空调工程课程设计说明书Word文档下载推荐.docx
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5.2水系统水力计算基本公式----------------------------------------------------------------26
5.3管径的确定----------------------------------------------------------------------------------26
5.4冷冻水水力计算表-------------------------------------------------------------------------27
5.5冷凝水管路设计----------------------------------------------------------------------------30
参考文献
设计小结
第1章绪论
1.1工程概述
本工程是武汉市某办公楼空调设计，其空调运行时间、人员进入时间以及开灯时间均为早上8：
00到晚上22：
00，人员密度为0.07人/㎡，灯光负荷为30W/㎡（明装荧光灯）。
1.2设计依据（包括设计任务书和设计规范及标准等）
（1）空气调节课程设计任务书
（2）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）
（3）采暖通风与空气调节制图标准（GB/T50114-2010）
（4）《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社，陆耀庆主编
（5）《暖通空调常用数据手册（第二版）》，中国建筑工业出版社
（6）公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）
（7）供暖通风与空气调节
（8）流体输配管网
1.3设计任务
1.空调负荷计算
包括冬、夏季围护结构传热计算；
人体散热、散湿量计算；
设备散热量计算；
电器照明散热量计算。
2.空调方案设计
（1）空调方式的确定
（2）空气处理过程设计
（a）夏季空调过程设计：
包括各房间送风状态点的确定。
送风量计算；
系统总风量、新风量、回风量及制冷量等的计算。
（b）冬季空调过程设计：
包括各房间送风状态点的确定以及系统预热量、加热量、加湿量等的计算。
3.空调风系统的设计
4.空调水系统的设计
5.设备选型：
根据总送风量及冷、热、湿负荷分别选取合适的空气处理设备。
6设计图纸：
设计图纸3张
7．编制设计说明书
设计说明书包括工程概况、设计依据、设计参数、空调负荷计算、空调方案的设计、风系统设计、水系统设计，设备选型、消声隔振、参考文献等。
1.4设计气象参数
地理位置：
武汉纬度30º
37′
表一：
夏季
冬季
室外计算干球温度/℃
32.4
-2
室外计算相对湿度/%
62
75
室内设计干球温度/℃
26
18
室内设计相对湿度/%
60
室外风速/（m/s）
2.6
2.8
1.5土建资料
建筑物平面图（见图纸），该办公楼层高3.6m。
（1）外墙为厚240mm砖墙；
K=0.71W/（㎡·
K）
（2）屋顶采用水泥膨胀珍珠岩作为保温材料，厚σ=70mm；
K=1.10W/（㎡·
（3）内墙为240mm砖墙，内外表面分别抹20mm厚白灰。
K=1.72W/（㎡·
（4）窗：
玻璃为5mm厚吸热玻璃，双层钢窗；
窗内遮阳设施为浅蓝布帘，遮阳系数0.6。
K=3.01W/（㎡·
（5）门：
单层内门，传热系数均为K=2.91W/（㎡·
1.6冷热源供应
（1）冷源：
冷冻水供水温度为7℃，回水温度为12℃。
（2）热源：
热水供水温度为55℃，回水温度为45℃。
1.7其他
（1）主要对办公楼第二层的空调设计；
（2）照明负荷为30W/（m2×
h），其他设备负荷可不计；
（3）夏季室内空气压力稍高于室外大气压。
第2章空调负荷计算
2.1热负荷计算方法及汇总
2.1.1热负荷组成
1、基本耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）（注:
由于是对办公楼第二层的空调设计，故冬季热负荷不考虑屋顶和地面的耗热量）；
2、围护结构修正耗热量（维护结构耗热量的修正：
按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。
）；
3、冷风渗透耗热量；
4、冷风侵入耗热量；
5﹑热负荷计算相关参数：
①朝向修正系数：
《暖通规范》规定：
宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率：
表二：
北、东北、西北
0~10%
东南、西南
-10%~-15%
东、西
-5%
南
-15%~-30%
②换气次数法中用表：
概算换气次数表三：
房间外墙暴露情况
Nk
一面有外窗或外门
1/4~2/3
二面有外窗或外门
1/2~1
三面有外窗或外门
1~3/2
门厅
2
本设计工程中由于各房间只有一面有外窗或外门，故取Nk=1/2.
③表四：
供暖房间名称
室内设计温度tn℃
室外计算温度tw℃
室内外计算温差△t℃
东楼梯道
15
17
配电房
办公室201
20
办公室202
办公室203
办公室204
办公室205
卫生间
西楼梯道
办公室206
办公室207
办公室208
办公室209
办公室210
办公室211
走道
2.1.2主要计算公式[1]
1）围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下式计算：
（2-1）
式中
K—围护结构的传热系数（W/㎡·
0C）；
F—围护结构的面积（㎡）；
tn—冬季室内计算温度（0C）；
—供暖室外计算温度（0C）；
α—围护结构的温差修正系数。
详见《实用供热空调设计手册》。
围护结构的附加耗热量
围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。
1）朝向修正率参考本设计；
2）风力附加率本设计不必要考虑风力附加；
3）围护结构的高度附加本设计中建筑最高层为一层高为3.6m，因此在本设计中高度附加可以忽略。
2）冷风渗透耗热量计算
采用换气次数法计算冷风渗透耗热量Q2
公式如：
（2-2）
式中：
Nk—房间的换气次数，次/h，查表;
Vn—房间内部体积，m³
，
ρw—冬季供暖室外计算温度下的空气密度，Kg/m3；
cp—冷空气的定压比热，C=1KJ/Kg·
℃；
tn—冬季室内空气的计算温度，℃；
tw′—冬季室外空气的计算温度，℃。
3）冷风侵入耗热量
开启外门时侵入的冷空气需要加热到室内温度，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘以相应的附加率：
=N
（2-3）
——外门基本耗热量，W;
N——考虑冷风侵入的外门附加率。
本设计中只有首层有外门，后门取附加率取65%，前门为主要通道，取附加率500%。
冬季各房间热负荷计算表及汇总：
表五：
编号
围护结构耗热量
Qw（W）
冷风渗透耗热量
Qs（W）
冷风侵入耗热量
Qq（W）
房间总耗热量
Qz（W）
1
608.43408
353
961.43408
93.38208
336.19
429.57208
3
552.87672
435.07
987.94672
4
418.758
853.828
5
6
7
514.69872
949.76872
8
155.4246
386.62
542.0446
9
578.88672
285.76
864.64672
10
2178.846
11
1809.7596
12
1357.3197
13
14
906.7005
1320.3225
16
-790.10208
2.2空调冷负荷计算方法
在空调工程设计中，存在两中冷负荷计算的计算方法：
一为谐波反应法（负荷温差法），一为冷负荷系数法。
谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负荷的形成包括两个过程：
一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量）。
此一过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。
二是内扰量形成冷负荷的过程。
此一过程是将该热扰量分成对流和辐射两
种成分。
前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。
两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。
冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。
通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。
本设计采用冷负荷系数法冷负荷的计算。
2.3相关参数的选取
围护结构参数见下
围护结构参数表表六：
结构类型
具体结构及参数
传热系数
K/W/（㎡·
外墙
外水泥砂浆抹灰加浅色喷浆：
20mm
砖墙：
240mm
加气混凝土保温层：
120mm
内粉刷加油漆：
0.71
内墙
240mm普通砖墙，两侧有20mm水泥砂浆抹
面，涂白色外墙涂料
1.72
屋面
水泥膨胀珍珠岩保温层,σ=70mm
1.10
内门
单层实木
2.91
窗
玻璃为5mm厚吸热玻璃，双层钢窗
3.01
其它的冷负荷相关参数见表：
（查《实用供热空调设计手册》）
其它冷负荷相关参数表表七：
房间
名称
人员
照明
设备散热
W/m²
劳动强度
群集系数Ф
类型
功率W/m²
办公室
轻
0.92
明装荧光灯
30
可不计
武汉的地点修正系数Xd
东
西
北
0.99
0.95
0.98
窗的有效面积系数Ca
0.75
窗内遮阳系数Cn
0.60
玻璃窗遮挡系数Cs
0.78
2.4冷负荷的计算
2.4.1、外墙和屋面瞬时传热引起的冷负荷
Qc（τ）=AK[（tc+td）kαkρ-tR]（2-4）
Qc（τ）-------外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
A-------外墙和屋面的面积，m2；
K-------外墙和屋面的传热系数，W/（m2·℃）；
tR-------室内计算温度，℃；
tc-------外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃；
由《实用供热空调设计手册》查取；
td-------地点修正值，由《实用供热空调设计手册》查取；
kα-------吸收系数修正值；
kρ-------外表面换热系数修正值
2.4.2、内墙、地面引起的冷负荷
Qc（τ）=AiKi（to.m+Δtα-tR）（2-5）
式中：
ki-------内围护结构传热系数，W/（m2·℃）；
地面：
0.47，W/（m2·℃）；
Ai-------内围护结构的面积，m2；
to.m-------夏季空调室外计算日平均温度，℃；
Δtα-------附加温升。
注意：
这里简化成稳态传热的计算
2.4.3、外玻璃窗瞬时传热引起的冷负荷
Qc（τ）=cwKwAw（tc（τ）+td－tR）（2-6）
式中：
Qc（τ）-------外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；
Kw-------外玻璃窗传热系数，W/（m2·℃），Kw=3.01W/（m2·℃）
Aw-------窗口面积，m2；
tc（τ）-------外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃，
由《实用供热空调设计手册》查得；
cw-------玻璃窗传热系数的修正值；
由《实用供热空调设计手册》查得，双层金属窗框cw=1.0
td-------地点修正值；
2.4.4、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
Qc（τ）=CαAwCsCiDjmaxCLQ（2-7）
Cα-------有效面积系数，由《实用供热空调设计手册》查得；
Aw-------窗口面积，m2；
Cs-------窗玻璃的遮阳系数，由《实用供热空调设计手册》查得；
Ci-------窗内遮阳设施的遮阳系数，由《实用供热空调设计手册》查得；
Djmax-------日射得热因数，由《实用供热空调设计手册》查得30纬度带的日射得热因数；
CLQ-------窗玻璃冷负荷系数，无因次
2.4.5、人体散热形成的冷负荷
2.4.5.1、人体显热散热形成的冷负荷
Qc（τ）=qsnφCLQ（2-8）
qs-------不同室温和劳动性质成年男子显热散热量；
n-------室内全部人数；
φ-------群集系数，由《实用供热空调设计手册》查得；
CLQ-------人体显热散热冷负荷系数，由《实用供热空调设计手册》查得；
2.4.5.2、人体潜热散热引起的冷负荷
Qc（τ）=qlnφ（2-9）
ql-------不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W；
n，φ-------同式2-5；
2.4.6、照明、设备散热形成的冷负荷
荧光灯：
Q
=1000
N
（2-10）
Q
—灯具散热形成的冷负荷，W；
—照明冷负荷系数；
—镇流器消耗功率系数；
—灯罩隔热系数；
N—电动设备安装功率，kw；
2.5、湿负荷的计算
2.5.1、人体散湿量可按下式计算：
mw1=0.278nψg×
10-3g/s（2-11）
mw1-------人体散湿量,g/s；
;
g-------成年男子的小时散湿量，g/h；
ψ-------群集系数
2.6、夏季空调冷负荷计算表（这里只简单列出8:
00~22:
00时刻中最大的计算结果）及汇总表八：
房间名称
时刻最大冷负荷Q（W）
湿负荷W（kg/h）
2252.41
0.20056
4525.97
0.40112
4746.32
3737.91
0.30084
2734.60
2600.97
2135.38
第3章风机盘管加新风独立系统设计计算
3.1空调方式的确定
考虑到卫生和能效，空调系统的方案确定与很多因素有关，在设计时，应与建筑、结构、工艺等专业密切配合，并与用户协商确定。
考虑的因素有：
外部环境和所设计的建筑物的特点。
同时在工程上应考虑建筑物的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房的面积和位置等许多方面的因素。
各种系统的使用条件：
仅需夏季降温、房间总面积较少宜采用窗式空调机、分体式空调机或带风管的整体式空调机；
对于大面积空调的旅馆、办公楼等排风量少、要求舒适的房间，宜采用风机盘管系统，要求固定新风量的，应另设新风系统；
一般采用两管制，当两管制不能满足要求时，可采用四管制；
对于允许温度波动≤±
1℃或相对湿度允许波动范围≤±
10%的系统，或具有大量排风，或室内风量按洁净度要求确定的洁净室宜采用单风管定风量系统；
对于室内温湿度有一定要求，房间内负荷变化较大，特别是多房间共用一个系统时，宜采用变风量系统；
负荷变化比较小或间歇供冷风、供热风的，如大型建筑的内区、影剧院、商场等，宜采用单风管集中式系统；
小面积或认为经济合理时，亦可采用带风管的整体式空调机组。
本设计为办公室和会议室，房间多，总面积较大，所以选取风机盘管加独立新风系统。
该系统中以风机盘管为主负担空调房间的冷（热）负荷，风机盘管安装在每个空调房间内；
新风则是通过独立的新风机组和新风管道送入每个空调房间。
新风机组安装在过道尽头，吊挂于室顶。
3.2夏季送风状态点的确定和送风量
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