摘要本设计为西安市某综合性商业楼,拟为之设计合理的空调系统,为室内提供舒适的环境。
设计内容包括以下几个方面:第一,空调负荷计算:冷、湿负荷计算;第二,空调方案选择:空调系统、冷水机组;第三,风量及气流组织的计算;第四,空调机组及风机盘管的选型;第五,卫生间的通风设计;第六,风、水系统设计。
根据各种计算结果,通过技术经济比较,确定合理的空调系统:一层商场、门厅、宾馆大堂、商务中心、美容美发等采用全空气系统;其余各层商场采用空气-水系统。
关键字:商业楼;全空气系统;空气-水系统;负荷;水力计算AbstractThis design is a comprehensive commercial building in Xi'an city. It is intended to design a reasonable air conditioning system to provide a comfortable environmentfor the interior.Design content includes the following aspects: first, the air conditioning load calculation: cold, wet load calculation; second, choice of air conditioning schemes: air conditioning system, chiller; third, the calculation of air volume and air flow; the fourth, and fan coil units in air-conditioning unit selection; fifth, bathroom ventilation design; the sixth, wind, water system design. According to the calculation results, through technical and economic comparison, to determine the reasonable air conditioning system: a layer of shopping malls, foyer, hotel lobby, business center, beauty salons, such as using all air system; air - water system is adopted as the rest ofthe shopping malls.Key words: commercial building; all air system; air water system; load; hydraulic calculation目录绪论 (1)一、设计的目的与意义 (1)二、设计内容 (1)第一章工程概况 (2)设计工程名称 (2)建筑物的地理位置及功能介绍 (2)设计参数 (2)第二章空调负荷计算 (4)冷负荷计算 (4)透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷 (6)照明得热引起的冷负荷 (7)人体和设备的散热量及引起的瞬时冷负荷 (8)空调湿负荷的计算 (9)第三章空调方案选择 (10)空调系统的划分原则 (10)确定空调系统方案的因素 (10)空调系统形式的选择 (11)空调机房的布置和冷源选择 (13)空调系统的夏季工况分析 (14)第四章风量及气流组织的计算 (15)送风量的计算 (15)回风量计算 (16)新风量及新风负荷计算 (16)气流组织计算 (18)第五章设备选型 (20)空调机组的选型 (20)风机盘管的选型 (20)第六章卫生间的通风 (22)卫生间的通风方法 (22)卫生间的通风量计算 (22)第七章风、水系统设计 (23)风管设计 (23)风系统的水力计算 (23)空调水系统方案的比较选择 (25)水系统的水力计算 (27)冷凝水管设计 (29)第八章空调系统的管材及附件 (31)、空调系统的管材 (31)、空调系统的附件 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)绪论一、设计的目的与意义空气调节对提高劳动生产率、保证安全操作、保护人体健康、创造舒适的工作和生活环境有重要意义。
实践证明,合理运用空气调节来改善人们的工作环境,不是一种奢侈,而是现代化生产和社会生活中不可缺少的保证条件。
近年来,由于人们生活水平的提高,购买力的增强,增加了不少商业建筑,导致不少地区的商场顾客比较拥挤。
为了保证广大顾客和商场职工的健康,我国卫生防疫部门对建筑提出卫生要求,对较大的重点商场进行监测,对已建的大中型商场要求进行改造,提出了增设通风设施、改进空气调节方式的要求。
商业建筑是一个人员众多的公共场所,温度、湿度、清洁度和新鲜空气量等,都会对顾客和商场职工造成很大影响。
因此,商业建筑的空气环境越来越被商业部门重视。
商场和一般的建筑有相同之处,但也有很多特殊性的地方,如:商场人流众多,照射商品的灯光较强,因此在冷热负荷计算方面,人体发热和灯光负荷成为主要考虑的因素,并且很多商场的柜台、货架和店铺的开间组合,有时要重新划分和重新布置,经营商品也会有新的变化,这就要求空调系统和风口布置要适应这些变化等等。
因此设计商场暖通空调系统、选择冷、热源和布置送、回风口时,必须充分考虑到商场的这些特点,进行合理的设计。
二、设计内容本次通风空调系统设计对象为西安市某商业楼。
商场作为现代公共建筑的重要组成部分,是我们生活中购物经常光顾、人员停留时间较长的重要场所,因而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。
设计安装空气调节系统是现代化公共建筑的一个重要方面,是商场能否为顾客提供舒适购物环境、吸引顾客的重要前提,所以对空调的安装与使用要求很高。
本空调系统主要是夏季空调系统。
第一章工程概况设计工程名称西安市某商业楼通风空调系统设计建筑物的地理位置及功能介绍本建筑物是位于西安市的一家综合型商业楼。
建筑分为地下两层、地上六层,层高均为,总建筑面积为:㎡。
地下两层为车库,一层设有美容美发、商场、宾馆、卫生间等。
二至六层设有商场、卫生间。
建筑的空调区域为一层的商务中心,门厅及美容美发,二层至六层的商场;通风区域为各层卫生间。
设计参数由于建筑物所在的地区为西安市,故按有关规定确定,采用西安市夏季气象条件,如表1-1、1-2、1-3所示:表1-1 西安市夏季室外气象参数参数单位夏季空调计算干球温度℃35空调计算湿球温度℃空调计算日均温度℃空调计算相对湿度% 60 大气压力平均风速m/s表1-2 室内设计参数夏季夏季房间名称温度℃相对湿度%新风量m3/(h•人)商场25 60 20 美容美发25 60 30宾馆大堂 25 60 10 商务中心256020表1-3 围护结构传热系数类别构件名称传热系数值 W/(m2• K)外墙 填充墙,墙厚300mm屋顶 屋顶 门 单层玻璃门 窗双层3mm 厚普通玻璃人数按相关设计手册确定其他资料,照明设备按相关设计手册确定,空调使用时间:商场每天8:00-20:00,使用时间为12个小时。
第二章 空调负荷计算冷负荷计算在空调工程设计中,围护结构的冷负荷计算的方法有许多种,目前国内采用最多的是谐波反应法和冷负荷系数法。
冷负荷系数法是在传递函数的基础上为方便在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。
传递函数法在计算由墙体、屋顶、窗户、照明、人体、设备的得热量和冷负荷时,需要知道计算时刻τ以前的得热量或冷负荷,是一个递推的计算过程,需要用计算机计算。
为了便于手工计算,通过引入瞬时冷负荷计算温度和冷负荷系数的方法来简化。
本设计运用的是冷负荷系数法进行冷负荷计算。
(一)、外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷 1、外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算。
)(,,n L C t t KF Q -=ττ () 式中 τ,C Q —外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷(W );K —外墙和屋面的传热系数W/(m 2 。
℃);F —外墙和屋面的面积,㎡;τ,t L —外墙和屋面瞬变传热引起的逐时值(℃);为了是上述的逐时冷负荷计算温度适用于其他的地区和条件,需要对它们进行修正,用下式计算。
ραττK K t t d L L )('t ,,+=式中 d t —地点修正值(℃);αK —外表面传热系数修正值,见表2-1;ρK —外表面吸收系数修正值。
计算墙体时:中性色97.0=ρK ,浅色94.0=ρK ,计算屋面时:中性色94.0=ρK ,浅色88.0=ρK 。
表2-1 外表面传热系数修正值w α[W/( m2 。
℃)] 14采用修正后的逐时冷负荷计算温度时,冷负荷计算用下式进行。
)'(,,n L C t t KF Q -=ττ ()式中 τ,'L t —修正后的墙体、屋面的逐时冷负荷计算温度(℃)。
(二)、外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下,由玻璃窗瞬变引起的冷负荷计算式与上式相同,即 )'(,,n L C t t KF Q -=ττ () 式中 τ,C Q —外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷(W ); F —窗洞的面积;τ,'L t — 修正后的玻璃窗的逐时冷负荷计算温度(℃),用下式计算 。
αττK t t t d L L )(',,+=式中 τ,L t —玻璃窗的逐时冷负荷计算温度(℃),见表2-2; K —玻璃窗的传热系数 [W/(m 2 。
℃)]; d t —玻璃窗的地点修正值系数(℃);表2-2 玻璃窗的逐时冷负荷计算温度τ,L t (单位:℃)表2-3 玻璃窗的传热系数修正值窗框类型 单层窗 双层窗 全部玻璃 木窗框,80%玻璃 木窗框,60%玻璃 金属窗框,80%玻璃透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷1.无外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷L j n s f C D C FC Q max ,,=τ式中 τ,f Q —透过玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷(W )max ,j D —不同维度带各朝向七月份日射得热因素的最大值(W/m 2),表2-4;F —玻璃窗的有效面积(m 2),等于窗洞面积乘以有效面积C a ,表2-5;s C —窗玻璃的遮阳系数,见表2-6; n C —窗内遮阳系数,见表2-7;L C —冷负荷系数,以北纬27°30′为界,分为南北两区。
表2-4 夏季各纬度带的日射得热因素最大值max ,j D (单位:W/m 2)SSE E NE N NW W SW H 20° 130 311 541 465 130 465 541 311 876 25° 146 332 509 421 134 421 509 332 834 30° 174 374 539 415 115 415 539 374 833 35°251436575430122430575436844时间0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00时间 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:0040°302 477 599 442 114 442 599 477 842 45°368 508 598 432 109 432 598 508 811表2-5 窗有效面积系数a C窗类别单层钢窗单层木窗双层钢窗双层木床表2-6 窗玻璃的遮阳系数s C玻璃类型玻璃类型3mm厚标准玻璃5mm厚普通玻璃6mm厚普通玻璃3mm厚吸热玻璃5mm厚吸吸热玻璃6mm厚吸热玻璃3mm厚双层普通玻璃5mm厚双层普通玻璃6mm厚双层普通玻璃表2-7 窗内遮阳设施的遮阳系数n C窗内遮阳类型颜色白布帘浅蓝布帘浅黄、紫红、深绿布帘活动百叶帘浅色中间色深色中间色照明得热引起的冷负荷1、照明得热量由于照明灯具类型和安装方式不同,其得热量也不同,即白炽灯:PQ=荧光灯:PnnQ21=式中P—照明灯具的功率(W)1n—镇流器消耗功率系数,明装时1n=,安装荧光灯的镇流器在顶棚内时,1n=;2n—灯具隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔,可自然通风散热至顶棚内时,2n=;荧光灯罩无通风口时,根据顶棚内通风情况,一般取2n=。