南京市某别墅中央空调系统设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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本科毕业论文摘要本科毕业论文开题报告建筑环境与设备工程南京市某别墅中央空调系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、选题依据随着我国人民生活水平的不断提高，近年来建造了不少综合性商务建筑，并且功能越来越多，朝着多元化方向发展，规模也愈来愈大，装修豪华，配套齐全的服务，集商贸、娱乐、办公为一体。商业建筑是一个流动人口众多的公共场所，室内空气的洁净度、温湿度对身在其中的办公人员的身体健康影响很大，因此各商业部门对商业建筑的空气环境很是重视。我国卫生防疫部门对商业建筑提出了卫生要求，对较大的重点办公楼还会进行检测，对一些已建的大中型商务楼要求进行改造，增设通风设施或加建空气调节装置。商务建筑的不断增多，人们对室内空气的洁净度、温湿度和空气品质越来越重视，由于能源的紧缺，节能问题逐渐引起人们的重视，因此迫切需要为商务建筑安装配置健康、节能以及舒适的中央空调系统来满足人们对更高层次文化生活水平的追求。2、选题意义目前，随着我国经济逐步增长，居住条件日渐改善，人们对生活及办公环境的舒适性要求越来越高，对中央空调需求越来越大，对中央空调健康、节能、舒适更加关注。因此，设计一项健康、节能且舒适的重要空调工程是非常有必要的。3、国内外研究现状中央空调在世界上已有上百年的历史，在中国也有20多年的应用研发时间，然而真正引起国内企业关注还是近几年，目前国内市场中央空调领域竞争已进入白热化阶段，随着电子工业技术的迅速发展，各个企业纷纷由利润微薄的家用空调领域转战中央空调领域来寻找新的发展空间和利润增长点。 本科毕业论文摘要2003年中央空调市场容量将达到85亿元，2005年达到200亿元以上，市场空间迅速巨大，而利润至少是40%以上，这对于许多在举步维艰的中小型企业来说，无疑是及其诱人的。与家用空调行业相比，中央空调仍保持较高利润空间，这使原来约克、开利、大金等国外品牌所占领的国内中央空调市场开始发生变化，国内一些大型品牌如美的、格力、海尔也竞相进入这个领域，以争取更多的主动权。在中央空调发展趋势中，健康、环保、节能是最重要的主题，中国中央空调虽然仍处于发展初期，但是不少企业已经在各方面做了许多尝试，如今流行于市场上的主要有以下几种中央空调。a、燃气空调从1992年由远大研究开发出中国第一台“溴化锂吸收式冷温水机”到现在，燃气空调在我国已得到一定范围的应用，在广东、福建的各工程项目和“西气东输”等大型供气项目完成之后，我国燃气空调可能引发爆炸式增长，这是因为燃气空调相对电空调有4大优点：一是经济、环保、舒适、稳定耐用，可以有效平衡城市能源结构，缓解城市夏季供电紧张、燃气使用量过低的矛盾。目前全国中央空调年销售额约50多亿元，其中生产燃气空调的内外资企业有30多家，去年销售额约10亿元，其中三四家大型企业占85%左右的市场份额，随着环保意识的提高和天然气的普及，燃气空调有望成为中国最主要的制冷产品，未来我国能源结构调整，将为燃气空调带来更好的发展空间。b、地温中央空调地温中央空调是一种新型节能空调设备，它可根据可逆卡诺循环原理，利用地温能源，冬季采用热泵技术原理，通过热交换将地下水或土壤中的热量提出用于室内采暖，而夏季则利用地下土壤或地下水带走热量，从而达到制冷效果，并可提供生活用水，是当代最为经济的中央空调主机，地温中央空调的另一特点是其环保价值。传统的供暖、制冷方式是以煤、石油、天然气等矿物质为主要能源，这些资源在消耗和转换的过程中不但会造成严重的环境污染，而且热效率还较低，而地温中央空调不仅实现零排放，还有热效率高、价格低廉等优势。c、冰蓄冷中央空调冰蓄冷中央空调是由冰提供冷源的中央空调系统，相对于常规中央空调增加一个蓄冰装置。冰蓄冷中央空调可以缓解，而且比常规空调系统每年节约运行费用10%-30%。 本科毕业论文摘要目前世界发达国家都已经或正在使用冰蓄冷空调，我国目前实施推广的省市有浙江、北京、江苏、广东、湖北、湖南、河南等，尤其是在以广东为中心的华南地区，每年使用中央空调的时间达9-10个月，使用冰蓄冷空调不论在经济效益上还是社会效益上，意义更为重大。美国中央空调发展现状：美国的中央空调普及率较高，这与其良好的居住条件以及较高的生活水平是分不开的。美国是世界第一经济大国，人民生活水准较高，对居住的舒适性要求也相对较高，这都一定程度上推进了该国中央空调的普及使用。美国的别墅型住宅都较为宽敞、高大，通常由中、高收入的家庭居住。由于其层高足够高，具有富余的建筑空间用于布置风道，因此在美国，风管式系统在家用小型中央空调中所占的比例很大，同时，由于美国居民对家用空调舒适性的要求较高，多采用有新风的风管式系统。目前，美国风管式系统的年产量约为600万台/年，占家用空调产量的一半左右。美国的公寓型住宅适合中、低收入的人群居住，其家用空调的型式以窗式空调器为主，也有采用小区供冷/热水的，一般不使用家用小型中央空调。美国的中央空调型式以风管式系统为主，形式多样。在美国，风管式单元空调系统和风管式空调箱系统的应用都非常广泛，另外，集成了燃气炉的家用小型中央空调系统在美国的分布也十分普遍。此种家用小型中央空调系统在供冷机由制冷机组提供冷量，在供热季则有燃气炉提供热量，同时为了满足家庭生活热水的需求，对室内回风和新风进行处理，消除房间空调负荷。日本中央空调发展现状：与美国以分管市系统为主的特点有所不同，日本的家用空调走的是一条“氟系统”为主的发展道路，从窗式空调器到定速分体式空调器，再到变频分体式空调器，其家用小型中央空调是以冷剂式空调即VRV系统为主的。在世界冷剂式空调行业中，在二十世纪九十年代以前，60%的市场被日本占有，并且其在设备研发和技术控制上都处于世界尖端。这为日本发展VRV系统提供了技术支持。同时日本国土面积小但人口众多，人口密度大，住宅基本属高密度住宅，建筑结构紧凑，层高均较低，不适于布置风管式空调系统。而且日本是一个地震频繁、内陆资源匮乏的国家，其能源消耗主要依靠从国外进口，因此它非常注重节能。家用空调作为能源消耗大户，其节能技术的开发特别受到关注。VRV系统的节能性是其在日本得到广泛应用的一个关键因素。另外对于专业的空调安装队伍来讲，VRV系统的安装非常规范，施工费用低。上述这些原因都决定了日本家用小型中央空调的型式以VRV系统为主。 本科毕业论文摘要除此之外，日本少数较高档的别墅住宅，也有采用风管式系统或风管式单元空调系统和风管式空调箱系统都有应用的。对于面积很大的高级住宅还有采用风管式空调箱+新风机组系统，通过新风道将室外新鲜空气引入室内。对于一些中级住宅或规模较小的高级住宅也有采用冷/热水机组的，此系统的室内末端装置多采用落地式风机盘管，当采用吊顶式风机盘管，在冬季供热时，室内上下温差太大，通常辅以电热壁作为辅助热源。中国中央空调发展现状：随着我国经济，居住条件逐渐改善，人们对环境的舒适性要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，于是家用空调在每个家庭中都扮演着不可缺少的重要角色。由于中国的国情与美国和日本有很大不同，因此，在发展家用小型中央空调的道路上，应结合自身的特点。第一，我国是一个幅员辽阔的国家，地理、气候条件极为复杂，拥有多种多样的气候类型。因此我国的中央空调应具有多样性的特点，在发展中央空调是应当充分考虑到根据不同的气候特征选择合适的空调型式，在系统设计中考虑不同气候的影响。第二，我国经济发展水平地区差异性大，不同的地区人们对空调的需求不一样。即使在同一地区，由于人们的收入水平不一样，住宅形式也千差万别，而且生活习惯也不尽相同，因此对家用空调的需求也是多层次的。如何针对不同层次的用户设计不同型式的家用空调，这也是值得研究的一个问题。第三，从能源的角度来看，我国虽然能源总量很大，但由于人口众多，人均能源拥有量不高，能源供应相对较为紧张。而住宅空调在当前的能源消耗结构中所占的比重是非常大的。这就要求我国的家用小型中央空调的发展必需注重节能性，一方面要注重提高机组本身的能效比，另外一方面应当注重能源的综合利用。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：舟山市海港综合商务大楼中央空调系统的设计。该大楼工程包括1层大餐厅；2层展厅、会议室；3—9层办公室。1、九层大楼各层的冷负荷计算；2、整体空调方案以及空气处理方式的确定；3、冷机组及末端设备的选型；4、水系统、风系统布置方案的确定；5、各层风管、水管的布置图、总系统图、气流组织图等图纸的绘制；6、对整体空调系统设计的审查、调整，确定方案的可行性、合理性。三、研究步骤、方法及措施：1、主机选择水冷式冷水机组。水冷式冷水机组具有制冷量大、水冷冷却效果好、受环境因素小特点。2、整幢商务楼采用空气— 本科毕业论文摘要水系统，与普通集中式中央空调系统相比较，它具有布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人可方便地关掉机组，不影响其他房间，从而比其他系统较节省运行费用。此外房间之间空气互不串通。又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。3、由于商务办公楼进出人员频繁，且易燃物多，为保证工作人员的人身安全，整栋大楼应配置防火排烟设备，做好建筑防火排烟系统的设计。四、参考文献[1]赵荣义、范存养等.空气调节[M].北京.中国建筑工业出版社[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[S].北京.中国建筑工业出版社[3]赵荣义.简明空调设计手册[S].北京.中国建筑工业出版社[4]GB/T 18430.2-2001蒸汽压缩循环冷水机组—户用和类似用途的冷水机组[5]GB/T 18836-2002 风管送风式空调(热泵)机组[6]刘耀斌、任守宇、 高晓宇.户式中央空调发展方向的探讨.北京.机械工业出版社[7]蔡卫东、刘桂平、李斌.家用小型中央空调研究进展及应用展望.北京.机械工业出版社[8]冯树根空气洁净技术与工程应用[M].北京.机械工业出版社[9]饶荣水、周德信、蔡咏弘等. 数码多联中央空调节能技术分析.北京.机械工业出版社[10]顾兴蓥.民用建筑暖通空调设计技术措施[M].北京.中国建筑工业出版社[11]马最良、姚杨主编.民用建筑空调设计[S].北京.化学工业出版社[12]蒋能照、张华、姚国琦等.家用中央空调实用技术[M].北京.机械工业出版社[13]刘汉华.家用中央空调设计浅议[M].杭州.制冷空调与电力机械[14]左然、施明恒、王希麟.可在生能源概论[M].北京.机械工业出版社[15]龙惟定、武涌.建筑节能技术[M].北京.中国建筑工业出版社 本科毕业论文摘要毕业设计文献综述建筑环境与设备工程国内外中央空调研究现状及发展趋势前言：中央空调在世界上已有百年的发展历史，在中国也有20多年的应用时间，随着家用空调市场的日趋成熟，不少企业逐渐把目标转向中央空调领域，希望能在中央空调这个尚未饱和的市场寻找新的发展空间和利润增长点，分得一杯羹。中央空调在2003年的市场容量是85亿元，2005年则达到200亿元以上，因此这个市场的潜力不可估量的，存在着巨大的发展空间，而其高额的利润对于在市场上境遇艰难的企业来说是极其诱人的。在如此高利润的吸引下，很多国内品牌纷纷进入这个领域，使得原来由约克、大金、开利等外国品牌所占领的国内中央空调市场开始发生变化。近几年，格力、美的、海尔、松下等企业都企图进入这一领域，以争取更多主动权。1、国内外中央空调研究现状1.1美国中央空调研究现状美国的中央空调普及率较高，它作为世界第一经济大国，其人民生活水准较高，对居住的舒适性要求也较高，这些都促进了该国中央空调的普及使用。美国的别墅型住宅具有宽敞、高大的特点，通常是中、高收入的家庭居住。由于其层高较大，有足够的建筑空间用于布置风道。因此在美国，风管式系统在家用小型中央空调中所占的比重很大。同时，由于美国居民对家用空调舒适性的要求较高，多采用有新风的风管式系统。目前，美国风管式系统的年产量约为600万台/年，占其家用空调产量的一半左右。美国的公寓型住宅适合于中、低收入的人群居住，其家用空调的型式以窗式空调器为主，也有采用小区供冷/热水的，一般不使用家用小型中央空调。目前美国窗式空调器年产量约为600万台/年，占其家用空调产量的一半左右。美国的中央空调的型式以风管式系统为主[1]，其具体形式多种多样。风管式单元空调系统和风管式空调箱系统在美国的应用都很广泛，此外，集成了燃气炉的家用小型中央空调系统在美国的应用也非常普遍。此种家用小型中央空调系统在供冷季由制冷机组提供冷量，在供热季由燃气炉提供热量，对室内回风和新风进行处理，消除房间空调负荷，同时也可以满足家庭生活热水的需求[2]。1.2日本小型中央空调研究现状 本科毕业论文摘要与美国以风管式系统为主的特点不同，日本的家用空调走的是一条"氟系统"为主的发展道路，从窗式空调器到定速分体式空调器，再到变频分体式空调器。同样，日本的家用小型中央空调也以冷剂式空调即VRV系统[3]为主。在世界冷剂式空调行业中，在二十世纪九十年代以前，60％的市场被日本所占有[4]，并且在设备开发和控制技术上都处于世界最前沿。这为日本发展VRV系统提供了技术保证。同时，日本国土面积小而人口众多，人口密度非常大，其住宅多属于高密度住宅，建筑结构较为紧凑。一般层高均较低，不适合于布置需要占用较大层高的风管式空调系统。而且日本是个国内资源匮乏的国家，其能源消耗主要依赖于从国外进口，因此该国非常强调节能。家用空调作为能源消耗大户，其节能技术的开发尤其受到重视。VRV系统的节能性是其在日本得到广泛应用的一个重要原因。另外，对于专业的空调安装队伍来讲，VRV系统的安装非常规范，施工费用低。以上这些因素决定了日本家用小型中央空调的型式以VRV系统为主。此外，在日本，对于比较高档的别墅住宅，也有采用风管式系统的，风管式单元空调系统和风管式空调箱系统都有应用。对于面积很大的高级住宅还采用新风机组+风管式空调箱系统[5]，通过新风道将室外空气引入室内，运行时需要关闭房间所有的窗户，原则上可实现全年连续运行。对于中级住宅或规模较小的高级住宅也有采用冷/热水机组的，在这种系统中，室内末端装置多采用落地式风机盘管，当采用吊顶式风机盘管，在冬季供热时，室内上下温差太大，通常辅以电热壁毯作为辅助热源。1.3中国中央空调研究现状我国中央空调仍处于起步阶段，目前销售对象主要集中在城市高收入消费群体和房地产开发商。然而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，对中央空调的需求也越大，家用空调变成了舒适家居不可缺少的重要部分。中国的国情与美国和日本有很大不同，因此，在发展家用小型中央空调的道路上，应当结合中国自身的特点，在仔细分析中国现在国情的基础上，推动我国在中央空调领域中的研究和应用。第一，我国是一个幅员辽阔的国家，地理、气候条件极为复杂，拥有多种多样的气候类型。这就必然要求我们的中央空调具有多样性的特点。如何根据不同的气候特征选择合适的空调型式，如何在系统设计中充分考虑不同气候的影响，这是我们在发展中央空调时应当考虑的问题。 本科毕业论文摘要第二，我国经济发展水平地区差异性大，在不同的地区人们对空调的需求不一样。即使在同一地区，由于人们的收入水平不一样，住宅形式也千差万别，而且生活习惯也不尽相同，因此对家用空调的需求也是多层次的。如何针对不同层次的用户设计不同型式的家用空调，这也是值得研究的一个问题。第三，从能源的角度来看，我国虽然能源总量很大，但由于人口众多，人均能源拥有量不高，能源供应相对较为紧张。而住宅空调在当前的能源消耗结构中所占的比重是非常大的。这就要求我国的家用小型中央空调的发展必需注重节能性，一方面要注重提高机组本身的能效比，另外一方面应当注重能源的综合利用。这样也就对变流量技术、蓄能技术、能源综合利用技术等提出了更高的要求。第四，从环境的角度看，目前我国环境污染的问题较为突出，许多城市出现了"热岛"效应、空气污染等现象[6]。考虑上述问题，一方面是要求所开发的家用小型中央空调必须具有环保的特点，把对环境的影响尽量减小到最小，另一方面是要充分考虑到环境污染对空调系统本身的性能带来的影响，针对它进行一些相应的设计。例如，在使用风冷热泵作为室外主机时，目前我国大城市中污染较为严重的空气对机组换热性能的影响就应当考虑。通过以上分析可以看出，我国对中央空调的需求是多类型的，因此我们对家用小型中央空调的研究也应当遵循相应原则，对各种型式的家用小型中央空调进行研究和开发。在研究和设计过程中，应当充分考虑到中国在地理气候条件、居住住宅形式、人们生活习惯等诸方面的因素，针对中国的用户开发出适合中国国情的家用小型中央空调系统。2、国内外中央空调发展趋势中央空调是集中处理空调负荷的系统型式，其冷/热量是通过一定的介质输送到空调房间里去的[7]。按输送介质的不同，常见的家用小型中央空调可以分成以下三种主要型式。风管式系统：风管式系统以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同，是一个小型化的全空气中央空调系统。它利用室外主机集中产生冷/热量，将从室内引回的回风进行冷却/加热处理后，再送入室内消除其空调冷/热负荷[8]。相对于其它的家用小型中央空调型式，风管式系统初投资较小。但风管式系统的空气输配系统所占用建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高。冷/热水机组：冷/热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液，它的基本原理与通常所说的风机盘管系统类似。通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而消除房间空调负荷[9]。它是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足不同房间不同的空调需求，同时其节能性也较好。此外，由于冷/热水机组的输配系统所占空间很小，因此一般不受住宅层高的限制。 本科毕业论文摘要VRV系统：VRV空调系统是一种冷剂式空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷、热负荷要求，是一种可以根据室内负荷大小自动调节系统容量的节能、舒适、环保的空调系统。VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间的不同空调负荷的需求。但其系统控制复杂，且其初投资高[10]。2.1市场趋势a、市场需求快速增长。国内经济高速发展催生大型现代化商业办公楼、宾馆、商场、超市不断兴起，为商用中央空调营造巨大的市场空间。b、燃气空调份额上升。随着天然气普及和和环保意识提高，燃气空调有望成为中国最主要的制冷产品，未来我国能源结构的调整，将为燃气空调的发展带来更好的发展空间。据估计，我国未来的燃气空调负荷占中央空调总负荷的比例将高达80%和88%，而目前国内燃气中央空调所占的比例不到20%，因此，燃气空调拥有巨大的市场潜力[11]。c、短期内价格战不明显。因为商用中央空调从产品设计生产、直至安装服务更强调个性化，并且由于商用空调有多种类型，所以产品差异化明显，国外品牌由于存在技术优势和品牌优势，为维持自己利润水平不会轻易降价，而国内许多品牌初涉这个领域，前期投入巨大，也需要保证较高利润以消化前期投入。因此短期内大规模价格战不会发生，但是国内品牌产品与国外品牌产品有着1/3价格差距，国内品牌价格优势将逐渐使市场格局发生变化。2.2产品趋势a、远程控制成为技术趋势。大型商用空调由于本身结构复杂，一旦维护起来也较为繁琐，而且大型商用空调往往安装在地下室等较隐蔽场所，为日常的维护造成诸多不便。因此一些企业开始将目光瞄准远程控制功能上面。比如海尔在每一台大型商用空调上安装一个模拟接收站，且与海尔远程控制系统接轨。只要登陆远程控制系统，所有产品运行情况一目了然，大大方便日常的维护保养[12]。富尔达开发出国内第一个无线远程监控系统，通过GSM公网，对机组实施远程测控，直接观察用户的操作情况和测控分析机组的运行状态[13]。远程控制的应用为厂家和用户都带来极大便利，不仅提高服务质量，也成为了厂家的有利武器。b、节能技术的研究成为中央空调设计中一个重要的因素。大型商用空调出现 本科毕业论文摘要以来，耗电量巨大一直成为困扰厂家和用户的难题。可以说，谁在节能技术上领先，谁就能在市场上抢先打开潜在市场对节能技术的探索也将成为商用空调领域永远的主题[14]。2.3服务趋势a、服务个性化。中央空调不同于家用空调，它是更专业化的特殊空调，对空调的安装设计要求远远高于普通空调，这就需要企业为用户提供个性化服务，大型中央空调作为房屋建筑最大配备设施，如果安装设计不个性化就不能充分体现中央空调的优势，甚至还会为空调的正常使用埋下质量隐患。商用中央空调个性化服务已经成为大型中央空调行业的分水岭，不具备个性化实力的企业只有被淘汰。b、服务标准化。个性化应统一于标准化之中，是在统一行业标准中寻找差异化，但是国内相关标准落后和缺乏很大程度制约了中央空调行业健康发展[15]，我国应该尽快出台相应的产品质量标准和检测标准，规范中央空调的安装和售后服务事项。使企业的服务有章可循、有制可依。c、服务技术化。对大型的商用空调项目的服务不是简单操作，需要大量专业技术保障，技术与服务总是相辅相成的，对厂商来说就要通过提高技术含金量来提高服务质量，而它产生的意义将会反作用于市场需求，能进一步提升企业的品牌竞争力，更好的开发市场潜力。总而言之，目前国际市场上中央空调领域正处于一个快速发展的阶段，而原来由国外品牌所占领的局势已经改变。随着我国经济的迅速增长，人民生活水平不断提高，国内市场需求量的增加，中国在中央空调领域的技术也日益成熟。我们应充分结合中国当前的国情，开发出一条多元化、多层次的中央空调发展道路。参考文献[1]赵荣义、范存养等.空气调节[M].北京.中国建筑工业出版社[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[S].北京.中国建筑工业出版社[3]赵荣义.简明空调设计手册[S].北京.中国建筑工业出版社[4]GB/T 18430.2-2001蒸汽压缩循环冷水机组—户用和类似用途的冷水机组[5]GB/T 18836-2002 风管送风式空调(热泵)机组[6]刘耀斌、任守宇、 高晓宇.户式中央空调发展方向的探讨.北京.机械工业出版社[7]蔡卫东、刘桂平、李斌.家用小型中央空调研究进展及应用展望.北京.机械工业出版社[8]冯树根空气洁净技术与工程应用[M].北京.机械工业出版社[9]饶荣水、周德信、蔡咏弘等. 数码多联中央空调节能技术分析.北京.机械工业出版社[10]顾兴蓥.民用建筑暖通空调设计技术措施[M].北京.中国建筑工业出版社[11]马最良、姚杨主编.民用建筑空调设计[S].北京.化学工业出版社 本科毕业论文摘要[12]蒋能照、张华、姚国琦等.家用中央空调实用技术[M].北京.机械工业出版社[13]刘汉华.家用中央空调设计浅议[M].杭州.制冷空调与电力机械[14]左然、施明恒、王希麟.可在生能源概论[M].北京.机械工业出版社[15]龙惟定、武涌.建筑节能技术[M].北京.中国建筑工业出版社 本科毕业论文摘要本科毕业论文（20届）南京市某别墅中央空调系统设计专业：建筑环境与设备工程 本科毕业论文摘要目录1工程概况11.1气象参数11.2土建资料21.3室内参数设计22负荷计算32.1房间冷负荷的构成32.2冷负荷的计算方法与主要计算公式32.3冷负荷计算53空调方案的确定94风量的计算和气流组织计算104.1风量的计算104.2新风机组冷量和风机盘管冷量134.3建筑各房间风机盘管选型汇总144.4气流组织计算144.5气流组织计算表汇总185风管的计算205.1风管计算公式及步骤205.2风管水力计算216空调水系统的设计计算256.1设计步骤公式256.2水系统水力计算266.3检查并联管路的阻力平平衡286.4回水管压力验证296.5凝结水管选择297制冷机房设备选择307.1制冷机组选型307.2冷冻水泵选型317.3膨胀水箱选型318管道的保温、防腐与系统的消声、隔振和隔音318.1管道的保温318.2管道的防腐328.3系统的消声、隔振和隔音339小结33参考文献34 本科毕业论文摘要外文翻译35 本科毕业论文摘要摘要本设计为南京市某别墅空调系统工程设计，大楼的总建筑面积为695㎡，该建筑为三层建筑，对第二层的201卧室做了详细说明，层高为3.2米。按照一般计算负荷的方法，采用谐波反应法计算建筑物的热、湿负荷，考虑到建筑物的结构和使用功能，为满足对冷热要求和空气卫生要求，在设计空调系统时，采用风机盘管加独立新风系统。然后，进行风机盘管、新风处理设备、冷冻机组等的选型、风管和水管的水力计算，确定保温厚度及消声减振。[关键词]：空调系统；空气调节；水力计算；冷负荷；风机盘管 本科毕业论文摘要Avillainnanjingcentralairconditioningsystemdesign[Abstract]thedesignofnanjingavillaforair-conditioningsystemsengineeringdesign,buildingatotalconstructionareaof695㎡,thisbuildingforthreebuildings,thisdesigntofirstfloor201bedroomdoadetailedexplanation,for3.2metershigh.Accordingtothegeneralmethodofcalculatingload,theharmonicresponsemethodtocalculatetheheatandmoistureloadbuildings,consideringbuildingstructureandfunctions,tomeettherequirementsandairtocoldheathealthrequirements,airconditioningsystemindesign,adoptfan-coilunitplusfreshairsystemindependently.Then,fancoilunits,airhandlingequipment,coolingunitoftheselection,ductandconduit,hydrauliccalculationtodeterminethermalinsulationthicknessandsilencingvibrationreduction.Airconditioningcurriculumdesignisbuildingenvironmentandequipmentengineeringstudentsintheorycoursemustlearnafteraprofessionalskillstraining.Studentsthroughthedesign,canunderstandairconditioningsystemdesigncontents,proceduresandbasicprinciple,learningmethodsandstepsoftheairconditioningloadcalculation,improvedrawingsandtheabilitytosolvepracticalengineeringproblems.[KeyWords]airconditioningsystem;Airconditioning;Hydrauliccalculation;Coldload;Fancoil  本科毕业论文正文1工程概况该建筑位于南京市，南京位于长江下游沿岸，是长江下游地区重要的产业城市和经济中心，中国重要的文化教育中心之一，也是华东地区重要的交通枢纽。本工程为南京市某别墅的空调系统设计。1.1气象参数表1夏季数据序号空气参数数值空气参数数值1夏季空调室外计算干球温度tw31.4℃夏季空调室外计算湿球温度ts25.2℃2夏季空调室外日平均温度twp27.3℃夏季通风室外计算温度28℃3夏季室外平均风速2.9m/s夏季室外计算相对湿度64%4平均日较差8.1℃全年主导风向S表2室内计算参数名称房间用途温度（℃）相对湿度送风温差（℃）室内风速m/s空调使用时间夏季卧室2660%7v≤0.39：00～15：00表3室外气象参数表地理位置（南京）海拔(m)大气压力(Kpa)室外平均风速m/s北纬东经8.9冬季夏季冬季夏季31°10′118°43′1025.21004.02.62.6表4室外计算（干球温度℃）表冬季夏季夏季空调室外计算湿球温度空气调节通风空气调节空调日平均通风-623531.43228.333 本科毕业论文正文1.2土建资料外墙：采用教材中序号为45墙体，厚为180mm，K=1.45衰减系数为0.6延长时间为6.5小时。内墙：采用教材中序号为7号墙K=1.88衰减系数为0.68延长时间为4.9小时。外窗：均为单层钢窗，单层5mm原普通玻璃，，，内为活动百叶窗，，窗的有效面积系数，只有内遮阳，无外遮阳。表5外窗尺寸C2C3C4C5C6C7C8C15600X15007260X15001800X18001500X9001800X9001400X12001500X18005600X3000表6单层钢窗地点修正系数城市SSESWEWNENWN南京1.101.041.041.021.021.011.011.06设备、照明、人员密度：每平方米的人数指标为评估室0.15人/m2左右，每平方米照明安装功率指标为办公室25W/m2，电气设备安装功率为电脑250W左右，该办公建筑层高3.2m。1.3室内参数设计表7室内设计参数表房间类型空调运行时间夏季新风量温度℃湿度%风速卧室9:00–17:0026600.330餐厅9:00–17:0026600.330客厅9:00–17:0026600.33033 本科毕业论文正文2负荷计算2.1房间冷负荷的构成空调房间的得热量由下列各项得热量组成：1.通过围护结构传入室内的热量；2．透过外窗进入室内的太阳辐射热量；3．人体散热量；4．照明散热量；5．设备、器具、管道及其它室内热源的散热量；6．伴随各种散湿过程产生的潜热量。2.2冷负荷的计算方法与主要计算公式空调冷负荷的计算方法有两种：1.谐波反应法；2.冷负荷系数法。本设计采用谐波反应法的简化计算方法来计算空调冷负荷2.2.1围护结构冷负荷1.外墙和屋顶传热引起的冷负荷(2-1)式中——计算时间，h；——围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；——温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构外表面的时间，h；——围护结构传热系数，；——围护结构计算面积，；——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。2.外窗的冷负荷此冷负荷分为两部分：窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。窗户瞬变传导得热形成的冷负荷(2-2)式中——玻璃窗的传热系数；——窗户面积；——计算时刻的负荷温差，33 本科毕业论文正文窗户日射得热形成的冷负荷(2-3)式中——窗的有效面积系数；——地点修正系数；——内遮阳设施的遮阳系数；——窗玻璃的遮阳系数；——窗户面积；——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形式的冷负荷，简称负荷强度，。2.2.2室内冷负荷1.人体冷负荷人体显热散热造成的冷负荷(2-4)式中——人体的得热，；——人员进入房间时刻，h；——人员进入房间时刻到计算时刻，h；——时间的人体负荷强度系数。人体潜热散热造成的冷负荷(2-5)式中——一名成年男子潜热散热量；——室内全部人数。2.设备冷负荷(2-6)式中——设备的得热，；——设备投入使用时刻，h；——从设备投入使用时刻到计算时刻，h；——时间的设备负荷强度系数。3.照明冷负荷(2-7)式中——照明的得热，；33 本科毕业论文正文——开灯时刻，h；——开灯时刻到计算时刻，h；——时间的照明负荷强度系数。2.室内散湿量人体散湿量式中——一名成年男子散湿量；——室内全部人数。2.3冷负荷计算2.3.1建筑围护结构的热工特性外墙体45号：δ=180、κ=1.45、β=0.60、ν=10.0、ξ=6.5、vf=1.5、ξf=2.6内墙体7号：δ=120、κ=1.88、β=0.68、ν=6.78、ξ4.9、vf=1.4、ξf=2.1墙体负荷温差适用城市修正：南京-1（tn=26℃）屋顶负荷温差适用城市修正：南京-2（tn=26℃）玻璃窗温差传热的负荷温差适用城市修正：沈阳-2内墙体放热衰减度vf=2.0、楼板放热衰减度vf=1.5该楼房间属于中型房间。屋顶吸收系数ρ=0.752.3.2冷负荷计算过程以第二层房间201卧室为例进行冷负荷计算设计的室内压力略高于室外大气压力，所以不需要考虑由于外气渗透所引起的冷负荷。房间上、下层均为空调供冷房间，所以不计楼板的冷负荷。各部分的冷负荷分项计算如下：表8201北外墙冷负荷计算计算时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtτ-ε76666777899K1.45F6.72CLQτ68.258.558.558.558.568.268.268.27887.787.733 本科毕业论文正文表9201西外墙冷负荷计算计算时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtτ-ε998777788911K1.45F12.48CLQτ162.9162.9144.8126.7126.7126.7126.7144.8144.8162.9199.1表10201北窗瞬变传热冷负荷计算计算时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtτ-ε3.64.35.166.77.588.58.88.98.7K4.54F3.24CLQτ5363.37588.398.6110.3117.7125129.4130.1128表11201北窗日射得热冷负荷计算计算时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JJ,τ50.0649.0657.0667.0674.0679.0680.0678.0672.0665.0668.06CnCsXdXg0.45F3.24CLQτ73.871.583.297.8108115.3116.7113.8105.194.999.233 本科毕业论文正文表12201设备冷负荷计算房间功率按25W/㎡，房间面积为15.21㎡，所以房间功率为380.25W使用时间1234567891011Lτ－T0.570.760.80.840.860.880.340.160.130.110.09Q380.25CLQτ216.7289304.2319.4327334.6129.360.849.441.834.2表13201照明冷负荷计算15W/㎡算，房间面积为15.21，所以房间功率为228.2使用时间1234567891011Lτ－T0.420.620.690.750.790.820.440.260.210.170.14Q228.2CLQτ95.8141.5157.5171.2180.3187.1100.459.347.938.831.9表14201人体冷负荷计算按201房间为2人计算，查表得人体显热为61W/人，73W/人使用时间1234567891011Pτ－T0.520.710.760.80.830.860.360.210.160.130.11Q61潜热73CLQτ63.486.692.797.610110543.925.619.515.913.4潜热14633 本科毕业论文正文表15201室冷负荷统计时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00北外墙68.258.558.558.558.568.268.268.27887.787.7西外墙162.9162.9144.8126.7126.7126.7126.7144.8144.8162.9199.1北窗瞬变5363.37588.398.6110.3117.7125129.4130.1128北窗日射73.871.583.297.8108115.3116.7113.8105.194.999.2设备216.7289304.2319.4327334.6129.360.849.441.834.2照明95.8141.5157.5171.2180.3187.1100.459.347.938.831.9人体63.486.692.797.6101.310543.925.619.515.913.4总计733.8873.3915.9959.510001047702.9597.5574.1572.1593.5Q最大1047人体湿0.218新风342根据以上步骤，得其它房间的冷负荷，新风负荷等见下表（由鸿业负荷软件计算得出）表16新风负荷表房间面积(㎡)夏季总冷负荷最大时刻(h)夏季室内冷负荷最大时刻(h)夏季总冷负荷(W)夏季室内冷负荷(W)夏季总湿负荷(kg/h)夏季室内湿负荷(kg/h)夏季新风量(m^3)夏季新风冷负荷(W)卧室10115.2118:0018:00150111590.4240.18745.6342卧室10216.3821:0021:00145310840.4570.20149.1369客餐厅46.514:0014:00366626191.2970.572139.51046卧室20115.2121:0021:00141310700.4240.18745.6342卧室20216.3821:0021:00153611680.4570.20149.1369卧室2031818:0018:00169712920.5020.22154405主卧室28.518:0018:00252318810.7950.35185.564133 本科毕业论文正文3空调方案的确定表17各种空调系统的特点表比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统系统优点集中进行空气的处理、输送和分配；设备集中、易于管理布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便的关掉机组（关风机），不影响其他房间，从而比其他系统较节省运转费用把冷热源和空气处理、输送设备集中设置在一个想体内，形成一个紧凑的空调系统，安装方便，可灵活而分散的设置在空调房间内系统缺点集中供应时各空调区域冷热负荷变化不一致，无法进行精确调节；各种集中式均有风管尺寸大、占有空间大对机组制作应有较高的要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难；当机组没有新风系统同时工作时，不能用于全年室内湿度有要求的地方。空调机组是由压缩冷凝机组、蒸发器和通风机等联合工作的，尽管压缩冷凝机组有较大的容量，如果蒸发器（包括风机）的传热能力（面积、传热系数）不足，则可能使制冷机的冷量得不到应有的发挥设备布置与机房空调与制冷设备可以集中布置在机房有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上只需要新风空调机房面积有集中的中央空调器，还设有分散在各个被调房间内的末端装置分散布管敷设各种管线较麻烦1.设备成套，紧凑。可以放入房间也可以安装在空调机房内2.机房面积小，只需集中式系统的50%，机房层高较低3.机组分散布置，敷设各种管线较麻烦风管系统1．空调送回风管系统复杂，布置困难2．支风管和风口较多时，不易均衡调节风量1.设室内时，不接送回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小1．系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易，达到均匀2.直接放室内，可不接送风管和回风管3.余压小33 本科毕业论文正文系统应用全新风系统；一次回风系统；一、二次回风系统末端再热式系统；风机盘管机组系统；诱导器系统单元式空调器系统；窗式空调器系统；分体式空调器系统；半导体式空调器系统空调系统的分类并不统一主要有几种：1.按空气处理设备：集中式；分散式；半集中式。2.按处理空调负荷的输入介质：全空气；空气—水；全水；直接蒸发机组。根据该工程的实际情况，所有房间采用风机盘管（加新风）系统,也就是空气-水系统。用风机盘管系统的优点在于：a安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间。b灵活性较大，节能效果好，可根据各室内负荷情况自行调节。c使用寿命较长。d风机盘管可安设在空调房间内，各空调房间不会相互污染。本系统采用风机盘管加新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。4风量的计算和气流组织计算4.1风量的计算下面以201卧室为例：空气系统运用一次回风处理室内空气，在设计中可以考虑采用最大送风温差来送风。两个系统的空气处理过程如下：图4.1风机盘管+独立新风系统空气处理过程图33 本科毕业论文正文空气处理过程：室外空气WL点送风状态点O室内回风点N室内空气NM点W:室外状态点O:送风状态点M:风机盘管的出风状态点N:室内状态点L:新风的出风状态点ε：热湿比线4.1.1总风量的计算以第二层卧室201为例，最大冷负荷Q=1413W，湿负荷W=0.424Kg/h；室内设计计算参数:=26℃±0.5℃,=60%±5%,=55KJ/Kg，室外设计气象参数:=31.4℃,=25.2℃,=64%。在焓湿图上确定室内空气状态点N，通过该点画出的过程线。则，按最大送风温差与线相交，即取得送风点O，，计算送风量：（1）按消除余热计算：（2）按消除余湿计算：按照消除余热和余湿求出的送风量基本相同，计算正确，则送风量可取值。4.1.2计算新风量和回风量按新风量为总风量的15%计算：按满足卫生要求计算新风量：33 本科毕业论文正文因为新风量取最大值，所以新风量：故回风量：4.1.3各计算量的汇总表18所有房间的数据房间最大余热量最大余湿量热湿比房间人数人均新风量新风量单位Wkg/hkj/kg个卧室10115010.42412744.323060卧室10214530.45711446.023060客-餐厅36661.29710175.5630180卧室20114130.42411997.223060卧室20215360.45712100.023060卧室20316970.50212170.023060卧室30325230.79511425.033090表19房间查表得的数据房间单位卧室10149.5358.5602.490.36512.04卧室10249.63583.187.47495.63客-餐厅49.631562.3234.31328.0卧室20149.62573.285.98487.22卧室20249.52615.792.4523.333 本科毕业论文正文卧室20349.70694.2104.1590.1卧室30349.621046.1156.9889.24.2新风机组冷量和风机盘管冷量由确定的室内空气状态点N，通过等焓线与相交，可得室外新风处理到的状态点L，则。室外温度可得。新风机组冷量。在焓湿图上，由可确定回风处理到得状态点M：。风机盘管冷量。根据房间的冷量和风量，选用，其中档制冷量为3.5，风量为630，满足要求。表20房间风量，冷量房间风量冷量最大冷负荷单位WW卧室101602.417501501卧室102583.117001453客-餐厅1471.345403666卧室201573.216701413卧室202615.717901536卧室203695.22020169733 本科毕业论文正文卧室3011046.1304025234.3建筑各房间风机盘管选型汇总表21风机盘管选型房间风机盘管类型风量冷量水流量单位台W卧室101FP-6.363035000.63卧室102FP-6.363035000.63客-餐厅FP-16160085001.68卧室201FP-6.363035000.63卧室202FP-6.363035000.63卧室203FP-7.171040000.73卧室301FP-12.5125066001.264.4气流组织计算建筑各个房间的温度精度均为，以201卧室为例，送风量，已知房间长、宽、高为A=3.9m，B=3.9m，H=3.2m。4.4.1送风方式的选择和送风口的确定1、侧送是空调房间中最常用的一种气流组织方式。一般以帖附射流形式出现，工作区通常是回流。对于室温允许波动范围有要求的空调房间，一般能够满足区域温差的要求。因此，除了区域温差和工作风速要求很严格，以及送风射程很短，不能满足射流扩散和温差衰减的要求以外，通常宜采用这种方式。2、孔板送风的特点是射流的扩散和混合较好，射流的混合过程很短，温差和风速衰减快，因而工作区温度和速度颁较均匀。因此，对于区域温差和工作区风速要求严格，单位面积风量比较大，室温允许波动范围较小的空调房间，宜采用孔板送风方式。由以上两点选择送风方式：33 本科毕业论文正文1.室内允许波动范围±2℃、±1℃房间采用贴附射流侧送。2.室内允许波动范围±0.5℃房间采用孔板下送。本设计采用的是第一种送风方式。对于送风口本设计选用双层活动百叶风口，查表得其特性系数：，；查表得紊流系数：。本设计选择水平贴附射流，风口布置在房间宽度方向B上，取工作高度为2m，风口中心距顶棚0.1m，离墙0.5m为不保证区，则可得各房间的射程。射程。4.4.2计算换气次数室内温度允许波动的范围是，查表得送风温差的范围：6～10℃，换气次数。校核换气次数。（4-1）式中：n——换气次数；L——送风量，A、B、H——空调房间的长、宽、高；以卧室201为例：因为换气次数n=11.7次/h>5次/h，满足要求。4.4.3确定风速首先假定流速，代入公式验算各房间内的风速是否满足要求。（4-2）（4-3）式中：——射流自由度；33 本科毕业论文正文——送风速度，；L——送风量，。，把12.3代入公式得在防止风口噪声的流速之内，所以满足设计要求。4.4.4确定送风口数目考虑到要求空调精度较高，因而轴心温差取为空调精度的0.6倍，室内温度，即空调精度为，则。（4-4）（4-5）式中：——送风口数目；——紊流系数；——射程，；——无因此距离。，查图得无因次距离，则送风口数目为3.3个，取整N=4个。4.4.5确定送风口尺寸每个送风口的面积和面积当量直径：（4-6）（4-7）式中：——送风口的面积，；33 本科毕业论文正文——面积当量直径，；L——送风量，；——送风速度，——送风口数目。送风口的面积，确定送风口尺寸为，则面积当量直径：4.4.6校核贴附长度阿基米德数表征浮升力与惯性力之比，其表达式为[1]：(4-8)式中：——射流出口温度，K；——房间空气温度，K；——重力加速度，，取；——送风温差，。查图得相对贴附长度，则贴附长度，大于射程3.4m，所以满足设计要求。4.4.7校核房间高度顶楼的层高为，设定风口底边至顶棚距离为，根据公式校核房间高度。(4-9)式中：——空调房间的最小高度，；——空调区高度，一般取；——送风口底边至顶棚距离，；33 本科毕业论文正文——射流向下扩展的距离，取扩散角，则；——为安全系数。最小高度，给定房间的高度为3.2m，所以满足要求。4.5气流组织计算表汇总表22房间风口表房间送风口数量单位mm(个)卧室101120×1004卧室102160×1203客-餐厅400×3001卧室201120×1004卧室202160×1203卧室203160×1203卧室301250×180233 本科毕业论文正文表23气流组织计算各计算量汇总房间卧室101卧室102客-餐厅卧室201卧室202卧室203卧室301长m3.94.210.23.94.24.55.7宽m3.93.95.63.93.945高m3.23.23.23.23.23.23.2换气次数12.411.1811.711.712.111.5气流射程m3.43.79.73.43.745.2送风温差℃7777777送风速度m/s3.53.53.53.53.53.53.5射流自由度11.81211.412.311.913.8213.22允许最大送速m/s4.254.324.124.424.284.984.76f﹙x﹚1.011.030.981.051.021.191.14无因次距离0.2910.2880.2930.2850.2910.270.275风口个数3.62.950.63.332.271.7风口取值4314332风口面积m20.01190.01540.11680.01130.01630.01840.041533 本科毕业论文正文当量直径0.1240.1560.3910.1240.1560.1560.239风口尺寸120×100160×120400×300120×100160×120160×120250×180Ar0.0015790.001920.00530.001450.001960.001450.00243相对贴附长度x/d04240.22943.540.544.338.2贴附长度5.216.2711.335.46.326.919.15风管的计算5.1风管计算公式及步骤1．选定最不利环路，给管段标号。2.确定各管段风量。3.用假定流速法确定管段尺寸，管段内风速的取值范围：主干管：5-8m/s支管：2-5m/s根据假定的风速V和确定的风量L计算出风管的面积尺寸，计算式如下：A=L/V(5-1)根据给定的管径规格选定风管管径尺寸，由确定的风管管径面积，计算出管内的实际流速：V=L/A(5-2)计算比摩阻从而计算管段的沿程阻力：沿程阻力的计算式如下：(5-3)式中---沿程阻力，Pa—每米管长的沿程损失,Pa/m；—管段长度,m比摩阻R的计算式为：(5-4)式中：----管段的摩擦阻力系数；D-----管段的当量直径，m；33 本科毕业论文正文V----风在管内的风速，m/s；本设计比摩阻由教材书《流体输配管网》图2-3-1，已知流量.管径.流速.阻力4个参数中的任意2个就可以查得。管壁粗糙度的修正：在通风空调工程中，常常采用不同材料制作风的管，本设计采用的材料粗糙度K=0.15-0.18mm按下面的公式修正：用局部阻力系数法求管段的局部阻力。计算公式如下：（5-5）式中—局部阻力系数；—水的密度kg/m3；—热媒在管内的流速m/s。计算总阻力，计算公式如下：(5-6)5.2风管水力计算在本设计中主要计算新风管管径和阻力的水利计算，风道全部用镀锌钢板，水力计算采用假定流速法，先绘制第三层新风管图，标记最不利管段。33 本科毕业论文正文现以第二层管段1为例，进行水力计算：风量为管段长为假定流速为取矩形断面:实际断面:实际流速:管段当量直径在《流体输配管网》图2-3-1根据流速与当量直径查表得粗糙度修正系数所以根据查附录，管段1：密闭设备罩ζ=133 本科毕业论文正文90度弯头一个ζ=0.17直流3通一个ζ=0.2所以ζ=1+0.17+0.2=1.37同理可以计算出其他管段的阻力。其余管段的计算结果如下表所示：表25第二层断面尺寸汇总管段编号计算面积断面尺寸断面面积当量直径10.032320x1600.051221020.059320x2000.06425030.087400x2500.131040.057320x2000.06425050.053320x2000.064250表26第二层比摩阻计算汇总管段编号查表得比摩阻管壁粗糙度修正系数比摩阻修正值10.840.880.7421.320.971.2831.130.961.0840.370.810.30150.3680.80.29433 本科毕业论文正文表27第二层风管水力计算汇总管段编号动压流量长度管径流速局部阻力系数局部阻力单位长度摩擦阻力摩擦阻力管段阻力备注16.3695.27.992103.641.378.630.745.9114.54干管23.481268.42.412505.510.431.51.283.083.58341884.12.583105.230.62.41.082.594.99415.3615.75.052502.670.649.790.3011.5211.31支管515.9573.25.142502.480.6410.150.2941.5111.66所以根据表格可得最不利管路为1-2-3的阻力损失为23.11Pa.第一层计算汇总表格：表28第一层断面尺寸汇总管段编号计算面积断面尺寸断面面积当量直径10.028200x2000.0420030.055320x2000.06425050.123400x3200.12835520.136400x4000.1640040.054320x2000.064250表29第一层比摩阻计算汇总管段编号查表得比摩阻管壁粗糙度修正系数比摩阻修正值11.230.911.1221.680.991.6830.960.990.8940.210.810.1733 本科毕业论文正文50.880.910.8表30第一层风管水力计算汇总管段编号动压流量长度管径流速局部阻力系数局部阻力单位长度摩擦阻力摩擦阻力管段阻力备注110.48602.46.62004.181.3714.351.127.421.76干管2601185.50.6225060.4241.681.0425.04320.182656.82.693555.80.612.10.892.3914.39423.141471.36.214002.550.378.560.171.059.61支管510.14583.14.112504.110.373.750.83.287.03所以根据表格可得最不利管路为1-2-3的阻力损失为61.19Pa.第3层因为就只有一个房间，因此风机直接送入房间：表31第三层比摩阻计算汇总表1计算面积断面尺寸断面面积当量直径0.048320x2000.064250表32第三层比摩阻计算汇总表2动压流量长度管径流速12.371046.19.132504.54局部阻力系数局部阻力单位长度摩擦阻力摩擦阻力管段阻力1.417.3119.1326.44所以第三层的阻力损失为26.44Pa.33 本科毕业论文正文6空调水系统的设计计算6.1设计步骤公式1．选定最不利环路，给管段标号。2．确定计算各管段的流量，本设计根据选定的风机盘管最大允许流量进行计算。3．用假定流速法确定管段管径根据假定的流速和确定的流量计算出管径，计算式如下：(6-1)式中d—水管管径，mm；G—管段流量，m3/h；v—管段水流速度，m/s根据给定的管径规格选定管径，由确定的管径，计算出管内的实际流速；(6-2)由所确定的流量G与管径d，查规范得比摩阻。计算比摩阻从而计算管段的沿程阻力：沿程阻力的计算式如下：(6-3)式中---沿程阻力，Pa—每米管长的沿程损失,Pa/m；—管段长度,m用局部阻力系数法求管段的局部阻力。计算公式如下：(6-4)式中—局部阻力系数；—水的密度kg/m3；—热媒在管内的流速m/s。计算总阻力，计算公式如下：(6-5)33 本科毕业论文正文6.2水系统水力计算在本设计中主要计算水管管径和阻力的水利计算，给水管全部用钢管，水力计算采用假定流速法绘制各层水管的轴测图，见下图。对管段进行编号，选定最不利环路。如图：图5.1水系统轴测图由图得最不利环路为：1-3-9-10-12-13以管段13为例进行计算：管段13根据所选定的风机盘管额定流量G=0.73m3/h，假定流速v=1m/s。则根据得d=16.1mm。选用DN20的水管。由所确定的流量G与管径d，根据公式得v=0.65m/s,每米管长的沿程损失R=0.75Kpa/m。局部阻力：一个三通ξ1=1.5，一个截止阀ξ2=5，2个90度弯头ξ3=2.08则沿程阻力kPa33 本科毕业论文正文局部阻力kPakPa同理可以计算出其他管段的管径和总阻力，具体见下表：表33管段编号水流量管径管段长实际流速动压局部阻力系数局部阻力比摩阻沿程阻力管段阻力130.73208.150.650.218.581.810.756.117.92干管121.36253.4740.770.32.260.6780.6252.172.848101.99322.9140.690.244.251.020.310.91.9291.99323.20.690.242.180.520.3111.5234.93403.21.090.5942.181.290.822.6243.91416.19500.0960.880.3871.130.4370.340.0320.479140.63205.670.560.497.183.520.63.46.92支管110.63202.940.560.497.183.520.61.765.2881.68259.5140.950.457.183.230.948.94312.17370.63203.8650.560.497.183.520.62.325.8462.31323.4740.80.322.260.720.421.4592.17950.63152.940.990.497.183.522.557.49711.01742.94322.9141.020.524.362.270.651.8944.16421.26254.3410.710.2527.261.830.5862.5434.3736.3检查并联管路的阻力平平衡检查并联管路的阻力，的值小于15%则满足要求，若大于15%，为了使并联管段达到阻力平衡，可以通过改变管径的方法或使用调节阀的方法使之到达平衡要求。管段13的总阻力7.92，33 本科毕业论文正文管段14的总阻力6.92，，这两个并联管理的阻力平衡.管段12-13的总阻力10.768，管段11的总阻力5.28，，这两个并联管理的阻力不平衡，则在运行时需要辅助阀门调节，以消除阻力不平行。管段8的总阻力12.173，管段7的总阻力5.84，，这两个并联管理的阻力不平衡，则在运行时需要辅助阀门调节，以消除阻力不平行。管段6-8的总阻力14.352，管段5的总阻力11.017，，这两个并联管理的阻力平衡.管段3-13的总阻力18.12，管段2的总阻力4.373，，这两个并联管理的主力不平衡，则在运行时需要辅助阀门调节，以消除阻力不平行。系统供水管阻力。即：7.92+2.848+1.92+1.52+3.914+0.479=18.6因为回水管与供水管阻力相当,故总阻力为总37.26.4回水管压力验证回水管采用钢管，管径取D=80mm，流速=0.24m/s，单位长度的沿程水头损失33 本科毕业论文正文=0.022。回水管沿程损失。回水管局部阻力损失。回水管总压力+=0.484+0.04=0.524。进水管管段编号1-9的总压力。风机盘管阻力。-=18.6-15=3.6>0.524,满足要求。6.5凝结水管选择凝结水管设计时应遵循以下原则：(1)凝结水管的坡度设计：机组水盘的泄水支管坡度不宜小于0.001；其他水平支、干管，沿水流方向保持不小于0.002的坡度，且不允许有集水部位，每层的凝结水就近排到卫生间地漏。(2)当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50%左右，水封的出口应与大气相通。(3)冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管，不宜采用焊接钢管。(4)设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性。(5)冷凝水管的公称直径，应根据通过冷凝水的流量计算确定。根据相关设计手册，可根据机组的冷负荷按下列数据选定冷凝水管的公称直径，见表1.4。表34冷凝水管的管径表冷负荷KW≤77.1~1818.1~100101~176177~598599~10551056~1512管径DN202532405080100根据上表，该系统的凝结水管管径应为25mm。33 本科毕业论文正文7制冷机房设备选择7.1制冷机组选型根据计算，得知建筑物总需冷量，在一般情况下选择螺杆式冷水机组。而本设计选用两台约克的螺杆式冷水机组，其具体参数性能如下：表35约克螺杆式冷水机组参数表螺杆式冷水机组型号YSDACAS45CFD制冷量250蒸发器水流量（）42.1水压降()4.3接管尺寸()200冷凝器水流量（）49.5水压降()5.3接管尺寸()250机组尺寸长()3924宽()1911高()2371注意：冷冻水进/出口温度12/7℃，冷却水进/出口温度32/37℃，污垢系数0.044,换热器都为2流程。7.2冷冻水泵选型对于水泵的选择应依据流量与扬程来选，根据资料[1]水泵的流量应等于冷水机组蒸发器的额定流量，并附加10%的余量，且水泵的台数与冷水机组台数相同。冷冻水泵扬程为管道阻力和设备阻力并附加10%的余量，而管道阻力和设备阻力包括空调机组阻力、最不利管路的沿程阻力与局部阻力（供水管和回水管）、立管阻力、蒸发器阻力。33 本科毕业论文正文本设计选用（一台备用）广西博士通集团有限责任公司生产的卧式离心式水泵，其具体参数如下：表36卧式离心式水泵参数表型号流量()扬程()转数()效率(%)气蚀余量()功率()台数泵轴功率电机功率VGDW150-3216529145075217.2223DHT-L25020020020080324150425027.3膨胀水箱选型因本设计采用闭式系统，所以根据资料[1]选用公式计算水箱的容积，其公式如下：（8—3）式中——每供1冷量的水容量，，本设计取31.2；——系统的总冷量，。则膨胀水箱的容积为=0.006×31.2×451.787=84.6L=0.0846。8管道的保温、防腐与系统的消声、隔振和隔音8.1管道的保温空调管路系统保温的目的：一是为了减少管道系统的热损失（或冷损失）,二是为了防止冷管路表面结露。8.1.1供水管的保温供水管的保温[11]结构中应有一层防潮层，因为如果没有防潮层，大气中的水蒸气将和空气一起进入保温层，并且向温度更低、水蒸气分压力更低的内部渗透，直到供水管上外壁上。这时，在管壁、保温材料的内部将会出现凝结水，破坏保温材料的绝热性能。保温层厚度的选择有以下几种：（1）按防止结霜的保温层厚度；33 本科毕业论文正文（2）保温的经济厚度；（3）按保温后的外表面温度确定保温层厚度。保温材料的选择应根据因地制宜，就地取材的原则，选择来源广泛、价廉、保温性能好、易于施工、耐用的材料。具体有以下要求：（1）导热系数低、价格低；（2）容重小、多孔性材料；（3）保温后不易变形并具有一定的抗压强度；（4）保温材料不宜采用有机物和易燃物；（5）宜采用吸湿性小、存水性弱、对管壁无腐蚀作用的材料；（6）保温材料应采用非燃和难燃材料。8.1.2冷凝水管的保温冷凝水管是用作夏季排放空调冷凝水的管道，空调使用中房间内的热空气被室内机抽入通过较冷的换热器冷却后送至室内。热空气中有一定的水汽，遇冷后即会凝结成水滴，此凝结水的温度较低，一般只有十几度，在管道中流过，如果不加保温，该管道的外壁接触到较热的有湿度的空气，又会出现上述的冷凝现象，热空气中的水汽又将凝结成水滴，则冷凝水管外壁挂满水珠，水珠过大时挂不住，就会下滴至天花板上，如果室内温度越大，冷凝水就越多，所以冷凝水必须保温。可以用12～15mm厚的橡塑保温套管给冷凝水管保温。8.2管道的防腐空调管路防腐[11]的目的是防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。需要做防腐处理的管路，可以在预制时进行第一遍防腐，涂刷底漆前，用钢丝刷清除表面的灰尘、污垢、锈斑、焊渣等杂物：涂刷油漆，厚度均匀，色泽一致，无流淌及污染现象。所有管道、管件及支架均刷两道防锈漆，第一道防锈漆在安装前涂好，第二道防锈漆在试压合格后及时进行涂刷。8.3系统的消声、隔振和隔音系统采取以下措施消声、隔振和隔音：1．所有设备尽量选用低噪声型，减低噪声源；2．风机均作减振处理；3．风机房的内壁面和天花作吸声处理；4．风机的进出口，均安装可屈挠橡胶接头，防止震动沿管路传播；33 本科毕业论文正文5．风机的进出口，均设帆布软接头隔振。6.风机安装时，必须考虑它的防振措施，要用软木减振基础，用玻璃纤维垫衬。7.设计减振时，要采用橡胶减振器或采用钢弹减振器。也可以采用钢弹、橡胶组合成的减震器。8.为了减少管道震动对周围的影响，应在管道与隔振设备的连接处采用软接头，并每隔一定距离设置管道隔振吊架或隔振支承，在管道穿越墙、楼板时采用软连接。33本科毕业论文附录9小结经过了2个多月的设计，终于完成了本中央空调设计。通过本次设计，让我更加了解中央空调设计的详细过程。在整个设计期间，通过资料的收集、整理、分析、设计计算、管路的设计以及说明书的撰写，我终于圆满完成了此次设计。通过本次设计，本人巩固了以前所学的知识，把所学的零星知识串成了一个整体;对空调系统有了一个比较完整的认识和了解，并系统的掌握了设计的过程和方法。这次的设计可以说既巩固了所学知识，也培养了一种独立的能力。而值得一说的是，由于自己是初学设计，实践经验不足，在这个设计过程中遇到了不少的麻烦，但是在设计中，我们综合运用了四年所学的基础和专业知识，参考了各种文献资料，对系统的负荷，空调方案，送回风量，送风方式，空调设备，管路的布置等先后作了设计和计算。特别是韩老师的指导让我受益匪浅，让我少走了不少弯路。大学期间我基本上是算得上碌碌无为，这份设计已经是我尽最大努力去做了，是我做的最好的一份设计，虽然还是有很多的错误，但是我用心了，我问心无愧！34 本科毕业论文附录参考文献[1]郭庆堂主编．实用制冷工程设计手册．北京：中国建筑工业出版社，1999[2]赵荣义、范存养等.空气调节.北京:中国建筑工业出版社，1994年11月[3]方修睦等.高层建筑供暖通风与空调设计.黑龙江:黑龙江科学技术出版社，2003年3月[4]赵荣义主编．简明空调设计手册．北京：中国建筑工业出版社，1998[5]卜增文．空调末端设备安装图集．北京：中国建筑工业出版社，2003年10月[6]马最良、姚杨主编．民用建筑空调设计，中国化学工业出版社[7]贺平、孙刚等.供热工程.北京：中国建筑工业出版社，1993[8]周邦宁主编．中央空调设备选型手册．北京：中国建筑工业出版社，1999[9]中国有色工程设计研究总院．GB50019—2003．2003．采暖通风与空气调节设计规范．北京：中国计划出版社，2004[10]潘云钢主编．高层民用建筑设计．北京：中国建筑工业出版社，1999[11]陆亚俊等．暖通空调．中国建筑工业出版社2002[12]刘金言．给排水、暖通，空调百问．北京：中国建筑工业出版社，2001年9月[13]林太郎等著，贾衡等译.工业通风与空气调节.北京:北京工业大学出版社，1998[14]彦启森、石文星、田长青编著.空气调节用制冷技术.中国建筑工业出版社，2004年6月[15]电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册.北京:中国建筑工业出版社，2003年10月34