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1、精品文档 仅供参考 学习与交流华中科技大学暖通空调毕业设计西安市某办公楼空调系统设计【精品文档】第 233 页毕业设计 论文 任务书姓名 班号 院系 同组姓名 指导老师 一、 课题名称西安市某办公楼空调系统设计二、 课题内容1. 设计地点：西安2. 夏季室内设计温度：26283. 夏季制冷，冬季供暖系统设计三、 课题任务要求1 空调系统冷负荷，热负荷计算2 空调系统水力计算3 用CAD绘制空调系统施工图及系统图4 空调系统设备选型5 完成毕业设计论文四、 同组设计者五、 主要参考文献1陆耀庆，实用供热空调设计手册，中国建筑工业出版社；2赵荣玉，空气调节，中国建筑工业出版社；3. 采暖通风空气调
2、节设计规范 GBJ19-874有关空调设计资料、图集;5. 柴慧娟，高层建筑空调设计，中国建筑工业出版社.指导老师签字_教导主任签字_年 月 日（此任务书装订时放在毕业设计报告第一页）空调工程设计任务书一、 设计原始资料1、 某办公楼建筑图纸（8层），包括建筑平、剖面图13张图纸，本建筑为八层综合大楼，以中小型办公室,标准客房为主。2、 本建筑位于西安市，按当地气象条件计算。3、 动力资料：按选定的冷热源形式进行设计，本设计采用夏季冷源，冬季热源，均由风冷热泵机组提供。二、设计内容与要求设计内容包括：设计计算书和设计图纸（一） 计算说明部分1、 空调负荷计算2、 空调系统方案选择3、 空调设备
3、选择计算4、 空调房间气流组织计算5、 空调系统风道设计6、 水系统设计计算7、 管道保温消声设计与设备减震设计8、 设计及施工说明（二） 设计图纸部分1、 设计与施工说明 1:1002、 设备材料表 1:1003、 空调系统水原理图 1:1004、 空调系统风管平面图 1:1005、 空调系统水管平面图 1:100 6、 空调设备安装大样图 1:107、 空调水管轴侧图 1:50（三） 设计要求1、 设计说明书按一定格式编写，除设计要求部分外要有封面，目录，后附参考资料名称。设计计算部分可适当采用表格。要求计算准确，说明名字简洁扼要，字迹清楚。2、 图纸绘制应符合采暖通风国家制图标准，按施工
4、图要求完成。参考文献1、采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19-87中华人民共和国国家标准2、实用供暖空调设计手册 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社 19933、空气调节设计手册（第二版） 电子工业部第十设计研究院主编 中国建筑出版社 19954、民用建筑暖通空调设计技术规范 建设部建筑设计院 中国建筑工业出版社 19965、高层建筑空调设计 柴慧娟等编著 中国建筑工业出版社 19956、空气调节 赵荣义等 中国建筑工业出版社7、工业通风 孙一坚编著 中国建筑工业出版社8、高层建筑空调与节能 钱以明编著 同济大学出版社 1995目 录1、负荷计算方法A、冷负荷计算B、热负荷计算2、建筑物地理信息
5、A、地理位置B、大气参数3、建筑物围护结构信息A、建筑物墙体B、建筑物墙体的选择C、建筑物窗体及遮阳设施D、采暖设计中的参数4、空调方式方案选择5、负荷计算以及数据汇总6、设备的计算与选用，机组及其配件的选择7、水力计算数据汇总8、管道保温与系统消声，减震设计致谢1、负荷计算方法A、 冷负荷计算空调冷负荷计算采用冷负荷系数法，适用于计算民用和公用建筑物及类似的工业建筑物空调工程设计冷负荷。a) 通过维护结构传入室内的热量；b) 透过外窗、天窗进入室内的太阳辐射热量；c) 人体散热量；d) 照明、设备等室内热源的散热量；e) 新风带入室内的热量。B、 根据冷负荷系数法，对外墙、外窗、屋面、天窗得
6、热引起的冷负荷逐时进行计算，而对内墙、内门窗、楼板、地面得热引起的冷负荷及人体散热和设备散热引起的冷负荷均按稳定传热计算。最后把各项冷负荷计算结果逐时累加，再加上新风负荷，求出冷负荷最大值及发生时间。a) 外墙、屋面、外窗、天窗传热得热引起的冷负荷计算：冷负荷=传热系数传热面积(冷负荷逐时计算温度+本地修正值)-室内设计温度b) 外窗、天窗辐射得热引起的冷负荷计算公式：冷负荷=窗户面积日射得热因子的最大值冷负荷系数窗户有效面积系数窗户内遮阳系数窗玻璃修正系数c) 内墙、内门窗、楼板稳定传热引起的冷负荷计算公式：冷负荷=传热系数传热面积(夏季空调室外计算平均温度+邻室计算温差-室内计算温度)舒适
7、性空调房间夏季地面冷负荷一般不计算，对于工艺性空调房间：地面冷负荷=传热系数有效传热面积计算温差式中：非保温地面的传热系数一般取0.47W/(m2)；有效传热面积指距外墙2.0m以内的地面面积。计算温差=夏季空调室外计算日平均温度室内设计温度。d) 人体散热引进的冷负荷计算公式：冷负荷=人数群集系数成年男子的全热散热量湿负荷=人数群集系数成年男子的散湿量从理论上说，人体、照明、设备的冷负荷需逐时计算，但在设计时很难确定什么时间有多少人在室内，什么时间开多少台设备，因此软件中将其按稳定传热计算。这样做引起的误差不大，而且偏于安全。e) 设备散热冷负荷计算公式：冷负荷=设备功率(kW)1000湿负
8、荷=设备散湿量(kg/h)f) 新风冷负荷计算公式：冷负荷=人数人均新风量室外空气密度室内外空气焓差/3.6湿负荷=人数人均新风量室外空气密度室内外空气含湿量差C、 热负荷计算根据规范，对下列各项耗热量进行计算：1，外墙、外门窗的耗热量；2，内墙、内门窗的耗热量；3，屋面、天窗的耗热量；4，楼板、地面的耗热量。对于采暖热负荷，还计算由门窗缝隙冷风渗透造成的耗热量。在冷风渗透计算中考虑了热压与风压的综合作用，可用于多层和高层采暖热负荷的计算。对于空调热负荷，不计算冷风渗透，除上述四项外，另外计算新风热负荷。具体采用的计算公式如下：维护结构基本耗热量Q=传热面积传热系数室内外计算温差温差修正系数维
9、护结构附加耗热量Q=Q(1+朝向修正+风力修正+多面外墙修正+窗墙比修正)(1+房高修正)(1+间歇修正)(1+其它修正)其中：多面外墙修正仅用于外墙、外门、外窗；窗墙比修正仅用于外窗；地面按平均传热系数法计算。冷风渗透耗热量Q=0.278渗入室内的空气量V空气密度空气比热室内外计算温差其中：V=缝隙长度缝隙单位长度每小时渗入室内的空气量缝隙渗透量的综合修正系数空调新风热负荷计算公式:热负荷=人数人均新风量室外空气密度室内外空气焓差/3.62、建筑物地理信息地理位置陕西省西安市东经：108.93 北纬：34.3海拔：396.9m 年平均温度：13.3大气参数夏季资料大气压（hPa）： 959.
10、20室外日平均温度（）： 30.70室外计算日较差（）： 8.70室外干球温度（）： 35.20室外湿球温度（）： 26.00通风计算温度（）： 31室外平均风速（m/s）： 2.20室外相对湿度（）： 72.00冬季资料大气压（hPa）： 978.70采暖计算温度（）： -5.00空调计算温度（）： -8.00最低计算日平均温度（）： -12.3通风计算温度（）： -1室外相对湿度（）： 67.00室外平均风速（m/s）： 2.703、建筑物围护结构信息A、 建筑物墙体a) 建筑物墙体的围护结构最小传热阻计算:围护结构的最小传热阻，应按下式确定：对于外墙、屋顶、地面及室外相通的楼板等=1.0
11、；计算最小传热阻时，冬季室内计算温度取较大值，假设本建筑等级为一级，则：=23；对于陕西西安地区，宜采用型墙体围护结构，则室外计算温度查表得：=-8.00，=-12.3；冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差：对于外墙取=6.0对于屋顶取=4.0；围护结构内表面换热系数=8.7W/(m2C)。计算：对于外墙： =0.627W/(m2C)对于屋顶： =0.940W/(m2C)b) 建筑物墙体的选择1) 对于外墙：选择墙体的建筑材料为：石灰、水泥、砂、砂浆加气混凝土泡沫混凝土，钢筋混凝土 墙体总厚度为320mm。墙体传热系数为0.59W/(m2C)2) 对于内墙：选择墙体的建筑材料为：水泥
12、砂浆，加气混凝土泡沫混凝土，钢筋混凝土 墙体总厚度为280mm。墙体传热系数为1.34W/(m2C)3) 对于屋顶：选择建筑材料为：石灰、石膏、砂、砂浆，加气混凝土泡沫混凝土，卷材防水层，钢筋混凝屋顶结构总厚度为215mm。墙体传热系数为0.99W/(m2C)4) 对于楼板：选择墙体的建筑材料为：石灰、石膏、砂、砂浆，加气混凝土泡沫混凝土，卷材防水层，钢筋混凝屋顶结构总厚度为90mm。墙体传热系数为2.83W/(m2C)B、 建筑物窗体及遮阳设施a) 窗户的构造5mm普通玻璃双层钢框外窗，Xg0.69。b) 内遮阳类型选用密织布作为内遮阳设施，非沿窗面送风。取Xz0.6。 无外遮阳设施。C、
13、采暖设计中的参数a) 外墙计算1) 修正系数温差修正：=1.0朝向修正：东：-5%，南：-20%，西：-5%，北：10%2) 基本参数传热系数0.59W/(m2C)b) 内墙计算采用邻室温差修正法计算内墙传热系数为：1.34W/(m2C)c) 外窗计算1) 基本参数冬季室外平均风速为2.7m/s，则围护结构外表面的换热系数为=23W/(m2C)玻璃的导热系数为=0.65W/(m),厚度为=5mm窗户的构造修正系数为=0.69；内遮阳系数为Xz0.6； 2) 修正系数u 温差修正：=1.0u 朝向修正：东：-5%，南：-20%，西：-5%，北：10%u 冷风渗透：渗风系数=0.5，渗风指数=0.
14、67风压系数=0.7，热压系数=0.2d) 屋面计算屋顶楼板的热阻为0.99W/(m2C)，温差修正系数为=1.0 空调系统方案选择一般风系统分两类：低风速全空气单（双）风道空调方式的送风系统；风机盘管加新风空调方式中的新风系统。由于此办公大楼第三层和第八层都以中小型的办公室为主，少数为大空间的办公室，故在本设计中两种方式均有采用：第八层的面积较大的办公室空间一采用全空气系统，冬季送热风，夏季送冷风，风管送风，集中回风后回风。对于中小型办公室等面积稍小的空间采用风机盘管加新风系统，在楼梯间设新风机组，将新风处理至等焓状态送风，室内空调负荷由风机盘管独立承担。这种方案既提高了该系统的调节和运转的
15、灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可得到改善。对于大楼一侧的厕所则采用一般通风系统，保证其新风量。空气调节系统的划分应考虑运转和调节的灵活与经济性。多层建筑的系统划分应根据各层平面布置和机房的位置等条件而定，尽量做到风管布置合理，系统运转灵活而经济，空气调节系统不宜过大，以便于调节和减少噪声。国外在大型办公楼设计中，在周边区采用风机盘管时，新风的补给常由内区系统提供，其优点是：各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便的关掉机组，不影响其他房间，从而比其他系数较节省运转费用。因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管
16、道以及空气分配装置所组成。根据具体需求，三楼的301313房间和八楼的小办公室均采用风机盘管加新风，其中的大会议室采用吊装式全空气空调机组加散流器。其中风机盘管处理室内回风，承担室内围护结构和人体照明等冷负荷。新风机处理室外新风，即独立新风系统，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷，新风机仅承担新风负荷，而风机盘管承担全部室内冷湿负荷，盘管在湿工况下工作。此种方式我国经常采用，风机盘管冷量可充分发挥。空气调节系统的新风量不应小于总送风量的10，且不应小于补偿排风和保持室内正压所需的新风量和保证各房间每人每小时所需的新风量。在保证必需的新风量的条件下，冬、夏季应尽量采用较大的回风百分比，尽量减
17、少新风量，以节约能量。室内散湿量较小，且全年使用的集中式系统，应考虑有变动一、二次回风比的可能性。我个人设计的是一层，六层和七层。其中一层有两个大厅，属于高中空建筑，故在此处采用四周式风机盘管侧送风，新风独立令供。其它的房间主要是标准客房和办公室。故采用目前流行的风机盘管加独立新风系统。5 负荷计算以及数据汇总A、 冷负荷一层房间项目计算时刻8 10 12 14 16 18 20 22 各项温差传热的逐时冷负荷计算101 档案室北外墙K0.5916F46m2016 18 20 22 24 2 4 6 t9 9 8 7 7 6 6 7 Q244 244 217 190 190 163 163 1
18、90 内墙K1.344F46.804 6 8 10 12 14 16 18 t2 3 4 5 6 7 7 7 Q125 188 251 314 376 439 439 439 北外窗K=2.9F13.68m20t3 5 8 9 10 9 6 5 Q99 210 309 369 385 341 254 179 冷负荷小计Q469 643 777 872 951 943 856 807 遮阳情况项目透过玻璃外窗的太阳辐射逐时冷负荷计算（5mm普通玻璃双层钢框外窗，Xg0.69）选用密织布作为内遮阳设施，非沿窗面送风。取Xz0.6北外窗F13.68m2Xd1Jn49 60 89 103 97 72
19、67 9 Q278 340 504 583 549 408 379 51 项目室内发热量形成的逐时冷负荷人体0.96n（0.2人/m2）*（86.4m2）18人。q157（男）取男女比例为1：1灯光n1=0.8N=0.0286.41.72kw（按20w/m2计算）上午T8连续工作小时数4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q711 811 137 64 36 36 27 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q711 811 137 64 Q=Q1+Q2711 811 137 774 847 173 91 上午T8连续工作小时数
20、4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q1205 1404 297 132 83 50 33 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q1205 1404 297 132 Q=Q1+Q21205 1404 297 1337 1486 347 165 新风负荷 30m3/h.人4175 负荷项目房间冷负荷与湿负荷汇总传热负荷469 643 777 872 951 943 856 807 辐射负荷278 340 504 583 549 408 379 51 室内发热负荷0 1916 2214 434 2112 2333 520 256
21、 人体潜热负荷815 815 0 815 815 0 0 0 房间湿负荷1 1 0 1 1 0 0 0 房间全冷负荷5737 7889 7670 6880 8603 7859 5930 5289 102 阅览室南外墙K0.5916F21.24m216 18 20 22 24 2 4 6 t10 10 9 8 7 7 7 6 Q125 125 113 100 88 88 88 75 内墙K1.344F23.44 6 8 10 12 14 16 18 t5 5 7 11 15 17 16 14 Q157 157 219 345 470 533 502 439 外窗K=2.9F10.26m2t3 5
22、 8 9 10 9 6 5 Q74 158 232 277 289 256 190 134 冷负荷小计Q356 440 564 722 847 877 780 648 遮阳情况项目透过玻璃外窗的太阳辐射逐时冷负荷计算（5mm普通玻璃双层钢框外窗，Xg0.69）选用密织布作为内遮阳设施，非沿窗面送风。取Xz0.6南外窗F10.26m2Xd1Jn50 110 164 143 85 39 14 7 Q212 467 697 607 361 166 59 30 项目室内发热量形成的逐时冷负荷人体0.96n（0.5人/m2）*（43.2m2）22人。q157（男）取男女比例为1：1上午T8连续工作小时数
23、4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q869 991 167 78 45 45 33 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q869 991 167 78 Q=Q1+Q2869 991 167 947 1036 212 111 灯光n1=1N=0.0443.21.728kw（按40w/m2计算）上午T8连续工作小时数4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q1514 1763 373 166 104 62 41 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q1514 1
24、763 373 166 Q=Q1+Q21514 1763 373 1680 1866 435 207 新风负荷 30m3/h.人2087 负荷项目房间冷负荷与湿负荷汇总传热负荷356 440 564 722 847 877 780 648 辐射负荷212 467 697 607 361 166 59 30 室内发热负荷0 2382 2754 540 2626 2902 647 319 人体潜热负荷996 996 0 996 996 0 0 0 房间湿负荷1 1 0 1 1 0 0 0 房间全冷负荷3653 6374 6102 4954 6918 6031 3574 3084 103 办公室南外
25、墙K0.5916F10.6m216 18 20 22 24 2 4 6 t10 10 9 8 7 7 7 6 Q63 63 56 50 44 44 44 38 外窗K=2.9F3.42m2t3 5 8 9 10 9 6 5 Q25 53 77 92 96 85 63 45 冷负荷小计Q87 115 134 142 140 129 107 82 遮阳情况项目透过玻璃外窗的太阳辐射逐时冷负荷计算（5mm普通玻璃双层钢框外窗，Xg0.69）选用密织布作为内遮阳设施，非沿窗面送风。取Xz0.6南外窗F3.42m2Xd1Jn50 110 164 143 85 39 14 7 Q71 156 232 20
26、2 120 55 20 30 项目室内发热量形成的逐时冷负荷人体0.96n（0.2人/m2）*（25m2）5人。q157（男）取男女比例为1：1上午T8连续工作小时数4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q237 270 46 21 12 12 9 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q237 270 46 21 Q=Q1+Q2237 270 46 258 282 58 30 灯光n1=0.8N=0.02250.5kw（按20w/m2计算）上午T8连续工作小时数4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0
27、0 0 Q350 408 86 38 24 14 17 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q350 408 86 38 Q=Q1+Q2350 408 86 389 432 101 55 新风负 30m3/h.人1159 负荷项目房间冷负荷与湿负荷汇总传热负荷87 115 134 142 140 129 107 82 辐射负荷71 156 232 202 120 55 20 30 室内发热负荷0 587 678 132 647 714 159 85 人体潜热负荷453 453 0 453 453 0 0 0 房间湿负荷0 0 0 0 0 0 0 0 房间全冷负荷
28、1770 2470 2203 2089 2520 2058 1445 1356 104 传达室南外墙K0.5916F10.6m216 18 20 22 24 2 4 6 t10 10 9 8 7 7 7 6 Q63 63 56 50 44 44 44 38 外窗K=2.9F3.42m2t3 5 8 9 10 9 6 5 Q25 53 77 92 96 85 63 45 冷负荷小计Q87 115 134 142 140 129 107 82 遮阳情况项目透过玻璃外窗的太阳辐射逐时冷负荷计算（5mm普通玻璃双层钢框外窗，Xg0.69）选用密织布作为内遮阳设施，非沿窗面送风。取Xz0.6南外窗F3.
29、42m2Xd1Jn50 110 164 143 85 39 14 7 Q71 156 232 202 120 55 20 30 项目室内发热量形成的逐时冷负荷人体0.96n（0.2人/m2）*（25m2）5人。q157（男）取男女比例为1：1上午T8连续工作小时数4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q237 270 46 21 12 12 9 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q237 270 46 21 Q=Q1+Q2237 270 46 258 282 58 30 灯光n1=1N=0.04251kw（按40w/m2计算
30、）上午T8连续工作小时数4T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q876 1020 216 96 60 36 24 下午T14连续工作小时数4T0 2 4 6 8 XT1 1 0 0 Q876 1020 216 96 Q=Q1+Q2876 1020 216 972 1080 252 120 新风负荷 30m3/h.人1159 负荷项目房间冷负荷与湿负荷汇总传热负荷87 115 134 142 140 129 107 82 辐射负荷71 156 232 202 120 55 20 30 室内发热负荷0 1113 1290 262 1230 1362 310 15
31、0 人体潜热负荷453 453 0 453 453 0 0 0 房间湿负荷0 0 0 0 0 0 0 0 房间全冷负荷1770 2996 2815 2219 3103 2706 1596 1421 105 中厅 (大空间)西外墙K0.5916F20m216 18 20 22 24 2 4 6 t13 13 12 11 10 9 8 9 Q153 153 142 130 118 106 94 106 南外墙K0.5916F26m216 18 20 22 24 2 4 6 t10 10 9 8 7 7 7 6 Q153 153 138 123 107 107 107 92 内墙K1.344F126
32、4 6 8 10 12 14 16 18 t2 3 4 5 6 7 7 7 Q338 507 675 844 1013 1182 1182 1182 外窗K=2.9F36m20t3 5 8 9 10 9 6 5 Q261 553 814 971 1013 898 668 470 冷负荷小计Q905 1367 1769 2068 2251 2293 2052 1850 遮阳情况项目透过玻璃外窗的太阳辐射逐时冷负荷计算（5mm普通玻璃双层钢框外窗，Xg0.69）选用密织布作为内遮阳设施，非沿窗面送风。取Xz0.6西外窗F3.42m2Xd1Jn49 60 89 103 97 72 67 9 Q69
33、85 126 146 137 102 95 13 项目室内发热量形成的逐时冷负荷人体0.96n（0.1人/m2）*（210m2）21人。q157（男）取男女比例为1：1上午T8连续工作小时数16T0 2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 0 0 0 0 0 Q869 991 167 78 45 45 33 灯光n1=1N=0.042108.4kw（按40w/m2计算）上午T8连续工作小时数16T2 4 6 8 10 12 14 XT1 1 1 1 1 1 1 Q7762 8971 9374 9677 9778 9878 9878 新风负荷 30m3/h.人4870 渗透空气显冷负荷(大门) n1=400人/h,V1=3.5m3/h,G=n1*V1*P, Q=0.28*G(tw-tn) 4600 负荷项目房间冷负荷与湿负荷汇总传热负荷905 1367 1769 2068 2251 2293 2052 1850 辐射负荷69 85 126 146 137 102 95 13 室内发热负荷0 8630 9962 9541 9755 9822 9923 9912 人体潜热负荷996 996 996 996 996