XX市某海关综合楼空调设计课程设计.docx
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XX市某海关综合楼空调设计课程设计
苏州科技学院
《暖通空调》
课程设计说明书
题目：
北京市某海关楼空调系统设计
所属系：
班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
摘要
本设计是为北京某海关楼空调系统设计，建筑整体为大空间结构，共七层，建筑面积4900㎡，最高23.1m。
本设计结合北京的自然条件和本建筑结构的实际情况，对该建筑进行空调系统设计。
本设计综合考虑了建筑各部分的结构特点及其用途，室内环境的舒适性、运行管理上的方便和节能以及设备经济性等各种因素的基础上，对该建筑空调设计采用全空气系统，新风通过墙洞引入。
这样可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求，布置灵活，控制方便。
设计中首先进行冷热负荷计算，然后确定空调系统形式，空调机组选型，末端装置设备选型，然后进行平面布置，水力计算后确定水风管的管径，完成平面图的设计，根据平面图可以画出系统图。
然后进行制冷机组设计，首先进行冷、热源选择，技术比较后确定所用制冷机组设备。
对机房进行平面布置，选择附属设备，作制冷机房平面布置。
随着社会进步，经济发展，生态环境和能源问题日益突出。
人们越来越注意到可持续发展的重要性。
空调系统是一个庞大复杂的系统，能耗很大，因此节能有很大空间。
在进行系统设计过程中，关于系统选择和设备选型，本设计考虑了节能的要求。
还有对于暖通空调系统的设计，每个环节都必须要严格按照国家、地区或行业的标准和规范执行，做到精心设计。
目 录
1.工程概况
本工程为北京市某海关综合楼空调系统设计，七层楼，包括主办公区域，厕所，楼梯间和电梯间。
本层土建层高3500mm；吊顶高度为3000mm。
2.设计目的
北京市某海关综合楼空调属于舒适性空调，本次设计的空调系统能使室内的温度、湿度等达到《采暖通风与空气调节设计规范》的要求，为室内提供良好的环境空气。
3.设计依据
3.1.设计任务书
详见《课程设计（论文）任务书》。
3.2.设计规范及标准
1.GB50019-2012.采暖通风与空气调节设计规范
2.GB50243-2002.通风与空调工程施工验收规范
3.GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范
4.GBJ114-88.采暖通风与空气调节制图标准
5.供暖通风与空调设计手册陆耀庆编著
6.暖通空调
7.采暖空调制冷手册
4.设计参数和条件
4.1.室外计算参数的确定
根据《GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》可知
北京（北纬39°48′；东经116°28′）室外空气参数如下：
大气压力：
冬季102.04kPa，夏季99.86kPa
夏季空调计算干球温度：
33.2℃；室外计算相对湿度：
61%；
冬季空调室外计算温度：
-9℃；冬季室外计算相对湿度：
70%；
其中，夏季空调室外计算干球温度取室外空气历年平均不保证50h的干球温度；冬季空调室外计算温度采用历年平均不保证1天的日平均温度）。
夏季空调室外计算湿球温度：
26.4℃；
其中，夏季空调室外计算干球温度取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度。
室外风速：
冬季平均2.6m/s，夏季平均2.1m/s。
4.2.室内计算参数的确定
综合楼的设计标准如下：
夏季：
tR=26℃，ф=60%；
冬季：
tR=20℃，ф=50%。
舒适性空调：
温度变化范围：
t±2℃
湿度变化范围：
ф±10％
4.3.原始材料及设计依据
（1）土建资料
①每层土建层高3500mm；吊顶高3000mm，楼板为混凝土现浇板；所有内墙无冷负荷问题。
②外墙（由外向内）：
普通37砖墙，II型墙，20mm厚白灰粉刷，K=1.55W/（m2•K）；
③屋顶（由外向内）：
1、预制细石混凝土板25mm，，表面喷白色水泥砂浆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）200mm，屋顶属于II型，传热系数：
K=0.43W/（㎡·K）；6、隔气层；7、现浇钢筋混凝土板70mm；8、内粉刷。
④外窗：
双层金属窗框，80%玻璃，传热系数修正值1.2，5mm厚的普通玻璃，遮挡系数Cs=0.78，有效面积系数Ca=0.75，采用活动百叶窗遮阳系数Ci=0.6，窗高2000mm，Kw=3.01W/m2•K；
本次设计不考虑楼板间传热及地面传热，厕所、楼梯间及电梯间不需要计算负荷。
（2）照明设备及人数情况
办公区域灯为荧光灯，明装，总功率为200w，空调设备运行时间24小时，开灯时间8小时。
办公时间为上午9点——下午17点，按4m2/人计算。
5.空调房间冷负荷计算
5.1.空调房间冷负荷计算方法简介
1.冷负荷计算法
简介：
冷负荷系数是建立在Z传递函数基础上的一种简化计算方法。
该方法把得热计算和负荷计算两步合并成一步，通过冷负荷系数直接从各种扰量源求得分项逐时冷负荷。
冷负荷系数可以根据某地的标准气象、室内设计参数、不同建筑类型等典型条件`事先计算成表格查用。
对日射得热采用与负荷强度意义类似的冷负荷来简化计算。
5.2.空调房间冷负荷计算（本设计采用冷负荷系数法）
5.2.1.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
式中：
—冷负荷，W；
—外墙和屋面面积，m2；
K—传热系数，W/（m2•℃）；
—屋顶或外墙的逐时冷负荷计算温度，℃；
—室内计算温度，℃
各维护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的，对于不同设计地点、不同的外表面放热系数、不同的维护结构表面颜色应对进行修正。
所以外墙和屋面的冷负荷计算温度为：
式中：
—屋顶或外墙的逐时冷负荷计算温度，℃；
—温度地点修正值，℃
—外表面放热系数修正，取1；
—外表面吸收系数修正，外墙取0.94，屋面取0.88；
本次地点是在北京不需要修正。
5.2.2.玻璃窗传热引起的冷负荷
式中：
—外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；
—玻璃窗面积，m2；
—传热系数，W/（m2•℃）；
—修正值；
—外窗玻璃的冷负荷温度的逐时值，℃
5.2.3.透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷
式中：
—有效面积系数；
—窗玻璃的净面积，m2；
—窗玻璃的遮阳系数；
—窗内遮阳设施的遮阳系数
—日射得热因数最大值，W/m2；
—窗玻璃冷负荷系数
北京地处北纬39°48′属北区。
5.2.4.人员散热引起的冷负荷
1人体显热散热引起的冷负荷
=qsnψ
式中：
—人体显热散热冷负荷冷负荷，W；
—不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，取60.5W；
—室内全部人数；
—群集系数取，0.93；
—人体显热散热冷负荷系数；
2人体潜热散热引起的冷负荷
式中：
—人体潜热散热冷负荷冷负荷，W;
—不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，取73.3W；
—群集系数；
—室内全部人数；
总人体负荷等于显热负荷加潜热负荷。
5.2.5.室内照明设备散热引起的冷负荷
式中：
—灯具散热形成的逐时冷负荷，W；
—镇流器消耗功率1.2；
—灯罩隔热系数1.0；
—照明灯具所需功率，kw；
—照明散热冷负荷系数，W；
5.2.6.其他房间负荷计算及汇总
见附录1.
5.3.冬季负荷计算
5.3.1.围护结构耗热量
围护结构基本耗热量：
式中：
—J部分围护结构基本耗热量，W；
—J部分围护结构表面积，m2；
—J部分围护结构传热系数，W/（㎡.k）；
—冬季室内计算温度，℃；
—采暖室外计算温度，℃；
—围护结构的温差修正系数
朝向修正（附加耗热量）：
东，西-0.05
北，东北，西北0~0.1
东南，西南-0.1~-0.15
南-0.15~0.3
5.3.2.门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量
=0.287LρaoCp（—）
式中：
—为加热门窗缝隙渗入冷空气的耗热量，W；
L—渗透冷空气量（换气次数），取1.0h-1；
ρao—采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；
Cp—空气定压比热，1KJ/（kg.℃）；
—冬季室内计算温度，℃；
—采暖室外计算温度，℃；
最后总的热负荷为二者之和。
海关楼热负荷见下表：
表5-1海关楼热负荷
七层维护结构的耗热量
七层
办公
大厅
面积
传热
系数
室内
计算
温度
室外
计算
温度
室内外
计算温
度差
温差
修正
系数
基本
耗热量
朝向
修正率
风力
附加
外门附加
修正
值
修正后
的热量
高度
附加
房间热
负荷
屋面
888.5
0.43
20
-9
29
1
11079.60
0
0
0
1
11079.60
0.15
38765.42
南外墙
125.45
1.55
1
5638.98
-0.2
0
0
0.8
4511.18
0.15
南外窗
54.52
3.612
1
5710.86
-0.2
0
0
0.8
4568.69
0.15
北外墙
77.42
1.55
1
3480.03
0
0
0
1
3480.03
0.15
北外窗
33.6
3.612
1
3519.53
0
0
0
1
3519.53
0.15
西外墙
51.71
1.55
1
2324.36
-0.05
0
0
0.95
2208.15
0.15
西外窗
10.8
3.612
1
1131.28
-0.05
0
0
0.95
1074.71
0.15
东外墙
76.51
1.55
1
3439.12
-0.05
0
0
0.95
3267.17
0.15
一层维护结构的耗热量
七层
办公
大厅
面积
传热
系数
室内
计算
温度
室外
计算
温度
室内外
计算温
度差
温差
修正
系数
基本
耗热量
朝向
修正率
风力
附加
外门附加
修正
值
修正后
的热量
高度
附加
房间热
负荷
南外墙
77.37
1.55
20
-9
29
1
3477.78
-0.2
0
0
0.8
2782.23
0
25294.31
南外窗
102.6
3.612
1
10747.14
-0.2
0
0
0.8
8597.72
0
北外墙
86.87
1.55
1
3904.81
0
0
0
1
3904.81
0
北外窗
37.8
3.612
1
3959.47
0
0
0
1
3959.47
0
西外墙
70.84
1.55
1
3184.26
-0.05
0
0
0.95
3025.05
0
东外墙
70.84
1.55
1
3184.26
-0.05
0
0
0.95
3025.05
0
标准层维护结构的耗热量
七层
办公
大厅
面积
传热
系数
室内
计算
温度
室外
计算
温度
室内外
计算温
度差
温差
修正
系数
基本
耗热量
朝向
修正率
风力
附加
外门附加
修正
值
修正后
的热量
高度
附加
房间热
负荷
南外墙
125.45
升级会员 