秦江涛空调工程课程设计报告书.docx
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秦江涛空调工程课程设计报告书
课程设计
课程设计名称：
空调工程课程设计
专业班级：
建筑环境与设备工程08-02
学生姓名：
江涛
学号：
1
指导教师：
王军雁
课程设计地点：
1号教学楼308
课程设计时间：
2011.05.23-06.03
空气调节课程设计任务书
学生
江涛
专业班级
建环0802
学号
1
题目
新亚行政大楼一层空调系统设计
课题性质
工程设计
课题来源
自拟课题
指导教师
王军雁
主要容
（参数）
1.室外设计参数的确定
根据所设计的建筑物所在地区，从有关资料才查出该地区室外设计计算有关的气象参数，依据各房间功能，从有关手册规定中查出室参数数值。
2.冷负荷计算
1）空调房间的冷负荷应根据各项得热量的种类和性质以及房间的蓄热特性，分别进行计算。
可采用《空调技术》１9８３年第１期的冷负荷系数法或《实用供热空调设计手册》第11-４节进行，也可采用其它方法计算；
2）空调系统的冷负荷，应根据所服务房间的同时使用情况，系统类型和调节方式，按各房间逐时冷负荷的综合最大值或各房间夏季冷负荷的累计值确定，并应计入新风冷负荷以及通风机、风管、水泵、冷水管和水箱温升引起的附加冷负荷。
3.空调分区和空调方式的确定
1）建筑物根据朝向、使用性质、时间进行空调分区。
对于大空间，建筑物可分外区。
对于高层建筑，考虑到空调系统的耐压性能在竖向方面上应进行分区；
2）空调面积较大、室空调要求基本一致，宜选择集中式全空气空调系统。
空调规模较大、房间较多、且要求各房间能单独调控时，宜选用机盘管加新风的空调系统。
4.气流组织的设计计算
1）送、排风位置确定；
2）散流器的计算与选型；
3）送、风道的布置与计算；
4）计算送回风系统的总阻力
５.空调设备选择
根据空调系统的冷热负荷、新风量要求选择组合式空调机组、变风量空调机组、风机盘管、新风机组等空调设备。
６.空调水系统设计计算
1）空调冷水系统宜采用闭式循环，当主干管路的压降起主导作用时，宜采用同程式；
2）空调冷、热水的供回水温度，建议取以下数值：
夏季：
冷水供水5～9℃，一般取7℃，冷水供回水温差5～１0℃，一般取5℃；
冬季：
热水供水40～65℃，一般取60℃，热水供回水温差4.2～１5℃，一般取10℃。
3）空调水系统应进行水力计算，具体计算方法可参照《实用供热空调设计手册》第十一章。
７.设计计算说明书
设计计算说明书的编写应在设计过程中进行，及时分段整理草稿，待图纸设计完成后，再稍加整理即可完成说明书的编写任务。
1）设计说明书应包括负荷计算，方案比较确定、设计计算、设备选择和设计简图等全部容。
2）说明计算部分可用表格形式，但必须包括公式、数据和结果三部分，且符合计算顺序，简图可用铅笔绘制。
3）说明书应装订成册，并附以目录。
8.绘制设计图纸
1）空调风系统平面布置图
2）空调水系统平面布置图
3）空调水系统轴侧图
任务要求
（进度）
1.基本要求
1）设计过程以小组为单位，各组选出一个组长，负责组织和协调本小组的讨论、任务分工等；
2）设计过程必须在本组独立完成，不得跨组参考或抄袭，避免方案出现雷同；
3）设计计算书一律采用A4纸打印，用统一封面装订。
2.详细进度
1）2天完成室外设计参数的确定及冷负荷计算；
2）0.5天完成空调分区和空调方式的确定；
3）0.5天完成气流组织的设计计算；
4）0.5天完成空调设备选择；
5）1天完成空调水系统设计计算；
6）1天完成设计计算说明书；
7）剩余时间完成绘制设计图纸
主要参考
资料
1）陆耀庆等．实用供热空调设计手册..建筑工业，1995
2）路延魁．空气调节设计手册．:
中国建筑工业,1995
3）采暖通风与空气调节设计规．GB5001919-2003
4）采暖通风与空气调节制图标准．GB/T500114－2001
5）全国民用建筑工程设计技术措施（空气调节.动力）.：
中国计划，2009
6）爱平主编．空气调节工程．：
科学，2002
7）荣义等．空气调节．：
中国建筑工业，1985
8）薛殿华主编．空气调节．：
清华大学，1991
9）.陆亚俊主编．空气调节．：
中国建筑工业，2002
10）国家现行有关规、规程和业主提供的技术参数
11）国外制冷机及辅助设备样本。
审查意见
系（教研室）主任签字：
年月日
正文
1.工程概述
本工程位于市。
名为：
新亚行政大楼。
其由1#楼组成，十层建筑，一、二层高4.5m,标准层3.6m，顶层4m，次顶层4.6m。
这里只要求对第一层进行空调系统设计，设计面积：
12000m2。
冷源：
风冷式热泵制冷方式
水系统：
双管制系统,冷水同程设置,高位膨胀水箱定压方式.
风系统:
风机盘管加新风系统.
本层包括办公室、会议室、简报室、产品展览室、资料室、大厅、贵宾室、厕所、出纳室、茶水间、准备室等。
现已有建筑平面图和各个房间的功能，要求设计本层各个房间的空调系统，实现每个有人员房间的夏季空调供冷。
2.设计依据
本工程空调初步设计根据提供的设计任务书（见附录）和建筑专业提供的建筑平面图，并依照暖通现行国家颁发的有关规、标准进行设计。
具体相关规、标准等：
（1）采暖通风与空气调节设计规（GB50019—2003）
（2）民用建筑热工设计规（GB50176—93）
（3）民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（JGJ26—95）
（4）夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134—2001）
（5）旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准（GB50189—93）
（6）洁净厂房设计规（GBJ50073—2001）
（7）工业设备及管道绝热工程设计规（GB50264—97）
（8）建筑设计防火规（GBJ16—87）（2001年版）
（9）高层民用建筑设计防火规（GB50045—95）（2001年版）
（10）工业企业噪声控制设计规（GBJ87—85）
（11）城市区域环境噪声标准（G3096—93）
（12）环境空气质量标准（GB3095—1996）
（13）商场（店）、书店卫生标准（GB9670—1996）
（14）暖通空调制图标准（GB／T50114—2001）
（15）采暖通风与空气调节术语标准（GBJ155－92）
（16）建筑气候区划标准（GB50178—93）
（17）采暖通风与空气调节净化术语（GB／T16803—97）
（18）建筑采暖、通风、空调、净化设备计量单位及符号（GB／T16732—97）
（19）建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规（GB50242—2002）
（20）通风及空调工程施工质量验收规（GB50243—2002）
（21）洁净室施工及验收规（JCJ71—90）
（22）层流洁净工作台检验标准（GB6168—85）
（23）城市供热管网工程施工及验收规（CJJ28—2004）
（24）制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规（GB50274—98）
3.设计围
（1）本层冷负荷计算；
（2）中央空调系统选型，空气处理过程的确定；
（3）空气处理机、冷水机组、风机盘管、风管布置；
（4）水系统设计及水泵选型。
4.设计参数
4.1室外空气计算参数
空调
通风
相对湿度
大气压力
夏季
干球温度35.6℃
温度32℃
76%
99170a
湿球温度27.4℃
4.2室空气设计参数及有关指标
房间名称
夏季
平均风速m/s
新风量
最大允许噪声
干球温度（℃）
相对湿度（%）
m3/h·p
dB（A）
办公室
26
55
0.2
30
45
会议室
26
60
0.2
17
45
简报室
27
55
0.2
17
45
产品展览室
27
55
0.2
17
45
资料室
27
55
0.2
17
45
大厅
27
55
0.25
10
45
贵宾室
24
55
0.2
50
45
厕所
27
55
0.25
—
—
出纳室
27
55
0.2
17
45
茶水间
27
55
0.2
17
45
准备室
27
55
0.2
17
45
5.空调冷负荷计算
5.1相关参数的选取
围护结构参数见下表[1]2][3]
结构类型
类型
传热系数
外墙
膨胀聚苯板70mm，钢筋混凝土200mm，白灰砂浆20mm
0.589
外窗
双层钢窗
2.2
门
单层3mm木门，结构修正0.7
2.00
墙
外水泥沙浆（各20mm）加砖墙（180mm）
2.02
其它的冷负荷相关参数
房间名称
人员
照明
劳动强度
群集系数
类型
功率W/m2
办公室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
18
会议室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
简报室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
产品展览室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
资料室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
大厅
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
5
贵宾室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
厕所
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
出纳室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
茶水间
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
准备室
轻
0.92
镇流器在空调房间的荧光灯
11
注:
室保持正压，不考虑空气渗透引起的冷负荷。
5.2冷负荷计算中所用到的公式
四.计算依据
1.外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷（冷负荷系数法）
Q=Ko·Fo·[（tlo-tdl）·Ca·Cp-tn]
Ko
传热系数，W/（m2·℃）
Fo
外墙和屋顶的面积，m2
tlo
墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃
tdl
围护结构的地点修正系数，℃
Ca
外表面放热系数修正值
Cp
围护结构外表面日射吸收系数的修正值
tn
室设计温度，℃
外墙、架空楼板或屋面的传热冷负荷（谐波法）
Q=KF（Tτ-ξ+Δ-Tn）
K
传热系数，W/（m2·℃）
F
计算面积，m2
τ
计算时刻，h
τ-ξ
温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，h
Tτ-ξ
作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，℃
Δ
负荷温度的地点修正值，见表20.3-1和表20.3-2的表注，℃
Tn
室设计温度，℃
2.外窗
传热部分
Q=Fch·Kch·CK1·Ck2·[（tlc+td2）-tn]
Kch
外窗传热系数，W/（m2·℃）
Fch
外窗窗口面积，m2
tlc
外窗的逐时冷负荷计算温度，℃
td2
外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值
CK1
不同类型窗框的外窗传热系数的修正值
CK2
有遮阳设施外窗的传热系数修正值
tn
室设计温度，℃
太阳辐射热部分
Q=Cs·Cn·Ca·[Fl·Jch。
zd·Ccl。
ch+（Fch-F1）·Jsh。
zd·C（cl。
ch）N]
Cs
窗玻璃遮挡系数
Cn
窗遮阳设施的遮阳系数
Ca
窗的有效面积系数
F1
窗上受太阳直接照射的面积，m2
Jch。
zd
透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2
Jsh。
zd
透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2
Ccl。
ch
冷负荷系数（C（cl。
ch）N为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素
Fch
外窗面积（包括窗框，即窗的窗洞面积），m2
3.围护结构
Q＝K·F·（tls–tn），tls＝tw.pj+△tls
K
围护结构的传热系数,W/（m2·℃）
F
围护结构的面积，m2
tls
邻室计算平均温度，℃
tn
室设计温度，℃
tw.pj
设计地点的日平均室外空气计算温度，℃
△tls
邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,℃
4.新风、渗透
W＝1/1000·ρw·L·（dw–dn）湿负荷
Qx=1/3.6·ρw·L·（tw-tn）显热负荷
Qq=1/3.6·ρw·L·（Iw-In）全热负荷
ρw
夏季室外空调计算干球温度下密度：
一般取：
1.13kg/m3
L
空气量m3/h
dw
室外空气含湿量，g/kg干空气
dn
室空气含湿量，g/kg干空气
tw
室外空气调节计算干球温度，℃
tn
室计算温度，℃
Iw
室外空气焓值，kJ/kg干空气
In
室空气焓值，kJ/kg干空气
5.人体冷、湿负荷
冷负荷
Qr=Qs·CCL+Qq；Qs=n·Cr·q1，Qq=n·Cr·q2
Qr
人体散热引起的冷负荷，W
Qs·CCL
显热冷负荷
CCL
人体显热散热冷负荷系数
Qq
潜热冷负荷，W
q1
不同室温和劳动性质时成年男子的显热量，W
n
空调房间的人数，人
Cr
群集系数
q2
每个人散发的潜热量，W
湿负荷
Wr＝n·Cr·w
Wr
人体的散湿量，g/h
Cr
群集系数
n
空调房间的人数，人
w
每个人的散湿量，g/h
6.照明冷负荷
Q＝N·n1·Ccl（白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯）
Q＝（N1+N2）·n1·Ccl（明装荧光灯：
镇流器安装再空调房间）
Q＝N1·n1·n2·Ccl（暗装荧光灯：
灯管安在吊顶玻璃罩）
N
白炽灯的功率，W
N1
荧光灯的功率，W
N2
镇流器的功率，一般取荧光灯功率的20%，W
n1
灯具的同时使用系数，即逐时使用功率与安装功率的比例
n2
考虑玻璃反射，顶棚通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚通风情况取为0.6-0.8
Ccl
照明散热形成的冷负荷系数
7.设备冷负荷
q=n1·n2·n3·n4·N（电热设备）
q=1000*n1*a*N工艺设备和电动机都在室
q=n1·n2·n3·N·Ccl（仅工艺设备在室）
q=n1·n2·n3·Ccl·N（1-η）/η（仅电动机在室）
N
电热设备的安装功率，W
n1
同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5~1.0
n2
安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7~0.9
n3
负荷系数，即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比，一般取0.4~0.5
n4
通风保温系数
η
电动机效率，可由产品样本查得，一般可取08~0.9
Ccl
电动设备和用具散热的冷负荷系数
8.食物
Dτ＝0.012φnτ散湿量，W
Qq＝700Dτ潜热冷负荷，W
Qx＝8.7·nτ显热冷负荷，W
φ
群集系数
nτ
人数
9.化学反应
Q＝1/3.6·n4·Gq材料反应散热量
Wy＝n1·n2·G·w气体燃烧散湿量
Q＝1/3.6·n1·n2·n4·G·q气体燃烧全热散热量
Qq＝628Wy气体燃烧潜热散热量
n4
蓄热系数
G
每小时燃料最大消耗量，m3/h
q
燃料的热值，kJ/m3
n1
化学不完全燃烧系数，可取0.95
n2
负荷系数，即每个燃烧点实际燃烧消耗量与其最大燃烧消耗量之比，根据工艺使用情况确定
wy
化学反应的散湿量，kg/h
10.水面或潮湿地面
Dτ＝Fτ·g散湿量
Q＝1/3.6·r·Dτ潜热冷负荷
Fτ
计算时刻的蒸发表面积，m2
g
水面的单位蒸发量kg/（m2·h）
r
冷凝热，kJ/kg
11.水流
G＝G1·c·（t1－t2）/r散湿量，kg/h
Q＝1/3.6·r·G潜热冷负荷
G1
流动的水量，kg/h
c
水的比热，4.1868kJ/（kg·K）
t1
水的初温，℃
t2
水的终温，℃
r
水的汽化潜热，平均取2450kJ/kg
5.3冷负荷计算
使用冷负荷计算软件对各个房间进行冷、湿负荷计算。
下表列出1#1层负荷最大出现时刻的各个房间负荷数据。
新亚行政大楼冷负荷计算书_简略表
楼号
楼层
房间
人数
工程负荷最大值时刻（12点）的各项负荷值
总冷负荷
新风冷负荷
总湿负荷
新风湿负荷
总冷指标
新风冷指标
总湿指标
新风量
（人）
W
W
kg/h
kg/h
W/m2
W/m2
kg/hm2
m3/h
1号楼
1层
1001[男厕所]
1
884.3
0
0.07
0
48.1
0
0
0
1002[女厕所]
1
661.7
0
0.07
0
41.8
0
0
0
1003[资料室]
8
3461.6
1808.3
2.18
1.6
115.4
60.3
0.07
240
1004[会议室]
12
3595.6
1544.2
2.06
1.3
119.9
51.5
0.07
204
1005[会议室]
16
4846.2
2058.9
2.75
1.7
128
54.4
0.07
272
1006[走廊]
6
2575
768.5
1.11
0.7
65.3
19.5
0.03
102
1007[总机房]
1
466.6
128.1
0.35
0.1
31.4
8.6
0.02
17
1008[走廊]
4
1934.1
512.4
1.18
0.5
64.5
17.1
0.04
68
1009[贵宾室]
4
7174.8
2017
2.02
1.8
106.3
29.9
0.03
200
1010[会议室]
12
3595.6
1544.2
2.06
1.3
119.9
51.5
0.07
204
1011[茶水间]
1
1252.9
128.1
0.22
0.1
83.5
8.5
0.01
17
1012[女厕所]
1
661.7
0
0.07
0
41.8
0
0
0
1013[男厕所]
1
688.2
0
0.07
0
37.5
0
0
0
1014[办公室]
24
17446.1
6058.6
7.88
5.4
93.4
32.4
0.04
720
1015[会议室]
13
3100.4
1672.9
2.23
1.4
96.2
51.9
0.07
221
1016[出纳室]
4
1744.6
1009.8
1.31
0.9
109
63.1
0.08
120
1017[准备室]
2
1341.5
256.2
0.44
0.2
95.8
18.3
0.03
34
1018[简报室]
45
17896.7
10171.9
12.28
9.1
127.8
72.6
0.09
1350
1019[大厅]
29
10731.8
3714.6
6.44
3.3
45.7
15.8
0.03
493
1020[会议室]
9
2127.6
1158.1
1.54
1
103.6
56.4
0.08
153
1021[会议室]
11
2612.5
1415.5
1.89
1.2
99.5
53.9
0.07
187
1022[产品展览室]
12
6217.4
1537.1
2.66
1.4
66.7
16.5
0.03
204
1023[办公室]
62
36352
15651.3
20.36
14.1
146
62.9
0.08
1860
1号楼小计
279
131368.7
53155.4
71.25
47.2
10.9
4.4
0.01
6666
工程合计
279
131368.7
53155.4
71.25
47.2
10.9
4.4
0.01
6666
5.4冷水机组的选型
1#楼的系统采用风冷，可以选用约克公司的风冷模块式冷水机组如下表：
楼号
系统所需冷量
所选机组型号
名义冷量
外形尺寸
1#
131．37kw
YCAB150RC50C
154kw
长
3271mm
宽
1060mm
高
2358mm
其中YCAB150RC50C的压缩机台数为2台，额定功率为21.8kw；风机为3台，额定功率为1.5*3kw；水管通径为DN80，额定水流量26.28m3/h，机组噪声70dB。
制冷名义工况：
进水温度12℃，出水温度7℃，环境温度35.6℃。
6.系统方案及风量的确定
6.1风机盘管加新风系统的空气处理过程
考虑到卫生和能效，选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气混合后送入室的方案[2]。
新风不负担室负荷的方式，即将送入室的新风处理到90%相对湿度的室等焓点。
以1003[资料室]为例，计算风机盘管的处理状态和风量。
对于1003[资料室]，在12点出现最大负荷，此时参数为：
冷负荷为3461.6W,湿负荷2180g/h。
取新风量为240m3/h。
室的热湿比为5716.4kJ/kg，取送风温差为7.0℃，室状态点沿热湿比下降到27－7＝20℃即为送风状态点。
总送风量＝3600*冷负荷/焓差＝857.011m3/h。
风机盘管送风量＝总送风量－新风量＝617.011m3/h。
风机盘管
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