扬州大学楼宇自动化系统毕业设计

第一章工程概况江苏省档案馆新址将落户奥体。江苏省档案馆新馆项目用地，位于南京河西新城区中部，黄山路与梦都大街交汇处，规划的地铁7号线从基地西南角拐入。档案馆新址占地面积33470平米，其中建设面积27989平米，代征绿地4162平米，代征道路1319平米。按照设计方案，项目地下1层，地上7层，总建筑面积49843平米（地上44196平米、地下5647平米），容积率1.58，建筑高度33.3米。空调系统采用MDV智能变频控制多联式空调系统，无论从经济、使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合建筑用途的要求。在暖通空调负荷计算之前，按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005的要求，配合建筑专业对建筑围护结构热工进行了详细计算。通过计算使建筑热工设计满足节能标准的要求，为暖通空调节能设计奠定基础。第二章设计原则及依据第一节设计原则1）设备保证是符合中华人民共和国最新执行标准，须为国内外知名品牌并通过国家、行业检测中心检测合格的设备。2）产品及其所有零部件应是技术先进、设计正确、结构合理、安全可靠、节省能源、遵守机械、电器及建筑方面的通用技术要求，维护方便。制造产品的材料应具有足够的强度和合适的性能，且为原厂生产，并有该厂商标。产品必须是最新制造生产，不得有生锈、陈旧、过时的配件。第二节设计依据GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》GB2050311-2007《综合布线系统工程规范》GB50312-2007《综合布线工程验收规范》。第三章中央空调系统第一节中央空调系统原理与结构中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。有主机和末段系统。按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统、冷剂系统。按空气处理设备的集中程度可分为集中式和半集中式。按被处理空气的来源可分为封闭式、直流式、混合式(一次回风二次回风)。主要组成设备有空调主机(冷热源)风柜风机盘管等等.制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。全空气空调系统根据不同特征还可以进行如下分类：一、按送风参数的数量来分类(1)单送风参数系统；(2)多送风参数系统二、按送风量是否恒定分类(1)定风量系统；(2)变风量系统三、按所使用空气来源分类（1）全新风系统；（2）再循环系统；（3）回风式系统。第二节空调系统的确定空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，它能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。空调系统可以按空气处理的设置情况分为集中系统、半集中系统、全分散系统；按负担室内负荷所用的介质种类可分为全空气系统、全水系统、空气—水系统、冷剂系统；按集中式空调系统处理的空气来源可分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统。在常用的中央空调设计中，一般大空间建筑物采用集中式空调系统，而小空间建筑物一般采用风机盘管加新风系统，这两种空调系统在设计中应用广泛，适应面广，故在实际空调系统中较多采用。集中式和风机盘管加独立新风空调方式的比较：表4-1集中式与半集中式的比较比较项目集中式风机盘管加新风设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房2．机房面积较大3.有时可以布置在屋顶上1.只需要新风空调机房面积2.风机盘管可以安装在空调房间里3.分散布置，敷设各种管线较麻烦节能和经济1.可以根据室外气象参数变化实现全年多工况节能运行2.对热湿负荷不一致或室内参数不同的多房间不经济3.部分房间停止空调，系统仍运行，不经济1.灵活性大，节能效果好2.盘管可冬夏兼用，内壁结垢，降低传热效率3.无法实现全年多工况调节风管系统1.空调送回风管系统复杂，布置困难2.支风管和风口过多时不易平衡1.放室内时，不接送、回风管；2.当系统和新风系统联合使用时，新风量较小维护运行空调与制冷设备集中在机房内，便于管理和维修布置分散，维护与管理不便，系统复杂，易漏水温湿度控制可严格控制温度和相对湿度室内要求严格时，难以满足要求。空气净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁的不同要求。采用喷水室时，水与空气直接接触，易受污染，须经常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难以满足消声隔震可以有效的采取消声和隔震措施必须采用低噪声风机，才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各个房间互相污染。当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各个房间之间不会互相污染使用寿命使用寿命长使用寿命长安装设备和风管安装工程量大，周期长安装投产快通过以上的两种空调系统的比较，可以对空调系统的有初步的认识。结合实际的空调建筑可以看出在大空间的空调房间一般都采用集中式空调系统，大空间要求的室内空气参数相同，集中式空调可以实现全年多工况节能运行调节，达到经济的，风机盘管可独立调节室温，各空调房间互相不影响。江苏省档案馆是综合性大楼空间比较大，在考虑到实用性与节能的因素所以选用集中式的中央空调系统。几种空气调节系统，全空气系统中的空气不仅承担室内的显热负荷而且承担着潜热负荷。空气—水系统有几种:一种是将新风处理到室内空气状态的等焓线，新风只承担室内显热负荷。此时的风机盘管有凝结水容易长霉不利于室内卫生。一种是将新风处理到室内空气状态的等湿线，新风承担显热负荷和部分潜热负荷。一种是将新风处理到室内空气状态的等湿线以下，空气承担室内的潜热负荷，风机盘馆是干燥的，但此时处理空气的冷源温度较低全空气系统一般用于高大空间，如体育馆影剧院大剧院之类的。空气—水系统一般用于宾馆酒楼写字楼等小空间又需新风的场所，江苏省档案馆位高大建筑及上诉原因选用全空气系统。因此在江苏省档案馆的空调系统的设计选用集中式的全空气空调系统。第三节中央空调系统设计基本原则⑴符合信息时代的技术要求，整体系统完全采用网络化结构。系统可独立工作,在网络故障的情况下,可临时在系统本机内存储数据。⑵系统完全网络化，通过内部IP和地址解析，可以跨地区监控；支持多种通讯方式在没有网络的情况下，可使用RS485或工业以太网通信协议。⑶系统采用模块化设计，安装简单。⑷内建WEB管理网页，客户端无需安装任何特定软件。只要有网页浏览功能，通过授权就可管理、浏览任意地区的监控内容；第四节中央空调系统的冷负荷计算1、空调冷负荷构成吊挂式空气处理机组节省空间，不占用建筑面积。负荷由吊挂式空气处理机组负担。风机盘管机组加新风系统特点：1）风机盘管机组仍是湿工况运行，产生霉菌，盘管表面积湿垢不易清除；2）卫生条件仍然差；3）风机盘管机组和新风机组可用一种冷水温度（7-12.C）处理达到运行简单，当前国内多用。冷负荷由风机盘管负担。围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷[5]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：LQ1=F·K·(tln-tn)式中LQ1——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；F——外墙和屋面的传热面积，m2；K——外墙和屋面的传热系数，W/（m2·℃），可根据外墙和屋面的不同构造，查取：tn——室内计算温度，℃；tln——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃，根据外墙和屋面的不同类型分别查取。必须指出：（4-1）式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区的气象参数为依据计算的，因此对不同地区和不同情况应按下式进行修正：t′ln=(tln+td)·ka·kp式中td——地区修正系数，℃；ka——不同外表面换热系数修正系数；kp——不同外表面的颜色系数修正系数。1）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差的作用下，玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷可按下式计算：LQ3=F·K·（tl-tn）式中F——外玻璃窗面积，㎡；K——玻璃的传热系数，W/（㎡·k）;本设计单层玻璃窗K=6.26W/（㎡·k）；tl——玻璃窗的冷负荷逐时值，℃；tn——室内设计温度，℃。不同地点对t1按下式修正：t,1′=t1+td式中td——地区修正系数，℃。2、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：LQ4=F·Cz·Dmax.j·CLQ式中F——玻璃窗的净面积，是窗口面积乘以有效面积系数Ca，本设计单层钢窗Ca=0.85；Cz——玻璃窗的综合遮挡系数Cz=Cs·Cn;其中，Cs——玻璃窗的遮挡系数；Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数；Dmax.j——日射得热因数的最大值，W/㎡；CLQ——冷负荷系数。3、设备散热形成的冷负荷设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算：LQ=Q·CLQ式中Q——设备和用具的实际显热散热量，W；CLQ——设备和用具显热散热冷负荷系数。根据这些设备和用具开始使用后的小时数及从开始使用时间算起到计算冷负荷的小时数、以及有罩和无罩情况不同而定。设备和用具的实际显热散热热量按下式计算1）电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时：Q=1000n1n2n3N/当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时：Q=1000n1n2n3N当工艺设备不在室内，而只有电动机在室内时：Q=1000n1n2n3N1式中N——电动设备的安装功率，KW；——电动机效率，可由产品样本查得；n1——利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般可取0.7～0.9可用以反映安装功率程度；n2——电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比；n3——同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.5～0.8。2）电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算：Q=1000n1n2n3n4N式中n4——考虑排风带走热量的系数，一般取0.5；其他符号意义同前。3）电子设备散热量计算公式为Q=1000n1n2n3N，其中系数n2的值根据使用情况而定，对已给出实测的实好功率值的电子计算机可取1.0。一般仪表取0.5～0.9。4、照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式[6]分别为：白炽灯：LQ5=1000·N·CLQ荧光灯：LQ5=1000·n1·n2·N·CLQ式中LQ5——灯具散热形成的冷负荷，W；N——照明灯具所需功率，KW；n1——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0；本设计取n1=1.0；n2——灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与顶棚内时，取n2=0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时，取n2=0.6～0.8；CLQ——照明散热冷负荷系数。本设计照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为30W/㎡。5、人体散热形成的冷负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：LQ6=qs·n·n′·CLQ式中qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；n——室内全部人数；n′——群集系数；CLQ——人体显热散热冷负荷系数。《实用供热空调设计手册》经过计算第一层的总冷负荷为4003w第二层的总冷负荷为2182w第三层的总冷负荷为3182w第四层的总冷负荷为3682w第五层的总冷负荷为2982w第六层的总冷负荷为2482w第七层的总冷负荷为1882w第四章中央空调监控系统设计第一节控制装置的方案选择及系统构成中央空调监控系统主要包括对空调冷、热源系统、空气处理机系统、新风空调机系统、末端风机盘管系统的自动控制。其自动控制系统一般由敏感元件、控制器、执行机构、调节机构等几部分