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1、学位论文空调计算说明书建筑环境与能源应用工程专业工业通风课程设计 目录第一章 原始资料 第二章 工程概述与设计依据 1.1 工程概述 1.2 设计依据 1.2.1 围护结构热工指标 1.2.2 室外设计参数 1.2.3 室内设计参数 1.2.4 体力活动性质 第三章 负荷计算 2.1 夏季冷负荷的计算 2.1.1 夏季冷负荷的组成 2.1.2空调冷负荷计算方法 2.2 湿负荷的计算 2.2.1 湿负荷的组成 2.2.2 湿负荷的计算方法 2.3 冬季热负荷的计算 2.3.1 围护结构传热耗热量 2.3.2 冷风渗透耗热量 2.3.3 外门冷风侵入耗热量 2.3.4 热负荷计算举例及汇总 第四章

2、 空调方案的确定 3.1 空调系统的确定 3.1.1 全空气系统方案的确定 3.1.2 风机盘管加新风方式的确定 3.2 空气处理过程设计 3.2.1 全空气系统设计计算 3.2.2 风机盘管加独立新风系统设计 第五章 风系统的设计 4.1 风管材料和形状的确定 4.2 送、回风管的布置 4.3 气流组织设计 4.3.1 全空气系统 4.3.2 风机盘管加新风系统 4.4 风管设计 4.4.1 风道水力计算步骤 4.4.2 全空气系统的风道水力计算 4.4.3 风机盘管加新风系统的新风管道水力计算 4.4.4 新风机组的选型 参考文献 空调课程设计任务书 湖北省宜昌市九州大厦整体包括裙房与两座

3、住宅塔楼。一号住宅楼为五层至二十八层,二号住宅楼为五层至二十六层。裙房共有四层，总建筑面积为15050.47平方米。主要用于购物、餐饮、娱乐等商业用途。另有二层地下层作机房使用。本设计只考虑裙房一层的空调系统设计。一、土建资料1.建筑平面:裙房一至四层的平面图。2.建筑面积: (1)裙房一层:约3600平方米,购物区约为2450平方米； (2)地下二层:约4040平方米。3.层高:裙房一层层高H=5.55米,地下层H=4.80米。裙房一层室内地面标高为0.00m,地下二层室内地面标高为-9.60m。4.结构:全现浇钢筋混凝土框架剪力墙体系。5.柱网:为8.0米8.0米与8.0米6.0米两种。柱

4、子规格有13001300、10001000与700700三种。主梁净高650毫米，每两根立柱间均有主梁。 图1、各层剖面6.裙房一层有吊顶，吊顶下净高3.9米。7.围护结构的构造与物性参数(1) 外墙为加气混凝土砌块，两面抹石灰砂浆，按II类外墙考虑。楼板厚200mm。 图2、外墙结构(2)裙房一层幕墙用隐框吸热玻璃，玻璃厚 =6mm，导热系数=0.76w/m。内设浅灰色活动百叶窗帘。其他外窗及玻璃转门均按幕墙处理。(3)吊顶为钢板喷塑吊顶，连同框架20mm厚。二、工艺资料1、建筑功能： (1)裙房一层:购物中心营业厅 (2)地下二层:空调机房、用冷、热源机房，水泵房、控制 室、人防等。2、一

5、层购物中心室内设计标准(1)夏季:(2)冬季:(3)最小新风量为15m3/ph，换气次数8次/h；(4)室内最大风速为0.3m/s；(5)噪声55dB；(6)新风需要初效过滤。3、负荷计算基础数据(1)客流： 一层购物中心最大客流时：1.35 p/m2 客流随时间变化系数为:时刻01234567891011系数000000000.50.810.8时刻121314151617181920212223系数0.811110.50.50.8110.70(2)灯光: 一层购物中心照明密度:50W/m2； 灯具类型:暗装荧光灯，灯罩无通风孔； 照明时间:8:00am10:00pm。(3)设备:负荷极小,可

6、忽略不计4、邻室情况 消防中心、管理室、值班室与收发室均另有手段进行环境控制，库房、垃圾间与地下一层均采用自然通风，卫生间采用机械排风，裙房二层的室内设计温度与一层相同。邻室与购物区的温差均可认为不超过3。第二章 负荷计算空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。 在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗（失）热量。在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。2.

7、1 夏季冷负荷的计算2.1.1 夏季冷负荷的组成 夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成： 1) 通过围护结构传入室内的热量 2）通过外窗进入室内的太阳辐射热量 3）人体散热量 4）照明散热量 5）设备散热量 6）伴随人体散湿过程产生的潜热量2.1.2空调冷负荷计算方法冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。本设计采用谐波反应法。谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂，一般需用电子计算机。为了便于手算，采用谐波法的工程简化计算方法。以1006办公室为例：1.外墙和屋顶 （2-1）式中 计算面积，m2； 传热系数，W/(m2)； 计算时刻，h； 温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h

8、； 作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，可通过空气调节查得。 南外墙（1006办公室）冷负荷 表2-1计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tx-887766666K1.49 F11.19 CLQ133133117117100100100100100 北外墙（1006办公室）冷负荷 表2-2 计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tx-988877889K1.49 F11CLQ148131131131115115131131148 屋顶（1006办公室）冷负荷 表

9、2-3计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t-55681113161921K1.10 F41CLQ2262262713614965867228579472.外窗外窗的冷负荷包括两个部分，即窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。1）窗户瞬变传导得热形成的冷负荷 CLQ=KFt （2-2）式中 t 计算时刻的负荷温差，可通过空气调节查得； K 传热系数，W/(m2)； 计算面积，m2。 南外窗（1006办公室）瞬变传热冷负荷 表2-4计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:001

10、7:00t1.82.93.94.95.66.26.66.66.4K6.40 F4.41CLQ51821101381581751861861812）窗户日射得热形成的冷负荷 CLQ=xgxdCnCsFJj （2-3）式中 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，可通过空气调节查得； Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数，可通过空气调节查得； Cs 窗玻璃的遮挡系数，可通过空气调节查得； Jj 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，简称负荷强度，W/m2，可通过空气调节查得。 南外窗（1006办公室）日射得热冷负荷 表2-5计算时刻9:0010:0011:0

11、012:0013:0014:0015:0016:0017:00Jj8213017319819917713810282F4.41CLQ1372172883303322952301701373.内围护结构1）当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式（2-1）计算。此时负荷温差应按空气调节相应表中“零”朝向的数据采用。2）当邻室为空调房间时，室温均相同，可不用计算 内墙（1006办公室）冷负荷 表2-6计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tx-211122233K2.59F15.6CLQ8140404081818

12、11211214.地面 查舒适性空调，地面传热可忽略不计。5.室内热源散热形成的冷负荷 设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算。1）设备 CLQ= JE-TQ （2-4）式中 Q 设备得热，W； T 设备投入使用时刻，h； E-T 时间内的设备负荷强度系数，可通过空气调节查得。 1006办公室有2台台式电脑，（功率约为400W），从早上9：00工作到下午17：00。 设备（1006办公室）负荷 表2-7计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JE-T00.580.770.810.840.870.890.900.92

13、设备功率Q4002=800CLQ04646166486726967127207362）照明 CLQ= JL-TQ （2-5）式中 Q 照明得热，W； T 开灯时刻，h； L-T 时间内的照明负荷强度系数，可通过空气调节查得。 1006办公室安有2支40W的荧光灯，开灯时间从早上9：00到下午17：00。 照明（1006办公室）负荷 表2-8计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JL-T00.430.630.700.750.790.830.850.88照明功率Q402=80CLQ034505660636668703）人体人体冷负荷包括人体

14、显热冷负荷和人体潜热冷负荷。.人体显热冷负荷 CLQ=JP-TQ （2-6）式中 Q 人体得热，W； T 人员进入房间时刻，h； P-T 时间内的人体负荷强度系数，可通过空气调节查得。 1006办公室有2人工作，工作时间为早上9：00到下午17：00。 人体（1006办公室）显热负荷 表2-9计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JP-T00.530.710.770.810.840.860.890.90人体显热Q612=122CLQ07499108113118120125126.人体潜热冷负荷 （2-7）式中 不同室温和劳动性质时成年男

15、子散热量，W，可通过空气调节查得； 室内全部人数； 群集系数，可通过空气调节查得。则1006办公室冷负荷汇总如下： 1006办公室冷负荷 表2-10房间号1006办公室冷负荷计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00南外墙133133117117100100100100100东外墙148131131131115115131131148北内墙81404040818181121121南外窗传热5182110138158175186186181南外窗日射137217288330332295230170137设备负荷0464616648672696

16、712720736照明负荷03450566063666870显热负荷07499108113118120125126潜热负荷131总计69613211597171417771789177217671765其他房间亦如上计算，汇总如下： 第一层各房间总冷负荷 表2-11房间号第一层房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:001005休息厅1953268131243408358835613391330431831006办公室696132115971714177717891772176717651007办公室52611711448156

17、5164316551622161415951008守卫室4536968399249809709229058721009办公室526117114481565164316551622161415951010办公室526117114481565164316551622161415951011办公室526117114481565164316551622161415951012办公室526117114481565164316551622161415951013办公室526117114481565164316551622161415951014办公室8211466174318311909189118881

18、8501802总计70791319015991172671811218141177051751017192 汇总各层冷负荷可得五层总冷负荷 表2-15计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00一层70791319015991172671811218141177051751017192二层94631910624177249462647326720264532663126349三层94631910624177249462647326720264532663126349四层9463191062417724946264732672026453266

19、3126349五层115062115026617281993094232005329553434934883总计4697491658115139120304128473130306130019131752131122根据计算得建筑物最大冷负荷出现在16：00，数值为131752W。2.3 冬季热负荷的计算2.3.1 围护结构传热耗热量1）围护结构的基本耗热量3Q1=KF（tn-tw） （2-9）式中 K 传热系数，W/(m2)，贴土非保温地面的传热系数K可通过实用供热空调设计手册查得； 温差修正系数，如下表2-17选取； tn-tw 室内外计算温度差。温差修正系数 表2-17 序号围护结构特征

20、1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002屋顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.754非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.605非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.406与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.707与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.408伸缩缝墙、沉降缝墙0.309防震缝墙0.702）围护结构附加耗热量围护结构的附加耗热量，应按其占基本耗热量的百分率确定。各项附加（或修正）百分率，宜按下列规定的数值选用 朝向修正查暖通规范规定，选用朝向修正系数如下：朝向修正系数表 表2

21、-18 Xch南-15 -30北、东北、西北0 10东、西-5东南、西南-10%-15%在本次设计中朝向修正系数选定为：东、西：-5% ；南：-20% ；北：0%；东南：-10% 风力修正因位于北京市中心，平均风速不大，对传热的影响不很显著，故一般情况下可忽略不予考虑。 高度修正层高在4m以下，可不考虑沿房屋高度室内温度上升对耗热量的影响。2.3.2 冷风渗透耗热量 1）冷风渗透量计算3V=Lln （2-10）式中 L 每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，在冬季室外平均风速vpj=2.8m/s下，单层金属窗的L1=2.6m3/mh，双层（金属框）外门L2=1.8 m3/mh3； l 门、窗缝隙的计

22、算长度，m； n 渗入空气量的朝向修正系数，如下表2-19渗透空气量的朝向修正系数 表2-19 n北1.00东、南0.15西0.42）冷风渗透耗热量计算3 （2-11）式中 V 经门、窗缝隙渗入室内的总空气量，如上计算；w 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/kg2.3.3 外门冷风侵入耗热量外门冷风侵入耗热量公式3为： （2-12）式中 N 外门附加率，N=80n，其中n为建筑物的楼层数，所以n=13； 外门的基本耗热量，W因此总热负荷为 Q=+2.3.4 热负荷计算举例及汇总以1006办公室为例，假设走道、楼梯及厕所的温度均为181006办公室热

23、负荷 表2-20房间编号围护结构传热系数室内外计算温度差基本修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量名称面积KW/m2tn-twQ1朝向修正修正后耗热量WWF/m2Xch1006办公室南外墙8.461.49321403-20%323390东外墙9.0751.49321433-5%411南外窗4.416.4321903-20%722北内门2.42.9120.4606北内墙10.472.5920.422022地面23.40.483213590359Q=1882W其他房间亦如上计算，汇总如下： 各房间热负荷 表2-21房间名称热负荷（W）房间名称热负荷（W）一层1006办公室1782

24、1007办公室13481008-1013办公室13481014办公室18011015健身房73911005休息厅28821016更衣室13961017更衣室1484二层（同三、四层）2001办公室32062002办公室14282003-2005办公室14962006副检察长办公室17022007-2008办公室11522009-2014办公室13482015办公室18402016舞厅10431五层5001大办公室41515002办公室19505003-5005办公室22185006副检察长办公室27865007-5008办公室20265009-5014办公室18325015办公室22295016舞厅19583第三章 空调方案的确定3.1 空调系统的确定3.1.1 全