1 电子阅览室负荷计算 .165.1.2 阅览室1负荷计算 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第页.205.1.3 阅览室2负荷计算 .245.2 鸿业负荷计算书 .286.空调水系统设计第1章 方案部分1.1工程概况该建筑位于四川省成都市，位于北纬3041，东经10401
13、，属于夏热冬冷地区，年平均温度为16.2，海拔为505.9m。成都科技大学图书馆高5层，地下一层，地上四层，层高为4.5米，地下一层为停车场。制冷机房设在地下一层，冷却塔布置在四层屋面。使用区域为办公室、阅览室、会议室、电子阅览室等。1.2 设计参数1.2.1室外气象参数四川成都 纬度：北纬30.40 经度：东经104.01， 属于夏冷冬热区表1-1 四川成都室外设计参数表夏季 冬季大气压力 947.7hPa 大气压力 965.1hPa空调室外计算干球温度 31.9 空调室外计算干球温度 1.2空调室外计算湿球温度 26.4 采暖计算温度 2.8通风室外计算温度 28.6 通风室外计算温度 3
14、.0通风计算相对湿度 70 空调计算相对湿度 84以上数据来自实用供热空调手册第二版1.2.2室内设计参数本建筑为一综合楼，结合成都地区的室外气象参数，参照公共建筑节能设计标准GB 50189-2005，设计室内参数如表1-2。表1-2综合楼内各房间室内空气参数表夏季 冬季干球温度 相对湿度 干球温度 相对湿度 新风标准房间类型（） （） （） （） （m 3/h人）6.空调水系统设计电子阅览室 24 55 20 45 25办公室 26 60 20 45 30阅览室 26 55 20 45 25会议室 24 55 18 50 18报告厅 25 55 18 50 18休息室 26 50 16 4
15、5 15展览室 25 50 20 45 18接待室 24 55 18 50 251.2.3围护结构性能参数根据公共建筑节能设计标准GB50189-2005，成都属于夏热冬冷区。表1-3夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位 传热系数 K )(2KmW屋面 0.70外墙（包括非透明幕墙） 1.0底面接触室外空气的架空或外挑楼板 1.0外窗（包括透明幕墙） 传热系数K )(2Km遮阳系数SC（东、南、西向/北向）窗墙面积比0.2 4.7 0.2窗墙面积比0.3 3.5 0.55/0.3窗墙面积比0.4 3.0 0.50/0.600.4窗墙面积比0.5 2.8 0.45/0.55单一
16、朝向外窗（包括透明幕墙）0.5窗墙面积比0.7 2.5 0.40/0.50屋顶透明部分 2.7 0.40围护结构的热工参数下：外墙：从外到内为：370mm砖墙；20mm石灰、石膏、砂、砂浆。传热系数（夏）为1.54w/k，传热系数（冬）为1.57w/k，传热系数（内）为1.41w/k；传热衰减为0.17；传热延迟为12h。屋面：从外到内为：25mm预制碎石卵石混凝土2200；200mm通风层；5mm卷材防水层；20mm水泥砂浆找平层；150mm水泥膨胀珍珠岩350；5mm隔汽层；20mm水泥砂浆找平层；35mm钢筋混泥土；内粉刷20mm。传热系数（夏）为0.54w/k，传热系数（冬）为0.55
17、w/k，传热系数（内）为0.53w/k；传热衰减为0.3；传热延迟为11h。6.空调水系统设计外窗：采用单框双玻塑钢窗，塑料窗框。传热系数（夏）为2.71w/k，传热系数（冬）为2.78w/k，传热系数（内）为2.32w/k；传热衰减为1；传热延迟为0.4h，窗框修正系数为0.84。有内遮阳，内遮阳系数0.6，综合遮阳系数(CZ)0.44，有效面积系数(Ca)0.75。内墙：从外到内为：20mm水泥砂浆；240mm砖墙；20mm水泥砂浆。传热系数（夏）为1.97w/k，传热系数（冬）为2.02w/k，传热系数（内）为1.76w/k；传热衰减为0.35；传热延迟为8.5h。楼板：从外到内为：30
18、mm水泥刨花板；200mm热流向下；30mm沥青玻璃棉毡；100mm钢筋混凝土；20mm内粉刷加油漆。传热系数（夏）为0.66w/k，传热系数（冬）为0.67w/k，传热系数（内）为0.64w/k；传热衰减为0.28；传热延迟为7.3h。门：单层实体门，厚度20mm。传热系数（夏）为4.21w/k，传热系数（冬）为4.40w/k，传热系数（内）为3.35w/k；传热衰减为1；传热延迟为0.4h。第2章 负荷估算2.1 负荷估算2.1.1 负荷估算方法负荷的估算采用单位面积法，即在空调设计初步阶段，用空调负荷单位面积上的指标乘以建筑物内的空调面积，得出负荷估算值。冷负荷指标值可由空调设计手册暖通
19、空调规范实施手册采暖空调制冷手册等查得。在计算空调面积时，由于楼梯间、配电室、走廊、杂物房和厕所等的自然通风作用，人员停留时间短以及对空气质量要求不高，不需要设计空调，所以不计入空调面积。此外，此次设计建筑负一层为地下车库，故不计入空调面积，仅对一至四层进行负荷估算。负荷估算采用指标法估算公式为：负荷=空调覆盖面积负荷指标。在进行负荷估算前，对各个房间的使用功能以及人员的疏密程度应加以分析，尽可能使套用指标接近实际符合的大小。2.1.2冷负荷估算指标表2-1 冷负荷指标的统计值序号 建筑类型及房间名称 冷负荷指标 （W/m 2） 序号 建筑类型及房间名称冷负荷指标（W/m 2）6.空调水系统设
20、计1 计算机房 100-140 5 展览馆、陈列厅 150-2002 休息厅 160-250 6 会议室 150-2003 图书馆阅览室 100-160 7 接待室 80-1004 会堂、报告厅 160-240 8 办公室 128-1702.1.3热负荷估算指标表2-2 热负荷指标的统计值序号 建筑类型及房间名称 热负荷指标 （W/m 2） 序号 建筑类型及房间名称 热负荷指标 （W/m 2）1 计算机房 80-90 5 展览馆、陈列厅 90-1202 休息厅 80-90 6 会议室 60-703 图书馆阅览室 50-75 7 接待室 60-704 会堂、报告厅 20-150 8 办公室 60
21、-702.2负荷估算2.2.1 冷负荷估算表2-3 空调各区域冷负荷估算汇总层数 房间名称同类型房间数量空调面积冷指标 w/(m2）房间面积 (m2)房间负荷 (kw)第一层 电子阅览室 2 100 573 57.3办公室 1 100 171 17.1阅览室 2 100 263 26.3会议室 1 160 62 9.9报告厅 1 170 239 40.6休息室 1 160 91 14.5汇总 1399 165.7第二层 电子阅览室 1 100 176 17.6展览室 1 160 385 61.6会议室 1 160 115 18.4接待室 1 90 111 10.0阅览室 1 100 465 4
22、6.36.空调水系统设计汇总 1252 153.9第三层 电子阅览室 1 100 176 17.6阅览室 2 100 1131 113.1汇总 1307 130.7第四层 电子阅览室 1 100 176 17.6阅览室 2 100 1131 113.1汇总 1307 130.7总汇总 5265 581.02.2.2 热负荷估算表2-4 空调各区域热负荷估算汇总层数 房间名称同类型房间数量空调面积热指标 w/(m2）房间面积 (m2)房间负荷 (kw)第一层 电子阅览室 2 85 573 48.7办公室 1 60 171 10.3阅览室 2 75 263 19.7会议室 1 70 62 4.3报
23、告厅 1 70 239 16.7休息室 1 80 91 7.3汇总 1399 107.0第二层 电子阅览室 1 85 176 15.0展览室 1 100 385 38.5会议室 1 70 115 8.1接待室 1 70 111 7.8阅览室 1 75 465 34.9汇总 1252 104.3第三层 电子阅览室 1 85 176 15.0阅览室 2 75 1131 84.8汇总 1307 99.8第四层 电子阅览室 1 85 176 15.0阅览室 2 75 1131 84.8汇总 1307 99.8总汇总 5265 410.96.空调水系统设计第3章 冷热源选择3.1 冷源的选择冷水机组是一
24、种制造低温水的制冷装置，任务是为空调设备提供冷源。冷水通过冷水泵、管道及阀门送至中央空调系统的喷水室、表面式空气冷却器或风机盘管系统中，冷水吸收空气的热量后使空气得到降温降湿处理。因此，冷水机组在空调系统中占有很重要的地位。常用冷水机组按其制冷原理不同，分为压缩式和吸收式两大类。压缩式冷水机组，根据其压缩机类型不同，可分为活塞式、离心式和螺杆式二种；根据其冷凝器的冷却方式不同，又可分为水冷式和风冷式。 吸收式冷水机组根据其获取热量的途径不同，分为蒸汽热水式和直燃式两种。选择冷水机组应充分考虑建筑物的用途，各类冷水机组的性能与特征，当地水源、电源和热源(包括热源种类、性质及品位)条件以及建筑物全
25、年空调冷负荷（热负荷）的分布规律以及初投资和运行费用等技术经济指标。在充分考虑上述几方面因素后，还应注意以下几点。首先，制冷机组一般以选用24台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。其次，选择电力驱动的冷水机组时，当空调制冷量大于1160kW时，宜选用离心式；制冷量在5801160kW时，宜选用螺杆式或离心式；制冷量小于580kW时，宜选用活塞式。螺杆式冷水机组属
26、于中型冷量范围冷水机组，它有如下主要优点：（1）与离心式相比，螺杆式冷水机组圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，振动小，噪音低；（2）螺杆机组重量轻，体积小，单机制冷量大；（3）缸内无余隙容积和吸、排气阀片，具有较高容积效率；（4）调节方便，制冷量可通过滑阀进行无级调节；（5）易损件少，运行可靠，易于维修；（6）对湿冲程不敏感，允许少量带液，无液击危险。中央空调冷热源设备选型时，设备制冷(热)量约为设计冷(热)负荷的1.051.1倍。机组选型时，应接近设计冷(热)负荷。若机组偏大时，运行时间短，启动频繁。机组容量合适，运行时间长，有利于除湿。综合考虑后，冷负荷估算为581.0kw，取10%余量，581.01.1=639.1kw。本设计冷水机组选择两台特灵螺杆机组RTHB130标准型，单台制冷量为373KW，具体参数如下表3-1所示。夏季提供供/回水温度的7/12的冷冻水至空调末端装置。表3-1 冷水机组技术参数型号 制冷量 输入功率 蒸发器 冷凝器
