暖通空调课程设计说明书.pdf
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1、-暖通空调课程设计 工程名称：上海市虹桥别墅区综合 办公楼空调工程设计 指导老师：刘泽华 谢东 李惠敏 张杰 学生姓名：金之杰 小组成员：张岳骏张园李治均 班 级：级建环班 学 号：设计时间：周 设计日期：-摘要 本设计为上海市虹桥别墅区综合办公楼空调系统工程设计。总冷负荷为，冷指标为。大楼共有地上三层，高度为，总建筑面积为,占地面积，拟采用冷水机组进行集中供给空调方式。本设计中的建筑空间由综合服务用房、超市、物业办公室、小办公室、卫生间等构成。物业办公室、综合服务用房对噪声要求较高，所以采用风机盘管送风系统在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。超市空间相对较大，且对噪声要求不高，将采用
2、全空气系统。全空气系统采用百叶风口下送上回的气流形式。水系统采用闭式双管同程式。关键词：冷负荷、水力计算、制冷。-目录 第章 工程概况错误!未指定书签。工程概述错误!未指定书签。原始资料错误!未指定书签。设计参数错误!未指定书签。第章 夏季冷负荷计算错误!未指定书签。空调冷负荷计算错误!未指定书签。负荷范例错误!未指定书签。负荷汇总错误!未指定书签。第章 系统方案及空调设备选择错误!未指定书签。空调系统的比较错误!未指定书签。空调系统的初选错误!未指定书签。空气水系统设备选择范例错误!未指定书签。全空气系统选择范例错误!未指定书签。系统选择汇总错误!未指定书签。第章 气流组织计算错误!未指定书
3、签。室内气流组织错误!未指定书签。送风口形式错误!未指定书签。气流组织的选择错误!未指定书签。散流器送风计算错误!未指定书签。第章 水力计算错误!未指定书签。风系统的水力计算错误!未指定书签。-风系统水力计算范例错误!未指定书签。水系统的水力计算错误!未指定书签。水系统水力计算范例错误!未指定书签。参考文献错误!未指定书签。小结错误!未指定书签。附录错误!未指定书签。-第1章 工程概况 1.1 工程概述 本工程为上海市虹桥别墅区综合办公楼空调工程设计，建筑层数为地上三层，建筑高度为，建筑面积为。建筑第一层为综合服务用房，二层为超市，三层为物业办公室。1.2 原始资料 1.2.1 土建资料 本建
4、筑为上海市虹桥别墅区综合办公楼，建筑层数为地上三层，建筑高度为，建筑面积为，建筑占地面积为。1.2.2 围护结构资料 建筑外墙厚为，内墙厚为。楼板采用钢筋混凝土，屋顶为高聚物改性沥青卷材防水屋面。外窗采用双层普通玻璃塑钢窗，内有浅绿色窗帘，内门为保温木门，外门为玻璃门。1.3 设计参数 1.3.1 室外设计参数 根据建筑物所在地区为上海市区，查错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。，将上海市夏季室外气象参数列于错误!未指定书签。中：-夏季室外气象参数表 错误!未指定样式名。错误!未指定顺上海市夏季室外气象参数 地名 台站位置 室外风速（)室外计算湿球温度（）室外相对湿度（）北纬 东经 海拔（
5、）夏季平均 夏季空调 夏季空调 上海 大气压力 夏季室外计算干球温度（）夏季 夏季空调 夏季通风 空调日平均 计算日较差 1.3.2 室内设计参数 根据设计建筑类型，查错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。，确定室内参数见错误!未指定书签。所示：空气调节房间的室内计算参数表 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。房间类型 干球温度（）相对湿度（）风速（）办公室 查错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。见表：主要围护结构的夏季热工指标表 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。围护结构名称 备注 外墙 屋面 深色表面 内墙 -围护结构名称 备注 楼板 外窗 ，1.3.3 新风量 根据错误!未找
6、到引用源。错误!未找到引用源。，公共建筑设计新风量见错误!未指定书签。所示：房间设计新风量表 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。房间类型 新风量()办公室 超市门厅 超市 综合服务用房 -第2章 夏季冷负荷计算 2.1 空调冷负荷计算 在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗（失）热量。在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷。空调房间或区域的夏季冷负荷，应根据各项得热量的种类和性质以及空调房间或区域的蓄热特性分别进行计算。空调房间或区域夏季计算得热包括：.通过围护结构传入的热量；.透过外窗
7、进入的太阳辐射热量；.人体散热量；.照明散热量；.设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；.物料的散热量；.渗透空气带入的热量；.伴随各种散湿过程产生的潜热量。2.2 负荷范例 典型房间三层物业办公室平面图如错误!未指定书签。所示：-图 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。典型房间平面图 2.2.1 温差传热形成的冷负荷 外围护结构逐时冷负荷()可按式()计算：)(nttKFQ()式中 传热系数，（）；计算面积，；计算时刻，；温度波的作用时刻，；作用时刻下的冷负荷计算温度；负荷温度的地点修正值；室内计算温度，。-内围护结构逐时冷负荷可按式错误!未指定书签。计算：)(nwpttKFQ()式中
8、夏季空调室外计算日平均温度，。外窗逐时冷负荷可按式错误!未指定书签。计算：)(nttaKFQ()式中 计算时刻下的冷负荷温度；地点修正系数，上海取；玻璃窗的传热系数；窗框修正系数。温差传热形成的冷负荷详细计算见错误!未找到引用源。至表所示。北外墙冷负荷表 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。物业办公室北外墙 ()()()-南外墙冷负荷 表 错误!未指定样式名。物业办公室南外墙 ()()()东外墙冷负荷 表 错误!未指定样式名。物业办公室东外墙 ()()()西外墙冷负荷 表 错误!未指定样式名。物业办公室西外墙 ()()-()屋面冷负荷 表 错误!未指定样式名。物业办公室屋面 ()()()南外
9、窗冷负荷 表 错误!未指定样式名。物业办公室南外窗 ()()()北外窗冷负荷 表 错误!未指定样式名。物业办公室北外窗 ()()()-2.2.2 透过玻璃窗太阳辐射形成的冷负荷 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷，按式错误!未指定书签。计算。nzdgJXXFXQ ()式中 窗的构造修正系数，取；地点修正系数，取；内遮阳系数，取；计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度。典型房间辐射冷负荷列于错误!未指定书签。与表中：南外窗辐射冷负荷 表 错误!未指定样式名。南外窗日射 ()北外窗辐射冷负荷 表 错误!未指定样式名。北外窗日射-()2.2.3 照明、设备及人员引起的冷负荷
10、 人体显热散热形成的逐时冷负荷按式错误!未指定书签。计算：TXnqQ1()计算时刻空调区内的总人数，取人；群集系数，取；一成年男子小时显热散热量，取；人体显热散热冷负荷系数。暗装在玻璃罩内荧光灯散热形成的冷负荷按式错误!未指定书签。计算：TNXnnQ01()式中 同时使用系数，可取；玻璃反射及罩内通风状况系数，有散热孔取，无散热孔取；灯具安装功率，办公建筑为；时刻灯具散热的冷负荷系数。人体显热散热形成的冷负荷列于错误!未指定书签。中：人员散热引起的冷负荷表 错误!未指定样式名。-人员散热引起的冷负荷 显热 潜热 合计 办公及电器设备的散热量按式错误!未指定书签。计算：piiaisqsq1,()
11、式中 设备的种类数；第类设备的台数；第类设备的单台散热量。设备形成的冷负荷按式错误!未指定书签。计算：TsXqQ()热源的显热散热量，；时刻灯具散热的冷负荷系数。设备形成的冷负荷见表。设备散热引起的冷负荷表 错误!未指定样式名。-设备冷负荷 ()照明散热形成的冷负荷列于错误!未指定书签。中：设备散热引起的冷负荷表 错误!未指定样式名。照明冷负荷 ()2.2.4 人体散湿形成的潜热冷负荷 计算时刻人体散湿形成的冷负荷按式错误!未指定书签。计算：2qnQ()式中 计算时刻空调区内的总人数；一名成年男子小时潜热散热量，取。典型房间假设人数为人，故每小时人体潜热冷负荷为。-2.2.5 人体散湿负荷 计
12、算时刻的人体散湿量()，可按式错误!未指定书签。计算：gnD001.0()式中 一名成年男子小时散湿量，取。散湿源为名成年男子，群集系数取，计算得。2.2.6 房间总负荷 整个房间的全热冷负荷与湿负荷已汇总于错误!未指定书签。中。由此表可以看出：房间计算冷负荷为；计算湿负荷为；对应的计算时刻可为上午十一点。房间总负荷见表，房间冷负荷与湿负荷汇总表 错误!未指定样式名。项目 计算时刻 传热负荷 辐射负荷 室内负荷 潜热负荷 全热负荷 湿负荷 2.2.7 夏季新风负荷 计算新风负荷()，可按式错误!未指定书签。计算：)(1000RohhMQ()式中：-新风量，；室外空气焓值，；室内空气焓值，。根据
13、已知条件，每人的新风量为（），由焓湿图查得：室外空气焓值为(，），室内空气焓值为(，）。房间设计为人。求得典型房间（物业办公室）的新风负荷为。2.3 负荷汇总 本建筑为上海市虹桥别墅区综合办公楼，建筑层数为地上三层，建筑高度为，建筑面积为，建筑占地面积为，对该办公楼集中式空调系统设计计算，经计算得，该工程设计总冷负荷为，总湿负荷为，总冷指标为 负荷汇总见表，工程总负荷汇总 表 错误!未指定样式名。上海市虹桥别墅区综合服务工程 冷负荷汇总表 楼层 房间 房间面积 工程负荷最大值时刻(点)的各项负荷值 总冷负荷 新风冷负荷 总湿负荷 新风湿负荷 总冷指标 新风量 房间最大负荷 层 超市门厅 综合服
14、务用房 值班室 办公室 层 超市 办公室 办公室 层 物业办公室 办公室 -办公室 办公室 号楼小计 工程合计 -第3章 系统方案及空调设备选择 3.1 空调系统的比较 为了能够选择更为合适的空调系统形式，先对各种空调系统做一了解。由于集中式一次回风系统、风机盘管加独立新风较为常用，所以本设计中的空调方式就通过比较这两种系统来确定。（）两种空调系统适用条件和使用特点 各种空调系统的适用条件和使用特点见表。表 两种空调系统的适用条件和使用特点 空调系统 适用条件 使用特点 全空气系统 房间面积大或多层、多室而热湿负荷变化情况类似；新风量变化大；全年多工况节能。可利用较大送风温差送风；室内散湿量较
15、大。空气水系统 房间面积大但风管不易布置；多层多室层高较低，热湿负荷不一致或参数要求不同；要求调节风量。空调房间较多，房间较小，且各房间要求单独调节温度；空调房间面积较大但主风管敷设困难。（）两种空调系统的比较-现将全空气系统与空气水系统对比如表。表 常用空调系统比较 比较项目 全空气空调系统 空气水空调系统 设备布置与机房 机房面积较大，层高较高。只需要新风空调机房，机房面积小；机组分散布置，敷设各种管线较麻烦。风管系统 空调送回风管系统复杂，占用空间多，布置困难；支风管和风口较多时不易调节风量。放在室内时，有时不接送、回风管；当和新风系统联合使用时，新风管较小。节能与经济性 可实现全年多工
16、况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少冷水机组运行时间；对于热湿负荷变化不一致或是室内参数不同的房间，室内温湿度不易控制且不经济；部分房间停止工作部需空调时，整个空调系统仍要运行，不经济。灵活性大，节能效果好，可根据各室负荷情况自行调节；盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率；无法实现全年多工况节能运行调节。使用寿命 使用寿命长 使用寿命长-安装 设备与风管的安装工作量大，周期长。安装投产快，介于集中式空调系统和单元式空调器之间。温湿控制 可以严格地控制室内温度和相对湿度。对室内温湿度要求较严时，难于满足。3.2 空调系统的初选 根据以上分析比较，本工程建筑首层为综合服务
17、办公厅，二层为超市，三层为物业办公室均属于大空间，但是办公室对设备的噪音要求高，故一层与三层选用空气水系统加独立新风系统，二层采用全空气定风量一次回风低速系统。本工程建筑其他各类房间应面积小，功能不同，且多为办公所用，宜采用空气水系统。3.3 空气水系统设备选择范例 以典型房间（物业办公室）为例：风机盘管加独立新风系统的处理过程以及送风参数计算其夏季处理过程焓湿图如错误!未指定书签。所示：-图 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。夏季风机盘管处理过程焓湿图 室外空气参数 室内空气参数 新风机处理点 风盘处理点 送风状态点 新风处理到室内等焓点与机器露点的交点，其承担室内所有冷负荷以及部分湿负
18、荷。风机盘管承担所有湿负荷。3.3.1 确定新风状态点 由于本层仅有一台新风机，负责处理整层楼的新风负荷。新风机组设计冷量如式错误!未指定书签。所示。设计新风量为经计算，新风机组的设计冷量为。-3.3.2 确定新风机组 选择型号为的排新风机组，其名义风量为，供冷量为。典型房间中分得的风量为，分得冷量为。3.3.3 确定房间总风量 房间设计状态点及余热、余湿和线已知，过点作线与 线相交，交点即送风状态点，于是房间总风量可由SRhhQG这一关系求得。经计算，求得总风量。3.3.4 确定风机盘管处理风量及终状态 由于WFGGG，可求得。风机盘管处理终状态点应处于DS的延长线上，由新回风混合关系DSG
19、GSFFW即可确定点。风机盘管处理空气的过程所需设计冷量就随之确定。经计算，kWQF425.15，hmskgGF391.2823941.0。3.3.5 选择风机盘管机组 考虑机组所需风量、冷量，结合建筑、装修等安装条件，选取四台的卧式暗装风机盘管机组。3.4 全空气系统选择范例 以二楼超市为例：-全空气系统的处理过程以及送风参数计算其夏季及其处理过程焓湿图如错误!未指定书签。所示：图 错误!未指定样式名。错误!未指定顺序。夏季新风机组处理过程焓湿图 室外空气参数 室内空气参数 新回风混合点 送风状态点、分别为室内，室外状态点。设已知室内的冷负荷（包括显热负荷和潜热冷负荷）和湿负荷。根据冷负荷与
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