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1、青岛农业大学毕 业 论 文（设计） 题 目： 青岛泽城商场空调系统设计 姓 名： 王筱丹 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 1001 学 号： 20103042 指导教师： 陈明东 2014年 6月 5日毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计
2、）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日摘要本次毕业设计的课题是设计青岛市泽城商场夏季空调系统，本次设计的主要任务是
3、完成一座五层建筑冷负荷的计算.空调系统的选择和冷冻站制冷机组设计的经济分析；设计空调系统的冷冻站；空调机组的选择，设计风系统和水系统；对一、二、三层商铺的风机盘管系统设计；一至三层新风风管布置及四、五层送回风风管布置，并绘制了风管平面布置图，水管平面布置图，水管系统图，制冷机组流程图、平面布置图及管线布置图。在设计时，计算夏季冷负荷采用谐波反应法。经过经济及技术比较分析进行对各种冷水机组的选用，最终决定采用水冷离心式冷水机组。一至三层采用独立新风加风机盘管空调系统，四、五层采用一次回风全空气系统。气流组织采用方形散流器上送风，下回风。进行风系统和水系统的水力计算采用的是假定流速法。关键词：空调
4、系统 风系统 水系统 冷水机组 风机盘管ABSTRACTThis topic is the design of Qingdao City Ze City Mall in summer air conditioning system, the main task of this design is to complete a five storey building cooling load calculation; analysis of refrigeration unit economic choice and design of air-conditioning system; air
5、conditioning system design of refrigeration station; air conditioning unit selection, design of the wind systems and water system; design of fan coil system on the one or two, three floor shops; one to three layers of air duct arrangement and four or five layers of air supply duct layout, and the wi
6、nd pipe layout drawing, pipe layout, pipe system diagram, the fan section, the refrigeration unit flow chart, layout and pipeline layout.In the design, using harmonic response method for calculation of cooling load in summer. Through comparative analysis of various water chiller selection of economi
7、c and technology, finally decided to use water-cooled centrifugal chillers. One to three layers of the use of an independent air conditioning system, the four or five layer of the primary return air system. Airflow with square diffuser air supply device, a lower air return. By using hydraulic calcul
8、ation of wind system and water system is the assumption that the flow velocity.Key word：air-conditioning system wind system aqueous system cold water unit air blower plate tube目录第一章 绪论11.1设计目的11.2设计基础资料11.3设计基本要求：11.4 设计主要内容拟2第二章 工程概况22.1工程信息22.2设计参数2第三章 冷负荷计算33.1冷负荷计算公式33.2冷负荷计算结果5第四章 空气处理方案的选择64.1
9、方案分析74.2方案的选择8第五章 空气处理设备选型95.1风量的计算95.2风机盘管的选型105.3新风机组的选型135.4全空气系统水力计算16第六章 水系统的设计186.1空调管路系统的设计原则186.2空调水系统的设计186.3空调水系统的注意事项216.4空调管路的保温与防腐21第七章 制冷站的设计227.1制冷站的设计原则227.2冷水机组的选择227.3冷却水系统的设计237.4分水器和集水器的选择257.5冷冻水泵的选择267.6定压罐及补水泵的选择计算277.7热水系统的设计28第八章 空调系统噪声控制与减震29第九章 总结30参考文献：31致谢32附录33附表1 冷负荷计算
10、书33附表2 热负荷计算书38附表3 新风管水利计算表41附表4 全空气送风管水利计算表48附表5 全空气回风管水力计算55附表6 水管水力计算表56附表7 散流器选型70图目73第一章 绪论1.1设计目的 毕业设计是大学四年所要经历的最后一个学习环节，是对学生在这四年中所学知识的一次总结和检验。三个月的毕业设计，要查阅大量的资料和文献。在这三个月的设计中变得能运用所学的专业基础理论、知识和技能，自己分析问题并找得到解决的方法。这次毕业设计，是能把理论知识应用于实践的一次很好的机会。在老师的指导下，通过这次的毕业设计学会怎样阅读参考书籍，学会了设计空调的方法，学会使用原始的数据来进行设计以及学
11、会使用各种标准、手册、产品目录，学会使用软件进行画图和计算。还了解国家有关建设的各种方针政策。1.2设计基础资料 该工程位于山东省青岛市，是青岛泽城商场夏季空调系统设计，商场共五层，总建筑高度21.5米，总建筑面积是7698平方米。设计内容包括商场的一、二、三层空气水空调系统设计，四、五层的全空气空调系统设计，制冷机房设计。 该建筑是商用的综合民用建筑，建筑房间类型以商铺和大型卖场为主，同时还有一些休闲活动的房间。商场的营业时间为上午8点至晚上8点，值班室的上班时间为上午8点至12点，下午1点至6点。在该时段内要求对各个房间进行空气调节。 1.3设计基本要求：1. 认真进行实习(调研)、完成实
12、习(调研)报告。2. 按统一格式完成开题报告。3. 阅读英文文献，并译成中文(不少于5000汉字)。4. 英中文对照摘要，中文不少于400 字。5. 按统一格式编制设计说明书，不少于 80000字。6. 有全部设计的纸介质文档和电子文档。1.4 设计主要内容拟本次的课题是设计青岛市泽城商场夏季空调系统，本次设计的主要任务是完成一座五层建筑冷负荷的计算；空调系统的选择和冷冻站制冷机组设计；设计空调系统的冷冻站；进行空调机组的选择，设计风系统和水系统；对一、二、三层商铺的风机盘管系统设计；一至三层新风风管布置及四、五层送回风风管布置，并绘制风管平面布置图，水管平面布置图，水管系统图，制冷机组流程图
13、、平面布置图及管线布置图。第二章 工程概况2.1工程信息该工程位于山东省青岛市，是青岛泽城商场夏季空调系统设计，商场共五层，总建筑高度21.5米，总建筑面积是7698平方米。一层为步行街和沿街商铺，二、三层为商铺，四层为大型卖场，五层为活动室、阅览室以及办公室。2.2设计参数2.2.1室外参数：夏季空调室外干球温度 ： 29夏季空调室外湿球温度 ： 262.2.2室内参数：夏季空调室内干球温度 ： 25夏季空调室内相对湿度 %： 652.3建筑基础资料通过查阅实用供热空调设计手册，考虑对设计建筑的要求，可选用下列参数：1、外墙：370厚砖墙外墙，查表11.4-1可知传热系数K =1.49 W/
14、2、内墙：240厚砖墙，查表11.4-1可知传热系K =1.76 W/ ，3、楼板：二、三层为水磨石楼面，查表11.4-4可知传热系数K =2.72 W/4、屋顶：200厚膨胀珍珠岩保温屋面，查表11.4-2可知传热系数K =0.52W/5、外窗：单层钢窗5mm米厚普通玻璃，无内外遮阳，查表3.1-13可知窗户的传热系数K =6.4 W/ 第三章 冷负荷计算 空调设计及空调冷水机组选型主要依据冷负荷计算。我们经常采用谐波法和冷负荷计算法来计算空调的冷负荷。3.1冷负荷计算公式 房间冷负荷计算较为复杂包括很多因素，根据规范可知：本次工程设计中在计算冷负荷部分，既要考虑房间人员、照明、新风冷负荷、
15、外墙、外窗等，还要考虑人员密度和空间大小。1、外墙和屋面传热引起的冷负荷： （3-1） -传热系数，； -计算面积，； -计算时刻，点钟； -温度波的作用时刻 -计算温差，简称负荷温差，。2、外窗传热引起的冷负荷： （3-2） -窗口面积，； -传热系数， -负荷温差，；3、人体显热冷负荷 （3-3） 群体系数； 计算时刻空调房间内的总人数； -不同室温和劳动性质一名成年男子显热散热量，； 人体显热散热系数4、潜热冷负荷： （3-4） -不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，； 群体系数； 空调房间内的人数5、照明散热形成的冷负荷： （3-5）6、设备散热形成的冷负荷： （3-6） 热源投入使
16、用的时刻， 从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，； 冷负荷系数； -的实际散热量，7、新风冷负荷 ： （3-7） 房间的新风量，k ； -外状态点焓值， -内状态点焓值，3.2冷负荷计算结果举例说明：2层2001商铺1、2*227.85421.41862.84.22.2195670.152605421.362003商铺324.14393.91719.53.882182.371.30.162404393.92004商铺4、6*224.84417.11719.53.882178.169.30.162404417.112005商铺522.94054.91576.23.551.8177.168.
17、80.162204054.932007商铺7356253.92435.95.492.8178.769.60.163406253.922008商铺828.15126.42006.14.522.3182.471.40.162805126.442009商铺9、11*217.52977.11146.32.581.3170.165.50.151602977.052010商铺10、12*216.22933.81146.32.581.3181.170.80.161602933.822013商铺1312.52211.7859.71.941176.968.80.161202211.742014商铺1411.51
18、879.1716.51.620.8163.462.30.141001879.152015商铺1513.92258.2859.71.941162.561.90.141202258.162016商铺1612.92225.4859.71.941172.566.60.151202225.392017商铺1717.52977.11146.32.581.3170.165.50.151602977.052018商铺1834.86567.82435.95.492.8188.7700.163406567.772019商铺1933.26770.32292.65.172.7203.969.10.163206966.
19、542020商铺20、21*215.92624.410032.261.2165.163.10.141402624.432022商铺2233.818791.42292.65.172.755667.80.1532018791.38详见附表1第四章 空气处理方案的选择一般的空调系统是由空气处理设备和空气管道以及空气分配装置组成的，根据房间设计要求的需要，它有不同的表现形式。考虑到在施工过程中建筑的用途和性质，热、湿负荷特点，温度和湿度的调节控制的要求，考虑到空调机房的尺寸和空调房间的位置，初始投资和运行成本等等因素，应选择合理的空调系统。4.1方案分析4.1.1按空气处理设备的设置情况分类：1、集中
20、系统：集中系统的空气处理设备被集中的设置在一个机房内。2、半集中系统：除了设有集中空调机房外，它还在被调房间内设有一组小的空调设备（又称二次设备）。它的作用主要是将来自集中空调机组的空气进一步补充处理后送入房间，例如独立新风加风机盘管系统。3、分散系统：空气处理输送设备和冷热源都被集中设置在一个箱体内的紧凑的空调系统。4.1.2按负担室内负荷所用介质种类分类：1、全空气系统全空气系统是指全部由空气来负担室内负荷的空调系统。经常被用于较大的空间，所以需要空气量多，风管管径较大，占用的空间也较多。全空气系统具有以下特点： （1）因为设有专门的过滤段，所以对空气的除湿能力和过滤能力都较强；（2）送风
21、量大，换气充分，空气被污染的可能性小，空气质量高；（3）在春秋过渡季节可进行全新风运行，能很大程度的节约运行所消耗的能源；（4）空调机被安装于机房内，易于维修，能将空气进行完全过滤； （5）比较而言产生的震动较弱、噪声较小；（6）机房面积大；（7）温度是由系统集中控制的，各空调房间不能独立控制室内温度；（8）因为风管占用一定的空间，对建筑物的层高也有要求；【5】2、全水式空调系统 全部由经过处理的水负担室内热湿负荷的系统称为全水式系统。由于水的比热比空气大，所以水系统管道占有的空间相比较风管占有的空间较小。所以全水式空调系统只适用于人员较少的小型房间，以及要求室内空气质量不高的场所。3、空气-
22、水式系统（风机盘管加独立新风系统）由水承担或者由空气和水共同承担室内热湿负荷的系统。风机盘管加新风系统是其中的典型装置。它既可解决全水式系统那难以进行通风换气的缺点，又克服了全空气系统占用空间大的缺点。优点：在房间热湿负荷有变化时能及时做出调节，同时节省了资源。也减少了后期运行和管理费用。缺点：风机盘管加独立新风系统设备不集中，运行和管理都比较困难，系统形式较全空气系统要复杂的多，并且工程前期施工不方便投资预算大。4.2方案的选择该工程位于山东省青岛市，是青岛泽城商场夏季空调系统设计，商场共五层，一层为步行街和沿街商铺，二、三层为商铺，四层为大型卖场，五层为活动室、阅览室以及办公室。根据建筑物
23、的特点，一楼临街门面和二、三楼商铺的人流量相当广泛，需要做一个新风系统。此外，商铺面积不大，一个单独的全空气系统很浪费。所以可以选择风机盘管加独立新风系统。新风管和风机盘管的空气一起从房间门前将风吹出使气流射流，是一种较好的气流组织，完全可以满足小房间的要求，并根据各种手册可知这种良好的气流组织形式，可以使室内空气质量保持在一个较高的品质。四楼的大型卖场面积较大，计算冷负荷也很大。再加上人流密度大，对室内空气质量的要求高。若是采用风机盘管加独立新风系统则需要布置很多的风机盘管以及新风口，这样会提高建筑成本，并且多台风机盘管一起运行产生的噪音也很大。考虑这样到后期的维修管理困难，不能采用风机盘管
24、加独立新风系统。因为全空气系统的特点有占地面积大，换气通畅，可使室内空气保持在一个较高质量上，符合四层大卖场的特点和设计要求，所以采用全空气系统。 五楼人员密集的健身房、活动室等，也可以选择全空气系统。第五章 空气处理设备选型5.1风量的计算 根据不同城市的不系数以及规范规定的风口风速，同使用软件计算房间的风量。例如：夏季风机盘管系统:1001(新风处理到等焓线)=送风量m3/h: 2778.13新风量m3/h: 720回风量m3/h: 2058.13新风比%: 25.9167热湿比: 4764.51-FCU冷量kW: 15.8607FCU显热冷量kW: 6.66187新风AHU冷量kW: 5
25、.81343房间冷负荷kW: 15.392新风管温升负荷kW:0.46869注: 新风不承担室内冷负荷.-一次回风系统过程线图:5.2风机盘管的选型风机盘管具有两个主要参数：制冷（热）量和送风量。为了取消系统再热，根据节能的原则，采取露点送风的一次回风系统。风机盘管的选择有以下两种方法：1、根据房间的回风量选。2、根据各个房间计算出的冷负荷选择。风机盘管的规格：规格额定风量m/h额定供冷量W额定供热量WFP-3434018002700FP-5151027004050FP-6868036005400FP-8585045006750FP-102102054008100FP-136136072001
26、0800FP1701700900013500FP-20420401080016200FP-23823801260018900风机盘管的选型结果：房间房间面积总冷负荷FCU冷量回风量风机盘管型号台数m2WKWm/h1层1001门面173.115392.315.862059FP-17021002门面2、3*264.512161.512.571243.22FP-13621004门面447.64016.54.146471.9FP-8511005门面562.811933.412.341262.07FP-13621006门面683.526902.127.435950.06FP-17031007门面7、8*
27、2116.221592.422.352079.67FP-23821009门面987.11606616.631565.72FP-17021010门面1053.23954.94.08448.03FP-8511011门面11468703.69879.54FP-20411012门面1285.215843.416.391586.5FP-17021013门面136015759.716.311554.15FP-17021014门面14168.23319134.283752.59FP-23831015门面1598.518710.819.351938.6FP-20421016门面1636.28053.88.29
28、1165.17FP-17011017门面1742.78044.78.32839.07FP-17011018门面1833.56196.16.41666.09FP-13611019门面1924.24625.54.78490.61FP-10211020门面2040.97592.67.85774.37FP-17011021门面2149.99921.710.241241.94FP-23812层2001商铺1、2*227.85421.45.59690.3FP-13612003商铺324.14393.94.55401.07FP-10212004商铺4、6*224.84417.14.57410.32FP-10
29、212005商铺522.94054.94.2379.88FP-8512007商铺7356253.96.48581.38FP-13612008商铺828.15126.45.31470.04FP-10212009商铺9、11*217.52977.13.08287.8FP-6812010商铺10、12*216.22933.83.04270.86FP-6812013商铺1312.52211.72.29206.12FP-5112014商铺1411.51879.11.95184.92FP-5112015商铺1513.92258.22.34224.22FP-5112016商铺1612.92225.42.32
30、11.51FP-5112017商铺1717.52977.13.08287.8FP-6812018商铺1834.86567.86.79702.31FP-13612019商铺1933.26770.36.98887.13FP-13612020商铺20、21*215.92624.42.72258.51FP-6812022商铺2233.818791.411.832756.15FP-23812023商铺2328.213101.38.921859.17FP-17012024商铺2467.614325.114.751969.89FP-17022025商铺25、26*233.56064.86.27615.26F
31、P-13612027商铺27、28*252.99839.310.18994.35FP-20412029商铺2952.59825.710.16988.96FP-20412030商铺30、31*2264917.35.09496.21FP-10212032商铺32、33*223.14217.44.36442.66FP-8512034商铺3463.413769.114.171969.06FP-13622035商铺3521.84275.44.41571.64FP-8512036商铺36234618.74.76597.08FP-10212037商铺3720.74228.14.36553.54FP-8512
32、038商铺3815.12921.33.01372.89FP-6812039商铺3918.138163.93501.53FP-8512040商铺4019.33675.33.77447.24FP-8512041商铺4113.12552.82.63337.44FP-6812042商铺4231.467096.9970.27FP-13612043商铺4323.552185.36828.1FP-10212044商铺4414.62581.22.67241.95FP-5112045商铺4515.32604.42.7250.81FP-5112046商铺4617.72983.43.09290.11FP-68120
33、47商铺47、48*212.22202.22.28457.08FP-5112049商铺4914.525782.67240.8FP-5112050商铺5035.46266.76.49586.39FP-13612051商铺5117.92989.83.09292.42FP-6812052商铺52、53*213.222352.31215.36FP-5112054商铺5417.12963.43.07282.41FP-6812055商铺5514.82587.62.68244.26FP-5112056商铺5624.34401.24.56404.15FP-10212057商铺5712.32205.42.282
34、03.81FP-5112058商铺58142561.22.65234.25FP-5112059商铺5922.64309.14.45478.09FP-8512060商铺6020.64026.34.16475.76FP-851 确定风机盘管的型号后，还要确定安装方式是暗装还是明装（本设计采用暗装），送回风方式（本设计采用顶送上回），以及水管连接（根据风盘型号）等条件。5.3新风机组的选型5.3.1新风机组的定义： 新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备。功能上按使用环境的要求可以达到恒温恒湿或者单纯提供新鲜空气。工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿（或加湿）、降温（或升温）等处理后通过风
35、机送到室内，在进入室内空间时替换室内空气。5.3.2新风机组选型为了选择新风机组的型号，首先要计算新风冷负荷以及新风量。新风机组安置在新风机房内，本设计根据建筑物特点为了设计方便将建筑物分为两区，新风机房每层每区一间。每间新风机房包括新风机、软练级、静压器，电动防火阀、对开多叶调节阀。其中对开多叶调节阀安装时注意方向。选型步骤：1、根据安装设置选择新风机的形式；2、设备风量、风压选用时以不小于设计值为原则；根据房间的用途、面积、内部人员数量确定合适新风量（本设计运用软件直接求出）。 3、确定制冷量及制热量的设计工况；4、原则上一台新风机组只负责一层楼面所需的新风量；25.3.3选型结果一层二区
36、新风机组HDK-03一层一区新风机组HDK-05二、三层二区新风机组HDK-04二、三层一区新风机组HDK-05 新风机组的安排与每层建筑形态有关，因为新风量不是单一的，即每层每区只需安装一个新风机组，风管布置在容易引入，最近和最不利环路的阻力处为更平衡的位置，每个分支出口直接进入室内。新风管水力计算结果详见附表3举例说明： 一层一区风管系统水力计算书表格目录编号表格名称表1分支1最不利路径水力计算表表2分支1水力计算表表3分支1平衡分析表表1分支1最不利路径水力计算表最不利阻力(Pa)117编号G(kg/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)(m/s)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)11
37、1083.61.61矩形6306306.411.0722.3823.45210067.27.29矩形6306305.824.0404.0439050.87.42矩形6306305.243.3703.3748494.25.26矩形6306304.912.1202.1258252.22.51矩形6306304.770.9615.7116.6768252.213.41矩形6306304.775.1205.1273412.22.53矩形6303203.891.060.551.621126622.68矩形5002504.892.336.138.46182421.45矩形1201203.862.948.9951.89表2分支1水力计算表编号G(kg/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)(m/s)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)111083.61.61矩形6306306.411.0722.3823.45
