【暖通空调课程设计说明书】一、前言
随着现代建筑技术的不断发展,暖通空调系统在各类建筑中扮演着越来越重要的角色。作为一门综合性较强的工程技术学科,暖通空调不仅关系到室内环境的舒适性,还直接影响建筑的能源消耗与运行成本。因此,合理设计和优化暖通空调系统,是保证建筑功能实现和节能环保的重要环节。
本课程设计旨在通过对某办公楼暖通空调系统的分析与设计,掌握暖通空调系统的基本原理、设计方法及实际应用技巧。通过本次设计,进一步提升对通风、采暖、制冷等系统的理解,并培养实际工程问题的分析与解决能力。
二、设计任务与要求
本次课程设计的任务是对一栋建筑面积为5000平方米的办公楼进行暖通空调系统的设计。设计内容包括:夏季空调负荷计算、冬季采暖负荷计算、空气处理方案选择、风系统布置、水系统设计以及设备选型等。
设计要求如下:
1. 根据建筑使用功能、气候条件及人员密度等因素,合理确定空调系统类型;
2. 进行全面的热湿负荷计算,确保系统设计满足舒适性和节能性;
3. 合理布置送回风口,优化气流组织,提高室内空气质量;
4. 选择合适的空调设备,并进行经济性与可行性分析;
5. 编制完整的课程设计说明书,内容详实、逻辑清晰、图表规范。
三、设计依据与参数
1. 建筑概况
- 建筑面积:5000 m²
- 楼层数:5层
- 使用功能:办公用房、会议室、接待室等
- 建筑朝向:南北朝向,南侧有大面积玻璃幕墙
2. 气象参数(以北京地区为例)
- 夏季空调室外计算干球温度:35.6℃
- 夏季空调室外计算湿球温度:28.5℃
- 冬季空调室外计算干球温度:-12℃
- 冬季空调室外相对湿度:45%
- 风速:夏季平均风速2.5m/s,冬季平均风速3.0m/s
3. 室内设计参数
- 夏季:温度26℃,相对湿度60%,风速≤0.2m/s
- 冬季:温度18℃,相对湿度40%,风速≤0.2m/s
四、负荷计算
1. 热负荷计算
热负荷主要包括围护结构传热、人体散热、照明设备散热等。根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》进行逐项计算,得出冬季采暖总热负荷约为280kW。
2. 冷负荷计算
冷负荷主要由太阳辐射、人体散热、设备散热、新风负荷等组成。采用逐时冷负荷计算法,结合建筑结构和使用情况,最终确定夏季空调总冷负荷约为650kW。
五、系统方案选择
根据建筑功能和负荷特点,选择集中式中央空调系统,采用风机盘管加新风系统形式。该系统具有以下优点:
- 系统灵活,可根据不同区域需求独立控制;
- 新风系统可有效改善室内空气质量;
- 节能效果较好,便于后期维护管理。
六、风系统设计
1. 风量计算
根据各房间的冷热负荷及换气次数,计算出各房间所需送风量,并进行汇总。
2. 风管布置
采用上送上回的气流组织方式,合理布置送风口和回风口,避免气流短路和死角。
3. 风机选型
根据风量和风压选择合适的风机型号,确保系统运行稳定、噪音低。
七、水系统设计
1. 冷却水系统
选用开式冷却塔系统,配置循环水泵和补水泵,确保系统正常运行。
2. 冷冻水系统
采用一次泵变流量系统,配合电动调节阀,实现节能运行。
3. 管道布置
管道沿建筑梁下敷设,尽量减少弯头和阻力损失,确保水流顺畅。
八、设备选型
1. 冷水机组
选用两台离心式冷水机组,单台制冷量为325kW,满足夏季冷负荷需求。
2. 新风机组
选用组合式新风机组,具备过滤、加热、加湿等功能,保障新风质量。
3. 风机盘管
根据房间面积和负荷情况,合理配置风机盘管数量及型号。
九、节能与环保措施
1. 采用高效节能设备,降低系统能耗;
2. 设置自动控制系统,实现按需供冷供热;
3. 选用环保型制冷剂,减少对大气臭氧层的影响;
4. 加强建筑围护结构保温性能,减少热损失。
十、结论
通过本次暖通空调课程设计,系统地掌握了暖通空调系统的设计流程与关键技术,提升了理论联系实际的能力。同时,也认识到在实际工程中,需要综合考虑建筑功能、环境条件、节能要求等多方面因素,才能设计出科学合理的暖通空调系统。
本设计虽已基本完成,但在实际应用中仍需进一步优化与调整,以适应不同建筑的具体需求。今后将继续深入学习相关知识,不断提升自身专业素养与实践能力。
附录:图纸与计算表(略)