杭州市某办公楼空调系统设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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本科毕业论文开题报告建筑环境与设备工程杭州市某办公楼空调系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义选题的依据及意义：1.依据空调技术发展的历史就是由如何满足社会经济和人民生活对室内环境不断提高的要求。随着我国人民生活水平的不断提高，购买力增强。近年来修建了不少商业建筑，并且向多元化方向发展，建筑规模越来越大。装饰豪华、营销全面、多维服务，集商贸、娱乐、居住、办公为一体的高级商城也层出不穷。商业建筑的一个流动人口众多的公共场所，室内空气的温湿度、洁净度和新鲜空气量等，多顾客和商场职工的身体健康影响很大。因此，商业建筑的空气环境越来越被商业部门所重视。以及如何最大限度地节约能耗，开辟新能源利用的历史。此外。空调技术的发展和各种相关科学技术的发展息息相关，冶金、化工和各种材料工业提供的材料日新月异。而商业建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。2．意义：目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很有实际意义的。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：本设计拟对杭州某办公楼空调系统进行设计，主要解决以下问题：（一）设计方案的确定1 1.确定气象参数2.确定建筑概况及工况3.选择空调系统4.选择冷热源5.设计方案的可行性研究（二）空调系统的设计计算1.计算建筑负荷2.设计计算风量及气流组织3.布置风管及水力计算4.设备选型5.消声隔振及自控措施（三）设计效果分析1.已知的由于建筑专业考虑不周引起的问题2.本设计中存在的问题三、研究步骤、方法及措施：收集气象参数及建筑负荷的经验概算指标，参考现有的技术成果，结合现有的技术成果及优秀工程实例，按照设计规范要求，运用空气调节的计算公式进行各种计算以及设备的选行及其布置。完成后对其进行能效分析。四、参考资料：[1]薛殿华编，《空气调节》，清华大学出版社[2]电子工业部第十设计研究所编，《空气调节设计手册》，中国建筑工业出版社[3]孙一坚主编，《工业通风》，中国建筑工业出版社[4]周邦宁主编，《中央空调设备选型手册》，中国建筑工业出版社[5]刘旭、冯玉琪主编，《实用空调技术精华—设计、安装与维修实例大全》，人民邮电出版社[6]何耀东、何青主编，《中央空调》，冶金工业出版社，1998年4月[7]陈维刚、徐德胜主编，《空调工程与设备》，上海交通大学出版社，2001年8月1 毕业设计文献综述建筑环境与设备工程制冷剂的发展和展望前言每当烈日炎炎，人们自然会想起空调带来的丝丝凉意和舒适；想喝一杯冰箱里透心凉的冷饮。这一切都是制冷技术带给人类的巨大福音。在制冷技术飞速发展的过程中，制冷剂的发明与发展起着至关重要的作用。而臭氧层的破坏和全球范围气候变化,已成为当前世界所面临的主要环境问题。随着《蒙特利尔协议书》的签署,世界各国制冷业均面临着同一严峻课题,即如何寻求、研制出更为安全可靠的氯氟烃替代物为了解决这一问题,目前各国都在该领域投入了大量人力物力,并将该问题视为头等大事所以绿色环保制冷剂的替代和发展成为众多从事制冷剂研究的科研人员关注的热门话题[1]。正文1制冷剂发展状况在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂[2]。1.1第一代制冷剂大约在1830到1930年的100年间,由于社会的发展,人们在采用人工制冷的过程中,对制冷剂进行了大胆的探索。如乙醚(C2H50C2H5)、水/硫酸(H2O/H2SO4)、酒精(CH3CH2OH)、氨/水(NH3/H2O)、甲醚(CH3OCH3)、甲胺(CH3NH2)、乙胺(CH3CH2NH2)、汽油(HCs)、三氯乙烯(C2HC13)、二氯甲烷(CH2C12)等，这些制冷剂是一些溶剂和有挥发性的介质。它们有毒、可燃或者兼而有之,个别制冷剂还有很强的腐蚀性和不稳定性,或者压力过高不安全,所以使用时经常发生事故。在该阶段的前50年,各种制冷技术都处于探索中。后期蒸气压缩式制冷机、空气循环式制冷机、吸收式制冷机以及水蒸发式制冷机等4种制冷方式几乎统治了一个世纪的制冷工业[3][4]。1 1.2第二代制冷剂1931到1990年为第2代制冷剂的发展时期,由于人们对人工制冷需求的急剧增长,迫切需要既安全又有耐久性的制冷剂。在2次石油危机发生后,高效为制冷空调工业对制冷剂的新要求。这时就出现了以卤代烃(CFCs,HCFCs)为主的制冷剂。从1931年开始,R12,R11和R22等具有优良热力性能的制冷剂以全新的面貌统治了制冷工业约60年,它们既安全、无毒、无燃烧性且高效,为HVACR工业带来了黄金发展时段[3][5]。1.3第三代制冷剂大约从20世纪70年代后期开始,人们注意到CFCs物质(包括制冷剂)在大量消耗平流层中的臭氧,并且使南极上空出现臭氧空洞。因此,《蒙特利尔议定书》和《维也纳公约》提出了限制和替代CFCs物质的期限,短时间内HCFC可以作为过渡物质[6]。而第2代制冷剂基本属于CFCs物质,都有较高的ODP值。因此,第3代制冷剂以保护臭氧层为选择标准。然而,卤代烃制冷剂的长期大量使用,人们仍然关注该类物质中的氟化物(即HFCs)[7]。1.4第四代制冷剂第3代制冷剂成功地减少了臭氧层消耗,但是形成鲜明对比的是全球气候变暖的趋势更加严重:全球平均空气与海洋温度上升,冰雪大范围融化,全球平均海平面上升等现象已很明显。依照联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的《京都议定书》的规定:二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、HF2Cs,PFC和SF6等6类气体均属于温室气体,对发达国家提出了减少温室气体排放的要求。第3代制冷剂HFCs都有很高的全球温室效应潜能值,某些国家中已对或者即将对这些制冷剂使用进行征税。这就使得发展第4代制冷剂迫在眉睫[8][9]。2制冷剂发展的未来2.1R245ca美国环境保护局的空气和能量工程研究室验室以及电力研究所的研究结果表明,R245ca将是最终取代R11或R123工质的最理想的后选工质之一该项研究通过了热物理性质实验、制冷机性能模拟、可燃性、润滑剂的可溶性、稳定性以及溶液的兼容性、毒性等各项实验,其综合指标均与R11和R123及其相似1 ,对用R245ca作制冷剂的制冷机进行了计算机模拟说明,虽然相对于R11其能量系数要降低3％-4％,但其性能是可以攫受的,此外聚醋润滑剂与R245ca相混呈现出极好的互溶性。根据对R245ca的可燃性实验结果,发现这种化合物的可燃性对含水量以及点火源类型十分明感,通常在30-50℃范围内干燥R245ca的与空气混合物不可然在30℃还发现在各种制冷剂浓度下,相对湿度为15％时HFC-245ca与空气混合物也不可燃若相对湿度为43％,R245ca的浓度范围为7％-14％时是可燃的。这就说明湿度能影响化学品的可燃性不过对于R245ca出现这种幅值是不常见的总之初步实验显示R245ca应为远期替代R11或R123的最佳候选工质之一[10][11]。2.2二氧化碳（R744）挪威的Lovewtzer和Pettersen两位学者在实验室样机上采用二氧化碳为工质作了大量的研究和实际测试。其结果表明,二氧化碳至少是一种极好的汽车空调制冷剂。二氧化碳具有工作压力相当高的优点，0℃时的单位容积制冷量比其他制冷剂要高出5-8倍,此外的热力性能稳定不起化学反应因此有很多理由证明采用二氧化碳作为替代物质是可行的,关键还是需要开发出与之相适应的制冷系统[12][13]。2.3R410a在日本，房间空调器用制冷剂从20世纪90年代末开始逐步向新冷媒过渡。其中出现了R410a和R407c2种流派。使用R22的房间空调器在市场上的比例开始逐渐减少。尽管组合式空调用制冷剂也从20世纪90年代末起向R407c转型，但东芝开利和三洋都采用R410a。2003年，行业的领头企业——大金宣布在所有产品中使用R410a，包括商用VRF一拖多系统(VRV系统)。大金甚至在国际市场上也推出了第二代VRVⅡ系统，引起日本主要空调厂家纷纷效仿。于是，日本的制冷剂替代方面R410a成为了主流[14]。2.4混合制冷剂非共沸混合制冷剂由于其不等温相变过程,减小了传热的不可逆性,降低了功耗,提高了热力设备的效率比如R22/R144较之纯R22,热泵效率可高32％。此外,应用非共沸混合制冷剂还能增加制冷量,并使之易于控制,能改善对油的可混性1 ,有较宽的制冷范围和较低的压缩机压比。由于上述优点,近年来内外都在加紧开展这方面研究,国内研究较多的非共沸混合物是R152a/R22,R115/R22等[2][15]。总结制冷剂在我们生活中起着非常重要的作用，从上面的论述可以看出制冷剂的发展过程以及其未来的研究与环境的有着密切的关系，在整个制冷剂的未来发展中环境的可持续发展的思想起了很重要的作用，应该说是环境的可持续发展的要求推动了制冷剂替代研究的发展，并且为其发展指明了方向，同时制冷剂的替代又进一步促进了环境的可持续的发展。1 参考文献[1].侯玲.制冷剂发展现状与未来[J].辽阳石油化工高等专科学校学报.1999,9(15)[2].谌洪琴.制冷剂的发展及应用[J].科学咨询 .2006(21)[3].任金禄.制冷剂发展历程制冷与空调[J].技术天地2009,6(3)[4].付亚国,潘亚妮.制冷剂及其发展.化工中间体[J].2008(11)[5].徐雄冠.制冷剂回顾及展望[J].暖通空调.1996(02)[6].JMCalm.下一代制冷剂历史回顾、思考与展望[J].汪训昌.译.暖通空调,2009(39):41，249[7].厉建国,胡兆奎,王锡珩.制冷系统与制冷剂、润滑油[A].2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C],2005[8].史志敬，李建云.制冷剂的应用与发展[J].装备应用及研究.2010，3[9].汪琳琳.马一太新型制冷剂的研究现状及应用前景[J].工程热物理学报.2009(30) [10].张昌.叶锋.新型制冷剂热物理性质研究与应用现状[J].流体机械.2005(10)[11].RandyFreeman,李鉝.为何重新使用原先的制冷剂[A].第2届中国食品冷藏链新设备、新技术论坛文集.2004[12].侯伟义，徐锦华.制冷剂的发展趋势与环境的可持续发展[J].机械制造与研究.2007，1[13].秦伟,李茂德.制冷剂的可持续发展[J]节能与环保.2006(09)[14].1马道春.日美欧世界三大制冷主力之制冷剂发展趋势[J].中国建设信息供热制冷.2005(09)[15].李鸿飞.制冷剂的工作原理及发展趋势[J].科技信息.2009（06）1 本科毕业论文（20届）杭州市某办公楼空调系统设计专业：建筑环境与设备工程1 目录中英文翻译.........................................................I1设计总说明11.1建筑物基本情况介绍11.2计算参数的选择与设计标准12夏季冷负荷的计算32.1夏季冷负荷计算方法32.2各层冷负荷计算53空调系统的选择及各房间风量与气流组织计算193.1空调系统的选择193.2各房间风量计算194风机盘管与新风机组选型254.1风机盘管运行情况分析254.2风机盘管选型264.3新风机组选型285风管选型和风管水力计算295.1风管水力计算概述295.2各层回路风管水力计算306水管的布置及水力计算376.1水系统的选择376.2水系统的阻力计算公式376.3水系统计算376.4膨胀水箱的选型39小结41参考文献42外文翻译431 本科毕业设计摘要摘要随着如今人们对建筑的要求越来越高，空调技术也是应然而生，在建筑中必不可少。尤其是中央空调技术得到了普遍的应用，综合服务大楼、高级写字楼作为我国民用建筑最先步入现代化水准的建筑，对室内温度、湿度、新风量、风速、噪声和含尘浓度的要求很高。经过对大楼采用中央空调和局部空调的能耗、造价、效果等方面的比较，对较大的工程，中央空调比局部空调更节能，造价更低。本设计对象是一幢集营业、办公等多种功能于一体的综合服务性办公楼，鉴于中央空调的优点，采用中央空调夏季供冷，冬季供热，冷负荷采用逐时冷负荷系数法计算，该建筑总冷负荷为345.3kW。由于房间面积大小不统一，所以一部分采用风机盘管加独立新风的空气水系统的空调方式，还有一部分才采用设置散流器的全空气系统的空调方式。其中前者新风采用直入式送入室内，新风口和风机盘管并列送风，可避免在停机时把回风口处的灰尘吹入室内，卫生条件较好。送风管采用低速送风，管道设计采用假定流速法，流速控制在允许的范围之内，有利于降低噪声。水系统采用闭式系统，可减少水泵扬程，减少能耗。而后者适用于舒适性或工艺性的各类空调工程，如办公楼、学校、商店等。[关键词]综合服务性办公楼；中央空调；空气水系统；全空气系统1 本科毕业设计摘要oneofficeairconditioningsystemdesigninHangzhouAbstractAspeopletodayanincreasingdemandforarchitecture,airconditioningtechnologyalsoshouldbebornhowever,inbuildingindispensable.Especiallythecentralairconditioningtechnologygotwidely,comprehensiveservicebuilding,officeasourcountrycivilbuildingfirstmodernizelevelofbuilding,rightindoortemperature,humidity,air,windspeed,newnoiseandthedustyconcentrationofdemanding.Afterthebuildingadoptscentralairconditioningandtheenergyconsumptionofthelocalairconditioningeffect,cost,comparedwithlargerengineering,centralairconditioningthanlocalairconditioningmoreenergy-efficient,costless.Thisdesignobjectisawonderfulcollectionbusiness,officeandotherfunctionsintoanintegratedserviceoffices,giventheadvantagesofcentralairconditioning,thecentralairconditioningsummerandcooling,heatinwintercoldloadusinghourlycoldloadcoefficientmethodcalculation,thebuilding345.3kwloadfortotalcold.Duetothesizeoftheroomsizenotunified,sopartofindependentadoptfan-coilunitplusfreshairwatersystem,airconditioningmodeusedonlyaspartofthewholesetlooseflowofairsystemforairconditioningmode.Amongthemtheformerairusesthestraightintotypeintoindoor,freshairfan-coilmouthandtiedforairsupply,canavoidthebackinFengKouChuwhenstopdustblowinginindoor,healthconditionsaregood.Sendductwithalowsupply,pipelinedesignusesassumevelocitymethod,velocitycontrolinpermittedrange,whichhelpsreducenoise.Watersystemusesclosesystem,canreducewaterpumphead,reduceenergyconsumption.Thelatterappliestocomfortorallkindsofairconditioningengineeringtechnology,suchasofficebuildings,schools,shops,etc.【Keywords】Comprehensiveserviceofficebuilding；Thecentralairconditioning；Airwatersystem；All-airsystem1 本科毕业设计正文1设计总说明1.1建筑物基本情况介绍　　杭州市区中心地理坐标为北纬30°16′、东经120°12′。　　杭州市某办公楼位于杭州市中心，共五层，其中第一、二、三层为营业大厅，其余两层为办公室。建筑层高3.6米。各楼层的房间布置及使用面积如下：表1各楼层房间布置楼层需要进行空气调节的房间使用面积（）一楼一个营业大厅543.6二楼一个营业大厅586.8三楼一个营业大厅586.8四楼北区10个办公室21.6*10南区5个大办公室、44.64*52个小办公室36*2五楼北区10个办公室21.6*10南区6个小办公室34.128*61个大办公室361.2计算参数的选择与设计标准1.2.1室外计算参数的选择夏季：干球温度TW=34℃，湿球温度Ts=28.2℃，相对湿83%，大气压力0.10053MPa夏季室外风速为3.2m/s冬季：干球温度TW=-4℃，相对湿度75%，大气压力0.1025MPa，冬季室外风速3.3m/s。1.2.2室内计算参数的选择表2各个房间室内空气设计参数房间种类夏季冬季新风量（m/人.h）干球温度（℃）相对湿度（%）风速（m/s）干球温度（℃）相对湿度（%）风速（m/s）营业大厅26-2855-650.2-0.516-1830-500.1-0.3>8.5办公室26-28<65<0.318-20不规定<0.220-301.2.3房间负荷计算参数的选择（1）外墙类型的选型1 本科毕业设计正文δ=200mmkω=0.86W/(m2·k)ε=1.9hβ=0.68υf=1.2图1外墙类型（2）由于整个室内除楼梯和小部分房间没设空调外其它均设空调系统，为计算方便所以内强传热都不给予考虑，应该符合设计要求。（3）屋面类型的选型δ=160mmkω=0.49W/(m2·k)ε=1.3hβ=0.37υf=2.0图2屋面类型（3）外门、玻璃窗的选型及遮阳采用的玻璃窗均用单层吸热玻璃钢窗，尺寸为1.5m×2m，窗内挂淡蓝色布帘，没有外遮阳。外门采用带玻璃的双层金属框门，尺寸为2m×2.5m1 本科毕业设计正文2夏季冷负荷的计算夏季冷负荷的计算采用冷负荷系数法，冷负荷通常包括以下几方面：（1）由于太阳辐射透过玻璃窗引起的负荷和室内外空气温差经围护结构传热引起的负荷；（2）人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散热所引起的负荷。得湿量主要为人体散湿量和工艺过程与工艺设备散出的湿量。房间冷、湿负荷量的计算必须以室外气象参数和室内要求维持的气象条件为依据。2.1夏季冷负荷计算方法2.1.1外墙瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下,外墙瞬变传热形成的逐时冷负荷可按下式计算：（2—1）式中—外墙和屋顶的计算面积，m2；—外墙和屋顶的传热系数,W/(m·K)；根据外墙的不同类型在文献[1]中给出，查表可得=1.95；△tτ-ε—负荷温差。2.1.2外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷，可下式计算：（2—2）式中　—窗口面积，m2；—玻璃窗的传热系数，W/(m2·K)；可由文献[2]查得,再根据窗框和遮阳等不同情况按表10修正。得单层玻璃的传热系数=5.94；△tτ—计算时刻的负荷温差，℃。2.1.3透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：（2—3）式中　F—窗口面积，m2；xg—窗的有效面积系数，单层钢窗取0.85；xd—地点修正系数，见参考文献[1]；Cn—窗内遮阳设施遮阳系数，浅蓝布帘为0.60；40 本科毕业设计正文Cs—窗玻璃的遮挡系数，单层5mm厚玻璃为0.93；Jj.τ—窗计算时刻负荷强度。2.1.4设备散热形成的冷负荷电子设备散热得热(2—4)式中―利用系数取0.9；―同时使用系数取0.8；－负荷系数取1.0；η－效率取0.76；N－电子设备的功率[2]，kW。2.1.5照明散热形成的冷负荷室内照明设备散热属于稳定得热，只要电压稳定，这一得热量是不随时间变化的。但照明所散出的热量同样由对流和辐射两种成分组成，照明散热形成的瞬时冷负荷同样低于瞬时得热。根据照明灯具的类型和安装方式不同，其得热计算式分别如下：白炽灯(2—5)荧光灯(2—6)式中N—照明灯具所需功率，kW；n1—镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0；n2—灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内，取n2=0.5～0.6，而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，取n2=0.6～0.8，本设计取0.8[3]。2.1.6人体散热形成的冷负荷本建筑物各房间主要是提供办公用途，按轻度劳动计算，人数估计确定，冷负荷计算式为：（2—7）其中q—不同室温和劳动性质成年男子显热散热热量；n—室内全部人数；n’—群集系数，取0.89；人体散湿量应同样考虑和计算，成年男子散湿量亦可直接由参考文献[3]中查到。40 本科毕业设计正文2.2各层冷负荷计算2.2.1一层各房间冷负荷计算表3北墙冷负荷参数时刻tKW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.86182.37459.418:0085250.49:0095906.710:0010656311:0010656312:00117219.313:00117219.314:00127875.615:00127875.616:00117219.317:00117219.318:0010656319:00106563表4西外墙冷负荷参数时刻tKW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.8652.567316.48:008361.69:009406.810:0011497.211:0012542.412:001567813:0017768.414:0019858.815:0019858.816:0018813.617:0017768.418:0016723.219:001567840 本科毕业设计正文表5东外墙冷负荷参数时刻tKW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.8652.5616723.28:0016723.29:0016723.210:0016723.211:0016723.212:0016723.213:001567814:001567815:0014632.816:0013587.617:0012542.418:0011497.219:0010452表6南外墙冷负荷参数时刻tKW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.86182.374594.18:0095906.79:0010656310:00117219.311:00127875.612:00127875.613:00138531.914:00138531.915:00127875.616:00127875.617:00117219.318:0010656319:00106563表7北外窗瞬时传热冷负荷参数时刻tKW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:005.7363.4697.78:004.2861.89:005.2106710:006.21272.211:007.11456.912:0081641.613:008.61764.714:009.11867.315:009.31908.416:009.31908.417:009.11867.318:008.61764.719:007.81600.640 本科毕业设计正文表8西外窗瞬时传热冷负荷参数时刻tKW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:005.733.458.28:004.271.89:005.288.910:006.210611:007.1121.412:008136.813:008.6147.114:009.1155.615:009.315916:009.315917:009.1155.618:008.6147.119:007.8133.4南门G1=n1v1p0=0.6×543.6×3.6×1.15=1350.3(W/℃)G2=n2v2p0=50×1×1.15=57.5(W/℃)Q=0.28(G1+G2)(tw-tn)=0.28×(1350.3+57.5)×（34-26)=3153.4（W）表9北外窗日射得热冷负荷参数时刻t(W/m2)F(m2)(W)7:0057.06362054.28:0054.061946.29:0063.062270.210:0074.062666.211:0082.062954.212:0087.063134.213:0087.063134.214:0083.062990.215:0075.062702.216:0066.062378.217:0068.062450.218:0070.062522.219:0027.06974.240 本科毕业设计正文表10西外窗日射得热冷负荷参数时刻t(W/m2)F(m2)(W)7:0028.95386.98:0045.95137.99:0059.95179.910:0072.95218.911:0081.95245.912:0086.95260.913:00114.95413.914:00249.95749.915:00341.951025.916:00391.951175.917:00374.951124.918:00291.95875.919:00108.95326.9有100个白炽灯表11照明设备冷负荷参数时刻tn1NXQ7:000.619008:000.39444.69:000.72820.810:000.81923.411:000.86980.412:000.891014.613:000.911037.414:000.931060.215:000.941071.216:000.95108317:000.961094.418:000.961094.419:000.961094.4在一层的人有136人40 本科毕业设计正文表12人员散热冷负荷参数时刻tn/人单位显热负荷系数单位潜热Q(W)7:001360.8900.8908:000.53510.29:000.785475.810:000.855967.311:000.896248.112:000.926458.713:000.936528.914:000.956669.315:000.956669.316:000.966739.517:000.976809.718:000.976809.719:000.976809.7查文献可知在26℃时成年男子在商场时的湿量为194g/h，所以一层的湿负荷为W=194g/h×136=26384g/h。qs=543.6×13=7066.8表13设备冷负荷参数时刻tqsXQ7:007066.8008:000.775441.49:000.96360.110:000.936572.111:000.956713.512:000.966784.113:000.976854.814:000.976854.815:000.986925.516:000.986925.517:000.986925.518:000.986925.519:000.996996.140 本科毕业设计正文表14一层负荷计算汇总北墙传热西墙传热东墙传热南墙传热北窗瞬时西窗瞬时北窗日射西窗日射照明散热人体散热设备散热总和7:00459.41316.4723.24594.1697.758.22054.286.90008990.118:005250.4361.6723.25906.7861.871.81946.2137.9444.63510.25441.424655.89:005906.7406.8723.26563106788.92270.2179.9820.85475.86360.129862.410:006563497.2723.27219.31272.21062666.2218.9923.45967.36572.132728.811:006563542.4723.27875.61456.9121.42954.2245.9980.46248.16713.534424.612:007219.3678723.27875.61641.6136.83134.2260.91014.66458.76784.13592713:007219.3768.46788531.91764.7147.13134.2413.91037.46528.96854.837078.614:007875.6858.86788531.91867.3155.62990.2749.91060.26669.36854.838291.615:007875.6858.8632.87875.61908.41592702.21025.91071.26669.36925.537704.316:007219.3813.6587.67875.61908.41592378.21175.910836739.56925.536865.617:007219.3768.4542.47219.31867.3155.62450.21124.91094.46809.76925.53617718:006563723.2497.265631764.7147.12522.2875.91094.46809.76925.534485.919:00656367845265631600.6133.4974.2326.91094.46809.76996.132191.3由表14可知在下午2点的负荷最大。2.2.2二、三层冷负荷计算二、三层有136个人，有100个白炽灯40 本科毕业设计正文表15二、三层负荷计算汇总北墙传热西墙传热东墙传热北窗瞬时西窗瞬时南窗瞬时东窗瞬时照明散热人体散热设备散热总和7:00814116.358.12396.517373883.3884.90009890.18:001005.5143.671.82270.5275.76682.71100.9444.63510.25441.420946.99:001244.9177.888.92648.5359.79171139.9820.85475.86360.126487.410:001484.32121063109.5437.713370.1986.9923.45967.36572.133169.311:001699.7242.8121.43446.5491.717724.6686.9980.46248.16713.538355.612:001915.2273.6136.83656.5521.720213449.91014.66458.76784.141424.113:002058.8294.1147.13656.5851.720057.4380.91037.46528.96854.841867.614:002178.5311.2155.63488.51499.717258.1329.91060.26669.36854.839850.815:002226.4318.11593152.52051.713525.6281.91071.26669.36925.536381.216:002226.4318.11592774.52351.710881.7233.910836739.56925.533693.317:002178.5311.2155.62858.52249.77926.9173.91094.46809.76925.530683.918:002058.8294.1147.12942.51751.74816.5110.91094.46809.76925.526951.219:001867.3266.8133.41136.5653.72639.265.91094.46809.76996.121663由表15可知在下午1点的负荷最大。查文献可知在26℃时成年男子在商场时的湿量为194g/h，所以二三层的湿负荷为W=194g/h×136=26384g/h。2.2.3四层各房间冷负荷计算房间401有8个人，8个白炽灯40 本科毕业设计正文表16房间401负荷计算汇总西墙传热西窗瞬时西窗得热照明散热人体散热设备散热总和7:00108.558.186.9000253.58:0012471.8137.9164.81034.6417.61950.79:00139.588.1179.93041561.6597.62870.710:00170.5106218.9342.41678.7633.63150.111:00201.5121.4245.9363.21756.8655.2334412:00232.5136.8260.93761795.8669.63471.613:00263.5147.1425.93841834.9676.83732.214:00294.5155.6749.9392.81854.46844131.215:00294.51591023.9396.81873.9691.24439.316:002791591175.9401.61873.9691.24580.617:00263.5155.61124.9405.61893.4698.44541.418:00248147.1875.9405.61893.4698.44268.419:00232.5133.4326.9405.61913698.43709.8由表16可知在下午4点的负荷最大。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×8=872g/h[4]。房间402有4个人，4个白炽灯表17房间402负荷计算汇总北墙传热北窗瞬时北窗得热照明散热人体散热设备散热总和7:0077.7171.258.10003078:0088.8162.271.882.4217.3208.8831.39:0099.9189.288.9144780.8298.81601.610:00111222.2106181.4839.4316.81776.811:00111246.2121.4193.2878.4327.61877.812:00122.1261.2136.8188897.9334.81940.813:00122.1261.2147.1194917.5338.41980.314:00133.2249.2155.6196.4927.23422003.615:00133.2225.2159198.4937345.61998.416:00122.1198.2159200.8937345.61962.717:00122.1204.2155.6202.8946.7349.21980.618:00111210.2147.1202.8946.7349.2196719:0011181.2133.4202.8956.5349.21834.1由表17可知在下午2点的负荷最大。而房间404,406,408,410,412,414,416,418,420都是和房间402的计算负荷是一样的。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×4=436g/h。房间403有10个人，10个白炽灯40 本科毕业设计正文表18房间403负荷计算汇总南窗瞬时南窗得热照明散热人体散热设备散热总和7:00503.93700.60004204.58:00622.46368.22061293.2300.78790.59:00770.68789.43801952430.312322.310:00918.412740.84282098.4456.216641.811:001052.216890.44542196471.721064.312:001185.619261.64702244.8482.123644.113:001274.519113.44802293.6487.323648.814:001348.616445.76912318492.521295.815:001378.212889.94962342.4497.717604.216:001378.21036.95022342.4497.75757.217:001348.67553.85072366.8502.81227918:001274.54589.85072366.8502.89240.919:00115625155072391.2502.87072由表18可知在下午1点的负荷最大。而房间405，407,411,413都是和房间403的计算负荷是一样的。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×10=1090g/h。房间409有8个人，8个白炽灯表19房间409负荷计算汇总南窗瞬时南窗得热照明散热人体散热设备散热总和7:00503.93700.60004204.58:00622.46368.2164.81034.6417.68607.69:00770.68789.43041561.6597.612023.210:00918.412740.8342.41678.7633.616313.911:001052.216890.4363.21756.8655.220717.812:001185.619261.63761795.8669.623288.613:001274.519113.43841834.9676.823283.614:001348.616445.7392.81854.468420725.515:001378.212889.9396.81873.9691.21723016:001378.21036.9401.61873.9691.25381.817:001348.67553.8405.61893.4698.411899.818:001274.54589.8405.61893.4698.48861.719:0011562515405.61913698.46688由表19可知在中午12点的负荷最大。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×8=872g/h。2.2.4五层各房间冷负荷计算40 本科毕业设计正文表20501屋顶负荷计算汇总KW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.4944.610218.58:0011240.49:0012262.210:0013284.111:0014305.912:0015327.813:0015327.814:0015327.815:0014305.916:0014305.917:0013284.118:0012262.219:0011240.4房间501有8个人，8个白炽灯表21房间501负荷计算汇总西墙传热西窗瞬时西窗得热照明散热人体散热设备散热屋顶负荷总和7:00108.558.186.9000218.54728:0012471.8137.9164.81034.6417.6240.42191.19:00139.588.1179.93041561.6597.6262.23132.910:00170.5106218.9342.41678.7633.6284.13434.211:00201.5121.4245.9363.21756.8655.2305.93649.912:00232.5136.8260.93761795.8669.6327.83799.413:00263.5147.1425.93841834.9676.8327.8406014:00294.5155.6749.9392.81854.4684327.8445915:00294.51591023.9396.81873.9691.2305.94745.216:002791591175.9401.61873.9691.2305.94886.517:00263.5155.61124.9405.61893.4698.4284.14825.518:00248147.1875.9405.61893.4698.4262.24530.619:00232.5133.4326.9405.61913698.4240.43950.2由表21可知在下午4点的负荷最大。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×8=872g/h。40 本科毕业设计正文表22502屋顶负荷计算汇总KW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.4921.610105.88:0011116.49:001212710:0013137.611:0014148.212:0015158.813:0015158.814:0015158.815:0014148.216:0014148.217:0013137.618:001212719:0011116.4房间502有4个人，4个白炽灯表23房间502负荷计算汇总西墙传热西窗瞬时西窗得热照明散热人体散热设备散热屋顶负荷总和7:0077.7171.258.1000105.8412.88:0088.8162.271.882.4217.3208.8116.4947.79:0099.9189.288.9144780.8298.81271728.610:00111222.2106181.4839.4316.8137.61914.411:00111246.2121.4193.2878.4327.6148.2202612:00122.1261.2136.8188897.9334.8158.82099.613:00122.1261.2147.1194917.5338.4158.82139.114:00133.2249.2155.6196.4927.2342158.82162.415:00133.2225.2159198.4937345.6148.22146.616:00122.1198.2159200.8937345.6148.22110.917:00122.1204.2155.6202.8946.7349.2137.62118.218:00111210.2147.1202.8946.7349.2127209419:0011181.2133.4202.8956.5349.2116.41950.5由表23可知在下午2点的负荷最大。而房间504，506，508,510,512,514,516,518,520都是和房间502的计算负荷是一样的。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×4=436g/h[5]。40 本科毕业设计正文表24503屋顶负荷计算汇总KW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.493610176.48:00111949:0012211.710:0013229.311:001424712:0015264.613:0015264.614:0015264.615:001424716:001424717:0013229.318:0012211.719:0011194房间503有8个人，8个白炽灯表25房间503负荷计算汇总西墙传热西窗瞬时西窗得热照明散热人体散热设备散热屋顶负荷总和7:00182116.3149.8000176.4624.58:00234143.6257.8164.81034.6417.61942446.49:00260177.8353.83041561.6597.6211.73466.510:00286212325.8342.41678.7633.6229.33707.811:00312242.8683.8363.21756.8655.22474260.812:00312273.6779.83761795.8669.6264.64471.413:00338294.1773.83841834.9676.8264.64566.214:00338311.2665.8392.81854.4684264.64510.815:00312318.1521.8396.81873.9691.22474360.816:00312318.1419.8401.61873.9691.22474263.617:00286311.2305.8405.61893.4698.4229.34129.718:00260294.1185.8405.61893.4698.4211.7394919:00260266.8102.8405.61913698.41943840.6由表25可知在下午1点的负荷最大。而房间505,507,509,511,513都是和房间503的计算负荷是一样的。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×8=872g/h。40 本科毕业设计正文表26屋顶负荷计算汇总KW/(m2.K)F(m2)（K）(W)7:000.49736.31036088:00113968.89:00124329.610:00134690.411:00145012.212:0015541213:0015541214:0015541215:00145051.216:00145051.217:00134690.418:00124329.619:00113968.8表27四层负荷计算汇总401402，404,406,408,410,412,414,416,418,420403，405,407,411，413409总和7:00253.53074204.54204.528550.58:001950.7831.38790.58607.662823.89:002870.71601.612322.312023.292521.410:003150.11776.816641.816313.912044111:0033441877.821064.320717.8148161.312:003471.61940.823644.123288.6164388.713:003732.21980.323648.823283.6165062.814:004131.22003.621295.820725.5151371.715:004439.31998.417604.217230129674.316:004580.61962.75757.25381.858375.417:004541.41980.61227911899.897642.218:004268.419679240.98861.779004.67:003709.81834.17072668864098.8由表27可知四层在下午1点的负荷最大。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×106=11554g/h[7]。40 本科毕业设计正文表28五层负荷计算汇总501502,504,506,508,510,512,514,516,518,520503,505,507,509,511,513屋顶负荷总和7:00253.5307448.136089620.18:001950.7831.32252.43968.827746.99:002870.71601.63254.84329.642745.110:003150.11776.83478.54690.446479.511:0033441877.84013.85012.25121712:003471.61940.84206.8541253532.413:003732.21980.34301.6541254756.814:004131.22003.64246.2541255056.415:004439.31998.44113.85051.254157.316:004580.61962.74016.65051.253358.417:004541.41980.63900.44690.452440.218:004268.419673737.34329.650691.819:003709.81834.13646.63968.847899.2由表28可知五层在下午2点的负荷最大。查文献可知在26℃时成年男子在办公室的湿量为109g/h，所以房间的湿负荷为W=109g/h×96=10464g/h。40 本科毕业设计正文3空调系统的选择及各房间风量与气流组织计算3.1空调系统的选择在本建筑中由于一层各部分空间的面积较大,且人流量较大，如大厅厨房西餐备餐厅等，所以采用散流器的全空气系统，二层以上的房间是小面积的客房、人流量较小，而且使用时间不一定，为了能单独控制各房间的空调开关，所以这部分采用风机盘管加独立新风系统。目前，风机盘管加新风系统被广泛应用在公共建筑中，它有以下优点：与集中式全空气系统比较,可节省空间,从而可满足建筑层高所限的要求；布置灵活,各房间能单独调节控制,房间在不住人时可关掉机组,不影响其他房间的使用；可节省运行费用,运行费用与单风道集中式系统相比约低20%--30%,而综合投资费用大体相同,甚至略低。在这同时，发现了其存在着一些缺点：风机盘管运行时间长了，就会在盘管表面积存湿垢，产生霉菌的问题；如果新风通入风机盘管和回风混合经盘管再处理时，一旦风机盘管停止运转，新风通过回风口吹出，会将过滤器上的灰尘吹入室内，从而影响空调房间的空气品质。因此，设计时要处理好新风和回风的组织形式，在本次设计中采用新风和风机盘管并联送风处理的方式。3.2各房间风量计算对于舒适性空调且层高≤5m，送风温差设为Δto=80C,则送风温度为to=18±10C,室内设计温度为tN=26±10C,室内相对湿度φN=55±5%。查参考文献[1]表2-18，换气次数应在5次/h左右。查参考文献[1]附录1－2湿空气焓湿图得=11.68g/kg,=56.04kJ/kg通过联解以下方程可以求出、、三个未知数。（3—1）（3—2）（3—3）其中N代表室内状态点，W代表室外状态点，O代表送风状态点[8]。40 本科毕业设计正文3.2.1房间风量计算以四层雅间401为例进行风量计算（1）风量计算：房间的最大冷负荷出现在16：00点，Q为4580.6W，含湿量w为872g/s，由上述公式可得：ε=5.3；查得；=48.80kJ/kg总风量为：G=2461.2kg/h（2）新风量计算：max{30×8，0.1×2461.2}=246.1kg/h房间体积为V=129.6m3则换气次数为n=G/V=2461.2÷129.6=19次/h满足要求。3.2.2其余各房间风量计算其余各房间方法雷同，结果见下表表29各房间风量计算房间名称401402，404,406,408,410,412,414,416,418,420403，405,407,411，413409501502,504,506,508,510,512,514,516,518,520503,505,507,509,511,513冷负荷W4580.62003.623648.823288.64886.52162.44566.2湿负荷g/h8724361090872872436872热湿比18910.716543.578106.196145.620173.617854.718851.3kJ/kg55.555.555.555.555.555.555.5kJ/kg48.848.848.848.848.848.848.8风量/kg/h2461.21076.612706.812513.32625.61161.92453.5面积m23621.644.6363621.634.18换气次数/次/h19142020201520新风量/kg/h246.11201270.71251.3262.6120245.440 本科毕业设计正文表30各层风量计算房间名称一层二、三层四层五层冷负荷W4144541867.6165062.855056.4湿负荷g/h26384263841155410464热湿比56555712.751460.318941.4kJ/kg55.555.555.555.5kJ/kg45.545.548.848.8风量/kg/h14920.215072.388690.529582.5面积m2543.6586.8511.2456.8换气次数/次/h771818新风量/kg/h408040808869.12958.33.2.3气流组织计算以房间401为例：（1)送风采用侧送风方式，送风口选用双层活动百叶窗型式，特性系数m=3.4m=2.4房间长宽高为A=4.76m,B=6.96m,H=3.6m,风口布置在宽度B方向上，风口离墙为0.5m射程为x=A-0.5=4.26m,紊流系数为a=0.14。送风温差为Δts=80C,Δtx=±10C。（2)确定送风速度：假设送风速度v0=2m/s射流自由度：0=最大允许送风速度V0=，所以取v0小于V0且在防止风口噪声的流速5∽7.5m/s之内，所以满足要求。（3)确定送风口数目N：考虑到空调精度要求较高，因而轴心温差Δtx取为空调精度的0.6倍，即Δtx=0.6*1=0.60CΔtx/Δt0SQRT(Fn)/d0=0.6/824=1.8查空调设计手册得无因次距离x’=0.21，将其代入公式中得：N=取整N=3个(4)确定送风口尺寸：每个送风口面积为确定送风口尺寸为：长宽=160120.面积当量直径为40 本科毕业设计正文(5）校核贴附长度：从参考文献查得=38贴附长度，大于射程4.26，所以满足设计要求。(6）校核房间高度：设定工作高度为2.8，设定风口底边至定棚距离w为0.5，则H=h+w+0.07x+0.3=2.8+0.5+0.074.26+0.3=3.9，所以设计要求房高3.9，大于给定房高3.6，所以满足要求[9]。表31各房间气流组织计算结果表房间401402，404,406,408,410,412,414,416,418,420403，405,407,411，413409501502,504,506,508,510,512,514,516,518,520503,505,507,509,511,513进深m4.765.765.964.764.765.765.96开间m6.963.366.966.966.963.366.96高m3.63.63.63.63.63.63.6气流射程m4.265.265.264.264.265.265.26送风温差℃8888888送风速度m/s223.53.5222射流自由度2423.910.614.123.223.910.6允许最大送速m/s8.648.65.045.078.48.63.8txt0*SQRT(Fn)/d01.81.81.051.061.741.80.79无因次距离0.210.210.210.210.210.210.21风口个数3.10.982.344.063.10.982.03风口取值3134312风口面m20.0110.0170.0350.0250.0120.0170.017当量直径m0.1180.1470.2110.1780.1240.1470.147风口mm×尺寸mm160160200160160160160120120200160120120120续表3140 本科毕业设计正文房间401402，404,406,408,410,412,414,416,418,420403，405,407,411，413409501502,504,506,508,510,512,514,516,518,520503,505,507,509,511,513AAr0.00250.00270.00460.00390.00240.00270.0027x/d038363133383636贴附长度m4.485.296.55.874.715.295.29校核高度m3.94.074.073.93.94.074.073.2.4对一层进行气流组织计算（1）散流器及送风系统选择：由于实验室空间较大，人流量较大，采用一次回风的全空气系统，用圆形直片式散流器平送风方式；（2）各房间散流器的布置：考虑技术夹层，由于层高为H=3.6m，假定中间夹层为0.6m，所以H=3m,则R=0.5L+(H-3)=0.5L布置34个散流器，3行14列间距m，R=0.5*6.3=3.15m每个散流器的送风量Ls=12633.5/34=371.6m3/h由流程R（间距）和每个散流器的送风量Ls查参考文献得：查R=3.15m，间距L=6.3m，Ls=371.6m3/h得：vs=2.59m/s，ds=350mm，vx/vs=0.10，Δtx/Δts=0.10则圆盘半径R0=ds=350mm送风口和喉部的间距H0=ds/2=350/2=175mmvx=0.10*2=0.20m/s，Δtx=0.10*6=0.600C<10C，满足设计要求[9]。]（1）散流器及送风系统选择：由于实验室空间较大，人流量较大，采用一次回风的全空气系统，用圆形直片式散流器平送风方式；（2）各房间散流器的布置：考虑技术夹层，由于层高为H=3.6m，假定中间夹层为0.6m，所以H=3m,则R=0.5L+(H-3)=40 本科毕业设计正文0.5L布置34个散流器，3行14列间距m，R=0.5*6.3=3.15m每个散流器的送风量Ls=12762.3/34=375.4m3/h由流程R（间距）和每个散流器的送风量Ls查参考文献得：查R=3.15m，间距L=6.3m，Ls=375.4m3/h得：vs=2.59m/s，ds=350mm，vx/vs=0.10，Δtx/Δts=0.10则圆盘半径R0=ds=350mm送风口和喉部的间距H0=ds/2=350/2=175mmvx=0.10*2=0.20m/s，Δtx=0.10*6=0.600C<10C，满足设计要求[10]。40 本科毕业设计正文4风机盘管与新风机组选型4.1风机盘管运行情况分析图3全空气系统空气调节过程在焓湿图上的表示根据选定的送风温差Δt，画出Δt线，该线与室内状态点N的热湿比线交与O点，即为送风状态点。图4风机盘管系统空气调节过程在焓湿图上的表示40 本科毕业设计正文在采用独立的新风系统供新风时，新风不负担室内负荷。在本系统中，新风送入房间后处理到室内空气焓值，该情况的焓湿图如下所示。室外新风由新风系统处理到机器露点L，其相对湿度为90%，再经过机器升温后到k点，室内回风由风机盘管处理到M点，由状态k及M混合可得到送风状态点O。根据下面含湿图，已知N点的=56.04kJ/kg，已知送风温差为8℃[11]。4.2风机盘管选型以401为例进行风机盘管选型计算：取风机升温为30C，由前计算知该房间总风量为0.684kg/s,送风状态点O的焓值为48.82kJ/kg，新风量为0.068kg/s，可以求出风机盘管的风量：则可以求得M点的焓值：风机盘管所提供的冷量为：查参考文献，选用风机盘管机组技术特性。该房间用一台FP-3.5风机盘管。该风机盘管技术性能如表所示：表32房间401风机盘管选型风机盘管型号：FP-3.5冷量2.000kW热量3.000kW风量100m3/h风口个数3单位风机功率供冷量45W水压力损失20kPa允许声级37dB（A）表33各房间风机盘管选型名称402，404,406,408,410,412,414,416,418,420403，405,407,411，413409501502,504,506,508,510,512,514,516,518,520503,505,507509,511,513总风量/kg/s0.2993.533.470.7290.3230.682新风量/kg/s0.0330.3530.3470.0730.0330.068in/kJ/kg56.0456.0456.0456.0456.0456.04io/kJ/kg48.8248.8248.8249.549.549.540 本科毕业设计正文续表33名称402，404,406,408,410,412,414,416,418,420403，405,407,411，413409501502,504,506,508,510,512,514,516,518,520503,505,507509,511,513风机盘管风量/kg/s0.2663.1773.1230.6560.290.614im/kJ/kg48.7248.7348.7349.3949.4149.41风机盘管负荷/kW1.9523.222.84.361.924.07型号FP-3.5FP-16FP-12.5FP-3.5FP-3.5FP-5个数N134312冷量/kW2.0007.4006.6002.0002.0002.800风量/m3/h35014001250350350500热量/kW3.00011.1009.9003.0003.0004.200单位风机功率供冷量/W454547454550水压力损失/kPa203834202024允许声级/dB（A）37484737373940 本科毕业设计正文4.3新风机组选型表34各层新风机组选型房间名称一层二、三层四层五层总负荷/kW41.44541.8676165.062855.0564总风量/m3/h14920.215072.388690.529582.5电源三相380V,50Hz室内机FVY500AMY1LFVY500AMY1LFVY400AMY1L×3+FVY500AMY1LFVY200AMY1L+FVY400AMY1L额定制冷容量KW505040502040尺寸（H×W×D）mm1870×1470×7201870×1470×7201870×1170×7201870×1470×7201670×950×5101870×1170×720运转音(制冷/制热)dB(A)646463645463重量Kg240240210240125210额定制冷容量KW505040502040室外机RY250KMY1L×2RY250KMY1L×2RY200KMY1L×2RY250KMY1L×2RY200KMY1L×3电源三相380V,50Hz运转音(制冷/制热)KW63/65(单机)63/65(单机)62/64(单机)63/65(单机)62/64(单机)尺寸（H×W×D）mm1440×1280×6901440×1280×6901220×1280×6901440×1280×6901220×1280×690重量Kg206×2206×2180×2206×2180×340 本科毕业设计正文5风管选型和风管水力计算经过处理的风要通过风道送到各个房间，而空调房间的送风量，送风速度能否达到要求，完全取决于风道系统内的压力分布及风机的工作状态。所以风道设计直接影响空调房间的气流组织和空调效果。计算其风管的最不利环路的阻力，根据此阻力选择合适的通风机。风管都使用调节阀，不用担心阻力不平衡。5.1风管水力计算概述5.1.1风管阻力计算主要步骤对风管进行设计，采用假定流速法。管道为矩形。假定流速法的设计计算步骤如下：绘制系统轴侧图，标注各段的长度和风量。选定最不利环节（一般是指最长或局部构件最多的分支管路）。选定流速，确定断面尺寸。计算各管段的单位长度摩擦阻力Rm和局部阻力Z。计算应丛最不利的环节开始。计算各段的总阻力，并检查并联管路的阻力平衡情况。5.1.2风管阻力计算在低速风管系统中，有最大流速的规定，假定送风主管最大流速为：5.0m/s，支送风支管最大流速为：3.0m/s，在设计中应使假定和实际风速不超过最大风速。风管内空气流动阻力主要包括摩擦阻力和局部阻力，下面分别分析这两个方面如何进行阻力计算：（1）摩擦阻力摩擦阻力主要是发生在流动的空气与风道内壁之间，摩擦阻力计算公式是：△P=RmL(Pa)（5—1）其中：Rm——比摩阻Pa/m；L——管道长度m。（2）局部阻力在风道系统中总是要安装一些特别的管件用以调节风管内的风速或调整风管内的风压、流量、流动方向等。典型的管件如弯头、三通、变径管、调节阀、风口等。局部阻力按下式计算：Z=（5—2）其中：ξ－局部阻力系数；40 本科毕业设计正文v－与ξ相对应的断面空气流速，m/s；ρ－空气密度，kg/m3[12]。5.2各层回路风管水力计算5.2.1一层回路风管水力计算图5一层风管布置图取一层左右边回路一段进行水力计算，1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11—12—13—14—15为最不利环路，逐段计算摩擦阻力和局部阻力。选定流速，确定断面尺寸.计算各管段的单位长度摩擦阻力Rm和局部阻力Z。计算应从最不利的环节开始。管段1--2(风量L=371.6m3/h,管长为3.6m假定流速3.5m/s)摩擦阻力部分：新风量为0.122m3/s，假定流速为3.5m/s，则算得风道断面尺寸为：F=0.122/3.5=0.034m2将F规格化,由附录13[6]查得尺寸为200×160mm，实际面积应为0.032m2,这时的实际流速为3.8m/s，流速当量直径=44.4mm，单位摩擦阻力=1.19Pa/m，管段1--2的摩擦阻力为：Z1=3.60.95=4.28Pa。局部阻力部分：该段的局部阻力有渐缩管，风叶调节阀和弯头。查文献[6]附录12得全开三叶风量调节阀ζ=0.52，活动百叶侧送风口ζ=2，弯头：ζ=0.20，渐缩管：ζ=0.37。得总局部阻力系数为∑ζ=0.52+2+0.2+0.37=3.09，所以总局部阻力为：Z=∑ζVρ/2=3.093.83.81.19/2=26.55Pa.管段1--2的总阻力为△P=4.28+26.55=30.83Pa其他管段同上计算各段管路40 本科毕业设计正文表35一层回路风管水力计算汇总表管段编号管长l（m）风量L（m3/s）a（mm）b（mm）实际流速v（m/s）单位长度磨擦阻力Rm（Pa/m）磨擦阻力Δpm（Pa）总局部阻力系数局部阻力Z（Pa）总阻力Δp=Δpm+Z（Pa）管路累计阻力1--23.60.1222001603.81.194.283.0926.5530.8330.832--33.60.2443202003.80.792.843.5720.3623.9354.763--43.60.3664002004.5713.63.5737.2840.8595.614--53.60.4884002504.880.953.423.5740.3943.96139.575--63.60.614003204.760.762.743.5730.7434.31173.886--73.60.7324003205.71.063.823.5761.4765.04238.927--80.850.8545003205.330.840.750.8510.1410.99249.918--941.7086304006.78140.378.58.87258.789--103.60.2443202003.80.792.843.0917.6220.71279.4910--113.60.4884002504.880.953.423.5740.3843.95323.4411--123.60.7324003205.71.063.823.5761.4765.04388.4812--133.60.9765003206.11.073.853.5771.0774.64463.1213--140.851.225004006.10.920.780.8514.5515.4478.5214--154.24.14812505006.640.612.562.3932.1434.53513.0540 本科毕业设计正文5.2.2二三层回路风管水力计算图6二三层风管布置图表36二三层回路风管水力计算汇总表管段编号管长l（m）风量L（m3/s）a（mm）b（mm）实际流速v（m/s）单位长度磨擦阻力Rm（Pa/m）磨擦阻力Δpm（Pa）总局部阻力系数局部阻力Z（Pa）总阻力Δp=Δpm+Z（Pa）管路累计阻力1--23.60.1222001603.81.194.283.0926.5530.8330.832--33.60.2443202003.80.792.843.5720.3623.9354.763--43.60.3664002004.5713.63.5737.2840.8595.614--53.60.4884002504.880.953.423.5740.3943.96139.575--63.60.614003204.760.762.743.5730.7434.31173.886--73.60.7324003205.71.063.823.5761.4765.04238.927--80.850.8545003205.330.840.750.8510.1410.99249.918--941.7086304006.78140.378.58.87258.789--103.60.2443202003.80.792.843.0917.6220.71279.4910--113.60.4884002504.880.953.423.5740.3843.95323.4411--123.60.7324003205.71.063.823.5761.4765.04388.4812--133.60.9765003206.11.073.853.5771.0774.64463.1213--140.851.225004006.10.920.780.8514.5515.4478.5214--154.24.14812505006.640.612.562.3932.1434.53513.055.2.3四层回路风管水力计算40 本科毕业设计正文图7四层风管布置图表37四层回路风管水力计算汇总表管段编号管长l（m）风量L（m3/s）a（mm）b（mm）实际流速v（m/s）单位长度磨擦阻力Rm（Pa/m）磨擦阻力Δpm（Pa）总局部阻力系数局部阻力Z（Pa）总阻力Δp=Δpm+Z（Pa）管路累计阻力1--21.350.122001603.751.161.563.226.129.329.32--31.350.232502004.61.271.713.24346.275.53--430.353202504.370.862.583.5729.3232.89108.394--50.50.474002504.70.891.453.231.4634.66143.055--60.350.54003203.90.50.1753.5713.5717.14160.196--71.350.624003204.840.781.053.5732.6236.19196.387--80.350.745003204.630.640.223.5724.4828.05224.438--91.70.775003204.810.691.173.5728.532.07256.59--100.90.865003205.370.850.773.239.2242.42298.9210--110.20.96303204.460.530.113.226.8730.07328.9911--121.10.986303204.860.640.73.5726.9830.55359.5412--131.11.076303205.310.750.823.5737.7541.32400.8613--140.51.16303205.460.790.43.5742.0445.61446.4714--152.21.186303205.820.891.963.248.2351.43497.915--160.51.36303206.451.070.543.5779.4683.03580.9316--170.51.346303206.651.140.573.5789.9893.55674.4817--181.21.456304005.750.730.883.5743.0846.65721.1340 本科毕业设计正文续表37管段编号管长l（m）风量L（m3/s）a（mm）b（mm）实际流速v（m/s）单位长度磨擦阻力Rm（Pa/m）磨擦阻力Δpm（Pa）总局部阻力系数局部阻力Z（Pa）总阻力Δp=Δpm+Z（Pa）管路累计阻力18--190.21.576304006.230.850.173.252.7955.99777.1219--202.51.66304006.340.882.23.5763.1466.71843.8320--210.11.728004005.370.580.063.5729.8533.42877.2521--220.71.758004005.470.590.413.228.2531.45908.722--231.351.798004005.590.620.843.23134.2942.923--240.11.998004006.220.760.083.5752.4856.05998.9524--252.42.028004006.310.781.873.5755.4459.011057.9625--260.12.1410004005.350.530.053.224.2727.471085.4326--270.752.1710004005.420.540.413.5728.3231.891117.3227--281.352.2810004005.70.60.813.5734.838.371155.6928--290.52.3710004005.930.650.323.5740.844.371200.0629--302.42.4410004006.10.681.633.240.4843.681243.7430--311.352.5610004006.40.7413.248.551.71295.4431--321.352.6812504005.360.490.663.222.5225.721321.1632--330.42.812504005.60.540.223.227.130.31351.465.2.4五层回路风管水力计算图8五层风管布置图40 本科毕业设计正文表38五层回路风管水力计算汇总表管段编号管长l（m）风量L（m3/s）a（mm）b（mm）实际流速v（m/s）单位长度磨擦阻力Rm（Pa/m）磨擦阻力Δpm（Pa）总局部阻力系数局部阻力Z（Pa）总阻力Δp=Δpm+Z（Pa）管路累计阻力1--21.460.0341201202.360.831.213.27.48.618.612--34.330.0681601602.660.713.073.578.9712.0420.653--40.40.1012001603.160.850.343.5715.1515.4936.144--51.460.1352002003.370.821.23.5716.6217.8253.965--60.680.1692502003.380.820.563.214.9915.5569.516--73.10.2022502004.040.983.043.5728.5531.59101.17--80.50.2352502503.760.760.383.5719.1719.55120.658--91.460.2692502504.30.971.423.229.731.12151.779--100.680.3033202503.780.660.453.215.0915.54167.3110--113.10.3363202504.20.82.483.5725.1927.67194.9811--120.50.3693203204.610.950.483.5736.0436.52231.512--131.460.4034003203.150.350.513.576.26.71238.2113--140.680.4375003202.730.840.573.5711.211.77249.9814--153.10.4715003202.940.892.763.212.3115.07265.0515--160.50.5056303202.50.790.3953.27.98.295273.34516--171.460.5396303202.670.891.33.210.1511.45284.79517--180.680.5736303202.841.070.733.5715.416.13300.92518--193.10.6076304002.410.732.263.26.789.04309.96519--200.50.6416304002.540.850.433.28.779.2319.16520--211.460.6756304002.680.881.283.210.1111.39330.55521--220.680.7096304002.810.920.633.211.6212.25342.80522--233.10.7436304002.940.962.983.5714.8117.79360.59540 本科毕业设计正文续表38管段编号管长l（m）风量L（m3/s）a（mm）b（mm）实际流速v（m/s）单位长度磨擦阻力Rm（Pa/m）磨擦阻力Δpm（Pa）总局部阻力系数局部阻力Z（Pa）总阻力Δp=Δpm+Z（Pa）管路累计阻力23--241.350.7776305002.470.720.973.27.038368.59524--251.350.8116305002.570.781.053.28.249.29377.88525--260.40.8456305002.680.840.343.29.659.99387.87540 本科毕业设计正文6水管的布置及水力计算6.1水系统的选择该建筑四层到五层的房间采用风机盘管加独立新风系统，而对于风机盘管的水系统采用三管制（供、回、凝水管各一根）。为了使系统阻力平衡，使水力工况稳定，水系统水平采用异程式，阻力不平衡时用平衡阀来平衡系统阻力。另外，该系统采用闭式系统。闭式系统中的冷媒水在系统中循环，不与大气接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，并有排气和泄水装置。这种管路系统不易产生污垢和腐蚀，系统简单，由于不需要克服系统静水压头，循环水泵压力低，耗电量较小。由于没有贮水箱，不需要另设水泵等，因而投资省，经济性好。设计中水流量均按机组确定。系统中循环水量为定值，不需要变流量定压控制[13]。6.2水系统的阻力计算公式6.2.1阻力损失计算给水管网的阻力损失：（1）管段的沿程损失：（6-1）其中hy——管段的沿程水头损失，kPa；i——单位长度的沿程水头损失，kPa/m；L——管段长度，m。（2）由于在实际工程中给水管网的局部水头损失，一般不作详细计算，可按管网沿程水头损失的百分数采用，生活、生产、消防共用给水管网为20％[14]。6.3水系统计算6.3.1四层水系统计算40 本科毕业设计正文图9四层水管布置图表39四层水管最不利环路阻力计算管段流量m3/h管径DN流速m/s管长m实际流速m/s沿程阻力系数Pa/m沿程阻力Pa局部阻力损失Pa该管段总损失Pa1--21.2651.51.31.35451608.85121.77730.622--32.41001.51.11.35276372.674.52447.123--43.61251.51.13208624124.8748.84--54.81251.51.40.520810420.8124.85--65.141251.51.50.3520872.814.5687.366--76.341501.51.31.35166224.144.82268.927--87.541501.51.50.3516658.111.6269.728--97.881501.51.61.7166282.256.44338.649--108.841501.51.80.9166149.429.88179.2810--119.181501.51.90.216633.26.6439.8411--1210.142001.51.21.1111122.124.42146.5212--1311.12001.51.31.1111122.124.42146.5213--1411.442001.51.30.511155.511.166.614--1512.42001.51.42.2111244.248.84293.0415--1613.62001.51.60.511155.511.166.616--1713.942001.51.60.511155.511.166.617--1815.142001.51.71.2111133.226.64159.8418--1916.3420021.90.2195397.846.819--2016.6820021.92.5195487.597.558520--2117.8820022.10.119519.53.923.421--2218.2220022.10.7195136.527.3163.822--2319.4225021.41.35148199.839.96239.7623--2420.6225021.50.114814.82.9617.7624--2520.9625021.52.4148355.271.04426.2425--2622.1625021.60.114814.82.9617.7626--2722.525021.60.7514811122.2133.227--2823.725021.71.35148199.839.96239.7628--2924.925021.80.51487414.888.829--3026.125021.92.4148355.271.04426.2430--3126.82250221.35148199.839.96239.7631--3227.54250221.35148199.839.96239.7632--339.93150220.5291145.529.1174.66.3.2五层水系统计算40 本科毕业设计正文图10五层水管布置图表40五层水管最不利环路阻力计算管段流量m3/h管径DN流速m/s管长m实际流速m/s沿程阻力系数Pa/m沿程阻力Pa局部阻力损失Pa该管段总损失Pa1--20.455010.81.46339494.9499593.942--30.96510.94.32461057.8211.561269.363--41.258010.90.419778.815.7694.564--51.78011.21.5197295.559.1354.65--62.158011.50.7197137.927.58165.486--72.4910011.13.1151468.193.62561.727--82.831001.51.30.527613827.6165.68--93.281001.51.51.527641482.8496.89--103.731001.51.70.7276193.238.64231.8410--114.071251.51.23208624124.8748.811--124.411251.51.30.520810420.8124.812--134.861251.51.41.520831262.4374.413--145.411501.51.10.316649.89.9659.7614--155.751501.51.2316649899.6597.615--166.091501.51.20.316649.89.9659.7616--176.541501.51.31.516624949.8298.817--186.991501.51.40.416666.413.2879.6818--197.331501.51.5316649899.6597.619--207.671501.51.60.316649.89.9659.7620--218.121501.51.71.516624949.8298.821--228.571501.51.70.416666.413.2879.6822--238.9115021.82.4291698.4139.68838.0823--249.2515021.91.4291407.481.48488.8824--259.59150221.2291349.269.84419.0425--269.93150220.5291145.529.1174.66.4膨胀水箱的选型膨胀水箱一般设置在系统的最高点处，通常接在循环水泵的吸水口附近的回水干管上。其作用是收容和补偿系统中的水量。膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大的水温变化幅度决定的，可用下式计算确定：（m3）（7—3）式中Vp——膨胀水箱的有效容积（即由信号管到溢流管之间高度差内的体积m3）；α——水的体积膨胀系数，α=0.0061/℃；40 本科毕业设计正文Vs——系统内的水容量，取31.2，m3；——最大的水温变化值，10℃[15]。故建筑膨胀水箱的选择：Vp=31.2×0.006×10=0.03744m3由文献[6]中查得，采用圆形膨胀水箱，其规格尺寸与配管的公称直径由下表所示。表41膨胀水箱规格尺寸与配管的公称直径表水箱形式圆形水箱配管的公称直径DN溢水管50型号6排水管32公称容积m30.8膨胀管32有效容积m30.83信号管20外形尺寸mm内径D1000循环管25高H1000水箱自重kg193.840 本科毕业设计正文小结通过这次设计，我对在课堂上所学的东西有了进一步地理解，使我在学习空调工程时遗留的问题得以解决并且使我的知识系统化、条理化，且对空气调节有了更深刻的体会。同时也学了课堂上学不到的知识，在设计过程中从设计的前期资料准备到设计的理论计算，从方案的对比和选取到方案的确定，我大量的查阅和学习空调的设计有关规范、手册，例如，对房间冷负荷的计算，各管路的流速选定以及管径的最终确定，制冷机组的选择，风管和水管的水力计算，风机盘管和新风机组的选型等等，虽然在设计过程碰到众多困难，但只要你不怕它，勇于迎难而上加上同学和张艳老师一起讨论以及自己的思考，绝大部分的问题都能解决的。同时，本设计存在很多不足。例如，在管路阻力平衡上没有做太大的计算。但总的说来，通过设计中的每一个步骤，我充分系统的理解了空调工程设计的全过程，系统全面的归纳了自己的知识体系，我树立了正确的设计思想，综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力和自己的动手动脑能力也有所提高。40 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