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《暖通空调》-项目计划方案详细计算书.doc

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暖通空调 暖通 空调 项目 计划 方案 详细 计算
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#* 环境工程学院课程设计说明书课 程 《暖通空调》 班 级 姓 名 学 号 指导教师 2010年 9月目录第1篇 采暖设计1 工程概况…………………………………………………………………………111.1 工程概况………………………………………………………………………...111.2 设计内容………………………………………………………..……………….112 设计依据及基础数据………………………………………………………...….112.1 设计依据………………………………………………………………………...112.2 基础数据………………………………………………………………………...113 负荷计算………………………………………………….……………………...113.1 采暖负荷………………………………………………………………………...113.2 负荷汇总………………………………………………………………………...114 供暖系统设计……………………………………………………………………114.1 系统方案……………………………………...…………………………………114.2 散热设备选型……………………………...……………………………………114.3 系统水力计算…………………………………………………………………...115 管材与保温………………………………………………………………………115.1 管材……………………………………...………………………………………115.2 保温………………………………………………….…………………………..11第2篇 空调设计6 工程概况…………………………………………………………………………116.1 工程概况……………………………………………………...…………………116.2 设计内容………………….……………………………………………………..117 设计依据及基础数据……………………………………………………………117.1 设计依据………………………………………………………………………...117.2 基础数据8 负荷计算…………………………………………………………………………118.1 空调冷负荷…………………………………………………..………………….118.2空热负荷调…………………………………………………..………………….118.3空湿负荷调…………………………………………………..………………….119 空调系统设计……………………………………………………………………119.1 系统方案………………………………………………………………………...119.2 空气处理及设备选型…………………………………………………………...119.3空调风系统设计…………………………………………………………………119.4空调水系统设计…………………………………………………………………119.5气流分布…………………………………………………………………………119.6消声减震…………………………………………………………………………119.7自控设计…………………………………………………………………………119.8节能措施…………………………………………………………………………119.9运行调节…………………………………………………………………………1110 管材与保温………………………………………………………………………1110.1管材……………………………………………………………………………..1110.2保温……………………………………………………………………………..11参考资料……………………………………………………………………………..11课程设计总结………………………………………………………………………..11第1篇 采暖设计1 工程概况1.1 工程概况1.1.2 工程名称:某公司办公楼采暖设计1.1.3 地理位置:咸宁市,地理纬度:北纬29º59',东经113º55',海拔36m。 计算参数:大气压:夏季1000.9hPa,冬季1022.1hPa;冬季采暖室外计算温度0.3℃;年平均温度17.1℃1.1.4 建筑面积:1600m2;建筑功能:办公、会议等;层数:4层。1.1.5 结构类型:砖混结构;层高:3.6m。1.1.6 热源条件:市政热网提供蒸汽,经换热站汽水换热为采暖提供85/60℃热水。1.2 设计内容某办公楼集中供暖系统设计2 设计依据及基础数据2.1 设计依据2.1.1 课程设计任务书2.1.2 建筑设计方案2.1.3 《采暖通风空调设计规范》GB50019-20032.1.4 《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》20092.1.5 《公共建筑节能设计标准》GB50189-20052.2 基础数据2.2.1 室外气象参数: 咸宁市冬季采暖室外计算温度0.3℃。2.2.2 室内设计温标准: 室内设计温度18℃,除走廊外所有房间均采暖。2.2.3 热工参数: ⑴外墙:200空心砖墙,墙体传热系数1 w/(m ²·k)⑵内墙:200空心砖墙,墙体传热系数.1.3w/(m ²·k)⑶屋顶:楼板为现浇板,厚100mm,传热系数0.7 w/(m ²·k)⑷门窗:内门为木门,门高均为2m,外门为铝合金门,高2.4m;窗均为铝合金推拉窗,窗高均为1.5m,采用中空双层玻璃,,传热系数3.0 w/(m ²·k)。2.2.4、热源参数:供回水85/60℃。3 负荷计算3.1 采暖负荷3.1.1 采暖负荷计算方法1.围护结构耗热量(1) 维护结构基本耗热量Q1j=αKF(tn+ twn) Q1j:围护结构基本耗热量,W;K:围护结构传热系数,W/m2.℃;F:围护结构传热面积,m2;tn:采暖室内计算温度,℃;twn:采暖室外计算温度,℃;α:温差修正系数;(2) 维护结构附加耗热量①朝向修正率:北、东北、西北: 0- +10%东、西 : -5%东南、西南 : -10%- -15%南 : -15%- -30%②风力附加率:本设计不考虑。③高度附加率:本设计不考虑。④外门附加率:本设计不考虑。(3) 维护结构耗热量Q1=Q1j(1+n) Q1:围护结构基本耗热量,W;n:朝向修正率;2.冷风渗透耗热量Q2=0.28cpρwnL(twn-tn) Q2:冷风渗透耗热量,W;cp:空气定压比热容,cp =1kJ/kg.℃;ρwn:twn下空气密度,kg/m3;L:渗透的冷空气量, m3/h,本设计采用经验公式确定:L=kV,k:换气次数,次/h;V:房间体积,m3。3.热负荷Q= Q1+ Q23.1.2 算例:以四层办公室(编号为401)为例 咸宁市为夏热冬冷地区,由《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005查得夏热冬冷地区外围护结构外墙的传热系数K≦1W/(m²·k),屋面传热系数≦0.7 W/(m²·k),窗墙面积比>0.2,由《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005查得窗的传热系数K≦3.5 W/(m²·k).3.2 负荷汇总3.2.1 房间负荷汇总四层供暖总负荷2296.87+970.36+491.59+1756.4+2367.46+1421.84+1421.84+994.91+1399.12+4382.44=17.726KW3.2.2 建筑负荷汇总、建筑面积热指标 4 供暖系统设计4.1 系统方案4.1.1 热媒设计参数:市政热网提供蒸汽,经换热站汽水换热为采暖提供85/60℃热水。4.1.2 系统形式:共用立管系统:采用双管下供下回同程式。供水干管无效损失小、可减轻上供下回式双管系统的竖向失调。因为通过上层散热器的环路的作用压头大,但管路长,阻力损失大,有利于水利平衡。顶棚下无立管,比较美观,可以分层施工,分期投入使用。底层需要设管沟布置两根干管,每个散热器设放气阀,立管顶设空气排气罐。 共设两对公用立管,一对公用立管连接一户。户内系统:采用水平双管同程式系统。该系统大直径的干管少,穿楼板的管道少,有利于加快施工进度,室内无力管比较美观,便于分层控制和调节。4.1.2管路布置与敷设:见图纸4.2散热器选型及布置4.2.1散热布置①一般应尽可能布置在外墙窗台下;②其次内墙侧;4.2.2选型原则:①散热效果好、防腐性能强;②承压能力和强度;③安装方便、外形美观管。(3)散热器进出水管连接位置,有很多组合,一般应尽量采用同侧上进下出方式。(5)散热器安装方式:有明装和暗装两种方式,一般提倡明装。(6)散热器散热面积、片数或长度计算①散热器选型负荷应计入户间传热;②按《教科书》、《暖通》公式计算,传热系数应由产品样本提供;③可以按产品样本直接计算,但注意散热器热媒平均温度与室内设计温度差的不同。4.2.3散热器的类型:据以上要求可选用铸铁四柱640型TZ4-5-5型散热器,散热面积分别为0.2m2/片。传热系数分别为K=7.13W/m2℃、.散热器采用同侧上供下回,明装。4.2.4 散热器选型计算: A=Qβ1β2β3/k(tm-tr). ,tm=(85+60)/2=72.5℃.△t=tm-tn其中A--散热器计算面积 Q---采暖设计热负荷 (tm-tn)--散热器热媒平均温度与室内空气温度的差散热器组装片数修正系数,先假定散热器连接形式修正系数,查供热工程附录2-4,.散器安装形式修正系数,查供热工程附录2-5,β3=1.04.2.5选型计算:以办公楼四层为例 选择散热器型号为四柱640型,TZ4-5-5根据4.2.2的计算结果及公式K=6.94, △t=tm-tn=54.5℃。A=Qβ1β2β3/k(tm-tr)=1730.6*1*1*1/6.94*51.5=4.575m2。每片散热面积为0.2 n=A/0.2=22片办公楼四层各房间散热器片数如下表房间编号401402403404405406407热负荷1730.61308.11371.74848.33018.82153.43296散热面积A4.5753.4583.62712.817.985.698.71片数22171864392843查《暖通空调》表得β1=1.则实际散热器片数=1×22=22片4.3系统水力计算4.1计算方法采用控制Rpj值的方法,按Rpj=60~300pa/m选取管径,。本设计供回水系统为垂直异程水平同程的双管系统,其一般水力计算步骤如下:⑴确定最不利环路;⑵进行管段编号,注明各管段的热负荷和长度;⑶计算最不利环路;⑷确定其他各管段的管径及其压力损失;⑸进行压力损失平衡;⑹计算系统总阻力。管道的阻力分为管道的沿程阻力ΔPm和局部阻力ΔPj,管道的沿程阻力可按下式计算: ΔPm= Rpj*L 式中 ΔPm ——管道沿程阻力,Pa Rpj——管道平均比摩阻,Pa/m L——管段长度,m管道的局部阻力按下式计算: Pa 式中ζ——局部阻力系数; ρ——水密度,kg/m3; υ——管内流速,m/s。管道的总阻力为: ΔP=ΔPm+ΔPj ΔP——管道总阻力,Pa ΔPj——管道局部阻力,Pa4.2计算简图及算例⑴进行管段编号,注明各管段的热负荷和长度,确定最不利环路为1-2-3-4-5-……-13’-12’-…1’⑵计算最不利环路确定系统总流量,有系统总热负荷可以得出对以管段一 : 式中 Q---管段的热负荷,W; tg---系统的设计供水温度,℃; th---系统的设计回水温度,℃。根据G、Rpj,用热水采暖管道水力计算表,选择最接近Rpj的管径,即d=32mm,v=0.33m/s、Rpj=50.23KJ/kg,将查出的d、R、υ和G值列入表中。管段1上有一个分流三通、三个 弯头,折算为长度lzh=3m,求1管段压力损失当量长度Ld=L+Lzh=12m,ΔP= Rpj×Ld =12×50.23=Pa。其他管段计算方法类同,计算结果列入表中。4.3.2 水力计算结果见下表5、管材与保温5.1 管材:拟采用氯化聚氯乙烯管(CPVC),又称聚二氯乙烯管,该管具有良好的强度和韧性,是一种阻燃性能好、耐热性好的塑料管材,在沸水中可保持不变形,耐温可高达100~110℃,并且该管平洁光滑,摩擦阻力小,重量轻,卫生性能符合国家卫生标准要求,施工安装方便,适合住宅建筑的管路沿地面的垫层敷设。5.2 保温:该栋建筑中,采暖立管敷设在暖井中,该部分的管道需要做保温处理,采用岩棉保温,外护层用0.5mm镀锌铁皮;室内的采暖管道沿垫层敷设不需保温。也就是说通过改变流量的方式来改变室内温度;在热力入口安装压差控制阀以适应整栋建筑的流量变化。更多优质设计参考资料 https://item.taobao.com/item.htm?id=559417161014第2篇 空调设计6 工程概况6.1 工程概况6.1.2 工程名称:某办综合楼空调设计6.1.3 地理位置:咸宁市6.1.4 建筑面积:1200m2;建筑功能:宾馆、餐厅、办公、会议等;层数:4层;总高度20m。6.1.5 结构类型:框架;层高:一层4.2m,二-六层3.9m。6.1.6 围护结构类型⑴外墙: 200空心砖墙,墙体传热系数1 w/(m ²·k)⑵内墙:200空心砖墙,墙体传热系数.1.3w/(m ²·k)⑶屋顶:楼板为现浇板,厚100mm,传热系数0.7 w/(m ²·k)⑷门窗:内门为木门,门高均为2m,外门为铝合金门,高2.4m;窗均为铝合金推拉窗,窗高均为1.5m,采用中空双层玻璃,,传热系数3.0 w/(m ²·k)。6.1.7 冷热源条件:电制冷水冷螺杆机组为空调供冷提供7/12℃冷水。6.2 设计内容空调系统设计7 设计依据及基础数据87.1 设计依据7.1.1 设计任务书7.1.2 建筑设计方案7.1.3 《采暖通风空调设计规范》GB50019-20037.1.4 《建筑设计防火规范》GBJ16-87-20017.1.4 《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》20037.1.5 《公共建筑节能设计标准》GB50189-20057.1.6 《全国民用建筑工程设计技术措施节能技术专篇-暖通空调.动力》20077.2 基础数据7.2.1 室外气象参数7.2.2 室内设计温湿度标准、新风标准房间名称夏冬新风标准换气次数温度℃相对湿度%温度℃相对湿度%次/h宾馆大堂26≤6018>35%10餐厅大堂26≤6018>35%10中 餐 厅25≤7018>35%15办 公25≤6022>35%30棋 牌25≤6022>35%20会 议25≤6520>35%20台 球25≤6018>35%20客 房25≤6022>35%30服 务 间26≤6020>35%157.2.3 热工参数7.2.4 冷、热源参数7.2.5 人员、照明条件9 负荷计算8.1 空调冷负荷8.1.1 空调冷负荷计算方法8.1.1.1 围护结构8.1.1.2 外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷8.1.1.3 外窗玻璃瞬变传热的冷负荷8.1.1.3 玻璃窗日射得热冷负荷8.1.1.4 内墙、门、窗、楼板传热的冷负荷8.1.1.5 照明散热冷负荷8.1.1.6 电动、电子设备设备散热冷负荷8.1.1.7人员散热冷负荷8.1.1.8 新风冷负荷8.1.2 冷负荷计算8.1.2.1算例1(以宾馆一层宾馆大堂为算例)1. 北内墙冷负荷 通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷,可视为不随时间变化的稳定传热,按下式计算 Q(t)=KA(To.m+ΔTa-Tr)Q(t)=0.8×8×4..2×(32.4+2-26)=158.62.西外墙冷负荷 由《供暖通风与空气调节设计规范》续表H.0.1—3查得冷负荷计算温度逐时值,即可按课本公式2-7 :Qc(t)=AK(t.c(t)-t.R)算出西外墙逐时冷负荷,计算结果如下表。3. 南外玻璃墙瞬时传热冷负荷根据ai=8.7W/(m²·K)、ao=3.5+5.6×2.1=15.26 W/(m²·K),由附录2-8查得Kw=2.91 W/(m²·K),再由附录2-9查得玻璃窗传热系数修正值。由附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度tc(t),根据暖通空调式(2-10)计算,计算结果如下表。4. 南外玻璃墙日射得热引起的冷负荷由《暖通空调》附录2-15查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75,所以窗的有效面积Aw=12×4.2×0.75=37.8 m². 再由附录2-13查得遮挡系数Cs=0.74,由附录2-14查得遮阳系数Ci=0.5,所以综合遮阳系数Cc.s=0.74×0.5=0.375. 人员散热引起的冷负荷宾馆属于极轻劳动,查表2-13,当室温为26度,每人散发的潜热和显热量分别为86W和48W。由表2-12查得宾馆旅店群集系数ψ=0.93.再由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按式(2-22)计算人体显热散热逐时冷负荷。计算结果如下表。6. 照明散热形成的冷负荷由于明装荧光灯,镇流器装设在客房内,所以镇流器消耗功率系数n1取1,灯罩隔热系数n2取0.6。由附录2-22查得照明散热冷负荷系数,按公式(2-21)计算,计算结果如下表。 将上述各表计算结果列如下表,并逐时相加,求得客房内冷负荷值。8.1.2.2 冷负荷汇总 1. 宾馆一层冷负荷汇总如下表所示2建筑总冷负荷、建筑面积冷指标由上表可看出宾馆最大冷负荷值出现在12:00,其值为21212.13W,除去不供暖总建筑面积为345.6m²,建筑面积冷指标21212.13/345.6=61.4W/ m²。算例2(以宾馆二层小包厢201为算例)1. 北外墙冷负荷由《供暖通风与空气调节设计规范》续表H.0.1—3查得冷负荷计算温度逐时值,即可按课本公式2-7 :Qc(t)=AK(t.c(t)-t.R)算出西外墙逐时冷负荷,计算结果如下表。2. 北外窗瞬时传热冷负荷根据ai=8.7W/(m²·K)、ao=3.5+5.6×2.1=15.26 W/(m²·K),由附录2-8查得Kw=2.91 W/(m²·K),再由附录2-9查得玻璃窗传热系数修正值。由附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度tc(t),根据暖通空调式(2-10)计算,计算结果如下表。3 北外窗日射得热引起的冷负荷由《暖通空调》附录2-15查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75,所以窗的有效面积Aw=12×4.2×0.75=37.8 m². 再由附录2-13查得遮挡系数Cs=0.78,由附录2-14查得遮阳系数Ci=0.5,所以综合遮阳系数Cc.s=0.78×0.5=0.394 西内墙和南内墙冷负荷 通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷,可视为不随时间变化的稳定传热,按下式计算 Q(t)=KA(To.m+ΔTa-Tr)西内墙Q(t)=0.8×7.6×3.9×(32.4+2-28.5)=139.9南内墙 Q(t)=0.8×4×3.9×(32.4+2-28.5)=73.65. 人员散热引起的冷负荷宾馆属于极轻劳动,查表2-13,当室温为28.5度,每人散发的潜热和显热量分别为86W和48W。由表2-12查得宾馆旅店群集系数ψ=0.93.再由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按式(2-22)计算人体显热散热逐时冷负荷。计算结果如下表。6. 照明散热形成的冷负荷由于明装荧光灯,镇流器装设在客房内,所以镇流器消耗功率系数n1取1,灯罩隔热系数n2取0.6。由附录2-22查得照明散热冷负荷系数,按公式(2-21)计算,计算结果如下表。将上述各表计算结果列如下表,并逐时相加,求得客房内冷负荷值。冷负荷汇总1. 宾馆二层冷负荷汇总如下表所示2建筑总冷负荷、建筑面积冷指标由上表可看出宾馆最大冷负荷值出现在12:00,其值为22750.9W,总建筑面积为17.6×36.3=638.88m²,建筑面积冷指标22750.9/638.88=35.61W/ m²。8.2空湿负荷调8.2.1 计算内容及方法8.2.2 算例湿负荷:Mw =0.278nΦg×10 -6 =0.278×3×0.93×109×10-6=0.85×10-4 Kg/s8.2.3 湿负荷汇总10 空调系统设计9.1 系统方案9.1.1 空调方式:全空气一次回风系统和风机盘管加新风系统9.1.2 系统划分:中餐厅和餐厅大堂为一个系统,宾馆大堂和办公室为一个系统,用全新风系统,二楼的餐厅用风机盘管加新风系统9.1.3 空调水系统形式; 空调的水系统采取同侧双立管供回,每层的系统为水平水管同程布置。9.2 空气处理及设备选型9.2.1全空气系统9.2.1.1空气处理流程及i-d图9.2.1.2系统冷量计算及空调器选型系统一:中餐厅和餐厅大堂的总余热Qo 为35144w,总余湿为52×10-4 Kg/s 热湿比ε=35144w/52×10-4 Kg/s=6758 kJ/kg室内状态点N为25℃/70%,iN=61kJ/kg;在焓湿图上利用热湿比线(过N点,斜率为 的直线)和90%相对湿度线的交点和得出机器露点L:17℃/90% iL=50kJ/kg;室外状态点W为35.7℃/58%, iW=92 kJ/kg系统风量G=Q0/(iN-iL)= 35144W/(61-50) kJ/kg=3.195kg/s=9585保证房间每小时所需的新风量G1=3780由于补偿排风和保持室内正压所需的新风量比满足人员卫生标准的新风量小的多。所以取系统新风量G偷W=3780(大于总风量的10%)Gh =G—GW =9585-3780 =5805由可得=63.3kJ/kg系统冷量:Q=G(iC—iL)=9585/3600×23.3×1.2=74.44kW根据冷量选麦克维尔公司生产的MSW150H柜式空调机组系列,其具体参数如下:型号额定风量额定供冷量kW额定供热量kW冷水机组余压Pa电机功率kW噪音dB(A)重量kg流量L/s阻力kPaMSW150H 六排12000881313.9913.663200.8×260370额定冷量试验工况为:进口空气干球温度27℃,湿球温度19.5℃,进水温度7℃,进出水温差5℃。冷量修正:实际进风工况为:进口空气干球温度25℃,湿球温度18℃,进水温度7℃,进出水温差5℃。查样本的回风工况冷量修正系数表得修正系数为0.97;修正后的供冷量为88×0.97=85.36kW,满足要求。系统二用同样方法算的风量5012,冷量20.5Kw选择翰艺吊顶式空气处理机组,参数如下型号风量冷量水量水阻机组余压电机功率噪声参考重量kWkPaPakWdB(A)kgGFPD5.OA500033.85.727.51.5≤522009.2.2 风机盘管加新风系统9.2.2.1 负荷分配及新风处理终态新风处理到室内状态等焓线,不担负室内负荷,风机盘管为湿工况更多优质设计参考资料 https://item.taobao.com/item.htm?id=5594171610149.2.2.2空气处理流程及i-d图9.2.2.3风机盘管选型(1)选型原则根据新风处理的终态和新风与出风口的配合形式按中档负荷选。按冷量选:校核风量,潜冷量;按风量选:校核全冷量,潜冷量。进风工况与标准工况不一致时应进行修正。(2)选型计算(一个算例) 小包厢201:室内冷负荷Q0=1.6261kw,余湿w=2.818×10-4Kg/s 热湿比ε=1.6261k w/2.818×10-4 Kg/s=5770 kJ/kg 室内状态点N为25℃/60% ,iN=55.5kJ/kg;在焓湿图上利用热湿比线(过N点,斜率为 的直线)和90%相对湿度线的交点和得出机器露点O:17.0℃/90% iO=45.0kJ/kg; 房间风量G= Q0/(iN—iO)=1.6261kw/(55.5—45.0)kJ/kg =0.242kg/s=460 满足人员卫生要求所需风量G1=10人×30=300 房间正压需要G2=0.7×(7.8×8×3.6)=157 考虑过度季节最大新风比的新风量G3=3×(7.8×8×3.6) =674 取新风量GW=300(大于总风量的10%) 盘管风量GP=G-GW=460-300=160由可得=53.6kJ/kg盘管冷量QP= GP(iN—iLP)=160/3600×1.2×(53.6-49.7) kJ/kg =1.63kw 根据盘管的风量按样本中档风量选择FP-34型风机盘管机组1台,其主要参数如下表:机组型号风轮冷量(w)热量(w)噪音dB(A)型式数量风量高中低高中低高中低≤37FP-34双进风离心风机1350260180200018001400300026002000其他房间的风机盘管选型如下:房间号最大冷负荷(KW)风机盘管型号制冷量(KW)水流量(kg/m)风量(m3 /h)小包2011.63286FP-341.846.2小包2021.49286FP-341.846.2小包2031.49286FP-341.846.2小包2041.29286FP-341.846.2大包2052.371570FP-204932.9大包2061.821570FP-204932.9中包2072.831278FP-1707.327.2中包2082.831278FP-1707.327.2小包2092.431080FP-1366.222.9小包2102.431080FP-1366.222.99.2.2.4新风机组选型(1)选型原则A 根据新风系统划分及布置,确定合适的新风机组类型以及表冷器排数,一般新风机组表冷器采用6排管;B 根据系统新风量选新风机组,进风工况与标准工况不一致时应进行校核、修正新风冷量。(2)选型计算(一个算例) 小包厢新风量G1=10×6人×30=1800 大包厢新风量G2=16×2人×30=960 中包厢新风量G3=12×2人×30=720 总新风量GW=720+960+1800=3480根据风量选 生产的DBFP4I(6排)型吊顶式空调机组,其性能参数如下(新风工况):型号风量冷量热量水量水阻机组余压电机功率噪声参考重量kWkWT/hkPaPakWdB(A)kgDBFP4I400054.3-9.4441.21291.52≤61112(3)校核室外状态点W为34℃/72%, iW=97.0 kJ/kg,室内状态点N为25℃/70%,iN=62kJ/kg将空气处理到于室内等焓线所需冷量Q=4000×1.2/3600×(97-62)kw=46.6kw故所选空调机组满足要求。9.3空调风系统设计9.3.1全空气系统9.3.1.1 风系统概述风系统概述 全空气系统式完全由空气来担负房间的冷热负荷系统。一个全空气系统空调系统通过输送冷空气向房间提供显热冷量和潜热冷量,或输送热空气向房间提供热量,对空气的冷却,去湿或加热、加湿处理完全由集中于空调机房内的空气处理机组来完成,在房间内不再进行补充冷却;而对输送到房间内空气的加热可在空调机房内完成,也可在各房间内完成。全空气系统的空气处理基本上集中于空调机房内完成,因此常称为集中空调系统。9.3.1.2 系统形式及布置系统采用矩形风管布置,布置原则:(1)风管布置应有利于阻力平衡及风量分配;(2)应尽量减少局部阻力;(3)应方便送回风口的连接;(4)一般风管不宜空间交叉。 具体布置见图纸。9.3.1.3 回风方式两个全空气系统均采取风管回风的回风方式。此回风方式须安装风管,造价较高,但噪音小,且比较节能。9.3.1.4风系统水力计算系统一(中餐厅和餐厅大堂)(1)计算简图(2)水力计算方法水力计算用假设流速法进行计算:1、根据系统风量确定每个送风口的风量;2、根据流量不同进行管段编号,量取管长,且初步确定最不利管线;3、根据各管段的流量,假定该管段的流速(主风管取6~8m/s,无风口的支风管取5~7m/s,有风口的支风管取2~5 m/s),然后利用以下公式计算出管道的截面积A:;4、根据截面积选择合适的风管截面尺寸(控制宽高比在4~10之间,且综合考虑层高而选择正确的风管高度;风管尺寸要标准化),根据所选尺寸计算出实际的流速;5、利用公式(是冷空气的密度,取其值为1.2)算出每管段的动压;6、利用截面尺寸和管段的流量,用内插法查矩形风管计算表求得该管段的单位摩擦压力R;7、利用公式算出每管段的摩擦阻力;8、查实用供热工程手册查取各管段的局部阻力系数9、利用公式算出每管段的局部阻力;10、压力损失 ;11、总压力损失 ;12、将计算结果列入水里计算表。(3)水力计算算例1号管段:1、一号管段为主风管,流量为总流量,值为12000,假定其流速为5.3 m/s。风管的截面积A=12000/3600/5.3=0.63m2,选风管尺寸为1000mm×630mm。故其实际流速v=12000/(1×0.63×3600)=5.29m/s;2、动压;3、根据流量12000风管尺寸1000×630查矩形风管计算表得(内插法算得)R=0.364、摩擦阻力=0.36×5=1.8Pa;5、查得该管段的局部阻力系数为1.51,局部阻力=1.51×24.816=37.224Pa;6、压力损失 =9.167+35.028=44.195Pa(4)水力计算结果(列表)(5)空调器风机压头校核由以上空调的参数表可知空调器风机的机外余压为260Pa,大于风系统最不利环路的157Pa,所以所选空调机组符合要求。9.3.2 新风系统9.3.2.1新风系统概述空气—水风机盘管系统习惯上称为风机盘管加独立新风系统。它是空气—水系统中的一种形式,是目前应用广泛的一种空调系统方式,室内的冷、热负荷和新风的冷热负荷由风机盘管与新风系统共同承担。9.3.2.2风系统水力计算(1)计算简图(一个算例)(2)水力计算方法(3)水力计算算例风管水力计算表序号风量(m^3/h)管宽(mm)管高(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)1~2900 4001258.6951.16.9210.749.75434.82841.7492~378032010046.782.29.6460.6233.57120.81430.463~466025010047.32.69.3070.5520.56211.30920.6164~55402258048.33.73.2490.5316.2468.61111.865~64201608044.5571.1631.7440.3712.4394.6026.3466~73001257043.9060.8831.9420.439.1393.935.8727~81801006043.2550.6381.3390.326.3462.0313.37小计  40.69  47.6316.65 108.856156.487支管6060604.35.7873.60310.0890.3220.0576.41816.507(4) 水力计算结果(列表)更多优质设计参考资料 https://item.taobao.com/item.htm?id=5594171610149.4空调水系统设计9.4.1水系统形式及布置9.4.1.1空调水系统 空调水系统采取同侧双立管供回,每层的系统为水平水管同程布置。布置详见图纸。9.4.1.2空调冷凝水系统 考虑到重力回水的管道坡度,空调冷凝水每个系统的半径不宜超过30m。本设计分两个凝水系统,其布置详见图纸。9.4.2空调冷冻水水系统的水力计算9.4.2.1计算方法9.4.2.2计算简图及算例(以冷冻水供水为例)9.4.2.3水力计算结果水管水力计算表序号负荷(kW)流量(kg/h)管径管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)1~214.758799DN604.460.71139.4511.5283.5115.321403.625915.1532~313.638434DN604.00.48346.758191.7081.573.486110.228301.9363~412.738189DN604.00.554130.096741.5461.5153.323229.984971.534~511.837943DN504.00.46794.388415.3061.5108.994163.491578.7975~610.937697DN504.00.40973.688272.6461.583.634125.45398.0966~710.037451DN504.00.462110.63475.711.5106.61159.915635.6257~89.137205DN404.00.40586.449389.0221.581.864122.796511.8188~98.236959DN404.00.34865.168228.0871.560.38190.572318.6599~107.036713DN324.00.2946.797177.8291.542.16163.242241.07110~115.836467DN320.580.30975.987934.646447.677190.7081125.35411~125.831715DN202.210.323113.935922.8711.552.28178.4221001.29312~135.831715DN209.40.294143.794790.865243.31186.622877.48713~144.731350DN204.00.271134.21120.45256.6790.651256.4514~153.631104DN204.00.24787.31123.781.546.78120.491378.6715~162.73858DN204.00.21334.67980.561.544.34110.381100.3416~171.72612DN154.00.19967.81135.451.538.5694.621240.6717~180.86365DN154.00.176110.4990.671.539.6298.341089.56小计14.75    13687.79(2)系统总的压力损失由以上计算可知,系统的总压力损失为13688Pa。9.4.3 空调冷凝水系统的计算各种空调设备(如风机盘管机组、吊顶式风柜、新风机组等)在夏季运行时,应对空气进行冷却除湿处理,产生的凝结水必须及时排走。排放凝结水的管路设计,应注意以下要点:(1)凝结水管宜采用聚氯乙烯塑料管和镀锌钢管,不宜采用水煤气管。(2)机组水盘的泄水支管坡度,不宜小于0.01;其他水平支、干管,沿水流方向,应保持不小于0.003的坡度,且不允许有集水部位;如无坡敷设时,管内流速不得小于0.25m/s。(3)采用金属管作为凝结水管时,管外应保温,以防管外结露。(4)凝结水管的顶部,应设计通向大气的透气管。(5)设计和布置凝结水管时,必须考虑定期冲洗的可能性;若凝结水管内产生藻类,应采取化学水处理方法。(6)当冷凝水盘位于机组内的负压区段时,凝水盘的出口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱高度)大50%左右。本设计中的凝水管采用UPVC塑料管,可以不加防止二次结露的保温层;风机盘管的凝水管管径与风机盘管的接管管径一致,均为DN20,就近排放至卫生间下水口;风柜的凝水管管径为DN40,也就近排放至临近的卫生间下水口。根据工程经验,每千瓦冷负荷每小时产生0.4kg的凝结水;在潜热负荷较高的场合,每1KW冷负荷每1h大约产生0.77kg左右的冷凝水。设计中,可根据机组的冷负荷来确定凝结水管管径,按下表选用:冷凝水管管径选取表冷负荷 (kW)≤4242~230231~400401~11001101~20002001~3500管径(mm)2532405080100方法:查《民用建筑空调设计》中冷凝水管计算表知,在设计中,冷凝水管管径可由机组的冷负荷来确定。在此选取DN25的冷凝水管。9.4.4管路伸缩与确定(1)管道伸缩量管道因温度升高或降低而伸缩,对于普通钢管: 式中 ——管道的热伸缩量,即管道热与冷时的长度差,mm;——管道在最热时的温度,℃;热管道或冷热两用管道的热媒温度,冷管道为环境最高温度;——管道在最冷时的温度(为冷媒温度或环境最低温度),℃;0.012——管道的膨胀系数,mm/(m.℃)。(2)补偿器补偿尽可能利用管道的转弯进行,不足时可采用方形补偿器、波形补偿器等补偿;对于高层建筑的立管,宜采用波形补偿器;方形补偿器可采用国家标准图。(3)管道固定水平管和立管均应有活动支架和固定支架。对于高层建筑要特别注意固定支架的固定性,在建筑结构上要考虑这项荷重。冷水管道水染伸缩量小,但其固定支架的作用力却很大。固定支架的距离、作用力的计算见有关供热手册。9.5气流分布9.5.1气流组织的形式9.5.1.1全空气系统散流器下送式:(图示)、特点散流器下送式的气流组织特点有:气流在起始段不断卷吸周围空气而扩大,当与相邻的射流搭接后,气流呈向下流动的模式。工作区位于向下流动的气流中,在工作区上部是射流的混合区。这种气流分布换气效率较高。9.5.1.2 风机盘管加新风系统侧送式:(图示)、特点盘管侧送式的气流组织特点有:送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区。送分与室内空气充分混合,工作区风速较低,温湿度比较均匀。通风效率较高。9.5.2气流组织计算*散流器下送式(中餐厅系统)中餐厅系统共12个送分口,每个风口的风量为散流器的作用面积为3m×3m。取散流器出口流速为5m/s,算出其截面积,初选颈部尺寸为300×300的方形散流器,其颈部面积为90000。散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,则A=90000×0.9=8100 散流器出口流速为射流末端速度为v =0.5m/s的射程rLrL=室内平均流速<,故所选散流器满足要求9.6消声减震9.6.1 消声课程设计阶段主要是采取一些消声减震措施:(1)空调通风设备应尽量选择高效、低噪声设备;(2)风机、空调机组等设备进出口应采用柔性接头;(3)吊装风机、空调器应采用弹性支架;(4)空调器、风机等设备与基础之间应设减震器;(5)风管、水管内的流速应进行一定的控制;(6)控制风口风速在2-5m/s内。9.6.2 减震9.6.2.1减震方法减震一般主要是设备隔振、管道隔振。管道隔振一般是通过设置绕性接管和悬吊或支撑的减振器来实现。设备与管道之间配置绕性接管或软接后,还要采取支撑会悬吊支架隔振装置。9.6.2.2减震措施1) 制冷机、水泵和通风机,宜固定在隔振基座上,隔振基座可以用钢筋混凝土板或型钢较高而成。中、低压离心通风机的隔振基座,宜采用型钢机构; 2) 每台设备宜采用单独的隔振基座,不宜设计成多台合用基座; 3)常用的隔振材料有软木、海绵乳胶、玻璃纤维、防震橡胶、金属弹簧和空气弹簧。 4)风机进出风口与管道之间用软接,目前普遍采用双层帆布或人造皮革材料制作,其合理长度L可根据风机的机号来确定: No2.8~6 L=200mm No8~20 L=400mm 5)水泵的进出水口处应配置橡胶绕性接管。9.7自控设计*9.7.1控制内容⑴新风量的自动控制:根据新风温度控制新风量;根据焓值控制新风量;根据能量判断控制新风量。⑵风机盘管机组的自动控制:应用三通调节阀进行分流调节;应用直通调节阀进行变流量调节。9.7.2全空气系统全空气系统可通过自控达到调节室内温湿度,而且节能。室温控制是通过变风量末端装置对风量的控制实现的,常用的末端装置有压力有关型和压力无关型。压力无关型末端装置除了温控器外,还有风量传感器和风量控制器及以温控器为主的控制器和以风量控制器为副控制器。设置排风、回风联动调节风门,通过温度(最好是焓)调节器,控制新风比,使新风量能由最小值变化至100%。通过自控也可使露点温度冬季保持最低值,夏季保持最高值。9.7.3风机盘管加新风系统风机盘管宜采用温控器控制:⑴手动三挡开关选择风机高、中、低三挡转速,通过风量的变化来调节风机盘管的供冷量;⑵风机和水管阀门联锁;⑶手动季节转换开关;⑷根据室内温度控制电动水阀。新风系统可由设在风管的风量调节阀来实现风量调节。9.8节能措施*空调节能设计的措施很多,途径各异,现将比较有效、合理和可靠的主要措施汇总如下:⑴合理补给新风:在满足卫生、补偿排风、稀释有害气体、保持正压等要求的前提下,不盲目增大新风量,最好采用二氧化碳浓度控制器。⑵充分利用室外空气的自然冷却能力:设置排风、回风联动调节风门,通过温度(最好是焓)调节器,控制新风比,使新风量能由最小值变化至100%。通过自控也可使露点温度冬季保持最低值,夏季保持最高值。⑶加大送风温度差,采用变露点调节。⑷合理划分空调系统,采用变风量系统,多工况自动转换。⑸风系统加强保温,减少漏风,合理选定风管尺寸。⑹水系统采用闭式变流量系统。⑺设备选择节能型空调器,采用高效换热设备,提高制冷剂效率,进行制冷机能量调节。9.8运行调节9.8.1全空气系统全年运行调节方案 全空气系统:一般夏、冬季采用最小新风比运行,春秋过渡季节,采用加大新风比或全新风运行。可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节,充分利用室外新风减少与避免冷热抵消,减少冷冻机运行时间。9.8.2风机盘管加新风系统全年运行调节方案采用风机盘管加新风系统 ,新风处理方式不一样,对室内空气品质有很大的影响。一般全年最小新风运行,负荷变化时,由风机盘管手动风量调节、电动水量调节冷量。本设计采用新风处理到室内状态的等焓线,不承担室内冷负荷;单独设置的新风机组,可随室外空气状态参数的变化进行调节,保证了室内空气参数的稳定,房间新风全年都可以得到保证。通风空调系统防火设计(1)下列情况之一通风空调风管应设70℃关闭防火阀:① 风管穿越防火分区处;②穿越空调机房、风机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处;③ 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上;④ 穿越变形缝处。(2)浴厕的垂直排风竖管,应采取防止回流措施或在支管上设70℃关闭的防火阀。(3)通风空调系统一般应防火分区设置系统。(4)管道和设备的保温材料、消声材料和粘结剂应为不燃或难燃材料10 管材与保温10.1管材10.1.1空调水管空调冷冻水管、冷却水管、冷凝水管等DN≤100采用热镀锌管丝扣连接,DN﹥100采用无缝钢管,镀锌管丝接,注意避免麻丝堵塞管道;室埋地空调管采用成品热水直埋式聚氨酯保温管。10.1.1空调风管 空调风管均采用不燃型氯化镁复合保温风管,通风管道采用镀锌钢板制作。10.2保温冷热水供回水管均需保温,冷凝水也宜保温。 风管保温采用PEF,厚度为10mm。 冷冻水管保温为福乐斯DN≤150,厚度为25mm,冷冻水管保温DN≥200,厚度为35mm,凝结水保温厚度为15mm。 非镀锌的保温水管道、支吊架表面除锈,刷防锈漆两遍。不保温的管道、金属支吊架、排水管等,在表面除锈后,刷防锈底漆和色漆各两遍。参考资料:《暖通空调》课程设计任务书。 任务书建筑设计方案。 《采暖通风空调设计规范》GB50019-2003。 《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》2003。 《暖通空调设计图集》建工出版社 刘宝林。 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005。 《暖通空调》教科书。《采暖通风空调设计规范》GB50019-2003 《建筑设计防火规范》GBJ16-87-2001 《全国民用建筑工程设计技术措施节能技术专篇-暖通空调.动力》2007课程设计总结本设计为湖北咸宁市办公楼采暖设计和宾馆空调系统设计,在设计过程中首先通过计算得出的冷热负荷,根据建筑的特点、采暖、通风空调的特点以及各类系统的优缺点确定了设计的方案:住宅采用管下供下回同程式系统,宾馆采用集中式空调系统。并且根据建筑的用途,及卫生要求,从节能及卫生安全性,选择了通风方式为置换通风。对冷热源方案进行了比较选择,夏季供冷,冬季由城市热网供热。对该建筑所在区域来说该方案主要优点是运行经济,较好满足人体舒适及卫生要求,运行调节方便。本设计结合实际工程,培养了自己分析问题、解决问题的能力,基本培养了自己独立完成大空间重要空调设计的能力。通过本次设计,基本达到了:1、熟悉和了解了工业建筑中央空调设计的一般原则步骤和方法;2、与民用建筑在中央空调设计中的区别。 经过努力,终于在规定时间内完成了暖通空调的课程设计作业,在课程设计中,通过对实际课题的系统分析、设计,使我对本专业的知识再一次有了系统的认识,并且通过查阅资料学习到了新的相关专业知识,学会了使用各种相关的工具书,使我对CAD软件的使用更加熟练。这次的课程设计就是实际工程中的一部分,做完这个课程设计我们都培养了自己分析问题、解决问题的能力,建立了自己独立完成完整空调设计的能力。我们基本上熟悉和了解了建筑中央空调设计的一般原则步骤和方法,以及需要查阅的资料和规范,及对应的检索的方式;另外我们完成了采暖和空调制冷的设计,大致能对比出各自的优缺点,为以后在实际工作过程中系统的选择和评价方面打下了基础,同时,在绘图的过程中,我们再一次的熟悉了cad的操作,并且能熟练地应用天正软件画图,对于某些设备的选择,画法,以及布置等等问问都有了初步的认识,这对于以后的工作意义重大。 这次的课程设计除了考察了我对所学知识的掌握和运用,更是对我团队协作能力的锻炼。在老师的指导下和同组同学的讨论下我们才都能顺利完成设计。在这里我要表达我对各位老师和各位同学的感谢。更多优质设计参考资料 https://item.taobao.com/item.htm?id=559417161014
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