暖通空调设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流暖通空调设计.精品文档.暖通空调课程设计题 目：某校学生公寓楼道暖通空调设计课 程： 暖通空调 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2011年7月 日 暖通空调课程设计任务书一、题目: 南京（）市某校学生公寓楼暖通空调设计二、设计目的和内容、要求暖通空调课程设计是暖通空调课程的重要教学环节之一，通过这一环节达到了解暖通空调设计的内容、程序和基本原则，学习设计计算的基本步骤和方法，巩固暖通空调课程的理论知识，培养独立工作能力和解决实际工程问题的能力。整个设计要求完成某中学学生公寓楼（按规定的轴线范围）暖通空调设计。应将设计结果

2、整理成设计计算说明书，其中包括：原始资料、设计方案、计算公式、数据来源、设备类型、主要设备材料表。设计成果还应能用工程图纸表达出来，要求绘出暖通空调平面图及系统原理图。三、设计原始资料1.建筑物的平、立剖面图见建筑图，建筑平面尺寸以图纸为准，建筑层高为3.5m；2.标准间夏季空调总冷负荷指标为90-110W/m2，冬季总热负荷指标为60-80 W/m2；3.每标准间公寓住4（/轴线为2人）人，每层活动室为10人，卫生要求需要的最小新风量为每人30 m3/h（活动室为20-25 m3/h.人）；4.每标准间公寓的卫生间设有卫生间排风，其排风量按换气次数5-10次/h计算；公共卫生间按不小于10次

3、/h计算；5.维持空调室内正压按0.5-0.7次/h计算；6.室内设计参数：夏季：tR=2627 R=40%65%；冬季：tR=1820 R30%；7.室外气象参数见室外气象参数资料集。（现直录如下）上海：夏季空调室外计算干球温度：34，夏季空调室外计算湿球温度：28.3， 冬季空调室外计算干球温度：-4，冬季空调室外计算相对湿度：73%；南京：夏季空调室外计算干球温度：35.2，夏季空调室外计算湿球温度：28.5， 冬季空调室外计算干球温度：-6，冬季空调室外计算相对湿度：81%；扬州：夏季空调室外计算干球温度：32.8，夏季空调室外计算湿球温度：28.5， 冬季空调室外计算干球温度：-6，

4、冬季空调室外计算相对湿度：73%；无锡：夏季空调室外计算干球温度：33.4，夏季空调室外计算湿球温度：28.4， 冬季空调室外计算干球温度：-4，冬季空调室外计算相对湿度：74%；南通：夏季空调室外计算干球温度：32.9，夏季空调室外计算湿球温度：28.7， 冬季空调室外计算干球温度：-5，冬季空调室外计算相对湿度：76%；镇江：夏季空调室外计算干球温度：33.9，夏季空调室外计算湿球温度：27.7， 冬季空调室外计算干球温度：-5，冬季空调室外计算相对湿度：69%；苏州：夏季空调室外计算干球温度：34.1，夏季空调室外计算湿球温度：28.6， 冬季空调室外计算干球温度：-4，冬季空调室外计算

5、相对湿度：74%；杭州：夏季空调室外计算干球温度：35.7，夏季空调室外计算湿球温度：28.5， 冬季空调室外计算干球温度：-4，冬季空调室外计算相对湿度：77%；（注：1班：序号112用、1324用、2536用、3747用；2班：序号112用、1324用、2536用、3747用）8.城市热网提供0.8MPa的蒸汽。四、设计任务与内容：1、收集相关资料，查阅相关规范，并熟悉规范条文。2、根据工程实际情况，通过简单的技术经济比较，优选一个方案进行设计。3、完成（）市某校学生公寓楼暖通空调设计，具体包括：（1）空调负荷的计算；（2）空调方案、冷热源方案的比较及选择；（3）空调风系统的设计及计算；（

6、4）空调水系统的设计及计算； （5）空调冷热源机房设计；（6）通风系统的设计；（7）室内温、湿度控制方案，空调系统的运行调节方案的选择。4、撰写设计计算说明书。5、绘图：各层通风空调（风、水）平面图，空调水系统原理图。空调风系统图（选做），空调水系统图（选做）风机盘管安装详图（选做）。注：1班 序号112完成1楼轴线的设计，序号1324完成4楼设计,序号2536完成1楼（13）（26）（1）（6）轴线的设计,序号3747完成1楼（B）（H）（27）（35）轴线的设计2班：序号112完成2楼（1）（13）（1）（6）轴线的设计,序号1324完成2楼（B）（H）（14）（22）轴线的设计,序号25

7、36完成3楼（1）（9）（1）（6）轴线的设计,序号3747完成3楼（B）（H）（10）（17）轴线的设计目 录一、设计项目概况6二、夏季冬季空调冷、热、湿复荷计算7 （一） 夏季室内冷负荷的组成.7 （二） 夏季新风冷负荷计算.8 （三） 夏季湿负荷计算9 （四） 夏季冷、湿负荷汇总.9 （五） 冬季室内冷负荷的组成.9 （六） 冬季新风冷负荷计算10 （七） 冬季湿负荷计算.11 （八） 冬季冷、湿负荷汇总11 （九） 建筑物总冷、热负荷汇总空调冷热源设备需要提供的总供冷量和总供热量.11三、空调冷热源方案的比较与确定12 （一） 冷热源方案的比较与选择12 （二） 空调系统形式的选择.1

8、3 （三） 新风系统的功能与划分15 （四） 房间中的新风供给方式的比较与确定.16 （五）室内气流分布方式比较与确定,送回风口形式的确定16 （六） 空调水系统形式的选择和水系统的划分17 (七) 管道、设备、风口等布置方案17四、 空调风系统的设计19 （一）空气处理设备的选型19 （二）室内气流分布计算20 （三）新风系统的水力计算21五、空调水系统的设计计算24 （一）布置空调循环水管、冷凝水管，画出水力计算草图24 (二) 确定各管径水流量25 （三）空调凝水管管径大小的确定25六、冷热源机房的设计25七、通风系统的设计25八、室内温湿度控制方案26 （一） 风机盘管的控制方案.26

9、 （二） 新风系统的控制方案27 （三） 变流量系统的运行调节28九、管路及设备保温.28十、个人小结28十一、参考文献29十二、图纸目录29一、设计项目概况 设计上海市某所中学学生公寓楼，地点上海夏季空调室外计算干球温度：34，夏季空调室外计算湿球温度：28.3，冬季空调室外计算干球温度：-4，冬季空调室外计算相对湿度：73%。标准间夏季空调总冷负荷指标为100W/m2，冬季总热负荷指标为70 W/m2；.每标准间公寓的卫生间设有卫生间排风，其排风量按换气次数取9次/h计算；维持空调室内正压按0.6次/h计算。6.室内设计参数：夏季：tR=26 R=55%；冬季：tR=19 R60%。下图为

10、单个学生公寓层高为3.5m，卫生间的吊顶为1m。二、夏季冬季空调冷、热、湿复荷计算（一） 夏季室内冷负荷的组成 夏季空调室内冷负荷的构成包括：建筑围护结构的冷负荷和室内热源散热形成的冷负荷1建筑围护结构的冷负荷：夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。包括： （1）通过外墙和屋面瞬时传热而形成的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的逐时冷负荷可按下式计算： Qc（）=Ak（tc()tR) A外墙或屋面的面积 k外墙、屋面的传热系数 tR室内气温 tc()时刻冷负荷计算温度（2） 通过外窗内外温差的瞬时传热和透过窗玻璃的日射

11、得热而形成的冷负荷透过玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 Qc（）=CwkwAw(tc()+tdtR) Cw窗框不同，传热系数修正值 kw窗玻璃的传热系数 tc()外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值 td地点修正2 室内热源（工艺设备、人体、照明等）散热形成的冷负荷，设备、照明、人体散热中均有辐射换热形式的显热得热，转化为冷负荷时，会有延迟和衰减，采用相应的冷负荷系数（1） 照明散热形成的冷负荷 白炽灯Qc（）=1000N CLQ 荧光灯Qc（）=1000Nnn2CLQCLQ照明散热冷负荷系数。与开始使用时间和连续使用时间有关，与建筑热工特性有关。N灯具功率 KWn1镇流器消耗功率系数 明装n1=1.2，暗

12、装在非空调区 n1=1.0n2灯罩隔热系数 有通风孔： n2=0.50.6，无通风孔： n2=0.60.8无灯罩： n2=1.0（2）人体散热形成的冷负荷a.人体显热散热形成的冷负荷Qc（）=qsnCLQb.人体显热散热形成的冷负荷Qc=qlnQc()人体显热散热形成的逐时冷负荷Qc人体潜热散热形成的冷负荷，稳态值qs 、ql成年男子显热、潜热散热量n 室内总人数CLQ显热散热冷负荷系数 群集系数3.渗透风耗冷量的考虑（二） 夏季新风冷负荷计算 为了维持室内卫生等要求，向室内送入一定量的新风，同时也排走同样数量的空气，冬、夏室内外空气的焓值不同，温度不同，因提供新风而需的加热量或冷量为新风负荷

13、。 夏季新风冷负荷 Qho=M0（h0hR） M0新风量 （kg/s） ho室外空气的焓 （kJ/kg），hR室内空气的焓（ kJ/kg） 1.各房间最小新风量的确定（1）卫生要求：即按规范规定需要的最小新风量为：标准间30 m3/h人。 最小新风量MO1=30 m3/h人*4=120 m3/h（2）补偿局部排风及保持室内正压要求（要求室内正压维持9.8Pa）：标准间的局部排风量按各卫生间换气次数5-10次/h计算；维持空调室内正压按各房间换气次数0.5-0.7次/h计算；每标准间公寓的卫生间设有卫生间排风，其排风量按换气次数取9次/h计算；维持空调室内正压按0.6次/h计算.Mo2=9*1.

14、4*2.7*2.5+0.6*（3.4*3.5*9-1.4*2.7*3.5）=141.4m3/h（3）各房间最小新风量取和两者中的最大值。因MO1 空调机组的制冷性能系统较小，一般在2.53。同时，机组系统不能按室外一般气象参数的变化和室内负荷的变化实现全年多工况节能运行调节，过渡季也不能用全新风。 (10)整体式机组系统，房间内噪声大，而分件式机组幕统房间的噪声低。 (ll)设备使用寿命较短，一般约为10年。 (12)部分机组系统对建筑物外观有一定影响。安装房间空调机组后，经常破坏建筑物原有的建筑立面。另外还有噪声、凝结水、冷凝器热风对周围环境的污染。结论：本工程为学生宿舍楼空调系统，根据实际

15、情况，应选择风机盘管家独立新风系统空气水半集中式空调系统。（三）新风系统的功能与划分，新风机房的位置及新风处理设备的形式 风机盘管加独立新风的空调系统仅有新风系统。（结论：每层设置一个新风系统，因为无独立的新风机房，新风机组宜采用吊顶式机组，吊装再各层的走道内） 新风系统的功能：新风承担着向房间内提供新风的任务。风机盘管加独立新风系统一般用于民用建筑中，因此新风系统的主要功能是满足稀释人群及其活动所产生污染物的要求和人对室外新风的需求。结论：每层设置一个新风系统，因为无独立的新风机房，新风机组宜采用吊顶式机组，吊装再各层的走道内 （四）房间中的新风供给方式的比较和确定房间中新风供应方式有以下两

16、种：（1）直接送到风机盘管吸入端与房间的回风混合后再被风机盘管冷却送入室内。这种方式的优点是比较简单过滤器上的灰尘已被吸入房间，风机盘管的出力被降低。一般不选用这种方式。 （2）新风与风机盘管并联送出，可以混合后在送出，也可以各自单独送入室内。这种方式避免了上述方式的缺点，卫生条件建好。应优先使用这种方式。更具本设计的需要，选用新风与风机盘管并联送出的方式。其原理图如下(五)室内气流分布方式的比较和确定，送回风口形式的确定 气流分布流动模式的影响因素，几种典型的气流分布方式及其特点和适用场合比较（一）送风口以安装位置分，有侧送、顶送、地板送、喷口送风、孔板送风1.侧送风的气流分布（不含水平单向

17、流）气流组织方式：上送上回；上送下回。适用场合：跨度有限、高度不太低的空间，如客房、办公室、小跨度中庭等一般空调系统；以及空调精度t=1的工业建筑。风口类型：常用双层百页风口2.顶送风的气流分布（以下介绍不含垂直单向流）散流器送风：气流组织方式：上送下回或上送上回适用场合：大跨度、高空间，如购物中心，大型办公室，展馆等一般空调；空调精度t=1或t0.5的工艺性空调。风口类型：方形、圆形、条缝型散流器等平送：用于一般空调以及要求较高面积不大的恒温车间。下送：有高度净化要求的空调房间。3.孔板送风：气流组织方式：上送下回（最常见）一侧送另一侧回下送上回（应用较少） 孔板送风的适用场合：适用于高精度

18、恒温恒湿空调或净化空调，房间高度5m；空调精度t=1；空调精度t0.5；单位面积送风量大，工作区要求风速小4.喷口送风（为集中送风模型）特点：出口风速高，射程长，一般同侧回风，工作区在回流区。气流组织方式：上送下回式。送、回风口布置在同一侧；出风速度一般为：410m 适用场合：空间较大的公共建筑物如影剧院、体育场馆。5.下送风的气流分布（为典型的置换通风形式） 特点：送风温差小，送风温差一般以23为宜；送风速度小，送风速度一般不超过0.50.7m/s。节能舒适。（Ev、a较高）气流组织方式：下送上回。适用场合：有夹层地板可供利用。 （二）回风口：房间内的回风口在其周围造成一个汇流流场，他对房间

19、气流的影响作用较小。因此回风口形式也相对简单。主要有：格栅和单层百叶等。双层百叶风口有两层可调角度的活动百叶，短叶片用于调节送风气流的扩散角，也可用于改变气流的方向，而调节长叶片可以使送风气流贴服顶棚或下倾一定角度；单层百叶封口只有一层可调节角度的活动百叶。双层百叶风口中外层叶片或单层百叶风口的叶片可以平行长边，也可以平行短边，有设计者选择。这两种送风口也常用作回风口。格栅式送风 风口内用薄板隔成小方块，流通面积大。外形美观。可分为开式百叶送风口。百叶 封口可绕铰链转动，便于在风口内装卸过滤器。适宜用作顶棚回风的风口，以减少灰尘进入回风顶棚。还有一种固定百叶回风口，外形可与开式百叶风口相近，区

20、别在不可开启，这种送风口也是一种常用的送风口。本设计需要：上侧送上回式，双层百叶送风口，单层百叶或格栅回风口(七)管道、设备、风口等布置方案(见附录图纸)见附录图。（六）空调水系统形式的选择和水系统的划分1. 水系统形式的选择：全水风机盘管水系统常采用双管和四管系统。双管系统由一条供水管和一条回水管构成，供水管根据季节统一向房间供给冷冻水或热水，难于满足过渡季节有房间要求供冷、又有些房间要求供热，即同一时间既供热水又供冷水的要求。但由于其系统简单、出投资低，目前用得最普遍。四管制系统由两条供水管和两条回水管构成。两条供水管和两条回水管分别用于供冷水和供热水。冷、热水有两套独立的系统，可满足建筑

21、物内同时供冷和供热的要求，控制方便，但管路复杂，管路占用建筑空间比双管大系统，初投资较高，多用于对舒适性要求较高的建筑物内。风机盘管水系统按分支管的位置可分为垂直连接系统和水平连接系统。前者常用在旅馆客房的风机盘管系统中，立管通常设在管道竖井中，在立管的上部应设集气罐或自动放气阀，另外在风机盘管上都自带手动放气阀，用于系统和设备放气。凝结水管也在竖井中设立管，每台风机盘管的凝结水排出口与立管相连接，在下层集中排放，也可就近排放。水平连接系统适用于办公楼等建筑物，这类建筑一般无专用的管道井，每层的风机盘管都用于水平支管连接，然后再接到总立管上。对于布置在窗台下的立式风机盘管，也宜采用水平连接方式

22、，水平支管置于下一层顶棚下。对于既有建筑加设风机盘管空调系统时，也宜采用这种系统，这样不需要过多地再楼板上凿洞。风机盘管系统也可采用异程式布置和同程式布置。水系统不大时管道的阻力损失不大，而风机盘管的阻力损失很大（3050kPa），因此系统的水利稳定性好，很容易达到水利平衡，宜采用异程式系统。高层建筑或大型建筑物中，立管或水平支管很长，宜采用同程式系统的方案，而且干管也可按同程式系统布置。定流量系统：系统中循环水量保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供、回水的温差来适应。定流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调节方法，是在该设备上安装电动三通调节阀，并受室温控制器的控制。变流

23、量系统：系统中供回水温差保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供水量来适应。变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调节方法，是在该设备上安装电动二通调节阀，并受室温控制器的控制。 综合各种选择的适合场所及优缺点最终选用双管制闭式循环水系统。2.水系统的划分：风机盘管等末端装置与新风机组中盘管阻力、流量相差较大，不宜并联在同一分支管路上（图 如下示）即本工程宜将新风机组和风机盘管分为两个水系统，分别接至分、集水器。四.空调风系统的设计计算（一）空气处理设备的选型1.风机盘管的选型：（1）确定新风和盘管的冷负荷分0配比例，即：新风机组将新风处理何种状态送到室内，常采用将新风处理到室

24、内的等焓机器露点再独自送到室内，新风不承担室内冷负荷，而风机盘管承担室内冷负荷和部分新风湿负荷的方案。（2）计算各房间的室内冷负荷为多少W？室内湿负荷为多少g/S? （各房间室内冷负荷=各房间总冷负荷-各房间新风冷负荷）新风冷负荷： ， 盘管冷负荷： 室内冷负荷： 室内湿负荷：（3）各房间总送风量为多少Kg/S?查表h-d图可得:hs=45kj/kg送风量 修正：Kg/h（4）房间总送风量是否满足换气次数n5次/h的要求?换气次数 满足换气要求（5）风机盘管需要的送风量为多少Kg/S? kg/s（6）风机盘管需要承担的冷量为多少W?Qc=2.02kw（7）按风机盘管需要承担的风量、冷量，选择合适的风机盘管型号。 选择FP68参数风量m3/h高680供冷量w高3600供