四层商业建筑暖通空调课程设计.docx

1、四层商业建筑暖通空调课程设计 课程设计说明书建筑概述：（地点： ）建筑为一栋四层商业建筑，详情参见所提供的房屋土建图。设计依据：1)业主设计委托书2)采暖通风空气调节设计规范（GB50029-2003）3)建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2002）4)通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）5)现行其它有关国家规范。设计参数：1)室外暖通设计参数：按空调设计规范GBJ1987选取2)室内设计参数：按空调设计规范GBJ1987选取2. 课程设计的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)： 要求：为四层商业大楼办公区域设计空调系统（夏季）。主要内容

2、有：1)建筑物空调区域所需夏季冷负荷的计算。2)确定空调方案（主要包括：空调系统的形式、空调风系统形式、室内送风形式、运行调节形式等）3)根据空调方案对制冷设备的选取空调风系统的设计4)空调水系统的设计5)制冷系统设计3.课程设计应完成的技术文件： 应完成的主要技术文件：1)课程设计说明书2)图纸总说明3)空调冷源制冷系统原理图4)空调风系统平面图、轴侧图5）空调水系统平面图、轴侧图4.设计参数：建筑物层高H=3.5米外墙为砖墙,外粉刷+砖墙+内粉刷,厚度为南方地区：280mm(20+240+20)北方地区： 410mm(20+370+20)内墙为砖墙, 粉刷+砖墙+粉刷,厚度为220mm(2

3、0+180+20)窗户面积: 22 ， 42（m2/扇）, 南方地区：单层玻璃北方地区：双层玻璃门: 单开门 面积:2.16平方米 双开门 面积:4.32平方米5.设计内容：一，室外设计参数 1，室外计算参数,夏季：空气调节干球温度34.0，计算日较差6.9，室外风速3.2m/s ,相对湿度83%,冬季：空气调节干球温度-4，平均风速3.1m/s,相对湿度75% 2，室内设计参数 季节夏季冬季新风量空调房间用途干球温度 相对湿度干球温度 相对湿度M3/h.人办公室25-27C 50-60%19-21C =40%20会议室25-27 50-60%19-21C =40%50电脑间25-27 50-

4、60%19-21C =40%40二，空调区域冷负荷计算 1，通过围护结构得热量 （以小会议室为代表）外墙 =240mm, k=1.95w/m2.k, =0.35，=12.9，(h)=8.5,V(f)=2.0 f(h)=2.0,(n)=8.72w/m2.k内墙 =180mm, k=2.01w/m2.k, =0.41，=10.57，(h)=8.5,V(f)=1.9 f(h)=2.3,(n)=8.72w/m2.k房间类型：重型，内墙Vf=1.9 楼板Vf=2.0屋顶：K=0.49 衰减系数=0.33 (h)=10.1窗户：Cs=1.00 Cn=0.5门：K=5.0屋顶冷负荷CLQ=KFT-t 上海市

5、屋顶的负荷温差计算时刻678910111213141516171819KFT-t141312111099991011131517K 0.49F 9*12.5=112.5CLQ772717662606551496496496496496496717827937南外墙冷负荷CLQ=KFT-t 上海市墙体的冷负荷温差计算时刻678910111213141516171819KFT-t66655555566788K 1.95F 9*3.5-2*2*2=23.5CLQ275275275229229229229229229275275321367367南外窗冷负荷（1）瞬变传热得热形成的冷负荷CLQ=KFT

6、 上海市玻璃窗温差传热的负荷温差计算时刻678910111213141516171819KFT-t1.51.82.43.24.04.75.45.96.36.66.76.56.25.6K 4.54F 2*2*2=8CLQ546587116145171196214229240243236225203（2) 日射得热形成的冷负荷CLQj=Xg Xd CnCsFJj Xg=0.85 Xd=1 上海市单层玻璃钢窗的日射负荷强度计算时刻678910111213141516171819Jj*122437507294108108967966533827F 2*2*2=8CLQ40811161702443203

7、6836832826822418013092 西外墙冷负荷CLQ=KFT-t 上海市墙体的冷负荷温差计算时刻678910111213141516171819KFT-t1099877777778810K 1.95F 12.5*3.5-2*2*2=35.75CLQ697627627558488488488488488488488558558697 西外窗冷负荷（1）瞬变传热得热形成的冷负荷CLQ=KFT 上海市玻璃窗温差传热的负荷温差计算时刻678910111213141516171819KFT-t1.51.82.43.24.04.75.45.96.36.66.76.56.25.6K 4.54F

8、2*2*2=8CLQ546587116145171196214229240243236225203（2) 日射得热形成的冷负荷CLQj=Xg Xd CnCsFJj Xg=0.85 Xd=1 上海市单层玻璃钢窗的日射负荷强度计算时刻678910111213141516171819Jj*26364858677478124214287327316251109F 2*2*2=8CLQ8812216419822825226642072897611121174854370内墙和门CLQ=KF（Tom+Ta-Tn）Ta 附加温升取0Tom 夏季空调室外计算日平均温度 34CLQ=（9*3.5-4.32*2）

9、*2.01*4.4+95.04*2=392小会议室围护结构的冷负荷总计计算时刻678910111213141516171819屋顶772717662606551496496496496496496717827937南外墙275275275229229229229229229275275321367367窗户传热108130174232290342392428445480486472450406南窗日射408111617024432036836832826822418013092西窗日射8812216419822825226642072897611121174854370西外墙697627627

10、558488488488488488488488558558697内墙和门392392392392392392392392392392392392392392总计237223452410238524222519263128213104353035833714357832612，室内热源形成的冷负荷（以小会议室为代表）查资料，对室内人员数，台数，电热设备一级电脑数进行估算办公室 统计最大值9.1m2/人 最少0.15人/m2小会议室 =1.8m2/人 30人以下 30m2使用面积大会议室 30 30人以上一般办公室 500-750lx办公室 10-18w/m2 11w/m2 300lx高档办公室

11、 18-20w/m2 18w/m2 500lx会议室 10-18w/m2 11w/m2 300lx假定小会议室 20人 40盏40w的荧光灯 1台电脑 500w电热设备 而且工作时间为朝九晚五设备冷负荷 CLQ=QJE-t设备JE-t0.580.730.780.810.840.860.880.90设备冷负荷290365390405420510440450 照明冷负荷 CLQ=QJL-tJL-t0.450.630.680.720.750.780.810.83照明冷负荷7201008108811521200124812961328人体冷负荷差得成年男子散热散失量为：显热63w/人 潜热45w/人

12、散湿 68g/h.人CLQ=QJP-t +潜热计算时刻1011121314151617JP-t 0.540.690.740.780.810.830.850.87人体冷负荷15801769183218831921194619711996电脑冷负荷 300w室内热源形成的冷负荷总计时刻1011121314151617设备290365390405420510440450照明7201008108811521200124812961328人体15801769183218831921194619711996电脑300300300300300300300300总计2890344236103740384140

13、04400740743小会议室冷负荷总计 计算时刻1011121314151617围护结构冷负荷24222519263128213104353035833714室内热源冷负荷28903442361037403841400440074074冷负荷总计531259616241656169457534759077884，其他各典型房间的冷负荷（1），同样方法，对各房间情况估算假定房间类型人数灯数电脑台数电热设备南办公室144014500北办公室165016500电脑间305030500小会议室20401500大会议室50801500(2)，各房间冷负荷总计计算时刻1011121314151617南办

14、1856492079467977010142106681066110704南办276468239846085919753880787618815总计南办380988691891290439105926692209281北办1158611844119271227512742132751335513416电脑间1915619422195191984120317208462009421204大会议室950310719112021150711659117101215312520Q点=1478.6+2417.5+1497.5+1190.7+=6584.42.其它典型房间冬季热负荷 方法和过程与小会议室一

15、样南办1热负荷5393.7W北办8899.54W南办2热负荷2759.3W电脑间10492.43W南办3热负荷4477.69W大会议室9851.03W3.大楼空调室内冬季总热负荷Q=【（5393.7+2759.3+4477.69+8899.54）*3+10492.43+6584.4+9051.03】*115% =72538.05*1.15 =83418.76W四.湿负荷计算南办Wr=109*14=1526北办Wr=109*16=1744电脑间Wr=184*30=5520小会议室Wr=68*20=1360大会议室Wr=68*50=3400总计Wr=29246五空调方式的确定 办公大楼属于民用建筑

16、中的公共建筑，其特点是使用时的人员密度较高，使用的实践性较强，机电设备比较容易集中管理，办公室的内部的冷负荷较大。 考虑到管理方便，投资节省，节省能源，此设计选用集中管理，办公室的内部冷负荷较大。 考虑到管理方便，投资节省，节省能源，此设计选用集中式空调系统。循环式系统（一次回风）对于空间较大，人员较多，温度和的温度允许波动范围小（一般指允许温度波动=+-10%）噪声或洁净度标准高的房间，宜采用全空气定风量空气调节系统。全空气空气调节系统应采用单风式系统 各房间室内温度要求相同，热湿比虽不同，但相对湿度允许有较大偏差时，可以采用统一状态点送风保证相对湿度在允许的范围内就可以了。六空气非系统的确

17、定1.空调风系统的构成选定空调箱，离心或风机2夏季运行工况的计算根据室内冷负荷及余湿量，求热湿比=zQ/w/15 =（10704/1526/3600+8815/1526/3600+9281/1526/3600+13416/1744/）*3+7788/1360/3600+12520/3400/3600+21294/5520/3600/15=22311去送风温差8画出t0等温线，该线与E线交于送风状态点O，过O点坐等含湿量线与P=95%的等相对湿度线交于点L求系统总送风量1现求出个房间的送风量G=Q/In-Io=Q/56-46.3=Q/56-46.3*3600/1.2南办1南办2南办3北办小会议室

18、大会议室电脑间1.70.910.961.380.81.293.123300273028804140240038709360根据新风量确定原则，求出最大新风量比一般办公室25-30高级办公30-50会议室50电脑间17因大小会议室的新风比比其他房间大很多，故采用分区处理，把大楼分两个系统设计，1。2。3层加电脑间为A系统，大小会议室为B系统新风比Gwa=0.1GA,Gwb=0.6GbGa=(1.5+0.91+0.96+1.38)*3+3.12=48510Gb=0.8+1.2=2.09Kg/S=6270M3/hGwa=1.62Kg/s=485M3/h,Gwb=0.21Kg/s=627M3/h计算混

19、合点C点，求总耗冷量QoIca=In+(Iw-In)*0.1=61Kj/KgQoa=Ga(Ica-In)*0.6=260.34KwIcb=In+(Iw-In)*0.6=86Qob=Gb(Icb-Il=85.9在热量的计算Gza=Ga(Io-Il)=16.17*(46.3-44.9)=22.64KwGzb=Gb(Io-Ic)=2.09(46.3-44.9)=2.93Kw3.冬季运行工况的计算在设计中通常空调机组冬季，夏季采用统一设计送风量。由冬季热负荷Q及湿负荷W，求热湿比，在焓湿图上过室内设计状态点N画出过程线。方法过程同夏季时。取平均值：=10273.25求冬季送风焓值：i=Q/G有次在线上

20、找出送风点OQa=(5393.7+2759.3+4477.69+8899.54)*3+10492.43=75083.12WQb=6584.4+9751.03=46335.43WGa=16.17Kg/s,Gb=2.09Kg/sIa=4.64Kj/kg, Ib=7.82Kj/kgIoa=39.64Kj/kg,Iob=42.82Kj/.kg求混合点C点因A系统采用同夏季相同新风比无法满足要求，该取Gwa=0.2GaB系统仍按夏季新风比0.6方法及公式与夏季相同Ica=(Iw-In)*0.2+In=28.3Kj/gIcb=(Iw-In)*0.6+In=14.9Kj/kg从C1,c2点采取绝热加湿，故I

21、c1=Ioa,Ic2=Iob,Qpa=Ga(Ic1-Ica)=183.37Kw Qrb=Gb(Ic2-Icb)=58.35Kw七，风道设计1风口其气流组织设计选用上松下回，散流器下送和网版回风口散流器的布置及选型以南办公1为代表,其他房间从同样方法选取.1安排散流器间距,计算混合层高度Hw选用圆形直片散流器,不知横向间距4米,局墙1米,则要用4个散流器.2如选用Ds=260,R=2m的,H=3.5符合要求.2根据表5-7,查的Vx=0.2M/S,复核工作要求的风速3Ls=3300/9=367m3/h按Ls和室内冷负荷计算ts, ts=3600*10.704/9*382*1.2*1.02=9.2

22、5C5求ts南办1，选取Ds=260,R=2m南办2.3选取Ds=260,R=2m北办，电脑间选取Ds=260,R=1.5小会议室选取Ds=200,R=1.5大会议室选取Ds=240,R=2m回风口的选型及布置根据风量及假定流速在表中选取网板风口规格会议室层250*200 4个，南办三个房间400*200 8个北办630*500 1个或400*400 2个：电脑间500*500 1 个。2风道水力计算采用空调系统轴测图，并对各段风管进行编号，标注长度和风量，管段长度一般按两个管件的中心长度计算确定风管内的合理流速。 采用低速风管推荐风度的公共建筑风速。新风入口2.5M/S，风机入口4.0m/s

23、,风机出口6.510m/s主风道56.5吗、水平支风道34.5m/s垂直支风道33.5m/s,送风口1.53.5m/s根据个风道的风量和选定流速，选取个管段的尺寸.如A系统总管G=48510m3/h,选2000*1250规格的钢板矩形风管，并校核其风速是否在56.5m/s之间A主管 5.4m/s 2000 1250 0.17Pa/m 17.78Pa动压同样的方法选取其他个管段尺寸根据风量L或实际流速V和断面尺寸查的单位长度摩擦阻力Pm计算沿程阻力和局部阻力损失选择最不利管路进行计算以A系统总管为代表，Pm=pml=0.17*3.5=0.595Pa同样方法球的整个最不利管路的沿程阻力损失Pm,P

24、m=18.289PaPmab=3.5*0.23+3.5*0.18+3.5*0.16+23*0.16+9*0.24+7.5*0.443=11.1575PaPma=Pma送+pma回=29.45Pa同样算法求出Pmb=23.205PaP=Pml(1+k)Pa=29045*(1+5)=176.7PaPb=139.23Pa九，空调设备选型 选择上海新晃SGT型组合式空气处理机组系统型号盘管排数迎面风速表面风速风量配用风机H、wA系统710043.15.732.55157023603240B系统34063.10.7982.25646010801290机组安排在楼顶九，冷热源方案确定选择冷热两用的冷热源装置，都安排在楼顶A系统选择南京添加生产TCA402B（R）模块化风冷式水机组名义制冷量：264KW，风量：48200m3/h名义制热量：288KW，冷媒;R22 40*2KG长：3500mm,宽：2560mm,高：2537m重;6500*2B系统选择海尔LSQW（R）F98风冷模块冷