暖通空调专业课程设计

1、目录第1章 建筑信息31.1 建筑概述31.2大气参数31.2.1室外计算参数31.2.2 室内计算参数3第3章 负荷计算以及数据汇总43.1 负荷计算特点43.2 冷负荷系数法公式43.3 负荷计算53.3.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷53.3.2 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷63.3.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷63.3.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷73.3.5 照明散热形成的冷负荷9第4章 设备的计算与选用，机组及其配件的选择104.1风机盘管及制冷机组的选型104.2新风机组选型10第5章 管道保温与系统消声，减震设计115.1冷冻管保温115.2系统

2、消声115.3系统隔震11参考文献12第1章 建筑信息1.1 建筑概述该建筑位于湖南省长沙市， 地上共五层，地下一层为半地下室。建筑面积1609.27m2，占地面积321.85m2 ，为框架结构，房间的层高为3.9m。 1.2大气参数1.2.1室外计算参数大气压力：夏季为999.4kPa 冬季为1019.9 kPa室外干球温度：夏季为35.8 冬季为-3室外干球温度：夏季为27.7相对湿度：夏季为75% 冬季为81%室外风速：夏季为2.6m/s 冬季为2.8m/s主导风向：夏季为S 冬季为NW1.2.2 室内计算参数 温、湿度夏季：Tn=26±2，=60±5，风速0.3m/

3、s；冬季：Tn=18±2，35，风速0.2m/s。1.3 建筑围护结构信息 外墙：240mm砖墙，外抹水泥沙浆见附录9-7序号2，外墙及门的结构尺寸见土建图； 外窗：铝合金窗，无色透明单层玻璃5mm，结构尺寸见土建图；第2章 空调方式方案选择 本建筑是长沙市一座五层高的大楼，建筑占地面积为321.85m2平方米，室内的房间多为办公室，房间紧凑。因此，本设计采用半集中式系统。此系统相对简单，施工方便，维护容易。 第3章 负荷计算以及数据汇总 目前国内采用较多的是冷负荷系数法，适用于计算民用和公用建筑物及类似的工业建筑物。3.1 负荷计算特点空调冷负荷计算采用冷负荷系数法，适用于计算民用

4、和公用建筑物及类似的工业建筑物空调工程设计冷负荷。 a）通过维护结构传入室内的热量； b）透过外窗、天窗进入室内的太阳辐射热量； c）人体散热量； d）照明、设备等室内热源的散热量；3.2 冷负荷系数法公式维护结构的冷负荷的计算方法有许多种,目前国内采用较多的是冷负荷系数法。对墙体、外窗、屋顶，得热引起的冷负荷逐时进行计算,而对内墙、楼板、地面得热引起的冷负荷及人体散热和设备散热引起的冷负荷均按稳定传热计算。最后把各项冷负荷计算结果逐时累加,求出冷负荷最大值及发生时间。 a)墙体、屋顶、外窗，传热得热引起的冷负荷计算：冷负荷=传热系数×传热面积×(冷负荷逐时计算温度+本地修

5、正值)-室内设计温度b)外窗辐射得热引起的冷负荷计算公式：冷负荷=窗户面积×日射得热因子的最大值×冷负荷系数×窗户有效面积系数×窗户内遮阳系数×窗玻璃修正系数c)内墙、楼板等内围护结构稳定传热引起的冷负荷计算公式：冷负荷=传热系数×传热面积×(夏季空调室外计算平均温度+邻室计算温差-室内计算温度)舒适性空调房间夏季地面冷负荷一般不计算，对于工艺性空调房间：地面冷负荷=传热系数×有效传热面积×计算温差 式中：非保温地面的传热系数一般取0.47W/(m2·)；有效传热面积指距外墙2.0m以内的地面面

6、积。计算温差=夏季空调室外计算日平均温度室内设计温度。d)人体散热引进的冷负荷计算公式：冷负荷=人数×群集系数×成年男子的全热散热量湿负荷=人数×群集系数×成年男子的散湿量 e)设备散热冷负荷计算公式：冷负荷=设备功率(W)×1000湿负荷=设备散湿量(kg/h)3.3 负荷计算3.3.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可由文献7查得计算公式：Qc,=KF(tc,+td)KK-tn 式中: Qc,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W； F外墙和屋面的面积，； K外墙和屋面的传热系数

7、，W/(·) tn室内计算温度,； td地区修正系数,; ka不同外表面换热系数修正系数 kp不同外表面的颜色系数修正系数由于w、n、都采用北京地区特定条件,则有： K=1.0 K=1.0 3.3.2 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,由文献7查得传热公式计算： Qc,=F·K·(tl s - tn) W 式中：F内维护结构的传热面积，m²； K内维护结构的传热系数，W /( m²·k) ； tn 夏季空调房间室内设计温度

8、,； tl s 相邻非空调房间的平均计算温度, 。 t'l s按下式计算 t'l s = t + tl s 式中：t 夏季空调房间室外计算日平均温度,； tl s 相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计算日平均温度的差值,当相邻散热量很少(如走廊)时,tl s取3 ,当相邻散热量在23116 W /m2时,tl s取5 所以内墙及楼板冷负荷计算：内墙及楼板冷负荷的计算公式为：Q=KF（tlstn) 其中：tls=twp+tls tls相邻非空调房间的平均计算温度； twp夏季空调室外计算日平均温度； tls相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值

9、。 3.3.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬变热形成的冷负荷由文献7查得下式计算： Qc,=F·K·(tl tn) W 式中：F外玻璃窗面积,m²； K玻璃的传热系数,W /( m²·k) ； tl玻璃窗的冷负荷温度逐时值,； tn室内设计温度, 。不同地点对t1按下式修正：tl=tl+ td 式中：t d地区修正系数, 所以外窗传热温差引起的冷负荷：玻璃窗由温差引起的冷负荷计算公为： Qc,=KF(tc,-tn)其中： tc,=(tc,+td)K 由朔钢窗的传热系数为3.5W/（m2·），由文献7查得

10、表38查得双层塑钢窗框的传热系数修正值为1.0，则有： K=3.5W/（m2·）由文献7查得表36查得，w=18.6W/（m2·）时，外表面传热系数修正值K=1.0。3.3.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷由文献7查得下式计算： Qc,=F·CZ·D j.max· CLQ W 式中：F玻璃窗的净面积,是窗口面积乘以有效面积系数Ca， 本设计双层钢窗Ca=0.75； CZ玻璃窗的综合遮挡系数CZ= Cs·Cn ； 其中，Cs 玻璃窗的遮挡系数,6mm厚吸热玻璃Cs =0.87； Cn 窗

11、内遮阳设施的遮阳系数,中间色活动百叶帘Cn =0.6； D j.max日射得热因数的最大值,W/m² CLQ 冷负荷系数 所以南外窗日射得热引起的冷负荷：玻璃窗由日射得热引起的冷负荷计算公式为：Qf,=FCSCnDj,maxCL 其中： Qf.透过玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷（W）； Dj,max不同纬度带各朝向七月份日射得热因素的最大值； CS窗玻璃的遮阳系数； CL冷负荷系数。以北纬27030´为界，分为北区和南区； Cn窗内遮阳系数。 3.3.5 设备散热形成的冷负荷 （1）电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时：Q1000·n1·n2

12、83;n3·N/ W当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时：Q1000·n1·n2·n3·N W 当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时：Q1000·n1·n2·n3· N W 式中：N电动设备的安装功率，kW； 电动机效率，可由产品样本查得； n1利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般可取0.70.9可用以反映安装功率的利用程度；n2电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比；n3同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0

13、.50.8。（2）电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算： Q1000· n1·n2·n3·n4·N W 式中：n4考虑排风带走热量的系数，一般取0.5；其他符号意义同前。（3） 电子设备散热量Q1000· n1·n2·n3·N其中系数n2的值根据使用情况而定，本设计对计算机n2取1.0。所以设备散热的热量：Q1000· n1·n2·n3·N 其中系数n3的值根据使用情况而定，本设计对计算机n2取1.0。n1利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比

14、，一般可取0.70.9可用以反映安装功率的利用程度；n2电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比； Q1000×0.08×0.6×0.8=38.4W3.3.6 照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式由文献7查得分别为：白炽灯：LQ=1000·N·CLQ W 荧光灯：LQ=1000·n1·n2 ·N·CLQ W 式中：LQ灯具散热形成的冷负荷，W； N照明灯具所需功率，kW； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n

15、11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n11.0；本设计取n11.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与顶棚内时，取n20.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n20.60.8；本设计取n20.6； CLQ照明散热冷负荷系数。 a.荧光灯引起的得热热量计算 101房间荧光灯的总功率为： F=（1.5+4.6）×（4.3+3.6）+0.5×3.6+2×0.6=53.9W P=25W/×53.9=1347.5 荧光灯采用明装时n1=1.2,无通风孔时n2=0.6 则有： Q=n1·n2 ·

16、;P=1347.5×1.2×0.6=907.2W b.照明得热引起的逐时冷负荷照明得热引起的逐时冷负荷的计算公式为： Q=Q·CL 第4章 设备的计算与选用，机组及其配件的选择 由于最大负荷出现在15时，因此以15时为依据，计算各房间负荷，选择各房间的风机盘管和制冷机组。4.1风机盘管及制冷机组的选型风机盘管有送风机、盘管、外壳组成,作为中央空调的末端设备，可广泛应用于宾馆、公寓、别墅等场所。根据各个房间的冷负荷本设计选用FP系列挂壁式风机盘管，它具有国内一流生产水平，表冷器采用高纯度无缝铜管，优质铝箔散热片。使用水侧与空气热交换均匀，风机采用双进风、多叶、大轮径

17、前倾式离心风机。具有风量大、耗电少、躁声低、水阻低、结构紧凑，运行平稳等优点。 表4-2 风机盘管型号（见附录excel“设备型号1-1”）4.2新风机组选型一层：总新风量为：2519.7m3/h，我们则选择大于2519.7m3/h即可，本次设计中选择的新风机组品牌为HAYE空调新风机组，型号为GFPD3.0A，风量为3000m3/h，满足所需要求。二层：总新风量为：2717.5m3/h，我们则选择大于2717.5m3/h即可，本次设计中选择的新风机组品牌为HAYE空调新风机组，型号为GFPD3.0A，风量为3000m3/h，满足所需要求。三层：总新风量为：1026m3/h，我们则选择大于27

18、17.5m3/h即可，本次设计中选择的新风机组品牌为HAYE空调新风机组，型号为GFPD1.5A，风量为1500m3/h，满足所需要求。四六层：总新风量为：803m3/h，我们则选择大于803m3/h即可，本次设计中选择的新风机组品牌为HAYE空调新风机组，型号为GFPD1.5A，风量为1500m3/h，满足所需要求。七层：总新风量为：1029.2m3/h，我们则选择大于1029.2m3/h即可，本次设计中选择的新风机组品牌为HAYE空调新风机组，型号为GFPD1.5A，风量为1500m3/h，满足所需要求。 第5章 管道保温与系统消声，减震设计 5.1冷冻管保温 保温层厚度的选取方法：（1）室内管道：当钢管管径d15.88mm,保温层厚度=20mm；（2）室外管道：根据当地气象参数，保温层厚度