CH暖通空调课程设计(节能1101)

1 21 南京工业大学土木学院南京工业大学土木学院 2013 20142013 2014 学年学年 第一学期第一学期 暖通空调课程设计暖通空调课程设计 设计题目 航站楼底层空调系统设计航站楼底层空调系统设计 班 级 节能 节能 学生姓名 曹洪曹洪 学 号 18091101091809110109 日 期 20132013 年年 1212 月月 指导教师 张广丽张广丽 2013 年 12 月 2 21 目录目录 课程设计任务书 3 第一章绪论 6 1 1 设计目的 6 1 2 设计要求 6 第二章空调冷负荷的计算 8 2 1 主要设计参数 8 2 2 冷负荷与湿负荷的计算 9 2 3 一层左边国际营业厅冷 湿负荷计算 13 2 4 第三章空调设备选择计算 15 3 1 风机盘管的选择计算 15 3 2 新风机组的选择计算 18 第四章 空气分布 19 4 1 布置气流组织分布 19 4 2 散流器布置的原则 19 4 3 风系统水力计算 20 4 4 风口布置 20 参考文献 21 3 21 课程设计任务书课程设计任务书 一 一 工程概况工程概况 按照分组要求 本工程分别位于西安 北京 上海和广州 占地面积 7021 平方米 建筑面积 10886 平方米 均为地上建筑 其中中转库面积 6454 平方米 办公楼 4432 平方米 航站楼底层层高 5 10m 二到四层 3 9m 底层包括国际营 业厅 监控室 配载室 办公门厅等 本栋建筑可接入市政热力供暖 蒸汽压力为 0 6MPa 本栋建筑可接入市政给水提供生活热水 供水温度为 55 供水压力约 350KPa 空调冷热媒参数 冷水供回水温度 7 12 热水供回水温度 60 50 要求进行地上一层的夏季空调系统设计 二 二 原始资料原始资料 1 围护结构参数表 结构 类型 类型 传热 系数 w m2 标准规定值 外墙 按照公共建筑节能设计标准的 要求 结合工程所在地自行确 定 0 43 查 民用建筑供暖通风 与空气调节设计规范 公共建筑节能设计标 准 屋面 按照公共建筑节能设计标准 的要求 结合工程所 在地自行确定 0 38 查 民用建筑供暖通风 与空气调节设计规范 公共建筑节能设计标 准 外窗铝合金中空断热单框中空玻璃窗 2 5 查 民用建筑供暖通风 4 21 与空气调节设计规范 公共建筑节能设计标 准 内墙粉煤灰砌块隔墙 120mm 厚 1 88 楼板 面层 钢筋混凝土楼板 反贴 保温层 聚苯乙烯泡沫塑料 25mm 厚 1 2 2 人员密度 办公室 4m2 人 门厅 大堂 4m2 人 其它房间 5m2 人 3 电气设备使用功率 办公室20 w m 会议室5w m2 其他地方5w m2 走廊无电气设备使用负荷 4 照明功率 大堂及门厅 15 w m 办公室 20 w m 走廊 5w m 5 空调使用时间 办公室 9 00 22 00 营业性建筑使用时间 9 00 23 00 三 三 设计依据设计依据 1 民用建筑采暖通风与空气调节设计规范 GB50736 2012 2 民用建筑热工设计规范 GB50176 93 3 公共建筑节能设计标准 GB50189 2005 四 四 制图依据制图依据 1 建筑制图标准 GB T 50104 2001 2 房屋建筑制图统一标准 GB T 50001 2001 5 21 3 暖通空调制图标准 GB T 50114 2001 六 六 施工验收依据施工验收依据 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243 2002 七 参考资料七 参考资料 1 全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调 动力 建设部工程质量 安全监督与行业发展司 中国建筑标准设计研究所 2 赵荣义 空气调节 第四版 中国建筑工业出版社 3 电子工业部第十设计研究院 空气调节设计手册 第二版 中国建筑工 业出版社 4 陆耀庆 实用供热空调设计手册 第二版 中国建筑工业出版社 6 21 第一章第一章 空调负荷的计算空调负荷的计算 1 11 1 主要设计参数主要设计参数 1 1 11 1 1 围护结构的选取围护结构的选取 结构类型材料名称厚度 mm 导热系数 w m k 传热系数 w m k 涂料面层 EPS 外保温800 042 混凝土小型 空心砌块 1900 76 外墙7 水泥砂浆200 93 0 43 细石混凝土301 51 挤塑聚苯板450 042 水泥焦渣300 023 屋顶8 钢筋混凝土1001 74 0 38 结构类型传热系数 w m k 玻璃窗传热 系数修正值 CsCi 外窗金属窗框 80 玻璃 双层 3mm 厚 普通玻璃 2 51 20 86 内遮阳活动百叶帘 中间色 0 6 7 21 1 1 21 1 2 室外气象参数室外气象参数 基本信息 城市 西安 经度 108 56 纬度 34 18 夏季参数 空调室外干球计算温度 35 0 空调室外湿球计算温度 25 8 室外通风计算温度 30 6 最热平均月相对湿度 58 风速 m s 1 9 大气压力 Pa 95980 1 1 31 1 3 室内设计参数室内设计参数 房间名称温度 相对湿度 风速 m s 噪声新风量 m h 人 国际营业厅25600 230 办公门厅25600 230 其他房间25600 1530 8 21 1 21 2 负荷计算负荷计算 1 2 11 2 1 空调房间负荷计算依据空调房间负荷计算依据 1 外墙瞬变传热引起的冷负荷 tAK t c Q R c 2 1 kktt 2 2 式中 Q c t 外墙瞬变传热引起的逐时冷负荷 W A 外墙的面积 K 外墙的传热系数 W m C R 室内计算温度 C c t 冷负荷计算温度逐时值 C a 外表面放热系数修正值 a 1 吸收系数修正 查表取外墙 0 94 2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 2 3 Rdcc tttCwKwAwQ 式中 Q c t 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 W Aw 窗口面积 K 外玻璃窗的传热系数 W m C c t 外玻璃窗的冷负荷计算温度逐时值 C w 玻璃窗传热系数修正值 金属窗框 80 玻璃双层窗 w 1 20 d 窗玻璃地点修正值 d 0 3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 2 4 LQjiswc CDCCACQ max 式中 Ca 有效面积系数 双层钢窗 Ca 0 75 Cs 玻璃窗的遮阳系数 3 mm 厚普通玻璃 Cs 0 86 Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数 Ci 0 60 Djmax 日射得热因数 W m 9 21 CLQ 窗玻璃冷负荷系数 CLQ 1 00 Aw 窗口面积 10 21 4 人员散热引起的冷负荷 Qc t n qq qx 2 5 式中 n 房间人数 群集系数 这里取 0 89 qq 显热 这里取 64W qx 潜热 这里取 117W 5 照明散热引起的冷负荷 Qc t 1000n1n2N CLQ 2 6 式中 n1 整流器消耗功率的系数 取 1 2 n2 灯罩隔热系数 取 0 6 N 照明设备的安装功率 KW CLQ 1 00 6 设备散热引起的冷负荷 Qs 1000n1n2 n3 N 2 6 式中 n1 利用系数 取 0 8 n2 电动机负荷系数 取 0 5 n3 同时使用系数 取 0 6 N 电动设备的安装功率 KW 7 房间的散湿主要是设备与人员散湿 相对于人员散湿 办公室等建筑设备的 散湿量相对较小 故在此只计算人员散湿即可 计算公式为 2 8 6 10278 0 gnmw 式中 mw 人体散湿量 kg s g 成年男子的小时散湿量 g h 取 175g h n 室内全部人数 11 21 为群集系数 取 0 89 8 新风量的计算公式为 4 1 wW gnG 式中 Gw 新风量 m3 h n 人数 gw 每人每小时新风量 m3 h 取 30 m h 人 1 21 1 2 2 房间负荷的计算房间负荷的计算 以右侧国际营业厅 1 2 为例 南外墙冷负荷 时间9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019 0020 0021 0022 0023 00 tc 3231 831 83232 332 933 634 234 935 435 836 136 236 136 k 111111111111111 k 0 940 940 940 940 940 940 940 940 940 940 940 940 940 940 94 t c 30 0829 89 2 29 89 2 30 0830 36230 92 6 31 58432 14832 80633 27 6 33 65 2 33 93434 02833 93433 84 tR252525252525252525252525252525 t 5 084 8924 8925 085 3625 9266 5847 1487 8068 2768 6528 9349 0288 9348 84 K0 430 430 430 430 430 430 430 430 430 430 430 430 430 430 43 A59 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 2259 22 Qc 129 36124 5 7 124 5 7 129 36136 54150 9167 66182 02198 78210 7 5 220 3 2 227 5229 89227 5225 1 1 2 21 南窗瞬时传热冷冷负荷 时间9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019 0020 0021 0022 0023 00 tc 30 331 23232 833 433 833 833 633 432 83231 330 730 129 7 TR252525252525252525252525252525 t 5 36 277 88 48 88 88 68 47 876 35 75 14 7 Kw333333333333333 A25 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 3825 38 Qc 403 54472 07532 98593 89639 58670 03670 03654 8639 58593 89532 98479 68434388 31357 86 南窗透入 时间9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019 0020 0021 0022 0023 00 CclC0 30 40 510 530 670 680 650 440 390 320 220 170 140 110 09 Djma x 243243243243243243243243243243243243243243243 Ccs0 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 5160 516 Aw19 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 03519 035 Qc t 716 03954 71217 212651599 116231551 41050 2930 84763 76525 09405 75334 15262 54214 81 3 21 时间9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019 0020 0021 0022 0023 00 南外墙129 36124 57124 57129 36136 54150 90167 66182 02198 78210 75220 32227 50229 89227 50225 11 南窗传热403 54472 07532 98593 89639 58670 03670 03654 80639 58593 89532 98479 68434 00388 31357 86 南窗辐射716 03954 701217 251264 981599 131623 001551 391050 17930 84763 76525 09405 75334 15262 54214 81 人员负荷 3293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 493293 49 照明负荷 1177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 631177 63 设备负荷392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54392 54 总计6112 596415 016738 466851 907238 917307 597252 756750 666632 856432 066142 055976 595861 705742 025661 43 各项逐时冷负荷汇总表 该房间最大冷负荷出现在 14 00 为 7307 59w 1 21 时间 9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019 0020 0021 0022 0023 00 1 16354 756641 876950 607062 117437 697509 527464 466993 626895 986722 416461 906322 226222 406112 366032 35 1 26112 596415 016738 466851 907238 917307 597252 756750 666632 856432 066142 055976 595861 705742 025661 43 1 37784 728038 628288 708418 738668 798731 978709 898441 688350 958199 647866 157715 137612 567499 057425 22 1 43034 423180 563343 633410 893608 343653 613639 653411 773364 843279 803137 433077 423024 062965 592922 19 1 53961 464213 594291 853557 943689 603734 353738 333659 973569 313403 593081 712946 272851 192729 032655 66 1 61072 791207 581322 191412 591485 371516 331513 491475 951422 751348 561095 851000 03934 38864 45820 68 1 71687 611755 011812 311857 511893 901909 391907 971889 201862 601825 501699 151651 241618 411583 441561 56 1 81078 911127 051167 981200 271226 261237 321236 311222 901203 901177 401087 151052 931029 481004 50988 87 1 9763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56763 56 总计31850 82 33342 85 34679 27 34535 50 36012 42 36363 65 36226 41 34609 31 34066 75 33152 52 31334 94 30505 39 29917 74 29264 00 28831 52 各房间每时刻负荷总表 房间1 11 21 31 41 51 61 71 81 9 人员密度 m 人 444555555 散湿量 kg s 0 000910 000870 00120 000460 000440 0002840 000280 000160 00016 新风量 kg s 0 2010750 19390 2614750 083580 076160 056240 04760 03550 02746 人体散湿量 1 21 第二章第二章 空调设备的选择空调设备的选择 2 12 1 全空气系统中空调制冷设备提供的冷量全空气系统中空调制冷设备提供的冷量 以一层右侧国际营业厅为例 房间的冷负荷为 Q 7509 52w 湿负荷 M 0 00091kg s 室内空气计算温度 25 相对湿度 60 室外干球温度 35 室外湿球温度为 25 8 该房间室内人员 20 人 总新风量为 600 3 h 全空气系统 图 全空气系统焓湿图 1 求热湿比 7 50952 0 00091 8252 22 Q M 2 确定送风点 在 h d 图上确定室内空气状态点 N 通过该点画出 8252 22 的过程线 由下 图所示 对应焓湿图从而得出 由得 60 25 n tn 55 5 11 9 n hkJ kg dng kg 采用露点送风温差 取 线与 90 的交点即为送风状态点 S 得 42 26 16 1 S S hkJ kg t 3 计算送风量 按全热平衡确定 2 21 3 0 5672 1701 6m 55 542 7 50 26 952 c S RS Q Mkg sh hh 2 22 2 空调制冷设备需要提供的冷量及热量确定空调制冷设备需要提供的冷量及热量确定 1 确定最小新风比 最小新风比 3 3 600600 0 34 0 587873600 1763 61 1 2 O S Mmh m Mmh 2 查得混合点 M 参数 如上焓湿图 第三章第三章 空气分布空气分布 空气分布又称气流组织 也就是设计者要组织空气合理的流动 大多数空 调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气 不同形状的房间 不 同的送风口和回风口形式和布置 不同大小的送风量都影响室内空气的流速分 布 温湿度分布和污染物浓度分布 室内气流速度 温湿度都是人体热舒适的 要素 而污染物浓度时空气品质的重要指标 因此 要想使房间内人群的活动 区域成为一个温湿度适宜 空气品质优良的环境 不仅要有合理的系统形式及 对空气的处理方案 而且要有合适的空气分布 3 13 1 布置气流组织分布布置气流组织分布 此次设计属于舒适性空调设计 在此设计中气流组织采用如下形式 散流器平送单层百叶回风的气流组织形式 送出的气流为贴附于顶棚的射 流 射流下侧吸卷室内空气 射流在近墙下降 回风口远离散流器 工作区为 回流区 该模式的通风效率低于侧送风 换气效率约为 0 3 0 6 3 21 3 23 2 散流器布置的原则散流器布置的原则 1 布置时充分考虑建筑结构的特点 散流器平送方向不得有障碍物 如柱 2 一般按对称布置或梅花形布置 3 每个方行散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形 如果散 流器服务区的长度比大于 1 25 时 宜选用矩形散流器 如果采用顶棚回风 则 回风口应布置在距散流器最远处 4 散流器送风气流分布计算 主要选用合适的散流器 使房间内风速 满足设计要求 3 33 3 散流器送风散流器送风 以房间 1 1 为例进行计算 面积 13 3 5 65 送风量 1701 6 净高 6 吊顶 2 送风温差 2 3 拟采用径向散流器 试确定有关参数并计算其气流分布 1 布置散流器 采用对称布置方式 共布置 8 个散流器 1 2 1 0 1 1 0 2 水平射程分别为 1 4m 及 1 675m 平均取 1 5375m 垂直射程 0 0 6 2 2 2m 2 每个散流器的送分量为 1701 6 8 212 7 0 3 3 散流器的出风速度选定为 3 0 这样 0 2 0 212 7 0 02 3 0 3600 Fm 4 检查 根据式 1 1230 0 2 x m k k kF uu xl 式中 1 21 697m 根据 1 0 0 11 5375 0 11 087 0 02 l F 查图 按在曲线 8 9 间插值得 0 58 1 5375 2 0 77 1 均取 1 代入各已知值得 1 697 0 58 0 02 3 00 118 2 1 5375 x u 5 检查 4 21 1 10 0 2 2 1 0 580 02 8 9 2 1 5375 0 29 x n kF tt xl 计算检查结果说明及均满