空调设计项目说明指导书.doc

目录
第一章：工程概况 1
1.1设计概况 1
1.2原始资料 1
第二章：负荷计算 3
2.1 冷负荷计算 3
2.2 湿负荷计算 6
2.3各房间冷负荷、湿负荷表： 6
第三章：空气处理过程 7
3.1 全空气系统 7
3.2一次回风处理过程的计算(以机房为算例) 7
3.3送风量的确定 8
3.4最小新风量的确定 10
3.5确定新，回风混合状态点 11
3.6系统需要的冷量 11

第四章：空调方案的确定 12
4.1空调方案的对比 12
4.2 空调方案的选择 13
第五章:房间气流组织计算 14
5.1空调房间的送风方式及送风口的选型应符合下列要求： 14
5.2 客房气流组织计算如下（以机房为例）： 14
5.3所有房间散流器规格汇总（mm×mm） 15
第六章：风管的水力计算 16
6.1风管的水力计算 16
6.3 水力计算的步骤 17
6.4 水力计算简图 17
6.5风管管水力计算表： 18
第七章：空调设备选择 19
7.1空气过滤器的选择： 19
7.2空气冷却器的选择： 19
7.3空气加热器的选择： 19
7.4空气加湿器的选择： 20
第八章:风机的选择 22
8.1送风机的选择： 22
8.2排风机的选择： 22
8.3新风机的选择： 22
第九章：空调系统的防腐、保温、消声、减振 23
9.1空调系统的防腐 23
9.2空调系统的保温 23
9.3 空调系统的消声 25
9.4 空调装置的防振 25
第十章 ：设计总结 26
第十一章：参考文献 27
附表（负荷表） 28

第一章：工程概况
1.1设计概况
该建筑物是手表装配车间。该建筑面积约360㎡。层高4.2米，窗户高2米，其中一层有三房间。本设计为该建筑设计空气调节。

1.2原始资料
1.2.1 气象资料
汕头地区：纬度23°22′，经度116°41′，海拔41m，
气压：夏季10055Pa。

1.2.2 土建参数
1．  外墙体：按《空调负荷专刊》7号Ⅱ型墙计算:查得传热系数0.54
2．  内墙体：δ=240mm多孔砖
3．  屋面：（见《空调冷负荷专刊》6号Ⅱ型构造）：查得传热系数0.76
4．  地面：[采用地板砖铺地（非保温地面）。
5．  门窗：由施工图上给出：查得传热系数2.5

1.2.1 设计参数
室外计算参数： 夏季空调室外计算干球温度：32.80℃；
夏季空调室外计算湿球温度：27.70℃。
夏季空调日平均温度：29.80℃。
夏季采暖室外计算相对湿度：64% 。
夏季空调大气透明级别：5 。
室内计算参数：室内设计相对湿度φ=55％，室内设计温度t=20℃，
查得关于参数---风速v=0.18～0.3m/s,v=2.5 m/s， 新风量30m3/h.人。

第二章：负荷计算
2.1 冷负荷计算
空气调节区夏季计算得热量，应依照下列各项拟定：
①通过围护构造传入热量；
②通过外窗进入太阳辐射热量；
③人体散热量；
④照明散热量；
⑤设备、器具，管道及其她内部热源散热量；
⑥食品或物料散热量；
⑦渗入空气带入热量。
详细计算办法如下：
①外墙和屋面瞬变传热引起冷负荷
Qc(τ)=AK[(tc(τ)+td)kα kρ-tR] (1.1)
式中 Qc(τ) —— 外墙和屋面瞬变传热引起逐时冷负荷，W；
A —— 外墙和屋面面积，m2；
K —— 外墙和屋面传热系数，W/(m2·℃ )；
tR ——室内计算温度，℃；
tc(τ)——外墙和屋面冷负荷计算温度逐时值，北方以北京为准计算℃；
td ——地点修正值；
kα ——吸取系数修正值，取kα=0.97；
kρ ——外表面换热系数修正值，取kρ=0.94。
②内围护构造冷负荷
Qc(τ)=AiKi(to.m+Δtα-tR) (1.2)
式中 Ki——内围护构造传热系数，W/(m2·℃ )；
Ai——内围护构造面积，m2；
to.m——夏季空调室外计算日平均温度，℃；
Δtα——附加温升。
③外玻璃窗瞬变传热引起冷负荷
Qc(τ) = Cw Kw Aw ( tc(τ) +td -tR) (1.3)
式中 Qc(τ)——外玻璃窗瞬变传热引起冷负荷，W；
Kw——外玻璃窗传热系数，W/( m2 ·℃ )；
Aw——窗口面积，m2；
tc(τ)——外玻璃窗冷负荷温度逐时值，℃；
Cw——玻璃窗传热系数修正值；
td——地点修正值；
④透过玻璃窗日射得热引起冷负荷
Qc(τ) = Cα Aw Cs Ci Djmax C (1.4)
式中 Cα——有效面积系数；
Aw——窗口面积，m2；
Cs——窗玻璃遮阳系数；
Ci——窗内遮阳设施遮阳系数；
Djmax——日射得热因数；
C——窗玻璃冷负荷系数，无因次；
⑤照明散热形成冷负荷
白炽灯 Qc(τ) = 1000 N C (1.5.1)
日光灯 Qc(τ) = 1000 n1 n2 N C (1.5.2)
式中 N——照明灯具所需功率，W；
n1——镇流器消耗功率稀疏，明装时，n1=1.2，暗装时，n1=1.0；
n2——灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.5—0.6；无通风孔时，n2=0.6-0.8；
C——
⑥人体散热形成冷负荷
人体显热散热形成冷负荷
Qc(τ) = qs n φC (1.6.1)
式中 qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；
n——室内所有人数；
φ——群集系数；
C——人体显热散热冷负荷系数；
人体潜热散热引起冷负荷
Qc(τ) = ql n φ (1.6.2)
式中 ql——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W；
n，φ——同式1.6.1。
以101和102房间为算例，其他房间列表给出
依照节能原则查手册拟定屋顶传热系数K=0.6 W/(m·℃ )
0.762(W/㎡·K)

2.2 湿负荷计算
建筑物温负荷重要是由人员湿负荷构成。
人体散湿量 mw1=0.278nφg×10-6 (1.7)
式中 mw1——人体散湿量，kg/s；
g——成年男子小时散湿量，g/h；
n——室内所有人数；
φ——群集系数
人数散湿量

房间
人数
群集系数
g/h
成人男子小时散湿量g/h
湿负荷
kj/h
冷负荷
w
热湿比
Kj/kg
101
3
0.93
140
0.25
1437
43632

202
3
0.93
140
0.24
982

64348
103

15
0.93
140
1.14
5350
15444.2
201
3
0.93
140
0.25
1172
17580

203
3
0.93
140
1.14
5384
17000.5

2.3各房间冷负荷、湿负荷表：
见附表：
第三章：空气解决过程
3.1 全空气系统
3.1.1 全空气解决过程选取
通过一次回风系统和二次回风系统比较选取空气解决过程。
一次回风系统解决流程简朴，操作管理以便，运用于送风温差无严格限制场合。当前在民用建筑空调系统中广为采用。
二次回风系统解决流程较复杂，操作运营管理较繁琐。普通应用在室内温度场规定较高，送风温差较小，风量较大而又不采用再热器空调系统中，如某些工业厂房等。对于干净度规定极高净化车间有时也采用二次回风系统。
以上两种回风方式特点比较，该商场选取一次回风解决过程。

3.2一次回风解决过程计算(以103房间为算例)
（1） i-d图绘制过程图过程

① 在i-d图上找出室内状态点N，室外状态点W；
② 依照所取送风温差画出t等温线，该线与ε线交于点O，O为送风状态点；
③ 过O点作等含湿量线与φ=90%-95%等相对湿度线交于点L；
④ 由NC/NW=Gw/G拟定新风与回风混合状态点C，连接C点和L点。
（2）空气解决流程

图2.2 全空气一次回风系统流程图

3.3送风量拟定
在已知空调房间冷负荷、湿负荷基本上，进而拟定消除室内余热、余湿及维持室内空气设计状态参数所需送风状态和送风量作为选取空调设备根据。
(1) 要想拟定空调系统送风状态和送风量，先要计算出热湿比。依照计算出各个空调房间冷负荷Q和湿负荷D计算出热湿比ε，即
ε= (2.1)
式中：Q——总空气量在解决过程中所得到(或失去)热量，kW；
W——总空气量在解决过程中所得到(或失去)水蒸气量，kg/h.
(2) 在i-d图上依照已知室内空气状态参数拟定室内空气状态点N，过N点作ε
(3) 在i-d图上查得N点和O点焓值h及含湿量d，则送风量G为：
G= 或 G= (2.2)
式中 G——送风量，kg/s；
h——N点焓值，kJ/㎏；
h——S点焓值，kJ/㎏；
d——N点含湿量，g/kg；
d——点含湿量，g/kg；
房间103冷负荷：5.35KW；湿负荷：1.14kg/h
① 计算热湿比ε：ε=Q/W=5.35×3600/(1.141000)= 16894.7kJ/㎏
② 拟定送风状态点：
室内设计状态点N：t=21℃，φ=55％，h=63.4kJ/㎏
过N作ε=16894.7线
假设采用露点送风，取过程线与φ=90％交点L作为送风状态点L
在焓湿图上查得L点：t=10.4℃，：d==8.4g/kg，h=33.3 kJ/㎏
③ 送风量：G=Q/（h-h）=5.35/(63.4-33.3)=0.178kg/s=1478m3/h
④ 校核设计：房间体积为V=514.08m3
换气次数n===3次/h<10 次/h，满足规定，则设计合理。

3.4最小新风量拟定
新风是保障良好室内空气品质核心。空调系统要在满足室内空气品质前提下，应尽量选用较小、必要新风量。否则，新风量过多，将会增长空调制冷系统与设备容量。
拟定最小新风量原则：
（1）稀释人群自身和活动所产生污染物，保证人群对空气品质规定；
（2）保持正压新风量；
（3）总风量10%。
取上述三项最大值来拟定最小新风量
例如:103房间
① 由新风量为g=20m3/h.人，房间人数为n=15人，则Gw=g×n=20×15=300 m3/h；
② 室内正压值为5Pa时，有外窗，房间封闭较好时换气次数为0.65次/时，
房间体积为V=A×H=514m3，则Gw=V·0.65=514×0.65=334.1 m3/h；
③ 由总风量10%， Gw=G×10%=1478.08×10%=147.80m3/h；
取上述三项最大值来拟定最小新风量：Gw=500m3/h。
最小新风量
房间
人群对品质 规定m3/h
5pa正压规定
总风量10%
最小新风量
机房101
60
78.62
41.20
78.62
103
300
334.10
147.81
500
201
60
78.62
32.6
78.62
202
60
78.62
26.43
78.62
203
300
334.10
134.02
334.10

3.5拟定新，回风混合状态点
由NC/NW=Gw/G=500/1478=34%,可用作图法在NW线上拟定点C
C点状态参数：d=10.6g/kg，h=50.6 kJ/㎏

3.6系统需要冷量
Q=G×(h-h)=1.478×(50.6-33.3)=25.570 kw
焓湿图

送风量，新风量汇总
房间
室内冷负荷
w
送风量
m3/h
新风量m3/h
新风比
%
新风冷负荷
w
冷量
w
机房101
1437
412.06
60
12.13
641.479
2023.08
103
5350
1773.08
500
16.91
3207.39
8499.99
201
1172
326
60
10.09
641.479
1794.99

202
982

264.31
60

18.92
641.479
1631.77
203
5383.5
1340

500
18.65
3207.39
8135.33
第四章：空调方案拟定
4.1空调方案对比
4.1.1空调系统分类形式

比较项
定风量全空气空气调节系统
变风量全空气空气调节系统
风机盘管加新风系统

合用空调场合

1、空间较大、人员较多；
2、温湿度容许波动范畴小； 3、噪声或干净度原则高
1、同一种空气调节风系统中，各空调区冷、热负荷变化大、低负荷运营时间长，且需要分
别控制各空调区温度；
2、建筑内区全年需要送冷风；
3、卫生等原则规定较高舒服性空调系统。

空调区较多、各空调区规定单独调节，且建筑层高较低建筑物

长处
全空气定风量系统易于变化新回风比例，必要时可实现全新风送风，可以获得较大节能效果；
控制灵活、卫生、节约电能。
运营和管理都比较容易，施工以便，初投资小
当房间热湿负荷变化时能作出相应调节，并且当一某些房间不再需要空调时可自行调节，节约能源。

缺陷

1、风管占用空间较大
2、系统冷热抵消，不节能
1、系统造价高，比风机盘管加新风系统占据空间大；
2、系统造价高，比风机盘管加新风系统占据空间大
3、末端装置噪音大
设备分散、运营，维修和管理都比较困难，施工复杂，系统形式复杂。

4.2 空调方案选取
依照空调系统使用场合、解决设备、介质种类、空气来源以及各自优缺陷等状况，考虑节能、满足卫生规定、补充局部排风所需风量，保持空调房间正压规定等因素，选取采用定风量全空气空气调节系统。

第五章:房间气流组织计算
5.1空调房间送风方式及送风口选型应符合下列规定：
气流分布计算任务:选取气流分布形式，拟定送风口形式、数目和尺寸，使工作区风速和温差满足设计规定。工作区流速：舒服性空气调节室内冬季风速不应不不大于0.2m/s ，夏季不应不不大于0.3m/s ，工艺性空气调节工作区风速宜采用 0.2 ~0.5m/s 。送风口出流速度u0值应考虑高速气流通过风口所产生噪声，因而在规定较高房间应取较低送风速度，普通取值范畴为 2 ~5m/s 。排（回）风口风速普通限制在4m/s如下，在离人较近时应不不不大于 3m/s 。考虑到噪声因素，在居住建筑内普通取2m/s ，而在工业建筑内可不不大于4m/s 。
普通可以采用散流风口或条缝型风口等侧送风，有条件时，侧送气流宜贴附；工艺性空气调节房间，当室温容许波动范畴≤0.5℃时，侧送气流宜贴附。有吊顶可以运用时，应当依照房间高度及使用场合对气流规定，分别采用圆形、方行和条缝型和孔板送风当单位面积送风量较大，并工作区内规定风速较小或区域温度规定严格时，应当采用孔板送风。较大公共建筑和室温容许波动范畴≧±1℃高大厂房，可以采用喷口或旋流送风口送风。在该饭店送风方式选取侧送风。在此处采用单独新风系统供应室内。 。

5.2 客房气流组织计算如下（以房间103为例）：
将房间103，均划提成4×5.1方区，将散流器设立在方区里。
以房间103为例：由G=2186.88 m3/h 管道流速V= 4.75m/s A=12m H=4.2m
室内无风感，取室内风速0.207 m/s 查《空气调节设计手册第二版》表5-7得出：选用圆形散流器φ200

5.3所有房间散流器规格汇总（mm×mm）
机房101： φ200 1个
房间201：φ200 1个
房间203：φ200 4个
第六章：风管水力计算
6.1风管水力计算
风管水利计算原理及根据如下：
（1）风管沿程压力损失 可按下式计算：
（9.2-1）
—单位管长沿程阻力，；
—风管长度，m；
其中单位管长沿程阻力可按下式计算：
（9.2-2）
—摩擦阻力系数；
—空气密度，；
—风管当量直径m；
（2）风管局部压力损失
（9.2-3）
—局部阻力系数；
—风管内局部压力损失发生处得空气流速，m/s；
—空气密度，

6.2水力计算环节
1）、对各管段进行编号，标出管段长度和各送风点风量。
2）、选取最不利环路。
3）、依照各管段流量，最不利环路（最远环路）上各管段断面尺寸和局部摩擦阻
力，求出各管段阻力。
4）、最不利环路和近来环路不衡率计算：X≤15%才符合规定。
6.3水力计算简图

送风简图

排风简图
6.5风管管水力计算表：

第七章：空调设备选取
空调机组选取
格力组合式空调机组可依照顾客规定提供各种功能段组合，可广泛应用于电子仪表、精密机械制造、纺织、化工、卷烟、制药、食品、电站等工业性空调场合，也合用于商业大厦、饭店、超市、影剧院、展览中心、体育馆、商场、宾馆、办公大楼等商用及民用大中型公共建筑空调场合。
依照设计参数规定，总风量G=4177.2 m3/h，机组总冷量37.65KW，该建筑选用格力组合式空调机组，该机组型号为GZK1010H
该机组风量G=5658 m3/h，回风工况冷量范畴(Kw)为26~59，新风工况冷量范畴(Kw)为59-126；送风余压(Pa)为200~600 ;机组供冷量为42KW，采用六排冷却器， 压降为200Pa；机组供热量为76KW，压降为120Pa.

机组加湿功能段普通配备湿膜加湿，其压降为1178Pa.
湿膜加湿器是一种采用表面水分子自然蒸发而对空气进行加湿设备，供水量约为加湿量3倍。原则工况：供水20℃，进风空气干球40℃，相对湿度15％。

机组规格
风速相应机组风量(m3/h)
回风工况冷量范畴(Kw)
新风工况冷量范畴(Kw)
送风余压
2(m/s)
2.25(m/s)
2.5(m/s)
2.75(m/s)
3(m/s)
1010
4526
5092
5658
6224
6789
26-59

第八章:风机选取
8.1送风机选取：
1总送风量G=4934.9 m3/h
2总送风风压：H=风管阻力+设备压降=174.3+400+164.4+149+177=1064.7 Pa
依照上述条件，选用T4-72No6-1离心通风机
该通风机流量：6352 m3/h 余压1142 Pa 传送方式A 转速2900
8.2排风机选取：
1总送风量G=4157.7 m3/h
2总送风风压：H=风管阻力= 259.7 Pa
依照上述条件，选用T4-72No4.6-6离心通风机
该通风机流量：4440 m3/h 余压519 Pa 传送方式A 转速1450
8.3新风机选取：
1总送风量G=777 m3/h
2总送风风压：H=过滤器= 400 Pa
依照上述条件，选用T4-72No3-1离心通风机
该通风机流量：794 m3/h 余压389 Pa 传送方式A 转速1450

第九章：空调系统防腐、保温、消声、减振
9.1空调系统防腐
在管道外壁涂刷防锈漆，或者其他保护材料。

9.2空调系统保温
9.2.1 保温类型
  保热：热水系统，蒸汽管道等；
保冷：新风系统风管，冷冻水供回水管等；
9.2.2  保温目
  （1）为了避免空调系统因冷、热损耗大，导致经济上不合理；
（2）为了避免由于冷、热损失，使介质温度达不到规定温度，因而不能保证室内参数；
（3）为了避免当管道穿过室内参数规定严格空调房间，而管道散出冷热量对室内参数影响不利；
（4）为了避免管道冷表面结露。
9.2.3 空调系统使用保温材料
 惯用保温材料有：岩棉、离心玻璃棉、橡塑海绵、阻燃聚乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料等.

种类
密度
kg/m3
导热系数
w/m-K
吸水率
g/100cm2
透湿系数
g/m2-s-Pa
防火性能
参照价格
元/m2
备注
岩棉
100
0.038
83.3
1.3x10-5
不燃烧
板材600
管壳900
防水防腐性较差
离心玻璃棉
48
0.031-0.038
25(%随重量增长)
4x10-5
不燃烧
棉毡750
管壳1250

橡塑海绵
87
0.038
0.4
-
阻燃性
FV-0级
11000

阻燃聚乙烯泡沫塑料
22
0.031
0.05
4x10-11
离火自息
900
损害环境
硬质聚氨酯泡沫塑料
33
0.018
0.8
2.2x10-7
可燃，加阻燃剂后离火2s内自息
2500
损害环境
抗老化性能差
在本空调系统中：风管使用玻璃棉，机房水管使用橡塑，除机房外系统水管使用玻璃棉。

9.3 空调系统消声
空调系统中重要噪声源是通风机。通风机噪声产生和许多因素关于，特别与叶片形式、片数、风量、风压等参数关于。风机噪声是由叶片上紊流而引起宽频带气流噪声以及相应旋转噪声，后者可由转数和叶片数拟定其噪声频率。在通风空调所用风机中，按照风机大小和构造不同，噪声频率大概在 200 ～ 800Hz （即重要噪声处在低频范畴内）。因此，可以在新风机组出口处安装一种共振型消声器以达到消除低频噪声目。
空调系统噪声源除风机外，尚有由于风管内气流压力变化引起钢板振动而产生噪声。特别当气流遇到障碍物（如阀门）时，产生噪声更大。在高速风管中这种噪声不能忽视，而在低速系统中，由于管内风速选定已考虑了声学因素因此可不必计算。此外，由于出风口风速过高也会有噪声产生，因此在气流分布中都恰当限制出风口风速。

9.4 空调装置防振
空调系统噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物构造和基本进行传播。而要削弱由机器传给基本振动，只能消除它们之间刚性连接。即在振源和它基本之间安设避振构件（如弹簧减振器或橡皮、软木等），可使从振源传到基本振动得到一定削弱。

第十章 ：设计总结
通过本次课程设计，我学到了诸多知识，诸多在课堂上容易被咱们忽视知识，我设计是贵阳市某三层办公楼空调设计在设计过程中，我通过了气象资料查询，冷热负荷计算，风口计算，风机盘管等设备选取，尚有系统选取，风管和水管水力计算，CAD绘图等。在这次设计中，我深刻理解到了对一栋楼空调系统并没有咱们刚开始想象这样简朴，通过这三个多星期努力，终于完毕了这次办公楼空调系统设计，虽然还存在诸多问题，诸多不合理地方，但我相信通过来年毕业设计，一定能较好设计出一套空调系统，在这次设计中，我遇到了诸多困难，但是通过和同窗之间互相探讨，使我较好解决了诸多问题，也使我明白了，诸多东西都要通过自己实践才干得到答案。感谢负责这次设计教师，感谢您耐心为咱们解答疑问。

第十一章：参照文献
[1] GB50019-，采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2] GB/T50114-，暖通空调制图原则[S].
[3] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中华人民共和国建筑工业出版社，1993.
[4] 赵荣义.简要空调设计手册[M].北京：中华人民共和国建筑工业出版社，1998.
[5] 建筑工程惯用数据系列手册编写组.暖通空调惯用数据手册[M].第二版，北京：中华人民共和国建筑工业出版社，.
[6] 杨昌智，刘广大，李念平.暖通空调工程设计办法与系统分析[M].北京：中华人民共和国建筑工业出版社，.
[7] 李娥飞.暖通空调设计与通病分析[M].第二版，北京：中华人民共和国建筑工业出版社，.
[8] 赵荣义等.空气调节[M].第四版，北京：中华人民共和国建筑工业出版社，.
[9] 黄翔.空调工程[M].北京：机械工业出版社，.

附表（负荷表）