《暖通空调》课程设计说明书.doc

暖通空调系统程设计 专业：建筑环境与设备工程专业姓名：马杰学号：20114025025指导老师：郭敬红日期：2014年11月17日目 录一 任务和目的3二 工程概况3三 设计概述3四 空调负荷计算44.1 手算标准示范44.1.1 上海市室外气象条件44.1.2. 病房各项相关条件54.1.3. 冷负荷计算54.2各层其他其余空调空间的冷负荷12五、空调风系统135.1各房间新风量确定135.2 新风管道选择145.2.1各新风干管管径选取155.2.2各房间的新风支管管径选取165.3新风管阻力计算165.4新风冷负荷计算175.6 空调系统方案的确定195.7 风机盘管选型195.8气流组织设计21七、参考文献24一 任务和目的通过本课程设计使学生在以下几个方面得到初步训练：1、熟悉和掌握空调工程设计计算的基本方法；2、较为合理地确定空调工程的设计方案，了解空调工程设计的主要步骤，较规范地绘制工程图；3、熟悉和学会使用设计规范、设计手册、标准图、以及其它有关的参考资料，合理地选用空调、通风系统的定型产品。二 工程概况该楼总共12层，主要房间朝南向，首层层高为4.4m.其中第12层设计。该空调系统主要内容包括：设计方案选择，负荷计算，末端设备的选型，气流组织设计，风系统设计等内容。三 设计概述根据该建筑的建筑面积以及内部结构等因素考虑，该建筑性质为相对单一的办公建筑，从而将整个空调区划分为风机盘管加新风系统。设计满足舒适性空调要求。在冷负荷计算的基础上完成新风机组和风机盘管的选型，并通过风量计算估算确定风管路和的规格，并校核最不利环路的阻力和压头用以确定新风机。四 空调负荷计算4.1 手算标准示范典型房间取左上角左边第一个房间。4.1.1 哈尔滨市室外气象条件基本信息省份 黑龙江省城市 哈尔滨市经度 12542纬度 4404夏季参数空调室外干球计算温度 30.3空调室外湿球计算温度 23.4空调日平均温度 26室外通风计算温度 27最热月平均相对湿度 77风速 3.5大气压力 98510大气透明度 4冬季参数空调室外干球计算温度 -26空调室外湿球计算温度 -29空调日平均温度 -20最热月平均相对湿度 74平均风速 3.8最多风向平均风速 4.7大气压力 1001504.1.2. 房间各项相关条件（1） 层高为3m.（2） 楼板：由于该办公室上面一层也为同一性质的房间，所以楼板的冷负荷忽略不计。（3） 西、东内墙及走廊：内墙邻室为同一性质的房间，与其温度可视为相同，忽略温差所导致的冷负荷。即两个内墙冷负荷忽略不计，同理，视走廊温度也与房间房温度相同。北外窗：设计该北外窗为双层透明中空玻璃，金属窗框，挂白色内窗帘。哈尔滨市夏季室外平均风速为3.5m/s.因此外表面放热系数为=10.46+3.95v=10.46+3.953.5=24.6（4） 内表面放热系数取，根据暖通空调附录2-8查得。设计窗高度为0.72m，根据图纸，面积分别为A南=0.72x1.8=1.296。（5） 南外墙：设计该外墙为水泥砂浆、砖墙、白色粉刷的构造，根据暖通空调附录2-3选用序号3的II型，传热系数；面积为：A南=3.4x3.9-1.296=11.964。（6） 办公室内墙：100mm砖墙，两面20mm厚1:3水泥砂浆抹灰，传热系数，面积为.办公室内门：取，面积为按采暖通风与空气调节设计规范表6.2.4规定温差02，取1计算冷负荷。（7） 空调室内计算参数，根据暖通空调表2-2：房间名称干球温度（）相对湿度（%）夏季夏季办公室265565 照明负荷近似取7W/。 工作时间：全天。4.1.3. 冷负荷计算（1） 南外窗总冷负荷：根据已知条件及夏季室外平均风速为3.5m/s.表面放热系数为，内表面放热系数取，查暖通空调表2-8得外表面放热系数修正值=0.95。查暖通空调表2-9得吸收修正系数=0.94由暖通空调附录2-9查得对金属窗框双层窗的玻璃窗传热系数的修正值为1.2，故Kw=3.151.2=3.78面积分别为A=1.296。取室内空气干球温度为26C查暖通空调附录2-11哈尔滨朝南修正值=0.8附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度，根据公式计算，计算结果列于表中。（2） 南外墙总冷负荷：根据已知条件及夏季室外平均风速为3.5m/s.表面放热系数为，内表面放热系数取，查表得K=1.22。根据暖通空调附录2-3选用序号3的II型，传热系数；面积分别为A=11.964。取室内空气干球温度为26C查暖通空调附录2-6上海朝南修正值=0.8 根据暖通空调附录2-4查得型外墙冷负荷计算温度，用公式计算，将其逐时值及计算结果列入表中： （3）办公室内墙，内门总冷负荷：根据公式，其中内墙，面积为11.964，内门，面积为1.296。计算结果见表中（4）南外窗透入日射得热引起的冷负荷 根据暖通空调附录2-15查得双层钢窗的有效面积系数值=0.75，故窗的有效面积A南=0.972。由附录2-13查得遮挡系数，由附录2-14查得遮 阳系数，于是综合遮阳系数。再由附录2-12查得夏季纬度带30时，西向日得热因数最大值Dj，max=109因上海纬度31，属于北区，故由附录2-17查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值。用公式计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷，列入表中 （5）人员散热引起的冷负荷该房间设计人员共2人，面积为11.964。办公室属于极轻劳动，根据暖通空调表2-13查得，当室内温度为26时，每人散发的显热和潜热为60.5W和73.3W，群集系数，由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值用公式计算人体显热散热逐时冷负荷，人体潜热引起的冷负荷计算公式为，计算结果计入表中 （6）办公室照明散热形成的冷负荷 设计病房照明设备为明装荧光灯，镇流器装设在室内，因此镇流器消耗功率系数 取1.2。灯罩隔热系数取0.6。照明灯具消耗功率设计为40W，空调设计运 行时间24小时，开灯时数为8小时（17点开始开灯）。由附录2-22查得照明散热冷负荷系数，根据公式计算，其计算结果列入表中。由于室内压力比室外大气压略高，不考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。现将上述各分项计算结果列入下表中，并逐时相加，以便求得办公室内的冷负荷值。 各分项逐时冷负荷汇总表如下 由此可知，最大冷负荷（不包括新风负荷）出现在15点，为228.38W(7)新风冷负荷: 新风全冷负荷Qq = md 新风量 (iw - in) / 3.6 其中: md - 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m3) iw - 夏季室外计算参数下的焓值(kJ/kg) in - 室内空气的焓值(kJ/kg)根据哈尔滨夏季室外干球计算温度30.4C，湿球计算温度23.4C，由电子焓湿图查得：iw=85.1kJ/kg； 根据空调室内设计参数标准，取室内干球温度为23.4C，含湿量为60%，由电子焓湿图差的：in=50.3 kJ/kg；房间新风量指标为50 m3/（h人）。 所以新风全冷负荷 Qq = md 新风量 (iw - in) / 3.6=1.13x50x3x（85.1-50.3）/3.6=1638.5W 综合上述计算结果，该办公室最大冷负荷（包括新风冷负荷）出现在15点，为1638.5+228.38=1866.88W（8） 空调房间的湿负荷计算: 该建筑的湿负荷主要是人体散湿量。人体散湿量：D ng g/h式中 D人体的散湿量，g/h ；g 成年男子的小时散湿量，g/h，取109g/h； n 室内全部人数，人；群聚系数；查表取0.93 故湿负荷 = 20.93109=0.203kg/h =0.072g/s4.2各层其他其余空调空间的冷负荷依据上面手算的典型示范所采用的方法，计算剩余空调房间的冷负荷（不包括新风负荷）和湿负荷。计算结果计入表中：五、空调风系统5.1各房间新风量确定根据不同类型建筑空调新风量标准，选取房间新风指标为50 m3/（h人）。根据公共建筑节能设计标准(GB_50189-2005)，各房间人员密度与设计建筑一致。当不能按照设计文件确定设计建筑各个房间的人员密度时，按表格选取，其中，普通办公室人均占有的使用面积为4/人，会议室为2.5/人。则可得到各房间人数以及新风量房间名房间数房间人数房间面积（）新风量（m/h）休息室1329.2590侯梯间1343.34120互联网络室14124.8360办公室1231.6180无线中心133751000控制室1260.8180总队电视会议室12403.610005.2 新风管道选择根据采暖通风与空气调节设计规范中规定，公共建筑低速风管，从限制风管内阻力的角度，干管内的允许风速为7.5-10m/s，不得大于10m/s。又根据实用空调设计手册第二版，可知道办公室送风口最大送风风速为2.5-4.0m/s。根据公式，利用假定流速法，计算选取各矩形风管管段的尺寸。5.2.1各新风干管管径选取管段12233445566778风量（m/h）902703955156407651070矩形风管尺寸120*120120*120120*120120*160120*160160*160200*200实际风速（m/s)1.74 5.21 7.62 7.45 9.268.3 7.43 管段8991010111112121313-14风量（m/h）125013751500168018051930矩形风管尺寸200*200200*250200*250250*250250*250250*320实际风速（m/s)8.687.64 8.33 7.47 8.02 8.575.2.2各房间的新风支管管径选取房间名办公室互联网络室侯梯厅休息室控制室无线中心风量（m/h）180360120903601000矩形风管尺寸120*120120*120120*120120*120120*120120*120（8个）实际风速3.47 6.94 2.31 1.74 6.94 2.41 5.3新风管阻力计算矩形风管的流量当量直径根据流量，根据当量直径，查通风管道单位长度摩擦阻力线算图（图2-3-1），可得到单位长度比摩阻Rm，乘以长度可得到沿程阻力；可计算得下表：管段12233445566778矩形风管尺寸120*120120*120120*120120*160120*160160*160200*200风量（m/h）90 270395 515 640 765 1070 当量直径(mm)131 131 131 151 151 175 219 沿程阻力比摩阻Rm1.2 3.06.0 5.0 8.5 4.6 3.0 管段长度（m）3.602.45 2.50 2.33 4.80 1.50 3.31 沿程阻力（Pa）4.3 7.35 15 11.6540.8 6.9 9.93 管段899101011111212131314矩形风管尺寸200*200200*250200*250250*250250*250250*320风量（m/h）1250 1375 1500 1680 1805 1930 当量直径(mm)219 244 244 273 273309 沿程阻力比摩阻Rm3.2 2.7 2.8 1.8 2.9 1.9 管段长度（m）4.8 2.8 1.473.338.61 2.70总计沿程阻力（Pa）15.367.56 4.116 6.0 25 5.13 159.1 局部阻力产生部件包括11个垂直三通管，1个垂直四通管和3个90弯头，以及6 个变径接头，查表计算得40Pa因此，新风管道的最不利点阻力为：159.1+40=200（Pa）5.4新风冷负荷计算新风冷负荷: 新风全冷负荷Qq = md 新风量 (iw - in) / 3.6 其中: md - 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m3) iw - 夏季室外计算参数下的焓值(kJ/kg) in - 室内空气的焓值(kJ/kg)根据哈尔滨夏季室外干球计算温度30.3C，湿球计算温度23.4C，由电子焓湿图查得：iw=8501 kJ/kg； 根据空调室内设计参数标准，取室内干球温度为23.4C，含湿量为60%，由电子焓湿图查的：in=50.3 kJ/kg；其中十二层房间新风量为1930m/h。所以新风全冷负荷 Qq = md 新风量 (iw - in) / 3.6=1.13x1930x（85.1-50.3）/3.6=21082.03W5.5新风机组的选型新风机组选型按新风工况由新风冷负荷和风量及阻力进行选择。具体参数如下： 5.6 空调系统方案的确定设计本建筑采用风机盘管加独立新风系统。新风系统承担着向房间提供新风的任务，新风量根据规范和有关设计手册按人数确定，本设计新风量为办公室每人30m/h，人员密度根据设计计算，当不能按照设计文件确定设计建筑各个房间的人员密度时，按表格选取，其中，普通办公室人均占有的使用面积为4/人，会议室为2.5/人。新风系统划分原则为：按房间功能和使用时间划分系统，即相同功能和使用时间基本一致的可以合为一个新风系统。新风送分方式为：新风与风机盘管的送风并联送出，单独送入房间内，在室内与风机盘管送风。新风处理方案采用：新风冷却去湿处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。处理过程：室外新风O被冷却处理到机器露点D；此点得温度根据设计的室内状态点R与相对湿度95%线的交点确定。风机盘管处理到F点，与新风混合后到M点。MR为处理后空气送