暖通空调专业课程设计.docx

空气调整课程设计说明书课题名称：济南市某街道办公楼空调系统 学生学号： 专业班级： 建筑环境和能源应用工程 学生姓名： 蔡世坤 学生成绩： 指导老师： 崔 鹏 老师职称：设计日期： _ 1月_第一章 设计资料41.1设计题目41.2设计基础参数41.2.1室外参数41.2.2 土建参数5第二章 负荷计算62.1负荷计算基础公式62.1.1外墙、屋顶瞬变传热冷负荷62.1.2内围护冷负荷72.1.3外窗玻璃瞬变传导得热形成冷负荷72.1.4玻璃窗日射得热形成冷负荷82.1.5设备散热冷负荷82.1.6灯光照明散热形成冷负荷82.1.7人体散热形成冷负荷9第三章 空调方案确定和设备选型17第四章 夏季空调过程设计204.1送风状态确定204.2汇总于下表214.3送风量计算224.4新风量计算224.5总排风量计算23第六章 房间气流组织计算266.1气流组织计算26第七章 部署风管、进行风管水力计算，水管水力计算287.1风管部署287.2风道设计及水力计算29参考文件32摘要本设计是济南市某街道办公楼空调工程设计，依据此楼功效要求，本建筑需要夏季提供冷负荷。以长远利益为出发点，努力争取达成技术可靠，经济合理，节能环境保护、管理方便，功效调整灵活性及使用安全可靠。在比较多种方案可行性及水系统形式后，此工程设计采取风机盘管加独立新风系统；水系统采取一次泵、双管制系统：为满足整栋大楼需求，而且为了在运行过程中节能，本设计冷热源采取风冷热泵模块机组。依据夏季空调计算负荷依次选择机组、末端设备、新风机组、风口，最终还要对空调系统设备和管路采取消声、防振和保温等方法。第一章 设计资料1.1设计题目济南市某街道空调工程设计1.2设计基础参数1.2.1室外参数纬度：28.13 度经度：112.55度海拔高度：68mAS冬季大气压力：1018.3 pa夏季大气压力：995.6 pa冬季通风室外计算干球温度：3.5冬季空调室外计算干球温度：-0.8夏季通风室外计算干球温度：32.2夏季空调室外计算干球温度：36.5夏季空调室外计算湿球温度：29夏季空调室外计算日平均温度：32.5 冬季空调室外相对湿度：90%夏季通风室外相对湿度: 63%冬季室外平均风速：2.4m/s夏季室外平均风速：2.4 m/s1.2.2 土建参数1外墙参数： 经过查资料，选择23号外墙，其基础结构为：1、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆；2、砖墙；3、保温层为硬质聚氨酯板； =50mm，K=0.51 W/( ), 衰减系数B=0.19,延迟时间为8h.2内墙参数： 选择10号墙砖, =140mm，K=1.78 W/( ),衰减系数为0.29 , 延迟时间为7h. 3屋面参数:选择10号保温层面，基础结构，1、混凝土板；2、架空层；3、防水层；4、找平层；5、找坡层；6、加气混凝土7、保温层8、钢筋混凝土屋面板。其中保温层为挤塑聚苯板，=40mm，K=0.59 W/( ), 衰减系数为0.22，延迟时间为8h。4楼板参数: 选择3号钢筋混凝土楼板，由面层、钢筋混凝土楼板、吊顶空间、钢板网抹灰、浊漆组成。 5外窗参数: 选择6mm厚度单层铝合金框架玻璃窗传热系数K=3.3 W/( )，内遮阳系数Cn=0.5，地点修正系数：南面北面，东面和西面，遮挡系数。第二章 负荷计算2.1负荷计算基础公式内墙、內窗、地板等其邻室为空调房间时，其室温基数差小于3时，不计算冷负荷。所以负荷计算时，室温基数差小于3全部不用考虑楼板和内墙传热。2.1.1外墙、屋顶瞬变传热冷负荷 依据实用供热空调设计手册得，在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引发逐时冷负荷可按式2.1计算。（公式 0.1）式中： 计算时间，h； 围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用，温度波传到内表面时间延迟，h； 温度波作用时间，即温度作用于围护结构外表面时刻，h； 围护结构传热系数，； 围护结构计算面积，m2； 作用时刻下，围护结构冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，； 负荷温度地点修正值，+1； 室内设计温度，。2.1.2内围护冷负荷因为相邻空间通风良好，临室发烧量极少，仅因为温差形成内围护冷负荷，属于稳定传热，依据参考资料1可得计算公式2.2。（公式 0.2）式中：围护结构传热系数，； 围护结构计算面积，m2； 夏季空调室外计算日平均温度，； 室内设计温度，。2.1.3外窗玻璃瞬变传导得热形成冷负荷 在室内外温差作用下, 玻璃窗瞬传热形成冷负荷可按式2.3计算。（公式 0.3）式中：窗玻璃传热系数，； 窗计算面积，m2； 计算时刻下冷负荷温度，； 地点修正系数，； 室内设计温度，； a窗框修正系数。2.1.4玻璃窗日射得热形成冷负荷 透过玻璃窗进入室内日射得热形成逐时冷负荷按式2.4计算。 （公式 0.4）式中： 窗结构修正系数； 地点修正系数； 内遮阳系数； 计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射冷负荷强度，。2.1.5设备散热冷负荷（公式 0.5）式中：F空调区面积，m2。 qf电器设备功率密度，W/m2。2.1.6灯光照明散热形成冷负荷 白炽灯散热形成冷负荷根据式2.6计算。 （公式 0.6）式中：同时使用系数，因为缺乏实测数据，取=0.60.8； 计算时刻，h； 开灯时刻，h； 从开灯时刻算起到计算时刻连续时间，h； 时刻灯具显热散热冷负荷系数； 照明灯具所需功率，缺乏数据时，可依据空调使用面积推算功率指标W。2.1.7人体散热形成冷负荷 人员冷负荷包含人员显热和潜热部分，显热部分需要进行逐时计算，而潜热因为改变范围较小，按稳定传热计算。依据参考资料得：a. 人体显热形成计算时刻冷负荷根据公式2.7计算公式。（公式 0.7）式中：不一样室温和劳动性质时一名成年男子小时显热散热量，W； 计算时刻空调区内总人数； 群集系数； 计算时刻，h； 人员进入空调区时刻，h； 从人员进入空调区时刻算起到计算时刻连续时间h； 时刻人体显热散热冷负荷系数。b. 人体散湿形成潜热冷负荷（W）计算公式：（公式 0.8）式中：不一样室温和劳动性质时一名成年男子小时潜热散热量，W； 计算时刻空调区内总人数； 群集系数。济南市在西安市修正+1101房间负荷计算南墙冷负荷：时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00tc()31.831.831.832.032.332.933.634.234.9t+1tc()32.832.832.833.033.333.934.635.235.9tR26K0.45A10.8Qc()28.07 28.07 28.07 28.90 30.13 32.61 35.50 37.98 40.87 南窗冷负荷：时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00tc()31.031.732.333.033.433.733.833.633.4tR26K2.4A4.8Qc()57.665.6672.5880.6485.25 88.70 89.86 87.55 85.25 南外窗日射负荷时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00CLQ0.300.400.510.530.670.680.650.440.39Ca0.75Aw4.8Cs0.78Ci0.6Djmax243Qc()122.82 163.76 208.80 216.99 274.30 278.40 266.11 180.14 159.67 西外墙冷负荷时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00tc()34.234.033.833.833.934.134.434.935.7t+1tc()35.235.034.834.834.935.135.435.936.7tR26K0.43A21.6Qc()85.4583.5981.7381.7382.6684.5287.3191.9599.38照明散热冷负荷时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00CLQ0.40.720.770.810.830.850.870.890.9n11n20.6N232Qc()55.68 100.22 107.18 112.75 115.54 118.32 121.10 123.89 125.28 室内人员散热冷负荷时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00CLQ0.460.780.830.860.880.890.910.920.93qs60.5n50.90125.24 212.36 225.97 234.14 239.58 242.30 247.75 250.47 253.19 ql73.3329.85329.85329.85329.85329.85329.85329.85329.85329.85Qc()455.09 542.21 555.82 563.99 569.43 572.15 577.60 580.32 583.04 101房间各负荷汇总表时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00南墙28.07 28.07 28.07 28.90 30.13 32.61 35.50 37.98 40.87 西墙85.4583.5981.7381.7382.6684.5287.3191.9599.38外窗57.665.6672.5880.6485.25 88.70 89.86 87.55 85.25 窗日照122.82163.76208.8216.99274.3278.4266.11180.14159.67人体455.09542.21555.82563.99569.43572.15577.6580.32583.04照明55.68100.22107.18112.75115.54118.32121.1123.89125.28累计804.71983.511054.1810851157.311174.71177.481101.831093.49102-108房间各负荷汇总表时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00南墙28.07 28.07 28.07 28.90 30.13 32.61 35.50 37.98 40.87 外窗57.665.6672.5880.6485.25 88.70 89.86 87.55 85.25 窗日照122.82163.76208.8216.99274.3278.4266.11180.14159.67人体455.09542.21555.82563.99569.43572.15577.6580.32583.04照明55.68100.22107.18112.75115.54118.32121.1123.89125.28累计719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.49109房间各负荷汇总表时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00南墙28.07 28.07 28.07 28.90 30.13 32.61 35.50 37.98 40.87 东墙85.4583.5981.7381.7382.6684.5287.3191.9599.38外窗65.4865.6672.5880.6485.25 88.70 89.86 87.55 85.25 窗日照122.82163.76208.8216.99274.3278.4266.11180.14159.67人体455.09542.21555.82563.99569.43572.15577.6580.32583.04照明88.68100.22107.18112.75115.54118.32121.1123.89125.28累计935.561065.521158.241284.411305.241358.151358.151335.851315.25110-112.114.115房间各负荷汇总表时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00北墙85.4583.5981.7381.7382.6684.5287.3191.9599.38外窗57.665.6672.5880.6485.25 88.70 89.86 87.55 85.25 窗日照122.82163.76208.8216.99274.3278.4266.11180.14159.67人体455.09542.21555.82563.99569.43572.15577.6580.32583.04照明55.68100.22107.18112.75115.54118.32121.1123.89125.28累计776.64955.441026.111056.11127.181142.091141.981063.851052.62113房间各负荷汇总表时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:00北墙170.9167.18163.46163.46165.32169.04174.62183.9198.76外窗115.2131.32145.16161.28170.5177.4179.72175.1170.5窗日照245.64327.52417.6433.98548.6556.8532.22360.28319.34人体910.181084.421111.641127.981138.861144.31155.21160.641166.08照明111.36200.44214.36225.5231.08236.64242.2247.78250.56累计1553.281910.882052.222112.22254.362284.182283.962127.72105.24各房间负荷汇总表房间号一层房间湿负荷时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:000.49101804.71983.511054.1810851157.311174.71177.481101.831093.490.49102719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49103719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49104719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49105719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49106719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49107719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49108719.05899.92972.451003.271082.151090.181056.251105.251093.490.49109935.561065.521158.241284.411305.241358.151358.151335.851315.250.49110776.64955.441026.111056.11127.181142.091141.981063.851052.620.49111776.64955.441026.111056.11127.181142.091141.981063.851052.620.49112776.64955.441026.111056.11127.181142.091141.981063.851052.620.491131553.281910.882052.222112.22254.362284.182283.962127.72105.240.98114776.64955.441026.111056.11127.181142.091141.981063.851052.620.49115776.64955.441026.111056.11127.181142.091141.981063.851052.620.49门厅855.15895.25925.25102.53962.111025.251056.23986.25961.262.95房间号二层房间湿负荷时间9：:0010：:0011：:0012：:0013：:0014：:0015：:0016：:0017：:000.49201903.51125.521205.511256.111324.211356.581389.531305.581283.580.49202905.521025.541105.651225.561262.521295.451272.521220.41195.240.49203905.521025.541105.651225.561262.521295.451272.521220.41195.240.49204905.521025.541105.651225.561262.521295.451272.521220.41195.240.492051811.042051.082211.32451.122525.042590.92545.042440.82390.480.98206905.521025.541105.651225.561262.521295.451272.521220.41195.240.49207905.521025.541105.651225.561262.521295.451272.521220.41195.240.49208905.521025.541105.651225.561262.521295.451272.521220.41195.240.49209950.251152.411258.251283.121345.251386.251393.251423.561410.520.49210910.251056.281125.651175.561208.251256.251286.251298.251274.250.49211910.251056.281125.651175.561208.251256.251286.251298.251274.250.49212910.251056.281125.651175.561208.251256.251286.251298.251274.250.492131820.52112.562251.32351.122416.52512.52572.52596.52548.50.98楼梯间450.58525.44592.54608.25656.25698.15702.25697.25710.230.49214910.251056.281125.651175.561208.251256.251286.251298.251274.250.49215910.251056.281125.651175.561208.251256.251286.251298.251274.250.49门厅352.2365.25381.56369.25421.25458.25421.25423.25395.251.96第三章 空调方案确定和设备选型空调系统分类方案确定空调系统按负担室内空调负荷所用介质分类，可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂式系统。 一、全空气系统是指室内空调负荷全部由处理过空气负担。 系统适用性： 1、建筑空间大，易于部署风道； 2、室内温、湿度、洁净度控制要求严格； 3、负荷大或潜热负荷大场所。 二、全水系统是指室内空调负荷全部由水来负担。 系统适用性： 1、建筑空间小，不宜于部署风道； 2、不需通风换气场所。 三、空气-水系统是指室内空调负荷由空气和水共同负担。 1、室内温、湿度要求通常场所； 2、层高较低场所； 3、冷负荷较小、湿负荷也较小场所。 四、冷剂式系统是指空调房间负荷由制冷剂直接负担。 1、空调房间部署分散；2、要求灵活控制空调使用时间；3、无法集中设置冷热源。全空气一次回风系统空调机组送风量是恒定，系统夏季冷量由室内冷负荷、新风负荷和再热负荷组成，对于送风温差无严格要求舒适性空调，如采取大温差送风即露点送风一次回风系统，可不需要消耗再热量，所以可节省能耗。但送风温差过大，往往会造成送风口解霜现象，为避免这类现象发生，采取一次回风空调系统需利用再热来处理送风温差受限制问题，即为了确保必需送风温差，一次回风系统在夏季需要再热，从而产生冷热抵消现象风机盘管加新风系统是空气-水系统一个关键形式，也是中国民用建筑中采取最普遍一个空调方法，它投资少，使用灵活和节省建筑空间等优点被广泛应用于各类建筑中。该系统含有以下特点：本设计为培训中心，经过对上述空调系统分析，本设计采取空气-水系统。新风系统形式采取分楼层水平式，每层设置新风系统，采取风机盘管加新风系统，新风处理方法不一样，对室内空气品质有很大影响。风机盘管加新风系统空气处理方法有：（1）新风处理到室内状态等焓线，不负担室内负荷；（2）新风处理到低于室内空气焓值，并低于室内空气含湿量，负担部分室内负荷。这里选择不负担室内冷负荷方案，在每层空调机房处设置一新风处理机组，负担新风负荷，新风不和风机盘管回风混合，新风口单独送风。第四章 夏季空调过程设计4.1送风状态确定空气水系统是由空气和水共同来负担空调房间冷、热负荷系统，除了向房间内送入经过处理空气外，还在房间内设有以水作为介质末端设备对室内空气进行冷却或加热。新风将不在负担室内负荷，将新风处理到室内空气焓值，而风机盘管负担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。 气水系统送风状态确实定可在i-d图上进行，具体步骤以下： 1）在i-d图上找出室内状态点N，室外状态点W。 2）依据计算出来室内冷负荷Q和湿负荷W求出,过N点作线和=90%相交，即得送风点S。 3）依据等焓线，由新风处理后机器露点相对湿度定出D点。 4）依据N、S两点确定房间总风量。 5）依据新风比确定风机盘管处理风量即终状态。其中，人体散湿量 Mw =0.278ng10-6 Mw 人体散湿量，kg/s； g c成年男子小时散热量，g/h。 4.2汇总于下表 热湿负荷和热湿比 最大冷负荷人数成年男子小 时散湿量湿负荷热湿比 房间编号Qci(W)n(人)g（g/h）Mwi（g/s）i（kJ/kg） 1011157.3151090.1369852102至1081105.2551090.13699621091358.1551090.13610255110、111、112、114、1151142.0951090.13697581132868.41101090.27210355门厅458.2511090.027102352011389.5351090.13611025202至2081295.4551090.136112562052590.9101090.272118652091423.5651090.13611478210、211、212、214、2151298.2551090.136116262132596.5101090.272113654.3送风量计算 送风量计算公式为： Ms送入房间风量，kg/s； Qc()全热冷负荷，KW； hR室内空气比焓，kJ/kg； hs送风比焓，kJ/kg。 4.4新风量计算4.3.1 人员所需新风量计算公式为： 式中 n每个房间人数； gw没人所需新风量，m3/人h。4.3.2为维持房间正压所需新风量计算公式为： 式中 N换气次数，/h； V房间体积，m3；新风量取二者中最大值。各房间总风量、新风量以下表4.5总排风量计算 房间编号新风量排风量kg/sm3/skg/sm3/s1010.050.040.040.03102至1080.050.040.040.031090.050.040.040.03110、111、112、114、1150.050.040.040.031130.100.080.070.06门厅0.010.0080.0070.006一楼总0.8010.6750.5610.4732010.050.040.040.03202至2080.050.040.040.032050.100.080.070.062090.050.040.040.03210、211、212、214、2150.050.040.040.032130.100.080.070.06二楼总0.850.7080.5950.496第五章 空调制冷设备选型5.1 新风机组选型 一层二层采取空气水风机盘管系统，对新风机组进行选型。一层负担总新风量为1985m3/h，负担新风冷量为15.2KW，所查得型号为ZKD 3-X二层负担总新风量为m3/h，负担新风冷量为15.8KW，所查得型号为ZKD 3-X5.2风机盘管选型对于该系统，风机盘管冷负荷即为室内冷负荷，风机盘管所负担风量为送风量-新风量。以前室房间为例，该房间冷负荷为1583.53W，风机盘管所负担风量为负担风量为315m3/h。查得风机盘管型号为FP34。 各房间风机盘管型号房间编号风机盘管型号 101FP - 34WA 102至108FP - 34WA 109FP - 34WA 110、111、112、114、115FP - 34WA 113FP - 68WA 门厅FP - 34WA 201FP - 51WA 202至208FP - 34WA 209FP - 51WA 210、211、212、214、215FP - 34WA 213FP - 68WA 第六章 房间气流组织计算6.1气流组织计算采取散流器平送气流组织形式，径向贴附散流器，送出气流为贴附于顶棚射流，回风口部署在房间下部。因散流器服务长宽比大于1.25时，采取矩形散流器。散流器中心和侧墙距离大于1m。房间尺寸为7.243.6（长宽高），（以901房间为例）。（