暖通空调课程设计说明书.docx

目录任务书31设计题目72设计依据73工程概述及设计要求73.1建筑概况73.2围护结构参数73.3 动力及能源资料83.4 设计范围93.5设计参数93.5.1室外设计参数93.5.2室内设计参数9室内设计参数表94.负荷计算114.1夏季冷负荷计算114.1.1夏季冷负荷计算方法114.1.2夏季冷负荷的计算公式114.1.3夏季冷负荷的计算过程124.2夏季湿负荷计算174.3冬季热负荷计算184.4冬季湿负荷计算184.5新风量的计算194.6设计指标统计195. 空调系统设计195.1系统的划分195.2空调系统的确定195.3空气处理过程设计205.3.1 K-1-1系统205.3.2 一层101办公室风机盘管系统215.4 空气处理设备235.4.1空气处理设备的选择235.4.2设备及主要材料表245.5 气流组织设计285.6 风管系统水力计算316 冷热源系统366.1 确定冷、热源形式和设备366.1.1 冷水机组选择366.1.2 热水机组选择376.2 确定制冷机组冷却方式，选择冷却设备376.2.1 冷却水量的计算376.2.2冷却塔的选择376.3 冷、热源机房布置376.4 冷却设备布置376.5 冷、热水系统设计386.5.1水系统原理图设计（见图） 6.5.2冷、热水管路系统设计 6.5.3水系统管路 386.5.3 水系统管路阻力计算386.5.4 水泵选择427 卫生间通风437.1 房间通风量计算437.2 换气扇的选择438 防火设计449 保温、防腐、隔振措施459.1 保温设计45保温的厚度要求应该满足公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）的经济绝热厚度要求。保温的材料选择离心玻璃布，还可以起到阻火的作用。459.2 防腐设计459.3 隔振措施45参考文献45任务书课程设计题目 重庆 市某综合楼空调及冷热源工程设计学院城市建设与环境工程学院专业建筑环境与设备工程年级2013级1. 工程概况及原始资料1.1 工程概况本设计为XX市某综合楼空调、冷热源工程设计。该楼为四层建筑，建筑高度：16.3m；建筑总面积：4058.75m2。一层为服务厅、办公、会议室，二层为办公用房，三层为客房标准间，四层为豪华套房。冷热源机房设置在建筑一层。该建筑要求设置全年空调。1.2 建筑资料综合楼建筑平面、立面及剖面工作图一套。围护结构参数围护结构名称材 料厚度(mm)导热系数W/(m.K)屋面传热系数 K=0.49W/(m2K)传热衰减系数=0.16传热延迟时间=12.3h细石混凝土401.51防水卷材40.23水泥砂浆200.93挤塑聚苯板350.042水泥砂浆200.93水泥炉渣200.023钢筋混凝土1201.74外墙传热系数 K=0.56W/(m2K)传热衰减系数=0.34传热延迟时间=9.1h水泥砂浆200.93挤塑聚苯保温板200.03加气混凝土砌块2000.22水泥砂浆200.93地面（保温材料）泡沫混凝土531630200.000.14楼板（放热衰减度f =1.5）面层250.93钢筋混凝土801.74水泥砂浆200.93内墙（放热衰减度f =1.9）水泥砂浆200.93空心砖2000.54水泥砂浆200.93外窗、外门传热系数K=2.70W/(m2K)综合遮挡系数CZ=0.44 隔热金属框中空玻璃窗，框面积占20%6+12+6：6mm高透光LOW-E玻璃；12mm空气间层；6mm透明玻璃。内门单层木门K=2.91W/m2房间类型按楼板和内墙的放热衰减系数f确定。当楼板和内墙分属于相邻的不同类型，房间类型按较轻类型；当楼板和内墙分属于轻和重型，房间类型按中型考虑。1.3 气象资料在夏热冬冷地区，根据指定的城市（如重庆、武汉、九江、芜湖、南京等）确定室外气象资料。1.4 动力及能源资料该建筑位于市区，动力及能源设施完备。动力与照明用电充足。自来水压力为5个表压。天然气可由城市管网供应。该建筑无热水和蒸汽供应。 设计内容2.1综合办公楼、会议室全年空调设计；2.2综合楼空调所需冷、热源设计；2.3卫生间通风设计。 设计要求本专业综合课程设计主要分为空调、冷热源两部分，各阶段具体要求如下：3.1空调设计阶段综合楼空调负荷计算每人独立采用手算方法，进行典型房间空调负荷计算。确定在室人数、设备用电量、照明用电量、新风量、送风量、回（排）风量、供冷量和供热量等，并汇总全楼的相关数据，进而确定空调工程所需的总供冷量、总供热量、总用电量和总用水量等。系统划分与形式选择根据设计要求及负荷计算结果，合理划分空调、通风系统，确定出适用的空调系统形式。空调处理方案的确定和设备选择分系统确定空调系统的处理流程，给出简要的i-d图工况分析。根据各系统的设计风量、冷量、热量及机外余压等技术数据，对比分析，选定适用的空调设备。空调、通风系统布置在工作图上，针对拟定的每一空调或通风系统，就空调风系统及周边水系统或通风系统的布置，确定较优方案。作出空调通风设备、风管、水管简要布置图示。空调、通风房间的气流组织设计根据拟定的空调、通风系统形式，确定其气流组织的送、回风方式；合理布置送、回风口；选定送、回风口的型号与规格。风管水力计算根据设计内容，选择一主要风系统进行水力计算，根据计算结果校核空调机组设计机外余压或选配通风机。空调水系统管路设计根据设计内容，完成平、剖面设计图上的空调供、回水及凝结水管路设计。3.2冷热源及水系统设计阶段冷热源主机选型根据空调冷、热负荷计算及机房情况，分析比较，确定冷热源主机，并进行设计工况条件下，冷热源主机制冷量、供热量的校核。空调冷（热）水系统设计划分空调冷（热）水系统；进行空调冷（热）水系统的水力计算，选择冷（热）水泵；选择和布置膨胀水箱；计算和设计分、集水器；进行水系统方案比较和输送能效计算。完成整个空调冷（热）水系统设计。冷却水系统设计冷却塔置于综合楼屋面。进行冷却水系统的水力计算；选择冷却水泵，选择和校核冷却塔；进行水系统方案比较和输送能效计算。完成整个冷却水系统设计。冷热源机房设计冷热源机房布置在建筑一层内。确定系统调节方案和机房设备布置方案，完成冷热源机房设备布置简图。3.3 综合设计阶段系统的消声与防震针对通风空调及冷热源系统，给出消声、防震的综合技术措施。防腐、保温及防火技术措施针对通风空调和冷热源系统，给出防腐、保温的综合技术措施及防火的技术措施。3.4绘图阶段根据个人负责层（区）的设计内容，绘制通风空调系统平、剖面图，包括设备布置、风管系统和水管系统，要求达到接近施工图的图纸深度。绘制冷热源机房布置和冷却塔布置平、剖面图，要求达到施工图的图纸深度。绘制空调冷、热水系统流程图。绘制节点或安装大样图。要求手工绘制铅笔图，所有图纸应符合房屋建筑制图统一标准和暖通空调制图标准的规定，图纸幅面和张数按设计内容确定，不少于3张。图框和图标栏统一采用下发的建筑工作图所列样式。3.5设计说明书、计算书要求3.5.1 格式要求设计说明书、计算书格式必须按重庆大学课程设计规范化要求执行，包括以下7个方面的规定：内容编排顺序；页面设置；标题及正文字体；章节编号形式；图表格式；参考文献的标注格式；页眉和页脚形式等。所有图表应有编号和名称。3.5.2设计计算要求计算内容按规定的设计内容逐一计算；计算应列出公式、并说明公式中符号代表的意义及单位；采用的计算方法、图表应说明来源；计算过程尽量采用表格形式。 主要设计规范和参考资料：4.1 主要设计规范和标准中华人民共和国国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012中华人民共和国国家标准公共建筑节能设计标准GB50189-2015中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范GB 50016-20144.2主要参考资料何天祺供暖通风与空气调节（第三版）重庆大学出版社2014龙恩深冷热源工程（第三版）重庆大学出版社2013陆耀庆实用供热空调设计手册（第二版）中国建筑工业出版社2008中国建筑标准设计研究所全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调动力中国计划出版社2009顾兴蓥民用建筑暖通空调设计技术措施（第二版）中国建筑工业出版社1995电子部十院空气调节设计手册（第二版）中国建筑工业出版社1996计划与进度安排5.1准备阶段 1天下达设计任务，布置工作内容 0.5天熟悉工作内容和建筑图纸、收集借阅设计资料 0.5天5.2通风空调设计阶段 1周空调负荷计算 1.5天系统划分与处理方案设计 0.5天通风空调设备选择 0.5天空调、通风系统（设备、水管路、风管路）布置 0.5天气流组织设计与风口选择布置 0.5天风管系统水力计算 1天冷凝水管路布置与管径确定 0.5天5.2冷热源及水系统设计阶段 1周冷热源主机选择 1天冷热源机房设备布置 0.5天空调冷（热）水系统流程设计 0.5天冷却塔选型和冷却塔布置 0.5天冷热源机房水系统设计和管路布置 1天水系统水力计算 1天冷（热水）水泵和冷却水泵选型 0.5天5.3综合设计阶段 0.5天通风空调系统消声、防震设计通风空调系统防火设计防腐与保温设计系统控制与调节方案设计5.4绘图阶段 1.5周空调系统平、剖面图 3天绘制冷热源机房水系统原理图 1天冷热源机房及冷却塔布置平、剖面图 2天节点图、安装大样图 1天图例、设备材料表 0.5天5.5整理、装订及形式审查 1 天合计： 课程设计 4周20天 任务下达日期 2016 年 5 月 30 日完成日期 2016 年 6 月 24 日1设计题目重庆市某综合楼空调及冷热源工程设计2设计依据 中华人民共和国国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 50736-2012） 中华人民共和国国家标准公共建筑节能设计标准（GB 50189-2005） 中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范（GB 50016-2014） 中华人民共和国国家标准暖通空调制图标准（GB/T 50114-2010） 重庆大学本科学生课程设计任务书 重庆大学本科课程设计规范化要求3工程概述及设计要求3.1建筑概况本设计为重庆市某综合楼空调、冷热源工程设计。该楼为四层建筑，建筑高度：16.3m；建筑总面积：4058.75m2。一层为服务厅、办公、会议室，二层为办公用房，三层为客房标准间，四层为豪华套房。冷热源机房设置在建筑一层。该建筑要求设置全年空调。3.2围护结构参数 围护结构参数表围护结构名称材 料厚度(mm)导热系数W/(m.K)屋面传热系数 K=0.49W/(m2K)传热衰减系数=0.16传热延迟时间=12.3h细石混凝土401.51防水卷材40.23水泥砂浆200.93挤塑聚苯板350.042水泥砂浆200.93水泥炉渣200.023钢筋混凝土1201.74外墙传热系数 K=0.56W/(m2K)传热衰减系数=0.34传热延迟时间=9.1h水泥砂浆200.93挤塑聚苯保温板200.03加气混凝土砌块2000.22水泥砂浆200.93地面（保温材料）泡沫混凝土5316302000.14楼板（放热衰减度f =1.5）面层250.93钢筋混凝土801.74水泥砂浆200.93内墙（放热衰减度f =1.9）水泥砂浆200.93空心砖2000.54水泥砂浆200.93外窗、外门传热系数K=2.70W/(m2K)综合遮挡系数CZ=0.44 隔热金属框中空玻璃窗，框面积占20%6+12+6：6mm高透光LOW-E玻璃；12mm空气间层；6mm透明玻璃。内门单层木门K=2.91W/m2用到的公式 W/m2 其中： n内表面换热系数8.7W/m2（GB 50736-2012） w外表面换热系数：夏季23.26W/m2，冬季18.56W/m2材料厚度m材料导热系数W/m围护结构传热系数计算表7-1围护结构名称夏季传热系数W/(m2)冬季传热系数W/(m2)外墙0.560.56外窗2.72.7外门2.72.7内墙1.551.55内门2.912.91地面0.650.65楼板3.083.1屋面0.490.493.3 动力及能源资料该建筑位于市区，动力及能源设施完备。动力与照明用电充足。自来水压力为5个表压。天然气可由城市管网供应。该建筑无热水和蒸汽供应。3.4 设计范围根据设计任务分工，本人设计内容为：1）二层201、202办公室，203会议室空调设计；2）四层404双人房、405-1、405-2、405-3豪华套间空调设计；3）一层冷热源机房设计；根据绘图任务分工，本人绘图内容为：一层、四层3.5设计参数3.5.1室外设计参数室外设计参数表台站位置重庆市北纬29.35东经106.33海拔高度 m506.1大气压力 hPa夏季948冬季963.7夏季空调室外计算干球温度 35.5夏季空调室外计算日平均温度 32.3夏季空调室外计算湿球温度 26.5夏季通风室外计算干球温度 28.5冬季空调室外计算干球温度 2.0冬季空调室外计算日平均温度 2.2冬季空调室外计算相对湿度 %82.0冬季通风室外计算干球温度 5.6室外平均风速 m/s夏季1.2冬季0.9室外最多风向夏季NNE冬季NE全年NE3.5.2室内设计参数室内设计参数表房间名称设计温度C设计相对湿度%新风指标m3/(h人)噪声dB（A）备注夏季冬季夏季冬季会议室120242240402040全年空调办公室101242240403040全年空调会议室102242240403040全年空调办公室103242240403040全年空调办公室104242240403040全年空调办公室105242240403040全年空调办公室106242240403040全年空调办公室107242240403040全年空调一层卫生间-自然通风一层走道大厅262050-1045全年空调标准间301242240404035全年空调标准间302242240404035全年空调双人间303242240404035全年空调双人间304242240404035全年空调双人间305242240404035全年空调双人间306242240404035全年空调双人间307242240404035全年空调双人间308242240404035全年空调双人间310242240404035全年空调双人间311242240404035全年空调双人间312242240404035全年空调双人间313242240404035全年空调双人间314242240404035全年空调双人间315242240404035全年空调会议室309242240403040全年空调三层卫生间-机械排风三层走道-自然通风备注：设有卫生间的房间新风量取满足新风指标要求的新风量和卫生间排风量的最大值 三层卫生间自然排风换气次数取5 m3/(h次)3.5.3室内空气设计流速夏季：V0.25m/s (走道V0.3m/s）冬季：V0.2m/s3.5.4其他负荷相关参数负荷相关参数表6-3房间名称劳动强度群集系数 照明负荷密度(W/)电气设备负荷密度(W/)大厅走道静坐0.96400办公室静坐0.961113会议室静坐0.962010客房静坐12054.负荷计算4.1夏季冷负荷计算 4.1.1夏季冷负荷计算方法 本设计采用冷负荷系数法计算冷负荷4.1.2夏季冷负荷的计算公式1） 通过外墙和屋顶形成的冷负荷： 式中 围护结构的传热系数W/(） 围护结构的计算面积 温波作用于围护结构外表面的时刻h 作用时刻下围护结构逐时冷负荷计算温度 空调房间室内设计温度 地点修正温度2） 通过外窗（外门）瞬变传热形成的冷负荷： 式中 窗户的传热系数W/(） 窗户的净面积 玻璃窗温差传热的负荷温差3） 通过外窗（外门）日射得热形成的冷负荷： 式中 夏季日射得热因数最大值W/ 透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数 综合遮挡系数 窗户有效面积4） 通过内围护结构形成的冷负荷： 式中 内围护结构的传热系数W/(） 内围护结构的计算面积 夏季空调室外计算日平均温度 邻室计算日平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值 空调房间的设计温度备注：按设计规范规定当空调房间与邻室夏季温差小于3时，可以不考虑通过内围护结构形成的冷负荷5） 人员散热形成的冷负荷： 式中 人体冷负荷强度系数 人体散热量 室内全部人数 群集系数 不同室温和劳动性质时成年男子散热量6） 照明形成的冷负荷： 式中 设备冷负荷强度系数 照明散热量 镇流器消耗功率系数，明装n1=1.2，暗装顶棚内n1=1.0 灯罩隔热系数，罩上有通风孔n2=0.50.6，无通风孔n2=0.60.8 P照明功率kW7） 设备散热形成的冷负荷： 4.1.3夏季冷负荷的计算过程下面是会议室401的夏季负荷计算过程（房间类型为轻型）备注：四层会议室工作时间供应空调，根据夏季负荷规律取计算时刻为9:0017:00（1） 西南外墙和东南外墙冷负荷：根据该建筑地理位置重庆，查民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012得代表城市上海外墙逐时冷负荷计算温度，已知重庆市地点修正温度=1，即可按公式计算出外墙的逐时冷负荷。西南外墙冷负荷表西南外墙冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tw34.2 33.9 33.7 33.7 33.8 34.1 34.6 35.4 36.4 tn24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 t10.2 9.9 9.7 9.7 9.8 10.1 10.6 11.4 12.4 K0.560.560.560.560.560.560.560.560.56F30.6630.6630.6630.6630.6630.6630.6630.6630.66QCL175.13 169.98 166.55 166.55 168.26 173.41 182.00 195.73 212.9备注东南外墙冷负荷表东南外墙冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tw33.1 33.5 34.5 35.8 37.2 38.5 39.5 40.2 40.6 tn24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 t9.1 9.5 10.5 11.8 13.2 14.5 15.5 16.2 16.6 K0.560.560.560.560.560.560.560.560.56F24.1224.1224.1224.1224.1224.1224.1224.1224.12QCL122.92 128.32 141.83 159.38 178.30 195.85 209.36 218.82 224.22 备注 （2）西南外窗瞬时传热冷负荷：根据该建筑地理位置重庆，查民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012得代表城市上海外墙逐时冷负荷计算温度，即可按公式计算出外窗瞬时传热冷负荷。西南外窗瞬时传热冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tw3232.633.333.934.334.634.634.534.3tn24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 t8.0 8.6 9.3 9.9 10.3 10.6 10.6 10.5 10.3 K2.72.72.72.72.72.72.72.72.7F2.72.72.72.72.72.72.72.72.7QCL58.32 62.69 67.80 72.17 75.09 77.27 77.27 76.55 75.09 备注西南外窗瞬时传热冷负荷表（3）西南外窗日射得热冷负荷：该建筑房间类型为轻型，但对有空调吊顶的办公建筑因吊顶存在使房间热惰性变大，日射得热冷负荷计算时宜按重型考虑。根据该建筑地理位置重庆，查民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012得当地夏季透过标准玻璃外窗的太阳总辐射照度最大值及透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数，已知窗户隔热金属框中空玻璃窗有效面积系数为0.80，综合遮挡系数=0.44，即可按公式算出北外窗日射得热冷负荷。西南外窗日射得热冷负荷表西南外窗日射得热冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Clq0.350.430.50.520.590.580.550.450.4Dj,max480480480480480480480480480Cz0.440.440.440.440.440.440.440.440.44Fc2.162.162.162.162.162.162.162.162.16QCL159.67 196.16 228.10 237.22 269.15 264.59 250.91 205.29 182.48 备注（4）用同样的方法计算西南外门的瞬时传热冷负荷和日射得热冷负荷：西南外门瞬时传热冷负荷表西南外门瞬时传热冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tw3232.633.333.934.334.634.634.534.3tn24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 t8.0 8.6 9.3 9.9 10.3 10.6 10.6 10.5 10.3 K2.72.72.72.72.72.72.72.72.7F121212121212121212QCL259.20 278.64 301.32 320.76 333.72 343.44 343.44 340.20 333.72 备注西南外门日射得热冷负荷表西南外门日射得热冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Clq0.350.430.50.520.590.580.550.450.4Dj,max480480480480480480480480480Cz0.440.440.440.440.440.440.440.440.44Fc9.69.69.69.69.69.69.69.69.6QCL709.63 871.83 1013.76 1054.31 1196.24 1175.96 1115.14 912.38 811.01 备注（5） 屋面冷负荷 屋面冷负荷表8-8屋面冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tw43.0 42.3 41.8 41.4 41.1 41.1 41.2 41.6 42.2 tn24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 t19.0 18.3 17.8 17.4 17.1 17.1 17.2 17.6 18.2 K0.490.490.490.490.490.490.490.490.49F84.4284.4284.4284.4284.4284.4284.4284.4284.42QCL785.95 756.99 736.31 719.76 707.36 707.36 711.49 728.04 752.86 备注（6） 内围护结构冷负荷：取邻室计算日平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值=0，内墙的传热系数K=1.56W/(），内门的传热系数K=2.91W/(），内门的传热系数K=3.08W/(）内围护结构KFCl东北内门32.30242.914.4105.27东北内墙32.30241.5540.96526.95西北内墙32.30241.5524.12310.30 内围护结构冷负荷表（7） 人员散热形成的冷负荷：根据面积算出此办公室一共有34人计算。群集系数取0.96人体散热冷负荷（w）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00q潜3737373737373737q显7171717171717171Cclrt0.460.780.830.860.880.890.910.92n34343434343434