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建环毕业设计说明书DOC
毕业设计
题目长沙铝业科技大厦办公楼
空调设计(Ⅰ)
学院名称城市建设学院
指导教师刘源全刘泽华罗清海
职称副教授教授副教授
班级建环1101班
学号20114500137
学生姓名金之杰
2014.12.22-2015.5.28
摘要
本设计为本工程为长沙铝业科技大厦办公楼空调工程设计。
本工程总建筑面积为28564.21m2,空调面积为15740m2。
建筑高度98.9m,总冷负荷为2578kW,总热负荷为1573kW。
该建筑为单位自用办公楼,部分楼层对外出租,故结合建筑形式,本设计共采用三种系统,分别为多联机系统、全空气系统、空气-水系统。
7层以上办公区采用多联机系统,该多联机系统为风冷式。
室内机采用四面出风嵌入式送风,室外机放于各层空调平台上。
本工程共分为40个区。
共40台室外机。
其余楼层采用集中式中央空调系统,其中综合楼餐厅和多功能厅因为其人员多湿负荷大,故采用全空气系统。
1层至6层采用空气水系统,冷源选择热回收式螺杆式机组两台。
型号为MCW360H,单台额定制冷量为357kW。
热源采用燃气热水锅炉两台,型号为CLHS30,单台额定制热量0.35MW。
本建筑为公共建筑,层高大于50m,故防火等级为一级。
楼梯间与前室采用正压送风,并对走廊进行机械排烟。
公共厕所、单独卫生间设置机械排风系统,由管井统一排出;地下室设置排风与排烟兼用系统,选用双速风机,平时排风,火灾时排烟。
关键词:
多联机、全热交换、通风、防排烟
ABSTRACT
Thisdesignfortheprojectforchangshalvyetechnologymansion,officebuildingairconditioningengineeringdesign.Theprojecttotalconstructionareaof28564.21m2,airconditioningcoversanareaof15740m2.Buildingheightof98.9m,thetotalcoolingloadis2578kw,thetotalheatloadis1573kw.
Theofficebuildingastheunitforprivateuse,somefloorsforeignrent,sothecombinationofarchitecturalform,thisdesignUSESthethreesystems,respectivelyforon-linesystem,airsystem,airandwatersystems.
Morethan7layerofficeuseVRFsystem,themoreonlinesystemsfortheair-cooled.Accordingtotheembeddedairsupplyofallaroundthewind,thehouseonthelayersofair-conditioningplatform.
Theremainingflooradoptscentralizedcentralairconditioningsystem,includingcomplexbuildingrestaurantsandmulti-functionhallbecauseofitsmuchmoistureloadbig,thewholeairsystemisadopted.1to6layersusingairwatersystem,heatrecoverytypecoldsourcechoicescrewtypeunits.
Thisbuildingforpublicbuildings,theheightismorethan50m,sothefireratingforlevel1.Stairwithformerchamberadoptspositivepressureairsupply,andmechanicalsmokeexhaustofthecorridor.Apublictoilet,separatetoiletsetmechanicalexhaustsystem,uniformlydischargebytubewell;Basementsetexhaustandsmokeexhaustcombinationsystem,chooseatwo-speedfan,exhaust,atordinarytimesoffiresmoke.
KeyWords:
VRV;totalheatexchanger;ventilation;smokecontrolandexhaust;
第1章工程概况
1.1工程概述
本工程为长沙铝业科技大厦综合楼空调工程设计。
本工程总建筑面积为28564.21m2。
建筑高度98.9m,地上26层,地下2层。
办公楼。
1.2原始资料
1.2.1土建资料
本建筑为长沙铝业科技大厦综合楼空调工程设计。
本工程总建筑面积为28564.21m2。
建筑高度98.9m,地上26层,地下2层。
1.2.2围护结构资料
建筑外墙厚为250mm,内墙厚为240mm,采用加气混凝土砌块。
楼板采用钢筋混凝土,屋顶为高聚物改性沥青卷材防水屋面。
外窗采用单框中空玻璃,钢、铝合金窗框,门户多功能户门。
1.3设计参数
1.3.1室外设计参数
根据建筑物所在地区为长沙市区,查民用建筑供暖通风与空气调节设计规范错误!
未找到引用源。
,将长沙市冬夏季室外气象参数列于与1.2中:
表1.1夏季室外气象参数
夏季室外计算气象参数
夏季室外大气压力(hPa)
夏季室外计算干球温度(℃)
夏季空调
夏季通风
空调日平均
999.2
35.8
32.9
31.6
空调室外计算湿球温度
通风室外计算相对湿度
室外平均风速(m/s)
27.7
61%
2.6
表1.2冬季室外气象参数
冬季室外计算气象参数
冬季室外计算干球温度(℃)
供暖
冬季通风
冬季空调
0.3
4.6
-1.9
冬季室外大气压力(hPa)
空调室外计算相对湿度
室外平均风速(m/s)
1019.6
83%
2.3
1.3.2室内设计参数
根据设计建筑类型,查错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
,确定室内参数见错误!
未找到引用源。
所示:
表1.3空气调节房间的室内计算参数
干球温度(℃)
相对湿度(%)
风速(m/s)
夏季
24-26
40-60
≤0.3
冬季
17-19
40-60
≤0.3
1.3.3新风量
根据错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
,公共建筑设计新风量见错误!
未找到引用源。
所示:
表1.4房间设计新风量
房间类型
新风量[m3/(h•p)]
办公室
30
会议室
30
餐厅
30
多功能厅
30
1.4围护结构的构造
1.4.1顶层屋面
顶层屋面做法见图1.1:
图1.1顶层屋面构造
1.4.2楼面构造做法
楼面做法见图1.2:
图1.2楼面构造
1.4.3外墙面构造做法
外墙做法见图1.3:
图1.3外墙构造
1.4.4窗口
窗口做法见图1.4:
图1.4窗口构造
1.5围护结构热工参数
各围护结构热工参数见表1.5至1.10
1.5.1平屋面
表1.5平屋面热工参数
材料名称
(由外到内)
材料编号
序号
厚度δ
导热系数λ
蓄热系数S
修正系数
热阻R
热惰性指标
(mm)
W/(m.K)
W/(㎡.K)
α
(㎡K)/W
D=R*S
卵石保护层
446
1
20
1.510
15.360
1.00
0.013
0.203
挤塑聚苯板(17)
441
2
30
0.030
0.381
1.10
0.909
0.381
SBS改性沥青防水卷材
34
3
4
0.230
9.370
1.00
0.017
0.163
1:
3水泥砂浆找平层
184
4
20
0.930
11.370
1.00
0.022
0.245
1:
8水泥憎水膨胀珍珠岩
447
5
20
0.058
0.628
1.50
0.230
0.217
钢筋混凝土屋面板
191
6
120
1.740
17.060
1.00
0.069
1.177
石灰水泥砂浆
192
7
20
0.870
10.627
1.00
0.023
0.244
各层之和∑
-
234
-
-
-
1.283
2.629
外表面太阳辐射吸收系数
0.75[默认]
传热系数K=1/(0.15+∑R)
0.70
1.5.2外墙
表1.6外墙热工参数
材料名称
(由外到内)
材料编号
序号
厚度δ
导热系数λ
蓄热系数S
修正系数
热阻R
热惰性指标
(mm)
W/(m.K)
W/(㎡.K)
α
(㎡K)/W
D=R*S
水泥砂浆
1
1
20
0.930
11.370
1.00
0.022
0.245
加气混凝土砌块(B07级)
59
2
200
0.220
3.429
1.25
0.727
3.117
无机轻集料保温砂浆
392
3
25
0.070
1.500
1.25
0.286
0.536
抗裂砂浆
385
4
5
0.930
11.306
1.00
0.005
0.061
各层之和∑
-
250
-
-
-
1.040
3.958
外表面太阳辐射吸收系数
0.75[默认]
传热系数K=1/(0.15+∑R)
0.84
1.5.3内墙
表1.7内墙热工参数
材料名称
材料编号
序号
厚度δ
导热系数λ
蓄热系数S
修正系数
热阻R
热惰性指标
(mm)
W/(m.K)
W/(㎡.K)
α
(㎡K)/W
D=R*S
聚合物混合砂浆
162
1
20
0.870
10.627
1.00
0.023
0.244
加气混凝土砌块(B07级)
59
2
200
0.220
3.429
1.25
0.727
3.117
聚合物混合砂浆
162
3
20
0.870
10.627
1.00
0.023
0.244
各层之和∑
-
240
-
-
-
0.773
3.606
传热系数K=1/(0.22+∑R)
1.01
1.5.4楼板
表1.8楼板热工参数
材料名称
材料编号
序号
厚度δ
导热系数λ
蓄热系数S
修正系数
热阻R
热惰性指标
(mm)
W/(m.K)
W/(㎡.K)
α
(㎡K)/W
D=R*S
水泥砂浆
1
1
20
0.930
11.370
1.00
0.022
0.245
无机轻集料保温砂浆
392
2
20
0.070
1.500
1.60
0.179
0.429
钢筋混凝土
4
3
100
1.740
17.200
1.00
0.057
0.989
石灰水泥砂浆
192
4
20
0.870
10.627
1.00
0.023
0.244
各层之和∑
-
160
-
-
-
0.281
1.906
传热系数K=1/(0.22+∑R)
2.00
1.5.5窗
表1.9外窗热工参数
序号
构造名称
传热系数
自遮阳系数
可见光透射比
备注
1
单框中空玻璃6+12A+6(钢、铝合金窗框)
3.60
0.75
0.710
1.5.6门户构造
表1.10门户热工参数
序号
构造名称
构造编号
传热系数
面积
备注
是否符合标准
1
多功能户门
17
2.00
1005.10
满足
1.6围护结构传热系数汇总
各围护结构传热系数列于表1.11中:
表1.11各围护结构传热系数汇总
围护结构
平屋面
外墙
内墙
楼板
窗
门户构造
K值
0.70
0.84
1.01
2.00
3.60
2.00
第2章
负荷计算
2.1空调冷负荷理论依据
在室内外热、湿扰量作用下,某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。
当得热量为负值时称为耗(失)热量。
在某一时刻为保持房间恒温恒湿,需向房间供应的冷量称为冷负荷。
空调房间或区域的夏季冷负荷,应根据各项得热量的种类和性质以及空调房间或区域的蓄热特性分别进行计算。
空调房间或区域夏季计算得热包括:
2.1.1房间冷负荷的构成:
1.通过围护结构传入的热量;
2.透过外窗进入的太阳辐射热量;
3.人体散热量;
4.照明散热量;
5.设备、器具、管道及其他内部热源的散热量;
6.物料的散热量;
7.渗透空气带入的热量;
8.伴随各种散湿过程产生的潜热量。
2.1.2房间湿负荷的构成:
1.人体散湿量;
2.其他室内散湿量。
2.2空调热负荷理论依据
空调区的冬季热负荷,根据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范错误!
未找到引用源。
7.2.13条,可按民用建筑供暖设计热负荷计算方法计算;计算时。
室外计算温度应采用冬季空调室外计算温度,并扣除室内设备等形成的稳定散热量。
此外,根据民暖规条文说明7.2.13条规定,当空调区与室外空气的正压差值较大时,不必计算经由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。
2.2.1房间热负荷的构成:
1.围护结构的耗热量;
2.通风耗热量;
3.通过其他途径散失或获得的热量。
2.3负荷范例
典型房间2604办公室平面图如图2.1所示:
图2.1典型房间平面图
2.3.1温差传热形成的冷负荷
通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷CLWq(W),按式(2.1)至(2.3)计算:
(2.1)
(2.2)
(2.3)
式中:
CLWq——
外墙传热形成的逐时冷负荷(W);
CLWm——
屋面传热形成的逐时冷负荷(W);
CLWc——
外窗传热形成的逐时冷负荷(W);
K——
传热系数,[W/(㎡·℃)];
F——
计算面积,(㎡);
wq——
计算时刻,h;
wlq——
温度波的作用时刻,h;
twlq——
外墙的作用时刻下的冷负荷计算温度;
twlm——
屋面的作用时刻下的冷负荷计算温度;
twlc——
外窗的作用时刻下的冷负荷计算温度;
tn——
室内计算温度,℃。
空调区与邻室的夏季温差大于3℃时,其通过隔墙、楼板等内围护结构传热形成的冷负荷可按(2.4)计算:
(2.4)
式中:
twp——
夏季空调室外计算日平均温度,℃。
Δtls——
邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值(℃)。
温差传热形成的冷负荷详细计算见错误!
未找到引用源。
至表2.3所示。
表2.1南外墙冷负荷
2604-南外墙
T
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
tc(τ)
32.4
32.3
32.3
32.5
32.8
33.1
33.6
34
34.4
34.7
△td
1
tR
26
K
0.84
A
18×4.2=75.6
Qc(τ)
469.93
463.58
463.58
476.28
495.33
514.38
546.13
571.54
596.94
615.99
表2.2屋面冷负荷
2604-屋面
T
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
tc(τ)
40.8
40.3
40
39.9
39.9
40.3
40.7
41.4
42.2
43
△td
1
tR
26
K
0.7
A
27×7.2-3×1.8=189
Qc(τ)
2090.34
2024.19
1984.50
1971.27
1971.27
2024.19
2077.11
2169.72
2275.56
2381.40
表2.3南外窗冷负荷
2604-南外窗
T
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
tc(τ)
31.2
32.1
32.9
33.6
34.2
34.6
34.6
34.5
34.2
33.7
△td
0
tR
26
K
3
A
9×4.2=37.8
Qc(τ)
589.68
691.74
782.46
861.84
929.88
975.24
975.24
963.90
929.88
873.18
2.3.2透过玻璃窗太阳辐射形成的冷负荷
透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷,按式(2.4)计算:
(2.4)
式中:
CLC——
透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷(W);
CclC——
透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数;
Cz——
外窗综合遮挡系数;
Cw——
外遮阳修正系数;
Cn——
内遮阳修正系数;
Cs——
玻璃修正系数;
DJmax——
夏季日射得热因数最大值;
FC——
窗玻璃净面积(m2)。
典型房间辐射冷负荷列于错误!
未找到引用源。
中:
表2.4南外窗辐射冷负荷
南外窗日射
T
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CLQ
0.34
0.43
0.54
0.57
0.69
0.7
0.67
0.5
0.44
0.36
Dj.m
174
Cc.s
0.57
Aw
9×4.2=37.8
Qc(τ)
1274.66
1612.07
2024.46
2136.93
2586.81
2624.30
2511.83
1874.50
1649.56
1349.64
2.3.3照明、设备及人员引起的冷负荷
人体、照明和设备等散热形成的逐时冷负荷,分别按式(2.5)至(2.7)计算:
(2.5)
(2.6)
(2.7)
式中:
CLrt——
人体散热形成的逐时冷负荷(W);
Cclrt——
人体冷负荷系数;
ϕ——
群集系数;
Qrt——
人体散热量(W);
CLzm——
照明散热形成的逐时冷负荷(W);
Cclzm——
照明冷负荷系数;
Czm——
照明修正系数;
Qzm——
照明散热量(W);
CLsb——
设备散热形成的逐时冷负荷(W);
Cclsb——
设备冷负荷系数;
Csb——
设备修正系数;
Qsb——
设备散热量(W);
人体显热散热形成的冷负荷列于错误!
未找到引用源。
中:
表2.5人员散热引起的冷负荷
人员散热引起的冷负荷
T
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CLQ
0.46
0.78
0.83
0.86
0.88
0.89
0.91
0.92
0.93
qs
61
n
47
φ
0.93
Q显热
1226.5026
2079.7218
2213.0373
2293.0266
2346.3528
2373.0159
2426.3421
2453.0052
2479.6683
qc
73
Qc潜热
3190.83
3190.83
3190.83
3190.83
3190.83
3190.83
3190.83
3190.83
3190.83
合计
4417.33
5270.55
5403.87
5483.86
5537.18
5563.85
5617.17
5643.84
5670.50
设备形成的冷负荷列于表2.6中:
表2.6设备散热引起的冷负荷
设备冷负荷
T
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CLQ
0.8
A
189
189
189
189
189
189
189
189
189
qf
20
20
20
20
20
20
20
20
20
Qc(τ)
3024
3024
3024
3024
3024
3024
3024
3024
3024
照明散热形成的冷负荷列于错误!
未找到引用源。
中:
表2.7照明散热引起的冷负荷
照明冷负荷
T
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CLQ
0.4
0.72
0.77
0.8
0.83
0.85
0.87
0.89
0.9
n1
0.8
n2
0.6
N
2079
Qc(τ)
399.168
718.5024
768.3984
798.336
828.2736
848.232
868.1904
888.1488
898.128
2.3.4人体散湿形成的潜热冷负荷
计算时刻人体散湿形成的冷负荷按式(2.8)计算:
(2.8)
式中:
nτ——
计算时刻空调区内的总人数;
q2——
一名成年男子小时潜热散热量,取73W。
典型房间假设人数为47人,故每小时人体潜热冷负荷为3431W。
2.3.5人体散湿负荷
计算时刻的人体散湿量Dτ(kg/h),可按式(2.9)计算:
(2.9)
式中:
g——
一名成年男子小时散湿量,取109g/h。
散湿源为47名成年男子,群集系数取1,计算得5.123kg/h。
2
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