暖通空调毕业设计答辩

指导老师：XXX毕业设计答辩学院：XXXXXXXXX班级：XXXXXXXXX学号：XXXXXXXXX姓名：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX大学设计题目湖南省长沙市某大型商场空调系统设计随着商业建筑不断的增多，人们对室内空气的温湿度、洁净度以及空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的关注。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的集中式空调系统来满足人们对高生活水平的追求。研究的意义该大型商场位于湖南省长沙市。商场总计10层，总计建筑面积约为62950.8平方米。二层至十层每层分别设有五个空调机房，其中一层的空调机房放置在二层。由于受建筑面积的限制，冷热源设备及水泵等放置在屋顶。工程概况本次毕业设计题目是湖南省长沙市某大型商场空调系统设计。主要目的是保持商场内适宜的温湿度，创造吸引顾客入内的舒适的冷、暖环境，增进顾客的购物欲望；防止室内商品（衣服、家具等）质量变劣；同时为商场职工提供舒适的工作环境。设计目的本次设计以夏季空调系统为主，包括商场空调设计、防排烟设计、制冷机房及空调设备选型设计。主要内容：（1）工程概况、包括工程名称、设计建筑物概况、建筑物地点及周边环境，建筑物面积，空调面积，建筑物层数及各楼层的功能，设计要求等；（2）设计参数确定：室外设计参数，室内设计参数，建筑物设计参数；（3）空调负荷计算；（4）空调系统方案的选择及空气处理过程的确定；（5）空调冷热源的确定；（6）风系统设计及气流组织；（7）冷冻水系统设计；（8）排烟设计。设计内容1、商场负荷特点（1）商场建筑空间大，室内人员多，照明设备多，故空调冷负荷和新风负荷大。（2）商品种类多，营业厅布局常有变动，要求空调设备具有一定的灵活性。（3）大商场内有些营业厅人员密度大，有些密度小，在确定空调箱容量和空调分区时，应加以区别。（4）有些商业建筑趋向多功能化，除了商业空间外，还设有会场、剧场、餐厅等，其空调系统应考虑分区。（5）百货大楼的出入口人流频繁，在冬季，为防止或减少室外冷风的侵入，往往要设置前室并使用空气幕，在建筑上应考虑合适的入口方位，并设避风用的挡风壁。（6）由于百货商场进出人数的不定，必须根据建筑消防要求，设置灭火，排烟装置方案论证2、商场空调方式的选择商业建筑空调系统的选择与其规模大小，建筑的平面结构和功能分区有关，小型商场一般采用分体式空调机组，通常大中型商场有三种空调方式：风机盘管加新风系统；吊顶式空调机系统；组合式空调机组的全空气系统。风机盘管加新风系统节省使用面积，但是新风量有限，对于大中型商场，很难利用室外新风进行通风换气，不利于过渡季节的节能。回风是由悬挂在吊顶内的风机盘管回风箱处的过滤器过滤，过滤器极易堵塞，清洗工作量既大又很麻烦，特别是在夏季，如果过滤网清洗不及时，将导致回风量减少，凝结水增加，排水不畅，滴水盘处溢水，这种潮湿的条件是病菌滋生的最好环境，也有可能造成其它的病菌和病毒的聚集和滋长，给管理带来麻烦和不必要的损失。受安装空间限制，风机盘管的维修和保养不便。不适合用于大型商场。1、风机盘管加新风系统吊顶式空调机系统是近几年发展起来的一种空调系统，可以省去机房面积，降低建筑层高，节约风管。吊顶式空调机组安装在使用空间吊顶内，机组噪声不仅通过风口传出，而且直接辐射出来，所以噪声问题是吊顶式空调机组的一大问题。其次，供回水管多，并且水管安装在吊顶内，增加了漏滴水。新风量有限也是吊顶式空调机组的一大缺点，由于梁下风管、水管等各种管道很多，限制了新风管道，所以吊顶式空调机系统只在外区有有限的新风。2、吊顶式空调机系统组合式空调机组的全空气系统具有处理热湿负荷能力较大；过渡季节可实现全新风运行；水管少，减少漏滴水现象；冬季可通过新回风比例的调节来调节送风温度，解决冬季内区温度过高的问题；能达到较高的洁净度；运行管理及维修方便的优点。这些优点使其适合于大中型商场。但由于其机房占地面积过大，风道断面尺寸大，所占空间大，导致一些开发商不愿意采用这种系统形式。3、组合式空调机组的全空气系统空调冷源的选择，应考虑以下因素：（1）机组能耗（2）空调冷冻水泵的能耗（3）运行管理和使用寿命（4）环境保护要求（5）噪声和振动（6）设备价格空调冷源的选择目前，空调系统经常采用的冷水机组有活塞式制冷机组、溴化锂吸收式制冷机组、离心式制冷机组、螺杆式制冷机组。空调冷源是空调系统供冷的核心，为整个系统提供冷量。目前多以冷水机组为主，主要有活塞式、螺杆式、离心式和溴化锂吸收式冷水机组。活塞式冷水机组装置结构简单、容积效率高、加工简单、造价低、调节范围广。但活塞惯性力大、单级容量不易过大、单位制冷剂重量大、调节性能差、适用于中小冷量。1、活塞式冷水机组溴化锂吸收式冷水机组具有加工简单、操作方便、冷量可调范围大、运动减少、噪音低、振动小、可进行废热、余热等利用、直燃式可省掉锅炉、热效率高、耗电省、溶液对环境无污染等优点。但使用寿命短、性能系数低、维修复杂、性能衰减较为严重。2、溴化锂吸收式冷水机组离心式冷水机组压缩机输气量大、单机制冷量大、结构紧凑、单位重量制冷量大、性能系数高、运转平稳震动小、噪音低、调节方便可无级调节、无气阀、填料等易损件、可靠性高、但转速高对加工精度要求高、单级压缩低、易发生喘振、运行工况偏离设计工况时效率下降较快、制冷量随蒸发温度降低而减少幅度快。3、离心式冷水机组与活塞式相比，螺杆式冷水机组结构简单、运动部件少、转速高、运转平稳、振动小、中小型密闭式机组的噪音较低、机组重量轻。另外，其单机制冷量大、具有较高的容积效率、压缩比可达20，且容积效率的变化不大、COP高、易损件少、运行可靠、易于维修而且对湿冲程不敏感、允许少量液滴入缸无液击危险、可通过滑阀进行无级调节，调节方便。制冷剂采用R134A，相比之下危害臭氧层程度低、温室效应小。其中，螺杆式风冷热泵机组具有不占用机房，可放在屋顶；不需要冷却塔，没有冷却水系统，系统简单；可以同时满足制冷和供暖需求，还可以满足热水需求。4、螺杆式冷水机组由于该设计的地点是湖南省长沙市某大型商场，冬季没有市政热力，同时又鉴于螺杆式风冷热泵机组的以上优点，以及该商场建筑面积的限制，因此该商场空调系统为全空气集中式一次回风系统，冷热源采用螺杆式风冷热泵机组。1、建筑概况建筑物名称：湖南省长沙市某大型商场地上层数:10建筑面积：62950.8平方米空调面积：一层为4207.2平方米，二层为4483.8平方米，三至十层为4818.3平方米，总计47237.4平方米，占建筑面积的75%建筑总高度：45.6米。其中一层层高5.1米，二至九层层高4.5米。负荷计算2、室外气象参数纬度（°）28.2经度（°）113.08冬季大气压力（Pa）101990.00夏季大气压力（Pa）99940.00冬季平均室外风速（m/s）2.80冬季平均室外风速（m/s）2.60冬季空调室外设计干球温度（℃）-3.00夏季空调室外设计干球温度（℃）35.80冬季通风室外设计干球温度（℃）5.00夏季通风室外设计干球温度（℃）33.00冬季采暖室外设计干球温度（℃）0.00夏季空调室外设计湿球温度（℃）27.70冬季空调室外设计相对湿度（%）60最大冻土深度（m）5.003、室内设计参数房间名称房间面积（m2）夏季设计温度（℃）冬季设计温度（℃）夏季设计相对湿度（%）冬季设计相对湿度（%）人员密度（p/m2）照明标准（W/m2）1-01750.9261860600.3351-021239.9261860600.3351-03678.2261860600.3351-04611.6261860600.3351-05926.7261860600.335房间名称房间面积（m2）夏季设计温度（℃）冬季设计温度（℃）夏季设计相对湿度（%）冬季设计相对湿度（%）人员密度（p/m2）照明标准（W/m2）2-01789.4261860600.3302-021149.7261860600.3302-03821.1261860600.3302-04598261860600.3302-051125.6261860600.330房间名称房间面积（m2）夏季设计温度（℃）冬季设计温度（℃）夏季设计相对湿度（%）冬季设计相对湿度（%）人员密度（p/m2）照明标准（W/m2）3-01819.2261860600.2193-021290.4261860600.2193-03719.1261860600.2193-04829261860600.2193-051160.6261860600.2194、围护结构参数围护名称结构名称传热系数（W/m2.℃）夏季冬季外墙标准材料160.830.97外门3mm普通玻璃/钢框5.86.4地面大理石地面77玻璃幕墙6mm普通玻璃/单层/钢框2.72.3外窗8mm+8mm普通玻璃/双层/中空/带热隔断的铝框3.123.43内墙标准材料81.341.34屋顶标准材料130.490.6逐时负荷计算数据详见:表1-负荷逐时数据.docx负荷计算统计数据详见：表2-负荷统计数据.docx负荷计算逐时数据1、夏季空调房间送风状态和送风量的确定1.1送风处理方案室内参数TN=26℃Φ=60%由焓湿图查得IN=59.6KJ/KG为了节能及实际上夏季无蒸汽或热水供应，故不设再加热器，采用露点送风方案（民用建筑空调设计117页-4.9.2）选定送风温差后就可以按照以下步骤确定送风状态和送风量：（1）在焓湿图上找出室内状态点N；（2）根据计算出的房间余热Q和余湿W求出热湿比Ε，并通过N点画出过程线Ε；Ε=Q/W（3）热湿比线与机器露点，即90%的相对湿度线相交的点即为送风状态点；按照G=Q/（IN-I0）或G=1000W/（DN-D0）计算送风量；设计计算根据公式：G=Q/(HN-HO)由此，计算每个房间所需的风量，并选择空气处理设备。下面以标准层301区域为例：首先计算系统热湿比，Ε=8393.78，TG=26，TR=18℃得HN=59.6KJ/KGDN=12.9G/KGHO=47.2KJ/KGDO=11.5G/KG消除余热所用送风量：G=62.557/(59.6-47.2)=5.04KG/S消除余湿所用送风量：G=7.45/(12.9-11.5)=5.32KG/S综上，选择送风量为5.32KG/S。同理，标准层、一层及二层风量汇总详见表3-风量统计表.docx1.2回风管道的布置该商场采用全空气系统一次回风方式，回风的设计选择在商场走廊内设置回风管道，由管道上的单层百叶风口（带过滤网）将室内的回风送回空调机房。由公式GH=G-GS确定回风量，然后选择管道管径，计算原理与送风相似。在该商场中，在两侧集中设置回风风管，上面配有单层百叶风口（带过滤网），进行回风。2、空调系统夏季空气处理过程及其系统所需制冷量空气处理过程，其气流组织为：房间空气→回风口→回风管→新回风混合段→空调机组→送风段→送风管→送风口→房间；室外新鲜空气→空调机房→新回风混合段→空调机组→送风段→送风管→送风口→房间。该商场采用一次回风方式，每层设置5个空调机房。下面以三层301区域空调机房为例。其计算如下：（1）计算热湿比：Ε=Q/W=962.557/26.830）X3600=8393.78KJ/KG（2）确定送风状态点：在标准大气压下的I—D图上，通过N点做Ε=8393.78的直线，与90%的相对湿度线相交，其交点即送风状态点O，得HO=47.2KJ/KG，DO=11.5G/KG。（3）确定机器露点：由于该商场采用露点送风，不设再加热器，因此送风状态点O即为机器露点L。（4）确定混合状态点：由新风百分比为19.02%，从而在I-D图上运用作图法，在线段NW确定混合状态点C的位置，得IC=66.4KJ/KG，DC=14.8G/KG空气处理过程：（5）计算系统所需冷量：QO=QM（HC-HL）=5.32*（66.4-46.7）=104.804KW选择设备时的负荷构成为：室内冷负荷+新风冷负荷。同理，对其他各层机房的制冷量进行汇总，见