暖通空调课程设计设计说明书

1、 暖通空调课程设计 设计说明书 暖通空调课程设计任务书一、设计内容和要求 1、设计内容 （1）负荷计算： 围护结构的负荷计算；玻璃窗传热的冷负荷；屋盖的冷负荷；内墙的冷负荷；空气渗透的冷负荷；设备照明人体的负荷计算；室内冷负荷； 根据卫生要求确定新风量，计算新风负荷，建筑总冷负荷； （2）空调系统确定：根据建筑物功能和实际条件，选择空调系统形式。 气流组织设计：室内空气状态点的确定；送风系统设计；选取新风机组、空调机组、风机盘管、散流器与回风口等； （3）风系统的设计： a风管尺寸计算； b根据各管段的风量和选定的流速，确定各管段的断面尺寸； c风管水力计算；（包括干管和支管） d风管水力平衡

2、；（对各并联管段进行阻力平衡，计算系统总阻力） e风机选型：（根据系统总风量和计算阻力选用风机型号） （4）水系统的设计： a管径计算； b直线管段的阻力计算； c局部阻力计算； d总阻力计算； （5）绘制空调系统平面布置图、流程图。 a空调平面图。 b空调或新风机房平、剖面图。 c水系统图。 2、设计要求 1、设计计算说明书：说明书的编写应保证设备计算分析的条件充分性、过程的层次分明性及结果的数据准确性。所采用的主要公式应给出出处。对所选用设备、确定的方案给出简要的分析。 2、课程设计说明书手写或打印，用统一的信纸，依次包括封面、目录、前言、正文、小 结及参考文献等部分，并装订成册。3、图纸

3、：规格按国家规定标准，长度可根据需要加长。图例、文字按专业制图标准要求。按照工程制图要求绘制至少3张A2或以上图纸，必须包括空调系统平面图、设备、管件编号。 设计图纸要求： (1) 空调系统平面图：设计建筑某一层空调风系统和水系统图，包括管道尺寸、数量与形式、必要的阀门等。 (2)空调或新风机房平、剖面图：包括各种设备的型号、尺寸、定位尺寸的标注情况，水管道的坡度、坡向、标高、定位尺寸和管径的标注情况。机房适当位置剖面。 (3)水系统原理图：绘制整个建筑的空调水系统原理图，表示出水系统定压、空调系统等的连接原理及相应设备。检查各部件与平面图是否一致，与图例是否一致，标注相应管道的管径、设备等。

4、 3、设计说明书要求包括如下内容： （1）本建筑基本结构情况。 （2）设计依据。 设计原始资料、室外气象资料、室内设计参数；设计方案的优化比较，设备选型依据。 （3）冷负荷计算全过程。 空调负荷计算要求采用冷负荷系数法，包括负荷计算过程和结果；送风温差、送风量、换气次数及新风量确定；空气处理方案分析、确定、空气处理过程计算及其i-d图；空气处理设备选择计算；气流组织计算。 （4）风道、机房平面图。 空调系统风道和空调机房布置；空调系统水力计算、风机选择。 四、课程设计时间安排 本课程设计时间总共2周，具体安排： 时间 日程安排 0.51借阅课程设计相关的资料和书籍，熟悉图纸，了解建筑物功能 2

5、3 空调负荷计算 23系统设计、计算和设备选型 45课程设计的绘图 12 编写、整理计算说明书，提交设计成果 五、参考资料 （一）设计规范 采暖通风与空气调节设计规范、民用采暖通风与空气调节设计规范 （二）设计手册、教材 （1）采暖空调制冷手册 （2）供暖通风与空调设计手册陆耀庆编著 （3）暖通空调 目录 第1章 工程概况及主要设计参数 . - 7 - 1.1 工程概况 . - 7 - 1.2 基本设计参数 . - 7 - 1.2.1室外计算参数 . - 7 - 1.2.2室内设计参数 . - 7 - 1.3 设计依据 . - 8 - 第2章 空调系统的负荷计算 . - 8 - 2.1空调房间

6、的冷负荷计算 . - 8 - 2.2湿负荷计算 . - 14 - 第3章 系统方案确定 . - 15 - 3.1系统的分区 . - 15 - 3.2空调系统的分类 . - 15 - 3.3空调系统的比较 . - 15 - 3.4空调系统方式的确定 . - 16 - 3.5 空调房间送风量的确定 . - 18 - 3.5.1 空调房间送风量的计算 . - 18 - 3.5.2 计算示例 . - 19 - 3.6 空气处理设备选型 . - 19 - 3.6.1 全空气系统柜式空调器的选型 . - 20 - 3.6.2 新风机组和风机盘管的选型 . - 20 - 第4章 室内气流组织形式的确定及计算

7、 . - 22 - 4.1 送、回风口的型式 . - 22 - 4.1.1 送风口. - 22 - 4.1.2 回风口. - 22 - 4.2 气流组织形式 . - 23 - 4.2.1气流组织的基本要求 . - 23 - 4.2.2气流组织的基本形式 . - 23 - 4.3 气流组织的设计计算 . - 23 - 4.3.1散流器送风气流组织的设计计算 . - 23 - 4.3.2 回风口设计计算 . - 26 - 第5章 水系统设计 . - 27 - 5.1水系统简介 . - 27 - 5.1.1开式系统和闭式系统 . - 27 - 5.1.2同程系统和异程系统 . - 27 - 5.1.

8、3定流量系统和变流量系统 . - 27 - 5.1.4一次泵系统和二次泵系统 . - 27 - 5.1.5水系统的具体形式 . - 27 - 5.2水系统的管路设计计算 . - 28 - 5.2.1水系统的布置 . - 28 - 5.2.2管路的摩擦阻力损失 . - 28 - 5.3 空调水系统水力计算 . - 29 - 第6章 风管的布置及其水力计算 . - 31 - 6.1风管设计的基本知识 . - 31 - 6.1.1 风管的分类 . - 31 - 6.1.2风管的规格. - 31 - 6.1.3风管的水力计算 . - 31 - 6.2风管的水力计算 . - 31 - 第7章 空调制冷机

9、房设计 . - 34 - 7.1空调冷水系统 . - 34 - 7.1.1制冷机房的总冷负荷 . - 34 - 7.1.2制冷方式的选择 . - 34 - 7.1.3制冷机组台数及型号确定 . - 35 - 7.2 冷冻水系统设计 . - 35 - 7.2.1 冷冻水系统定义 . - 35 - 7.2.2冷冻水循环泵的选择 . - 35 - 参考文献 . - 37 - 致谢 . - 37 - 附录一 冷负荷 . - 39 - 附录二 风管水力计算 . - 41 - 附录三 四楼风管水力计算 . - 46 - 第1章工程概况及主要设计参数 1.1 工程概况 本设计为上海办公楼空调系统设计。该养老

10、院位于青岛市，总建筑面积为4044.16平方米。建筑物高度为16m，地上每层层高平均4m，共4层，属于一栋全幕墙的四层办公楼建筑。 1.2 基本设计参数 地理位置：上海，东经121.48度；北纬31.22度；从GB 50019-2003采暖通风与空气调节设计规范查得基本设计参数。 1.2.1室外计算参数 （1）夏季空调室外计算干球温度 34.4 （2）夏季空调室外计算日平均温度30.8 （3）夏季空调室外计算湿球温度 26 （4）夏季空调室外计算相对湿度 63% （5）夏季大气压力 100.54kpa 1.2.2室内设计参数 照明、设备：由建筑电气专业提供，根据公共建筑节能设计标准GB5018

11、9-2005附录B围护结构热工性能的权衡计算，各房间的照明功率和设备功率按下表进行估算。 表1-1 各房间照明功率密度值 房间类型 普通办公室 高档办公室 会议室 走廊 其他 照明密度11 5 11 11182mW 1-2 表各房间设备功率密度值 走廊 高档办公室普通办公室 房间类型 会议室其他设备密度 0513 20 52mW 1.3 设计依据 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003； 住宅设计规范GB500960-1999(2003年版)； 公共建筑节能设计标准GB50189-2005； 暖通空调制图标准GB/T 50114-2001； 实用供热空调设计手册； 暖通空调常用数据

12、手册 第2章空调系统的负荷计算 2.1空调房间的冷负荷计算 空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量（室内外空气温差经围护结构传入的热量和太阳辐射进入的热量）形成的冷负荷，人体散热形成的冷负荷，灯光照明散热 形成的冷负荷，以及其它设备散热形成的冷负荷。Q ）墙体或屋面传热的热引起的冷负荷（1c()公式（2-1）? ?=KA+?， 2?墙体或屋面的传热系数K 式中 )CW/(m2m墙体或屋面的传热面积， A ； ?tC；室内设计计算温度， R?Ct；墙体或屋面冷负荷计算温度， c?t? 冷负荷计算温度地点修正系数，Cd 表2-1一楼办公区西外墙冷负荷 31.20 16:48 12:00 31

13、.90 )Tc( Qc() 1383.63 1862.57 2288.31 2660.82 2767.25 西外墙冷负荷 32.60 33.30 33.10 32.50 33.10 33.40 33.40 3139.77 3086.55 2926.90 2394.74 2128.66 1809.36 19:00 36.90 0.00 31.90 26.00 5.90 3.61 1436.84 温度时间 8:00 9:00 10:00 11:00 26.00 26.00 26.00 Td 26.00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 26.026

14、.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 0 34.60 34.30 34.10 ) 33.90 Tc(5.90 4.50 T 3.70 5.20 33.90 33.90 34.10 36.10 35.30 34.70 34.30 7.40 7.10 6.50 7.40 7.30 6.60 7.10 0.00 0.00 0.00 0.00 Td 3.61 3.61 14:41 3.61 K 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.612 20:0037.600.00 Tc()

15、 34.60 34.30 34.10 33.90 33.90 33.90 34.10 34.30 34.70 35.30 36.10 36.90 37.60 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 Tr 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 T8.30 8.70 8.10 9.30 10.10 10.90 11.60 7.90 8.10 8.60 8.30 7.90 7.90 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 K 0.83 34.4

16、4 34.44 34.44 34.44 34.44 34.44 34.44 34.44 34.44 34.44 A 34.44 34.44 34.44 ) Qc(245.83 237.26 231.54 225.82 225.82 225.82 231.54 237.26 248.69 265.84 288.71 311.58 331.59 以一楼办公区为例，房间冷负荷计算温度地点修正系数为0，墙体或屋面的传热系数0.83?2?，房间面积为34.44，室内温度26，计算房间西外墙的冷负荷如上表2-1)mC/(W所示。 Q(W) ）玻璃窗非稳态传热形成的冷负荷（2CQ?cKA(t?t?t)Rwc

17、wcwd公式（2-2） K?2? ；)mCW/(式中，窗的传热系数，wA2m； 窗的传热面积，wccww=1.00； 查得，玻璃窗传热系数的修正值，由暖通空调附录2-15t?c，由暖通空调附录2-10查得；玻璃外窗的冷负荷温度的逐时值， C?t?d，由暖通空调附录2-11查得；窗的冷负荷计算温度地点修正值， Ct?。 室内计算温度，CR 表2-2一楼办公区南外窗冷负荷 南外窗冷负荷 温度18:00 20:00 17:00 19:00 13:00 14:00 15:00 16:00 10:00 时间 8:00 9:00 11:00 12:0031.30 26.00 5.30 3.61 57.9A

18、 57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 6 57.96 57.96 1235.11486.41486.41549.21360.71528.2942.01549.213811109.56 8 7 0 0 774.60 8 1088.63 1235.17 .72 7 0 0 Qc()以一楼办公区为例，计算房间南外墙的冷负荷如上表2-2所示。 Q(W) (3)玻璃窗日射得热引起的冷负荷CQ=?公式（2-3） ?D不同纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值；式中， axmj A 玻璃窗的面积； 有效面积系数； Ca玻璃窗

19、遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数； CCsiC玻璃窗冷负荷系数。 LQDD=145。北窗的查表得南窗的玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数=219，axmjjmax之积为0.56，有效面积系数为0.75，玻璃窗的面积为57.96，经计算将上述数据填入下表2-3南外窗透入日射得热引起的冷负荷。 表2-3一楼办公区南外窗透入日射得热引起的冷负荷 南外窗透入日射得热引起的冷负荷 温度时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 0.23 0.58 0.40 Clq 0.26 0.55 0

20、.35 0.27 0.43 0.50 0.45 0.52 0.34 0.59 219.00 219.00 219.00 219.00 219.00 Dj.max 219.00 219.00 219.00 219.00 219.00 219.00 219.00 219.00 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 Ci*Cs 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 Ca 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 57.96 57.96 57.96 57.96

21、57.96 57.96 57.96 57.96 57.96 Aw 57.96 57.96 57.96 57.96 1223.98 Q(W) ）照明得热引起的冷负荷（4C照明冷负荷 ?Q1000NC 2-4公式（）白炽灯：?LQ)(C1000nnNCQ? 2-5荧光灯：）公式（?LQC21Q灯具散热形成的逐时冷负荷，；式中， W?CN照明灯具所需功率，； kW镇流器消耗功率系数； n1灯罩隔热系数； n2照明散热冷负荷系数。 CLQ照明灯具为荧光灯暗装，取=1.0，=0.8，根据一般需求照明灯具所需功率为1400W，nn21根据公式（2-4/2-5）计算得房间照明冷负荷，并计入下表2-4中。 表

22、2-4照明散热引起的冷负荷 照明散热形成的冷负荷 时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 0.75 0.79 0.83 0.85 0.87 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.43 0.95 Clq 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 n1 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 n2 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 1400.1400.1400.140

23、0.1400.1400.1400.1400.1400.1400.1400.1400.1400.00 00 00 00 00 00 00 N 00 00 00 00 00 00 1276.1236.1142.1008.577.91263.1196.1061.1169.1209.1115.1223.1249.Qc(80 40 ) 2 16 48 76 04 36 28 52 92 60 00 Q(W) (5)人体得热引起的冷负荷C本项负荷包括两部分，有人体显热散热冷负荷和人体潜热散热冷负荷。1）人体显热散Q(W) 热冷负荷C?nCQq ）公式（2-6?s()LQCQ人体显热散热形成的逐时冷负荷，；

24、 式中，W?)C(不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，； qWs室内全部人数； n?群集系数； 人体显热散热冷负荷系数。 CLQQ(W) 2) 人体潜热散热冷负荷C?nQq? ）公式（2-7lCQ ；人体潜热散热形成的冷负荷，式中，WC ；不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，qWl?,n 。同公式（2-7）31得在办公区中属于极轻劳动，办公区内的人数为由暖通空调（第三版）表2-14?C?60q.3gh?.5Wq73，群集系数人，室温为26，散湿量的条件下，成年男子散热量ls 中。）可得人体散热逐时冷负荷，并计入表2-51.为根据公式（2-7）和（2-8 人员散热引起的冷负荷表2-5 人员散

25、热引起的冷负荷 17:00 0.95 60.50 31.00 1781.73 73.30 2272.30 4054.03 时间8:00 0.49 Clq 9:00 10:00 0.80 0.85 11:00 12:00 0.88 0.89 13:00 0.91 14:00 0.92 15:00 16:00 0.94 0.93 60.50 60.50 60.50 60.50 60.50 60.50 qs 60.50 60.50 60.50 n 31.00 31.00 31.00 1.00 1.00 1.00 31.00 31.00 1.00 1.00 31.00 1.00 31.00 1.00

26、31.00 31.00 1.00 1.00 919.00 1500.40 1594.18 1650.44 1669.20 Qc() 1706.71 1725.46 1744.22 1762.97 73.30 73.30 ql 73.30 73.30 73.30 73.30 73.30 73.30 73.30 2272.30 2272.30 2272.30 2272.30 2272.30 2272.30 2272.30 Qc 2272.30 2272.30 合计3191.30 3772.70 3866.48 3922.74 3941.50 3979.01 3997.76 4016.52 4035

27、.27 18:0019:0020:000.960.960.9560.5060.5060.5031.0031.0031.001.001.001.001.001800.481781.731800.4873.3073.3073.302272.302272.302272.304072.784054.034072.78 (6)设备冷负荷（） QW?C?=?公式（2-8） ?Q设备冷负荷, ； 式中，W?C?空调区面积，； ?电器设备的功率密度W/，见表1-2。 ?由表1-2可知办公区属于普通办公室，普通办公室的设备密度为20W/，办公区的面积为127.92，从而计算出办公室设备散热量，根据公式（2-9）

28、计算出房间设备冷负荷，并计入表2-6中。 设备散热引起的冷负荷2-6表设备散热 时20:00 间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 续表 clq 0.79 0.92 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.97 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 127.92 2507.23 qa 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 127.92 127.92 127.92 127.92 127.92 127.92 127.92 127.92

29、 127.92 127.92 127.92 A 127.92 Qc() 2507.23 2507.23 2507.23 2404.89 2430.4 2456.0 2456.06 2481.64 2481.64 2507.23 2021.13 2353.72 20 最后将该房间的各项冷负荷逐时相加，得到一楼办公区的夏季空调冷负荷，将结果列入表2-7中。从表2-7中可以看出该空调房间的最大冷负荷为12542.8W，最大负荷值出现12542.8=98.05?。 =在14:00。可得到冷负荷面积指标q 127.92表2-7一楼办公区各项逐时冷负荷汇总表各分项逐时冷负荷汇总时8:009:0010:00

30、11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00231.237.225.225.225.231.237.248.245.265.288.311.331.外墙负9814964222463南外墙冷 负荷 70.91 70.91 69.02 58.98 51.45 47.69 48.32 55.22 62.75 65.89 67.77 70.28 71.53 窗传热负1109.1360.774.61486.1486.1549.1235.942.01549.1381.1235.1088.1528. 荷 20 8 56 0 78 17 17 20 27

31、 63 72 40 40 窗日射负1223.2767.2128.3139.2660.1436.1809.3086.1383.2288.2926.2394.1862. 荷 66 63 90 82 36 31 55 57 84 74 77 98 25 4072.4054.4016.3922.3979.3191.3866.4035.4072.3772.3941.3997.4054. 人员负荷 30 27 52 03 48 03 70 76 78 01 78 50 74 1276.1263.1061.1008.1169.1209.1236.1142.1115.577.91249.1196.1223.

32、灯光负荷 36 04 92 60 16 2 28 40 52 48 76 00 80 2507.2507.2021.2481.2430.2507.2404.2353.2481.2507.2456.2507.2456. 设备负荷232 896 728 232 136 648 064 232 064 48 232 232 648 10521245118911591094101711678194.11931082124212541129 总计 1.94 6.97 0.97 8.63 7.24 1.12 2.86 6.34 3.82 0.56 1.60 6.34 41 2.2湿负荷计算空调房间的湿负荷

33、和冷负荷一样，对空调系统的规模有着决定行的影响。空调湿负荷 是指空调房间内湿源（人体散湿、敞开水池或水槽表面散 湿、地面积水等）向室内的散湿量。s/kg )（1）人体散湿量：(mw?m?ng6100.278 ）公式（2-9wskg/m 人体散湿量，式中，；w 成年男子的小时散湿量，；ghg?,n 同公式（2-6）。条件下成年男子散湿量为根据暖通空调（第三版）表2-14，选取设计温度为26 ）可得人体的湿负荷为，根据公式（2-9h109g 。=0.939109?=0.278?31?1.0?0.001?）s（kgm ）敞开水表面散湿量：（2w?wAm3100.278 2-10）公式（wm 式中：；

34、敞开水表面的散湿量，skgw2 敞开水表面单位面积蒸发量，；h?kgmw2 。 A蒸发表面面积， m 由于办公楼的办公区中很少有大面积的敞开水表面，所以此项不计。 中。综上所述，计算的出各个房间的冷、湿负荷，列入表2-4 各个房间的冷、热负荷2-4 表 单位面积负荷面积 湿负荷 新风负荷 总负荷 冷负荷一层房间 15733.33 大厅 271.36 0.60 113.47 30791.48 15058.15 9145 办公区 12542.86 0.94 127.92 169.54 21687.86 会客室 4720 6565.19 0.48 176.44 11285.19 63.96 会客室 4720 6260.67 63.96 171.68 10980.67 0.48 会客室4720 5588.86 183.56 10308.86 56.16 0.48 会客室4720 0.48 6203.79 56.16 10923.79 194.51 办公区 11210 25608.05 146.16 1.15 175.21 14398.05 第3章系统方案确定 3.1系统的分区 同一座建筑物内平面和竖向房间的负荷差别大，各房间用途、使用时间和空调设备承压能力等均不相等，为使空调系统既能保持室内要求参数，又能经济管理，就需要将系统分区。 根据不同房间的使用情况、负荷条件的因素，可将