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课程设计说明书
第1章工程概述
1.1资料采集
（一）设计题目：
河北省石家庄市某酒店建筑工程空调系统设计
（二）原始资料
1、室外气象条件：
地点：
河北省石家庄市
地理位置：
东经114°25′北纬38°02′
海拔：
海拔80.5米
采暖室外计算温度：
-6.0℃
冬季通风室外计算温度：
-5.9℃
夏季通风室外计算温度：
30.8℃
夏季通风室外计算相对湿度：
56%
冬季空气调节室外计算温度：
-8.6℃
冬季空气调节室外计算相对湿度：
54%
夏季空气调节室外计算干球温度：
35.2℃
夏季空气调节室外计算湿球温度：
26.8℃
夏季空气调节室外计算日平均温度：
30.1℃
冬季室外平均风速：
1.4m/s
夏季室外平均风速：
1.5m/s
冬季室外大气压力：
102020Pa
夏季室外大气压力：
99390Pa
2、室内条件：
夏季：
t=26±1℃,φ=50±10﹪。
冬季：
t=15～28℃,φ≥40﹪。
对于具体建筑而言，由于房间的使用功能各不相同，其室内计算参数也有较大差异。
查表1-1可得各室内计算参数：
表1-1室内计算参数
参数
房间
夏季
冬季
温度
湿度
温度
湿度
大厅
26℃
57%
16℃
63%
办公室
26℃
57%
18℃
63%
3、土建条件：
建筑平面图中拟建建筑为办公建筑,共3层，该建筑为正南朝向。
建筑底层层高4.2ｍ，二层层高3.5ｍ。
该设计任务为建筑工程设计中的室内空调系统设计项目。
外墙体为内表面抹灰砖墙，外墙厚度为370ｍｍ，窗为双层钢窗，屋顶为保温屋顶。
（1）外墙：
参照表1-2
370mm砖墙
水泥砂浆
内表面白灰粉刷
表1-2外墙参数
参数
厚度
（mm）
导热热阻（㎡·℃/W）
传热系数
（w/㎡·k）
tw类型
外墙
370
0.34
1.97
Ⅲ
（2）屋顶：
参照表1-3
1、预制混泥土板25mm，表面喷白色水泥浆
2、通风层≥200mm
3、卷材防水层
4、水泥砂浆找平层20mm
5、保温层（沥青膨胀珍珠岩）125mm
6、隔汽层
7、现浇钢筋混泥土屋面板70mm
8、内粉刷
表1-3屋顶参数
参数
厚度
（mm）
导热热阻
（㎡·℃/W）
传热系数
（w/㎡·k）
tw类型
屋面
150
1.26
0.70
Ⅲ
（3）外窗：
双层玻璃窗。
铝合金框：
2.0×2.5m80﹪玻璃αn=8.7W/m2·K
Αw=18.6W/m2·K
玻璃为3mm厚普通玻璃，大厅为内遮阳（白布帘）。
4、室内负荷条件：
人员：
办公室：
4人/间；
客房：
2人/间
餐厅：
0.1人/㎡
大厅：
0.1人/㎡
5、其他条件：
（1）办公室为荧光灯，明装，空调设备运行时间24小时，开灯时间8小时。
（2）大厅为荧光灯，暗装，空调设备运行时间24小时，开灯时间8小时。
（3）热源为95～70℃热水或6kg/cm2蒸汽。
第2章负荷计算及送风状态的确定
2.1夏季围护结构冷负荷
目前在我国暖通空调工程中，常采用冷负荷系数法计算空调冷负荷，冷负荷系数法是建立在传递函数的基础上，是便于在工程中进行计算的一种方法。
夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑物围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。
2.1.1外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷
外墙和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：
CL=KF（t`wl-tNx）
T’wl=（twl+td）kαkρ（2-1）
式中CL—外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
F—外墙和屋顶的传热面积，㎡；
K—外墙和屋顶的传热系数，（w/㎡·k），可根据屋顶和外墙的不同构造
由书后附录5和附录6查取；
t`wl—外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（℃）；
tnx—夏季空气调节室内计算温度（℃）
twl—以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值，根据外墙和屋顶的不同类型分别在附录7和附录8中查取。
td—不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值，根据不同类型的设计地点在附录9中查取。
（西昌地区参照表2-1）
kα—外表面放热系数修正值
kρ—外表面吸收系数修正值。
考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸收系数一般采用0.90即kα=1.0
表2-1Ⅰ～Ⅳ型结构地点修正值
S
SW
W
NW
N
NE
E
SE
水平
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.1.2内围护结构冷负荷
内围护结构是指内隔墙及内楼板，它们的冷负荷也是通过温床传热产生的，这部分可视为稳态传热，不随时间变化，其计算式为：
CL=KF（tls-tnx）
tls=twp+△tls（2-2）
式中CL—外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
F—外墙和屋顶的传热面积，㎡；
K—外墙和屋顶的传热系数，（w/㎡·k），可根据屋顶和外墙的不同构造
由书后附录5和附录6查取
tnx—夏季空气调节室内计算温度（℃）
tls—邻室计算平均温度（℃）
△tls—邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算温日平均温度的差值（℃）
室内温度的差值参照表2-2：
邻室散热量/（w/㎡）
△tls/℃
邻室散热量/（w/㎡）
△tls/℃
很少（如办公室，走廊），
<23
0~2
3
23~116
>116
5
7
2.1.3玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变热引起的冷负荷按下式计算：
CL=CwKwFw（twl+td-tnx）（2-3）
式中CL,tnx同上
Kw—外玻璃窗传热系数W/（㎡·℃）
Fw—窗口面积
twl—外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值，可由附录13中查得
Cw—玻璃窗的传热系数修正值。
根据窗框类型从附录12中查得
td—玻璃窗的地点修正值。
可从附录15中查得
值得说明的是，在高层和超高层建筑中，窗墙比较大。
甚至采用玻璃幕墙，墙体材料也多采用轻质材料，再加上高处风大，外表面换热系数也大，以至于外维护结构的传热衰减比较小，延迟时间也较短，因此可用稳定传热方法计算围护结构的传热符合。
由于不透明外墙在外围护结构中所占面积比例较小，因此在计算高层或超高层建筑围护结构形式的空调负荷时，可以忽略不透明外墙传热负荷，只计算玻璃窗形成的符合。
2.1.4透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷按下式计算：
CL=CaCsCiFwDj，maxClq（2-4）
式中CL—透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷，W；
Ci—窗内遮阳设施的遮阳系数；
Ca—有效面积系数；
Cs—窗玻璃遮阳系数
Dj，max—日射得热因数的最大值，W/㎡
Clq—窗玻璃冷负荷系数
2.1.5照明散热形成的冷负荷
本设计采用明装荧光灯照明，其冷负荷计算式如下：
CL=1000NClq（2-5）
式中CL—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，n1=1.2;当暗装荧光灯的镇流器装在顶棚内时，n1=1.0；
n2—灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，n2=0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时，n2=0.6～0.8；
Clq—照明散热冷负荷系数，可由附录26查得.
2.1.6人体散热形成的冷负荷
人体散热形成的冷负荷计算式为：
CLs=nφqsClq（2-6）
式中CLs—人体散热形成的冷负荷，W
qs—不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，W
n—室内全部人数
φ—群集系数
Clq—人体显热散热冷负荷计算系数
人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：
[2]（2-7）
式中—人体潜热散热引起的冷负荷，W；
ql—不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，W
2.1.7夏季冷负荷计算示例
以102为例计算该房间的逐时冷负荷值。
一、东外墙冷负荷
先查冷负荷计算温度逐时值，按公式（2-1）计算屋顶逐时冷负荷，计算结果列于下表：
表2-3外墙冷负荷
二、南外墙冷负荷
按公式（2-1）计算外墙逐时冷负荷，计算结果列于下表中。
表2-4外墙冷负荷：
三、玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
根据式（2-3）计算冷负荷，结果列于下表：
表2-5外窗传热冷负荷：
四、进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷
由附录查得单层钢窗有效面积系数Ca=0.75，由附录查得遮挡系数Cs=0.43，再由由式（2-4）计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷，计算结果列于下表。
表2-6玻璃窗日射得热引起的冷负荷：
五、照明散热冷负荷
查得照明散热冷负荷系数，按公式（2-5）计算，结果列于下表。
表2-7照明散热冷负荷：
六、人体散热形成的冷负荷
由附录查得人体显热散热冷负荷系数逐时值，按式（2-6）计算显热散热引起的冷负荷，计算结果列于下表。
表2-8人体散热形成的冷负荷：
七、将上述各分项计算结果进行汇总得到总的冷负荷。
表2-9各项冷负荷汇总表：
2.2空调湿负荷计算
空调湿负荷是指空调房间内湿源向室内的散湿量。
也就是为维持房间内湿量的恒定须从房间除去的湿量。
本设计房间内湿源主要为人体散湿。
人体的散湿量可按下式计算：
（2-8）
式中—人体散湿量。
Kg/s
g—成年男子的小时散湿量，g/s
n—房间内总人数
—群集系数
计算结果列于下表：
表2-10湿负荷计算表：
人体散湿量mw=0.001nφg=0.001x4x0.93x109=0.4kg/s
2.3最小新风量的确定
室外新鲜空气是保障良好的室内空气品质的关键。
因此空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是必要的。
由于夏季室外空气焓值比室内空气焓值要高，空气系统为处理新风势必要消耗冷量。
根据调查，空调过程中处理新风的能耗大致要占到总能耗的25%～30%，对于宾馆和办公建筑可高达40%。
可见，空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。
所以，空调系统要在满足室内空气品质的前提下，尽量选用较小的、必要的新风量目前，我国空调设计中新风量的确定原则仍使用现行规范、设计手册中的原则。
一、满足卫生要求。
为了保证人们的身体健康，必须想空调房间送入足够的新风，稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求。
二、补充局部排风量。
当空调房间内有局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补充排风量。
三、保证空调房间正压要求。
为防止室外空气无组织侵入，影响室内空调参数，需要在空调房间内保持正压。
即用增加一部分新风量的方法，这部分渗透空气量的大小由房间的正压、窗户结构形成的缝隙状况所决定。
空调房间的新风量不应小于总风量的10%，以确保卫生和安全。
本设计中的房间最小新风量见下表：
最小新风量的确定
房间编号
房间用途
送风量kg/s
总送风量㎡/h
在室人员
新风量㎡/h
新风比％
102
办公室
0.218
947.13
4
120
0.13
104
餐厅
1.196
5189.00
20
400
0.08
105
大厅
0.844
3662.29
29
290
0.08
总计
9798
810.00
0.08
X
0.08
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