广州某职业技术学院机电系综合教学楼空调通风系统设计毕业论文
2022-06-20 10:06
论文总字数：41879字
第1章 工程概况
1.1 工程名称
广州某职业技术学院机电综合教学楼通风空调系统设计。
1.2建筑概况
本课题为实际工程设计课题，属于真题假做。本工程位于广东省广州市。总建筑面积23000平方米，建筑总高度为21.6米，室内外高差为450毫米，属多层建筑。其主要功能概况为教室、办公、会议、机房、机加工实训中心、教学实践中心等。
1.3设计要求
应用本专业所学的基础及专业知识、理论和技能，结合各项实践环节，在教师指导下，独立地完成本工程的设计任务。通过毕业设计，进一步巩固所学知识，锻炼和提高综合运用所学知识解决实际问题的能力，初步熟悉和掌握一般工程设计所需的步骤和技能以及绘制施工图的要求，为毕业后的工作奠定坚实基础。
1.4 设计参数
1.4.1室外设计参数[4]
表1-1广州市室外设计参数
夏 季 | 大气压力 | 1004.0hPa | 冬 季 | 大气压力 | 1019.0hPa |
通风室外计算温度 | 31.8℃ | 供暖室外计算温度 | 8℃ | ||
空气调节室外计算干球温度 | 34.2℃ | 通风室外计算温度 | 13.6 ℃ | ||
空气调节计算湿球温度 | 27.8℃ | 空气调节室外计算温度 | 5.2 ℃ | ||
室外平均风速 | 1.7 m/s | 室外平均风速 | 1.7 m/s | ||
通风室外计算相对湿度 | 66% | 空气调节室外计算相对湿度 | 72% | ||
空气调节室外计算日平均温度 | 30.7℃ |
1.4.2室内设计参数[1]
表1-2空调调节系统室内设计参数见下表
参数 | 冬季 | 夏季 | |
温度（℃） | 一般房间 | 20 | 25 |
大堂、过厅 | 18 | 室内外温差≤10 | |
风速 | 0.10≤v≤0.20 | 0.15≤v≤0.30 | |
相对湿度（%） | 30~60 | 40~65 | |
选定此建筑夏季室内设计温度为 25℃，相对湿度为60%。
根据《全国民用建筑工程设计技术措施》表1.2.25“空气调节房间的室内计算参数”表及《公共建筑设计标准》要求，结合各个房间使用功能，确定本工程夏季室内设计参数如表1-3。
表1-3 室内计算参数表
房间用途 | 夏季 | |
温度(℃) | 湿度(%) | |
大厅 | 25 | 60 |
办公室 | 25 | 60 |
会议室 | 25 | 60 |
具体各房间室内指标参数见表1-4。
表1-4主要功能房室内指标参数设定
室内控制参数 | 办公室 | 会议室、教室 | 计算机机房 | 走廊 | 加工中心 | 实验室 | 陈列室、讨论室 |
室内人数（p/㎡） | 0.2 | 0.4 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.14 |
活动性质 | 静坐 | 静坐 | 轻度劳动 | 极轻劳动 | 中等劳动 | 轻度劳动 | 极轻劳动 |
新风量（m³/p） | 30 | 20 | 20 | 10 | 30 | 30 | 20 |
照明功率（w/㎡） | 10 | 15 | 10 | 5 | 10 | 15 | 10 |
设备功率（w/㎡） | 13 | 5 | 12 | 0 | 7 | 20 | 0 |
夏季干球温度（℃） | 252 | 252 | 252 | 272 | 272 | 272 | 272 |
相对湿度（%） | 6010 | 6010 | 6010 | 6010 | 6010 | 6010 | 6010 |
噪声 | 40 | 40 | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 |
风速m/s | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
1.4.3维护结构参数[3]
表1-5维护结构参数
结构类型 | 类型 | 《公共建筑节能设计标准》 | 传热系数(W/m2·k) | 标准规定值 | 衰减 | 延迟h |
外墙(保温) | 1、外粉刷20mm厚，2、钢筋混凝土30mm厚，3、加气混凝土泡沫混凝土150mm厚，4、混凝土板、喷白浆 | K≤1.5 | 0.71 | 查《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB-50736-2012 | 0.3 | 10.7 |
屋面(保温) |
| K≤0.90 | 0.5 | 查《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB-50736-2012 | 0.21 | 8.1 |
外窗 | PVC框 Low-E中空玻璃窗 | K≤2.5 | 2.44 | 查《全国民用建筑工程设计技术措施》，《公共建筑节能设计标准》 | 0.92 | 2.1 |
内窗 | 双层5mm内窗 | 2.58 | 1 | 0.5 | ||
外门 | 双层金属板外门，中间填充18厚矿棉板 | —— | 2.78 | —— | 1.00 | 0.3 |
内门 | 木（塑料）框单层实木体门 | 3.35 | 0.99 | 0.5 | ||
内墙 | 粉煤灰砌块隔墙120mm厚 | —— | 1.89 | 空气调节（第四版） | 0.05 | 15.1 |
楼板 | 面层 钢筋混凝土楼板 反贴保温层(聚苯乙烯泡沫塑料25mm厚) | —— | 1.21 | 空气调节（第四版） | 0.15 | 10.5 |
空调负荷计算
2.1 冷负荷构成和计算原理[2][3]
冷负荷计算的规定：
1. 空调区的夏季计算得热量：
1）通过围护结构传入的热量；
2）透过透明围护结构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）食品或物料的散热量；
7）渗透空气带人的热量；
8）伴随各种散湿过程产生的潜热量。
2. 空调区的夏季冷负荷，应根据各项得热量的种类、性质以及空调区的蓄热性能，分别计算。
3.空调区的下列各项得热量，应按非稳态方法计算其形成的夏季冷负荷，不应将其逐时值直接作为各对应时刻的逐时冷负荷值：
1）通过围护结构传入的非稳态传热量；
2）通过透明围护结构进入的太阳辐射热量；
3）人体散热量；
4）非全天使用的设备、照明灯具散热量等。
4.空调区的下列各项得热量，应按非稳态方法计算其形成的夏季冷负荷，不应将其逐时值直接作为各对应时刻的逐时冷负荷值：
- 温室允许波动范围大于或等于±1℃的空调区，通过非轻型外墙传入的传热量；
- 空调区与邻室的夏季温差大于3℃时，通过隔墙、楼板等内维护结构传入的传热量；
- 人员密集空调区的人体散热量；
- 全天使用的设备、照明灯具散热量等。
5.空调区的夏季冷负荷计算，应负荷下列规定：
- 舒适性空调可不计算地面传热形成的冷负荷；工艺性空调有外墙时，宜计算距外墙
2m范围内的地面传热形成的冷负荷；
- 计算人体、照明和设备等散热形成的冷负荷时，应考虑人员群集系数、同时使用
系数、设备功率系数和通风保温系数等；
3）屋顶处于空调系统之外时，只计算屋顶进入空调区辐射部分形成的部分形成的冷负荷；高大空间采用分层空调时，空调区的逐时冷负荷可按全市性空调计算的逐时冷负荷乘以小于1的系数确定。
6. 空调区的夏季计算散湿量，应考虑散湿源的种类、人员群集系数、同时使用系数以及通风系数等，并根据下列各项决定：
- 人体散湿量；
- 渗透空气带入的湿量；
- 化学反应过程的散湿量；
- 非围护结构各种潮湿表面、液面或液流的散湿量；
- 食品或气体物料的散湿量；
- 设备散湿量；
- 围护结构散湿量。
7.空调区的夏季冷负荷，应按空调区各项逐时冷负荷的综合最大确定。
8.空调系统的夏季冷负荷，应按下列规定确定：
- 末端设备设有温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷所服务各空调区逐时冷负荷的综合最大确定；
- 末端设备无温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区冷负荷的累计值确定；
- 应计入新风冷负荷、再热冷负荷以及各项有关的附加冷负荷。
- 应考虑所服务各空调区的同时使用系数。
9.空调系统的夏季附加冷负荷，宜按下列各项确定：
- 空气通过风机、风管温升引起的附加冷负荷；
- 冷水通过水泵、管道、水箱温升引起的附加冷负荷。
2.2 冷负荷计算[4]
以一层专业机房一为例，其他房间用鸿业暖通计算
2.2.1通过维护结构形成的冷负荷
按式（2-1）—（2-3）计算：
（2-1）
（2-2）
（2-3）
式中：—外墙传热形成的逐时冷负荷（W）；
—屋面传热形成的逐时冷负荷（W）；
—外窗传热形成的逐时冷负荷（W）；
K—外墙、屋面或外窗传热系数[W/㎡.K]；
F—外墙、屋面或外窗的面积（㎡）；
—外墙的逐时冷负荷计算温度（℃）；
—屋面的逐时冷负荷计算温度（℃）；
—外窗的逐时冷负荷计算温度（℃）；
—夏季空调区设计温度（℃）。
表2-1 南外墙冷负荷（W）CLqw=KF(tw1q-tn) | ||||||||||||
时间 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
tw1q | 31.5 | 31.5 | 31.5 | 31.6 | 31.7 | 31.8 | 32 | 32.2 | 32.3 | 32.3 | 32.4 | 32.4 |
tn | 25 | |||||||||||
tw1q-tn | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.6 | 6.7 | 6.8 | 7 | 7.2 | 7.3 | 7.3 | 7.4 | 7.4 |
K | 0.71 | |||||||||||
F | 35.1 | |||||||||||
CLwq | 161.99 | 161.99 | 161.99 | 164.48 | 166.97 | 169.46 | 174.45 | 179.43 | 181.92 | 181.92 | 184.42 | 184.42 |
表2-2 南外窗传热冷负荷（W）CLwc=KF(tw1c-tn) | ||||||||||||
时间 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
tw1c | 28.9 | 29.6 | 30.4 | 31.1 | 31.8 | 32.4 | 32.9 | 33.2 | 33.2 | 33.1 | 32.9 | 31.8 |
tn | 25 | |||||||||||
tw1c-tn | 3.9 | 4.6 | 5.4 | 6.1 | 6.8 | 7.4 | 7.9 | 8.2 | 8.2 | 8.1 | 7.9 | 6.8 |
K | 2.44 | |||||||||||
F | 22.5 | |||||||||||
CLwc | 214.11 | 252.54 | 296.46 | 334.89 | 373.32 | 406.26 | 433.71 | 450.18 | 450.18 | 444.69 | 433.71 | 373.32 |
2.1.2、通过外窗形成的冷负荷
按式（2.4.1-4）计算：
（2-4）
（2-5）
式中：—透过玻璃窗进入的太阳辐射形成的逐时冷负荷（W）；
—透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数；
—外窗综合遮挡系数，按式（2.4.1-5）计算；
—外遮阳修正系数；X
—内遮阳修正系数；
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