某办公楼中央空调工程空气调节课程设计.docx
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某办公楼中央空调工程空气调节课程设计
设计依据：
1、工程概况：
该工程为某办公楼中央空调工程，层高3米，其总建筑面积及具体建筑结构详见图纸尺寸。
2、土建资料：
（1）墙体：
外墙为240砖墙，内外粉刷，内墙采用120砖墙；
（2）楼板：
面层20+钢筋混凝土楼板80+粉刷25；
（3）屋面：
保温屋面，二毡三油绿豆砂+水泥砂浆+水泥膨胀珍珠岩70mm+石油沥青隔气层+钢筋混凝土板+白灰
（4）外窗：
单层玻璃钢窗，玻璃采用5mm普通玻璃，窗高1.8m，内遮阳材料为灰白色活动铝百叶帘，无外遮阳。
3、气象资料：
（1）地点：
西安
（2）冬夏季空调室内外设计参数见设计手册。
任务要求：
1.根据所提供的图纸资料，要求对该建筑进行空调系统的设计，根据相关任务要求对其进行夏季制冷，冬季供暖。
2.查阅有关手册，确定当地空调设计有关气象资料；
3.并根据当地气象特点，建筑功能、形式以及前面给出的有关参数，确定该中央空调系统的建筑的设计方案；
4.根据资料给出的参数，计算该房间的负荷，并确定所需的风量。
5.针对方案中涉及到的风机盘管机组或新风机组或空调机组等装置进行设备选型；
6.进行风系统、水系统布置，确定各层风管系统、水管系统；
7.绘出图纸。
图纸的要求：
空调通风平面图；空调水平面图。
一、计算参数的选择与设计标准
1．1、室外设计气象参数
位置：
北纬34°，东经108.93°
大气压：
96.0KP
夏季室外计算干球温度[7]：
35.2℃
夏季室外计算湿球温度：
26℃
夏季日平均干球温度：
31.2℃
夏季日平均温差：
8.7℃
1.2、室内设计计算参数
室内设计温度tN=26℃，相对湿度55%
屋顶：
由附录2-9查的，K=1.10，衰减系数0.52，衰减度15.15，延迟时间ε=5.9h，
外墙：
由附录2-9查的，K=1.95，衰减系数β=0.35，衰减度ν=12.9，ε=8.5h，
内墙：
由附录2-9查的，K=2.37，衰减系数β=0.59，衰减度ν=6.32，ε=5.2h，
楼板由附录2-9查的，K=3.13，衰减系数β=0.64，衰减度ν=4.35，ε=4.1h，
窗：
单层玻璃钢窗，挂浅色内窗帘，无外遮阳。
查得传热系数K=4.54[7]。
照明散热：
室内照明采用日光灯
设备散热：
室内设备主要是电脑
二、房间负荷计算公式及过程
2.1房间负荷计算公式
2.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
计算公式为
外墙
内墙（2.1）
2.1.2外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
计算公式为
（2.2）
其中计算时刻的负荷温差，。
2.1.3透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
计算公式为
（2.3）
其中窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；
地点修正系数；
计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷[5]，；
2.1.4设备照明和人体散热得热冷负荷
计算公式
（2.7）
其中设备、照明和人体得热，W；
设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h；
从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入时刻到计算时刻，h；
时间的设备负荷强度系数，照明负荷强度系数、人体负荷强度系数[。
设备公式ian______________________________________________________________________________________________________________________
2.2负荷计算过程
见附表
三、空调系统的选择
3.1确定空调设计方案
根据建筑物的特性、用途并考虑初投资和运行费用等许多方面的因素，对各类空调系统进行简单的技术经济比较，最后确定本工程的空气调节方案。
（1）空气调节系统的确定
采用半集中式空气调节系统。
该系统布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组，不影响其他房间，从而比其他系统较节约运行费用。
此外，房间之间空气互不串通。
又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。
（2）风机盘管机组的新风供给方式和新风处理方案
采用独立新风系统。
这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可得到提高。
该系统新风处理过程为新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。
四、风量及气流组织设计计算
房间6的负荷最大，因本设计个房间冷负荷差别不大，湿负荷相等，取房间6的送风状态为所有房间的送风状态点。
以房间6为例：
房间的室内状态点N为：
tn=26℃,φ=55%,=56.08KJ/Kg，=11.7g/Kg。
室外状态点tw=35.2℃,tws=26℃,hw=80.84KJ/Kg。
送风管及回风管道温升不考虑。
负荷Q=2.617kW，湿负荷为W=0.0001514kg/s。
采用露点送风，所以热湿比ε=Q/W=17285，t0=17.1℃,h0=45.30KJ/Kg。
Δto=26-17.1=8.9<10℃，符合要求。
总送风量G=Q/（hN-ho）=2.617/（56.08-45.30）=0.2428kg/s
新风量的确定
（1）按卫生要求：
客房共5人，新风量每人每小时30m³，所以每小时向办公室房间供给的新风量为=30×5m³/h=150m³/h=0.05kg/s。
（2）最小新风量：
不低于送风量的10%，Lw2=0.2428kg/s×10%=0.02428kg/s
取两者的最大值，因此新风量L为0.05kg/s。
新风冷负荷Q=（tw-tl）×L=（80.84-56.08）×0.05=1.238kw
新风量汇总：
汇总
房间
总负荷（kw）
总风量Gkg/s
新风量kg/s
新风冷负荷
新风比%
1
2.613
0.2424
0.0500
1.238
20.63%
2
2.197
0.2038
0.0500
1.238
24.53%
3
2.197
0.2038
0.0500
1.238
24.53%
4
2.197
0.2038
0.0500
1.238
24.53%
5
2.418
0.2243
0.0500
1.238
22.29%
6
2.617
0.2428
0.0500
1.238
20.59%
7
2.202
0.2043
0.0500
1.238
24.47%
8
2.202
0.2043
0.0500
1.238
24.47%
9
2.202
0.2043
0.0500
1.238
24.47%
10
2.422
0.2247
0.0500
1.238
22.25%
各房间新风量和总风量加和如下
风量
新风量（m³/h）
新风量（Kg/s）
总风量（m³/h）
总风量（Kg/s）
总计
1500
0.5
6475.5
2.1585
冬季的风量和新风量都与夏季相同。
4.1风机盘管的选择
4.1.1风机盘管系统介绍
该办公楼中采用风机盘管加新风系统。
风机盘管的优点：
（1）布置灵活，不受建筑层高的限制；
（2）调节方便，节省运行费用。
风机盘管的缺点：
（1）对机组有较高的质量要求，否则会带来维修方面的困难；
（2）不能用于全年室内湿度有要求的地方；（3）气流分布受限，适用于进深小于6m的房间。
风机盘管加新风系统为空气—水系统，该设计为舒适性空调设计，该系统既能解决通风换气问题，满足卫生要求，又不会占用大量的建筑空间，所以选择该系统是合理可靠的。
所以，选择风机盘管系统加新风系统，室内装设风机盘管，室内负荷（热负荷、湿负荷）由室内风机盘管除去，风机盘管采用露点（=90%）送风形式送风。
4.1.2夏季空气处理过程（以房间6为例）
（1）、根据设计条件可知：
室外状态点W为tw=35.2℃：
ts=26.0℃，hw=80.84kJ/kg干，dw=17.65g/kg干,室内状态点N为：
tn=26℃,φ=55%,=56.08KJ/Kg，=11.7g/Kg。
（2）、确定机器露点L
从N点做等焓线，与=90%线分别交于L点，连接，在h-d图上读得L点温度tl=20.6℃，焓值为=56.08，是新风在新风机组内实现的冷却减湿过程。
（3）确定室内送风状态点O
从N点作线，该线与=90%的线相交于送风状态点O，O确定之后，计算出空调房间送风量为0.2428Kg/s。
（4）确定风机盘管处理前的状态点C
由新风量和总风量的比值，确定C点状态：
tc=24.9℃，hc=56.08kj/kg,
（5）确定新风机组负担的冷量和盘管负担的冷量
新风机组负担的冷量（KW）为：
=0.05（80.84-56.08）=1.238KW
风机盘管冷量即为房间负荷2.617KW。
所有房间的总的需新风机提供的冷量：
Qw=0.5（80.84-56.08）=12.38KW
4.2风机盘管与新风机组的选型
4.2.1风机盘管选型
以房间6为例，风机盘管选型根据房间的总风量（风机盘管处理回风和新风）,房间6的风量由计算知G=728.4，考虑送风时的风量损失，选型时应乘以系数1.2，保证风机盘管的风量满足每一个房间。
房间6风机盘管所需的制冷量:
2.617KW。
由风机盘管型号，选卧式暗装风机盘管，由G'==G1.2=728.41.2=874.08，Q=2.6171.2=3.1404KW，而FP—102H提供的风量为1020>874.08,冷量5.4kW>3.1404kW满足要求
各房间风机盘管的风量及制冷量汇总如下表：
各房间风机盘管的风量及其制冷量
房间号
总风量
校核风量
io（kJ/kg）
制冷量（kW）
校核制冷量（kW）
房间1
727.4
872.88
56.08
5.4
3.1352
房间2.3.4
611.4
733.68
56.08
5.4
2.6369
房间5
672.9
807.48
56.08
5.4
2.9014
房间6
728.4
874.08
56.08
5.4
3.1404
房间7.8.9
612.9
735.48
56.08
5.4
2.6421
房间10
674.1
808.92
56.08
5.4
2.9066
根据上表对各房间的风机盘管的风量和制冷量，FP—102H都能满足要求。
4.2.2新风机组选型
新风机组根据其新风量及制冷量的多少选型。
考虑送风时的风量损失，选型时应乘以系数1.2，保证风机盘管的风量满足每一个房间。
制冷量由公式[2]求得，其中=80.84kJ/kg，=56.08kJ/kg校核制冷量乘以系数1.2，最后根据校核制冷量选型。
见下表：
各房间新风量及其制冷量
房间号
新风量
校核风量
校核制冷量（kW）
房间1
150
180
1.49
房间2.3.4
150
180
1.49
房间5
150
180
1.49
房间6
150
180
1.49
房间7.8.9
150
180
1.49
房间10
150
180
1.49
则新风机组所需的总风量为：
=180×10=1800
新风机组所需的冷量为：
=1.49×10=14.9kW
五、房间气流组织计算
5.1空调房间的送风方式及送风口的选型应符合下列要求：
气流分布计算的任务:
选择气流分布的形式，
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