【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)1鄭州某大廈中央空調(diào)系統(tǒng)畢業(yè)論文一、概況(一)、工程概況該建筑位于鄭州市，共 6 層, 建筑總高度 ，總建筑面積 7254㎡。建筑物地下一層包括車(chē)庫(kù)、制冷機(jī)房、水泵房；一、二層為商場(chǎng)，層高為 。三層為 KTV 歌舞廳，層高為 。四、五層位客房，層高為 ,六層客房層高為。在本次設(shè)計(jì)上側(cè)重于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且暫不考慮冬季制熱部分。根據(jù)房間的功能和設(shè)計(jì)要求，風(fēng)系統(tǒng)分別采用了全空氣和獨(dú)立新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤(pán)管兩種系統(tǒng)；水系統(tǒng)采用同程式系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)夏季提供 7（供）12（回）℃冷凍水，水源為自來(lái)水冬季水溫為 10℃,夏季為 24℃。冷卻水系統(tǒng)必須使用循環(huán)水。（二）、設(shè)計(jì)原始資料室外氣象參數(shù)由參考資料[4]得鄭州地區(qū)的主要參數(shù)如下：根據(jù)參考資料[5]、參考資料[10]可查出表 1：鄭州地區(qū)有關(guān)氣象參數(shù)表。1 夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度 ℃2 夏季空調(diào)計(jì)算濕球溫度 ℃3 夏季室外風(fēng)速 4 冬季室外最多風(fēng)向及頻率 冬季 NE14% 夏季 S 11%5 大氣壓力 冬季 夏季 A夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)溫度（℃） 相對(duì)濕度（%） 最大風(fēng)速（m/s） 最小新風(fēng)量（m 3/h人）商場(chǎng) 27—29 5565 KTV 25—26 ≤65 30客房 27 建筑結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)分別為：外墻 k= w/㎡.℃, 內(nèi)墻 k= w/㎡.℃,屋頂 k= w/㎡.℃玻璃,k= w/㎡.℃。畢業(yè)設(shè)計(jì)2二、設(shè)計(jì)方案比較及確定（一）、空調(diào)方案本建筑為綜合樓，共六層，地下一層為車(chē)庫(kù)、制冷機(jī)房、水泵房；一、二層為商場(chǎng)，層高為 。三層為 KTV 歌舞廳，層高為 5。0m。四、五、六層位客房，層高為 ?？紤]到該大樓建筑組成復(fù)雜，有商場(chǎng)、KTV、客房等，用途各不相同的房間。部分廳室是間歇使用的，如商場(chǎng)為非連續(xù)使用。休息廳，大堂等短時(shí)間有人停而主要房間又是以客房。所以空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間和要求很不一樣。部分房間如 KTV包房、商場(chǎng)等對(duì)新風(fēng)需求量比較大。地下一層為車(chē)庫(kù)，也用作制冷機(jī)房，考慮人員滯留時(shí)間短，且各項(xiàng)冷負(fù)荷均較小，故不考慮空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)此，初理以下幾種方案：（即集中式）全空氣空調(diào)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：全空氣空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備集中,運(yùn)行和管理都比較容易，施工方便，初投資小，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。在過(guò)度季節(jié)能全新風(fēng)運(yùn)行。缺點(diǎn)：全空氣空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)房間熱濕負(fù)荷變化時(shí)不能作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，并且當(dāng)一部分房間不再需要空調(diào)時(shí)而整個(gè)系統(tǒng)還在繼續(xù)運(yùn)行，造成能源的浪費(fèi)。對(duì)于一層和二層商場(chǎng)部分大空間來(lái)說(shuō)，運(yùn)用全空氣空調(diào)系統(tǒng)具備相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，有專(zhuān)門(mén)的空調(diào)機(jī)房，便于集中控制。在過(guò)渡季節(jié)通過(guò)調(diào)節(jié)新風(fēng)量來(lái)達(dá)到節(jié)能目的。（即半集中式）風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)房間熱濕負(fù)荷變化時(shí)能作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，并且當(dāng)一部分房間不再需要空調(diào)時(shí)可自行調(diào)節(jié)，節(jié)約能源。缺點(diǎn)：風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備分散,運(yùn)行、維修和管理都比較困難，施工復(fù)雜，系統(tǒng)形式復(fù)雜。對(duì)于三層 KTV 歌舞廳部分和四到六層客房來(lái)說(shuō)，若用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)畢業(yè)設(shè)計(jì)3空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)房間的負(fù)荷變化及使用情況進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。這樣既節(jié)省能源同時(shí)也滿足人員的使用要求，在過(guò)渡季節(jié)同樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)新風(fēng)量來(lái)達(dá)到節(jié)能目的。(二)、水系統(tǒng)的布置本設(shè)計(jì)采用兩管制、閉式、水平同程、一次泵、變流量系統(tǒng)。兩管制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)兩管制水系統(tǒng)是采用同一套供回水管路。冬季供熱水，夏季供冷水。由運(yùn)行人員依據(jù)多數(shù)房間的需要決定，實(shí)行供熱與供冷的轉(zhuǎn)換。兩管系統(tǒng)具有管理方便，一次性投資較小等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)對(duì)空調(diào)精度要求不是很高，故采用兩管制。而三管制是共用一根回水管，因此冷熱有混合損失，運(yùn)行效率不高，而且系統(tǒng)水力工況復(fù)雜，難于運(yùn)行。四管制初投資較高且多占空間。閉式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（1）水泵揚(yáng)程僅需克服循環(huán)阻力，與樓層數(shù)無(wú)關(guān)，僅取決于管路長(zhǎng)度和阻力。（2）循環(huán)水不易受污染，管路腐蝕情況比開(kāi)式系統(tǒng)小。（3）不需要設(shè)回水池，但要設(shè)一個(gè)膨脹水箱。膨脹水箱盡量接至水泵入口，其管上不用裝設(shè)閥門(mén)。（4）水泵可以安裝在系統(tǒng)內(nèi)任意位置。缺點(diǎn)：蓄冷能力小，低負(fù)荷時(shí)冷凍機(jī)也需經(jīng)常開(kāi)啟；膨脹水箱的補(bǔ)水有時(shí)需要加壓泵。同程和異程系統(tǒng)的選擇同程系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過(guò)各個(gè)環(huán)路的管路的總長(zhǎng)度都相等。由于通過(guò)最近立管的循環(huán)環(huán)路與通過(guò)最遠(yuǎn)立管的循環(huán)環(huán)路的總長(zhǎng)度相等，故壓力損失易于平衡。但同程系統(tǒng)的管材消耗量要多些。異程系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過(guò)各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長(zhǎng)度不相等。由于異程系統(tǒng)供、回水干管的總長(zhǎng)度短，故節(jié)省管材。但在機(jī)械循環(huán)中，由于作用半徑大，連接立管多，因此通過(guò)各個(gè)立管環(huán)路的壓力損失較難平衡。初調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí)，就出現(xiàn)近立管流量超過(guò)要求而遠(yuǎn)立管流量不足，即水平失調(diào)。另外，對(duì)于異程系統(tǒng)，往往出現(xiàn)前端用戶的水力穩(wěn)定性極好而末端用戶水力穩(wěn)定性很差的情況。但對(duì)于同程系統(tǒng)，如果設(shè)計(jì)合理，可以避免前后端用戶水力畢業(yè)設(shè)計(jì)4穩(wěn)定性相差懸殊的問(wèn)題。與異程系統(tǒng)不同的是，同程系統(tǒng)水力穩(wěn)定性最差的用戶往往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中部，這也是同程系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中部用戶供熱空調(diào)效果差甚至出現(xiàn)倒流的原因。由于大樓層面積較大，水平管路布置采用異程式。立管采用同程式便于達(dá)到水力平衡。定流量和變流量系統(tǒng)定流量系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值，負(fù)荷變化時(shí)，減少制冷量或供熱量改變供回水溫度的系統(tǒng)。定水量系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不要變水量定壓控制，用戶采用三通閥，改變表冷器的水量，但總管路中水量始終按照最大負(fù)荷運(yùn)行，使水泵無(wú)效能耗很大。定水量系統(tǒng)一般適應(yīng)于間歇性降溫和空調(diào)面積小，只有一臺(tái)冷凍機(jī)和水泵的系統(tǒng)。定流量系統(tǒng)中末端大部分采用雙位三通閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。變流量系統(tǒng)，保持供水溫度在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，改變供水量的系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)的水泵能耗隨負(fù)荷減少而降低，但需要采用供、回水壓差進(jìn)行臺(tái)數(shù)和流量控制，采用變頻泵調(diào) 節(jié)水泵流量。變水量系統(tǒng)適應(yīng)于大面積空調(diào)全年運(yùn)行的系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)各用戶的流量采用自動(dòng)控制，負(fù)荷側(cè)常采用雙通調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。（三）、風(fēng)系統(tǒng)的布置本設(shè)計(jì)為辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的選定應(yīng)注意檔次和安全的要求，按負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷所用的介質(zhì)來(lái)分類(lèi)可選擇四種系統(tǒng)—全空氣系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)分一次回風(fēng)式系統(tǒng)和二次回風(fēng)式系統(tǒng)，該系統(tǒng)是全部由處理過(guò)的空氣負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷；空氣—水系統(tǒng)分為再熱系統(tǒng)和誘導(dǎo)器系統(tǒng)并用、全新風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組系統(tǒng)并用；全水系統(tǒng)即為風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組系統(tǒng)，全部由水負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷，在注重室內(nèi)空氣品質(zhì)的現(xiàn)代化建筑內(nèi)一般不單獨(dú)采用，而是與新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)用；冷劑系統(tǒng)分單元式空調(diào)器系統(tǒng)、窗式空調(diào)器系統(tǒng)、分體式空調(diào)器系統(tǒng)，它是由制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器直接放于室內(nèi)消除室內(nèi)的余熱和余濕。對(duì)于較大型公共建筑，建筑內(nèi)部的空氣品質(zhì)級(jí)別要求較高，全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)只能消除室內(nèi)的余熱和余濕，不能起到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的作用，所以全水系統(tǒng)或冷劑系統(tǒng)在本次的建筑空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。（四）、系統(tǒng)方案的確定綜合以上方案的比較，對(duì)該設(shè)計(jì)的中央空調(diào)系統(tǒng)采用下述方案：對(duì)于三層 KTV 包房歌舞廳部分和四到六層客房部分來(lái)說(shuō)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。一層、二層商場(chǎng)部分由于層高比較大，并且設(shè)有空氣處理機(jī)組機(jī)房；畢業(yè)設(shè)計(jì)5而三層至六層由于建筑使用功能的限制和層高有限，每層沒(méi)有獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)房，則新風(fēng)機(jī)組采用吊頂式新風(fēng)機(jī)組。空調(diào)水系統(tǒng)采用同程式水系統(tǒng)。對(duì)于地下一層來(lái)說(shuō)由于使用功能為機(jī)房和車(chē)庫(kù)，暫不考慮空調(diào)設(shè)計(jì)。根據(jù)土建資料和實(shí)際情況，該辦公用樓設(shè)一個(gè)冷水機(jī)組。一層和二層商場(chǎng)各設(shè)一臺(tái)空氣處理機(jī)組平均承擔(dān)該區(qū)域風(fēng)量。根據(jù)房間功能，客房所需的新風(fēng)處理到室內(nèi)焓值不承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷。三、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算（一）、基本氣象參數(shù) 空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算是空調(diào)工程設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的計(jì)算工作，冷負(fù)荷的計(jì)算直接影響到空調(diào)工程的投資、能耗、運(yùn)行費(fèi)用及使用效果。（1）地理位置: 河南省 鄭州（2）臺(tái)站位置: 北緯 27176。30ˊ 東經(jīng) （3）夏季大氣壓: kPa（4）夏季室外計(jì)算干球溫度: ℃ 夏季空調(diào)日平均: ℃ 夏季計(jì)算日較差: ℃（5）夏季室外濕球溫度: ℃（6）夏季室外平均風(fēng)速: m/s(二)、冷負(fù)荷計(jì)算（1）外墻體和層面?zhèn)鳠岬脽嵋鸬美湄?fù)荷LQ=F*K*（t ltn） W 由參考資料[8]得K：墻體或屋面的傳熱系數(shù), ，)/(2℃mwF：墻體或屋面的傳熱面積 ㎡tn：室內(nèi)空氣溫度，℃tl：墻體或屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度，℃ 外墻、屋頂熱工指標(biāo)外、內(nèi)表面放熱系數(shù) ()wm??℃ ()Nwm??℃外墻傳熱系數(shù)為 K= W/ m2℃，類(lèi)型為Ⅱ型。Ⅱ型外墻的冷負(fù)荷計(jì)算溫度 tl 畢業(yè)設(shè)計(jì)6（2）內(nèi)墻的冷負(fù)荷計(jì)算公式內(nèi)墻，內(nèi)窗樓板等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)鄰室為非空氣調(diào)氣調(diào)節(jié)房間時(shí)，鄰室溫度采用鄰室平均溫度，其冷負(fù)荷按下式計(jì)算： 由參考資料[10]得)(nlswpttKFQ????K：內(nèi)墻或墻板的傳熱系數(shù), ,內(nèi)墻為 24 磚墻， K= W/ m2℃)/(2℃mwF：內(nèi)墻或樓板的傳熱面積 ㎡：鄰室平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度的差值為鄰室有較lst?好通風(fēng)時(shí)。見(jiàn)表 228 取 ＝2℃。 ：夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度lst?wpt注：內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板等其鄰室為空氣調(diào)節(jié)房間時(shí)，其室溫基數(shù)差小于 3℃，不計(jì)算冷負(fù)荷當(dāng)溫差大于或等于 3℃時(shí)，需計(jì)算。（3）玻璃傳熱得熱引起得冷負(fù)荷LQ=F*K*（t ltn）K：窗的傳熱系數(shù), ，見(jiàn)附錄 24 表 9)/(2℃mwF：窗的傳熱面積 ㎡tn：室內(nèi)空氣溫度，℃tl：窗的冷負(fù)荷計(jì)算溫度℃，見(jiàn)附錄 24 表 11按 ()wm??℃ ()Nwm??℃雙層玻璃窗傳熱系數(shù)為 K＝ W/ m 2℃（4）窗日射得熱引起的冷負(fù)荷無(wú)外遮陽(yáng) axfsnJclOLQFCD?? ??：玻璃窗的有效面積， ，是窗的面積乘以有效面積系數(shù)F2 aC, ：玻璃窗遮擋系數(shù)和窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù),sCn：不同緯度帶各朝向 7 月日照得熱因數(shù)的最大值maxJD?：玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù),以北緯 27176。30′為界限劃分為南、北兩區(qū),查cl表 布窗簾白色 = 雙層鋼窗 = 透明普通玻璃 雙層 nCaC畢業(yè)設(shè)計(jì)7=（5）照明得熱引起的冷負(fù)荷室內(nèi)用熒光燈 其公式是Q=F*q W 由由參考資料[5]得照明負(fù)荷面積指標(biāo)F：房間面積 q:單位面積燈光負(fù)荷 W/2m2m（6）人體得熱和冷負(fù)荷(W)SCLQ???? 12qn12Lqn?：人體顯熱得熱量，WS：人體潛熱得熱量，WQ?：不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)時(shí)成年男子得散顯熱量，W/人Lq：不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)時(shí)成年男子得散潛熱量，W/人S：室內(nèi)人數(shù)見(jiàn)。1n：群集系數(shù)2：人體得冷負(fù)荷系數(shù) CL（7）室內(nèi)濕源散濕形成的濕負(fù)荷因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的建筑是辦公樓大樓，所以只考慮人體散熱，計(jì)算公式由參考資料[6]得 （ ）??kh：一名成年男子的小時(shí)散濕量，gg：群集系數(shù)， ：計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間室內(nèi)的人數(shù)，負(fù)荷計(jì)算如下（單位：W）：一、二層商場(chǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)8 南外墻為 6mm 厚吸熱玻璃幕墻，北窗高 4m，為 6mm 吸熱玻璃。正門(mén)3㎡，東門(mén) 83㎡，西門(mén) 33㎡，外墻為 24 墻，序號(hào) 2，類(lèi)型Ⅱ，室內(nèi)溫度為 27℃. 北外墻溫差冷負(fù)荷（一、二層）北外墻冷負(fù)荷計(jì)算公式 LQτ=KF(tˋ l,τ tnˊ )W 其中: tˋ l,τ =(tl,τ+td)Kа KP查由參考資料[8]附錄 24 表 td =℃由設(shè)計(jì)資料知 Kа = KP = 查由參考資料[10]附錄 24 表 4，可得 1224 點(diǎn)的冷負(fù)荷計(jì)算溫度 tl,τ值，代入上式即可計(jì)算出修正后得北外墻瞬時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度和北外墻的瞬時(shí)冷負(fù)荷 LQτ，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表表 2：北外墻溫差冷負(fù)荷表12：0 14：0 16：0 18：0 20：0 22：0 0：0tˋ l,τ td tˋ l,τ tˋ l,τ tn K F LQτ 1112 1125 1452 1725 1974 2179 2224 北外窗溫差冷負(fù)荷（一、二層）北外窗冷負(fù)荷計(jì)算公式：LQ τ=KF(tˋ l,τ tnˊ )W 查參考資料[8]附錄24 表 6，在基準(zhǔn)條件下 а w =(m2?℃),a n= W/(m2?℃).單玻窗K= W/(m2?℃)。因有內(nèi)遮陽(yáng)，單層玻璃窗的傳熱系數(shù) K 應(yīng)減小25%，K=（125%）= W/(m 2?℃)。其他方法同上。表 3：北外窗溫差冷負(fù)荷表12：0 14：0 16：0 18：0 20：0 22：0 0：0tˋ l,τ td 2tˋ l,τ tˋ l,τ tn 畢業(yè)設(shè)計(jì)9K F LQτ 1986 2363 2466 2260 1678 1164 753 南外窗溫差冷負(fù)荷（一、層） 計(jì)算方法同上表 4：南外墻窗溫差冷負(fù)荷表一層 12：0 14：0 16：0 18：0 20：0 22：0 0：0tˋ l,τ td 2tˋ l,τ tˋ l,τ