武汉市市民中心楼暖通空调设计毕业论文
2021-10-28 20:36:32
摘 要
本次设计的对象是武汉市市民之家。武汉市为夏热冬冷地区，根据建筑所在地区全年气候特点进行暖通空调设计。
本建筑总建筑面积48197.97 m2，属于大型公共建筑。该建筑的功能较多，主要功能为行政服务，有办事大厅、后台办公等房间。还具有公共资源交易中心的功能，有公共资源拍卖室、专家住宿等房间。建筑内还有一大数据机房。地上建筑共5层，其中1层包含商业、办公、行政服务等功能；2、3、4层主要为办公和行政服务区域；5层有一大数据中心，以及办公和行政服务区域。地下建筑共1层，有商场、车库、人防工程等功能分区。且该建筑有多种功能分区，其人员密度、运行时间、冷热负荷组成各不相同。因此，这次设计的主要目标就是；科学安排空调分区，选择适合的冷热源及空调类型，满足各时段不同负荷的房间供冷需求，并在满足空气质量要求的同时，降低通风空调的建设及运行成本，选取经济的设计方案。
本次设计内容主要包括：建筑的夏季冷负荷计算；冬季热负荷计算；典型房间负荷汇总与负荷特点分析；空调系统风系统的设计；空调系统水系统的设计；气流组织计算；水系统区域划分与冷热源选择；冷热源机房设计等。
根据本建筑不同房间的负荷特点，本次设计中选用了的系统有：单风道定风量一次回风系统；房间空调器系统；风机盘管加独立新风系统。其中房间空调器系统与其余房间不使用同一冷热源。
为避免水力失调，将供水立管和回水立管分别设置在不同的空调水井中，四个空调水井中分别有一个供水立管和回水立管，形成水平同程、竖直异程的系统。
本次设计的难点为一楼的门厅和中庭，均可视为高大空间建筑。充分考虑了气流组织后，选用了两侧送风的喷口送风系统。
关键词：空调系统；定风量；高大空间空调系统
目录
1 建筑概况及设计方案总述 1
1.1 建筑概况 1
1.2 围护结构构造做法与热工性能 1
1.3 设计方案综述 2
2 负荷计算 4
2.1 武汉市室外环境 4
2.2 室内设计参数 5
2.3 使用时间表 5
2.4 常规房间负荷计算 7
2.5 一层门厅负荷计算 9
2.6 设计日负荷汇总与分析 13
3 冷热源设计 19
3.1 冷热源的选择 19
3.2 设备选型 19
4 系统分区及空调方案设计 22
4.1 系统分区 22
4.2 大厅——定风量空调系统 23
4.3 办公室——风机盘管 独立新风系统 25
4.4 风管水力计算 27
5 气流组织设计 31
5.1 概述 31
5.2 办公室——方形散流器送风 31
6 水系统设计 33
6.1 冷冻水系统设计 33
6.2 冷却水系统设计 36
6.3 冷凝水系统设计 38
7 系统的保温、防腐、减震 39
7.1 管道保温设计 39
7.2 防腐设计 39
7.3 减震设计 40
参考文献 41
建筑概况及设计方案总述
建筑概况
本次设计的对象是武汉市市民之家，所在地为夏热冬冷地区武汉。本建筑总建筑面积48197.97 ㎡，属于大型公共建筑。地上建筑共5层，地下共1层。建筑的主要功能为行政服务，大部分房间为办公室，此外还有办事大厅和会议室、商场、机房等房间。
市民之家是武汉市重要的景观性、标志性建筑。该建筑的功能较多，主要功能为行政服务，有办事大厅、后台办公等房间。还具有公共资源交易中心的功能，有公共资源拍卖室、专家住宿等房间。建筑内还有一大数据机房。地上建筑共5层，其中1层包含商业、办公、行政服务等功能；2、3、4层主要为办公和行政服务区域；5层有一大数据中心，以及办公和行政服务区域。地下建筑共1层，有商场、车库、人防工程等功能分区。该建筑客流量大，人员活动集中，为保证员工与游客的身体健康，对室内空气温度、湿度、洁净程度和新风量提出了较高的要求。
围护结构构造做法与热工性能
外墙
外墙保温采用粘土多孔砖、空心砖墙240（挤塑聚苯板），传热系数K=0.828W/(m2·K)，具体做法如下：
耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆，厚度5mm；
挤塑聚苯板，厚度20mm；
粘土多孔砖，空心砖墙，厚度240mm；
石灰，水泥，砂，砂浆，厚度20mm。
楼顶屋面
屋面保温措施为保温砂浆保温，传热系数K=1.504W/(m2·K)，具体做法如下：
卷材防水层；
保温砂浆，厚度120mm；
钢筋混凝土，厚度120mm。
楼板
建筑楼板采用水泥砂浆楼面（岩棉、矿棉），传热系数K=1.391W/(m2·K)，具体做法如下：
钢筋混凝土，厚度100mm；
矿棉、岩棉、玻璃棉，厚度30mm；
石膏板，厚度12mm。
地面
地面采用防潮地面，传热系数K=2.833W/(m2·K)，具体做法如下：
水泥砂浆，厚度20mm；
环保型防水涂料，厚度不计；
水泥砂浆，厚度20mm；
C15砼，厚度80mm；
夯实粘土，厚度100mm。
幕墙与外窗
窗采用铝合金中空断热中空玻璃窗，传热系数K=2.8W/(m2·K)。
入户门
选用入户门类型：节能外门，其传热系数 K=3.00W/(m2·K)。规定限值不应大于4.0W(m2·K)，气密性为 4 级。
设计方案综述
本次设计的建筑，除两个大数据机房之外，均为夏季供冷冬季供热。建筑每层大厅面积大，负荷大，使用时间固定，因此采用单风道定风量一次回风系统。办公室、客房、会议室等，需要单独控制和调节，均选用风机盘管加新风系统。大数据机房因冬季需供冷，不与其余部分使用同一冷源，故选用机房专用空调，室外机安装在屋顶。
因建筑没有同时供热、供冷的需求，建筑水系统采用两管制闭式系统。在四个空调井中分别设置送、回水管道，采用水平同程（局部异程）系统。为水力平衡考虑，新风机、组合式空调机组与风机盘管不使用同一环路。
集中空调冷源选用两台制冷量为1230kW，编号为LC105-P的离心式冷水机组，在夏季提供7/12℃的冷水供各空调末端使用。锅炉房内选用型号为LHS0.5-0.7Q(Y)和LHS0.3-0.7Q(Y)的燃气型热水机组各一台。锅炉的供回水温度为50/70℃。
负荷计算
武汉市室外环境
武汉市属于夏热冬冷地区，根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012确定其室外计算参数,具体参数如表 2.1 所示。
表 2. 1 室外空气计算参数
