2015暖通空调定稿毕业设计

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摘要

本设计为沈阳塘栖大厦，使用性质是商业办公楼,地下一层，地上六层，总建筑面积是19700平方米。其中地下室为车库，地上一层为酒店餐厅，二层为酒店包厢，三层为KTV包厢，四层为会议室和棋牌室，五层为游泳馆，六层为客房。建筑总高度是28.2米，使用年限是100年。

本设计为沈阳塘栖大厦暖通空调工程设计，拟为之设计合理的中央空调系统，为室内人员提供舒适的工作环境。系统主要采用风机盘管承担空调房间的冷负荷，每个房间的吊顶内安置一到二个风机盘管。新风则通过独立的新风管道送入房间。新风机组吊顶安装，每一层楼安装两台新风机组负担该层所有空调房间的新风负荷。该空调系统的优点是占用建筑面积少，可集中供冷；同时各末端装置有独立的开关和调节功能，各房间的温度可独自调节与控制。空调水系统采用闭式系统,因为它除了不易污染,节省初投资外,还具有很大的节能效果。对于大厅等少数房间采用了全空气一次回风系统。同时地下车库进行了通风排烟的设计。

本设计内容包括：空调冷热负荷计算；空调系统的确定及论证；送风状态参数及送风量的确定；空气处理设备的选型；冷热源的选择及设备选型；气流组织计算；水力计算；其他设备的选择；保温与防腐以及减振和消声等内容。

关键字：空调系统；全空气系统；风机盘管加新风系统；机械通风

Abstract

This design as you start building complex in Shenzhen, is a commercial office building, ground floor, 11 floors, total area is 19700 square meters. Basement garage and commercial goods warehouse, ground to nine floors for Office space, ten layers for large conference rooms and activity rooms, 11 floors the elevator machine room and water tanks. Total building for your building and air conditioning engineering design of building complex in Shenzhen, is proposed for the design of central air conditioning system, for Interior provides comfortable working environment. Main using fan-coil system bear the cooling load of air conditioning in the rooms, placed in the ceiling of each room one or two fan-coil. Fresh air for fresh air through a separate pipe into the room. Air supply unit drop ceiling mount, each floor installation of two air supply unit bears wind load of air conditioning in all rooms. The air conditioning system area of small, central cooling and terminal units with separate switch and adjustment, the room temperature adjustment and control on their own. Chilled water system with closed-system, because it is in addition to difficult to pollution, save investment, also air system. Also for ventilation and smoke exhaust design of underground garage.

The designs include: air conditioning cooling load calculation; identification and demonstration of air conditioning systems; air State parameters and determination of air, air ; choice of cold and ; airflow calculation; ; other equipment choices; and corrosion protection as well as vibration and sound attenuation, and so on.

Keywords: air-conditioning systems air systems; primary air fan-coil system, mechanical

ventilation

目录

第一章 资料采集 ....................................................... 6 1.1前言 ................................................................ 6 1.2设计资料 ............................................................ 6 1.2.1、设计课题名称： ................................................. 6 1.2.2、设计原始资料: .................................................. 6 1.2.3动力与能源资料 .................................................. 8 1.3、设计内容和程序 ..................................................... 8 1.3.1熟悉设计条件及要求、确定初步方案 ................................ 8 1.3.2空调房间热湿负荷计算 ............................................ 8 1.4空气处理过程及方案 ................................................. 10 1.4.1夏季空调过程设计 ............................................... 10 1.4.2空调和制冷方案的确定及设备选择计算 ............................. 10 1.4.3气流组织设计 ................................................... 10 1.4.4消防排烟设计计算 ............................................... 10 1.4.5通风、空调管道的水力计算及风机选择 ............................. 11

1.4.6消声防震 ....................................................... 11 1.4.7空调系统自动控制特点 ........................................... 11 1.4.8绘图 ........................................................... 11 1.5设计说明书 ......................................................... 11 1.5.1前置部分的要求 ................................................. 11 1.5.2主体部份内容的基本要求是 ....................................... 12 1.5.3主要参考文献 ................................................... 13 第二章 方案的比较及论证 ................................................ 14 2.1集中式空调系统的比较 ............................................... 14 2.2方案的选择 ......................................................... 16 2.2.1概况 ........................................................... 16 第三章 空调负荷计算 ................................................... 18 3.1 负荷的计算 ......................................................... 18

3.1.1 冷负荷的计算 ................................................... 18 3.1.2 热负荷的计算 ................................................... 28 3.1.3 湿负荷计算 ..................................................... 30 第四章 空气处理过程 .................................................... 31 4.1新风量的确定方法 ................................................... 32 4.2夏季空气处理过程计算 ............................................... 33 4.2．1全空气系统采用一次回风方式空气处理过程 ........................ 33 4.2．2风机盘管加新风系统的空气处理过程 .............................. 34 第五章 空气处理设备的选择 .............................................. 35 5.1 空调机组的选型 ..................................................... 36

5.1.1全空气处理机组的选择 ........................................... 36 5.1.2新风机组的选择 ................................................. 36 第六章 气流组织设计 .................................................... 37 6.1 送、回风口的选择、布置 ............................................. 37 6.2 送、回风口的选型 ................................................... 38 第七章 空调风管水力计算 ................................................ 39 7.1 计算方法 ........................................................... 39 7.2 计算说明 ........................................................... 40 7.3 计算结果 ........................................................... 40 第八章 空调水系统的设计计算 ........................................... 41 8.1 水系统的分类 ....................................................... 41 8.2 水管的水力计算 ................................................... 44 8.2.1 计算依据 ......................................................... 44 8.2.2 压力损失的构成 ................................................... 44 8.2.3 立管水利计算结果 ............................................... 45 8.3 冷凝水管路系统的设计与管径的确定 ................................... 45

第九章 冷、热源主机的配置方案 .......................................... 47 9.1 制冷机组的选择 ..................................................... 47 9.2 冷却塔的选择 ....................................................... 49 9.3 分水器和集水器的选择 ............................................... 50 9.4 软水器、水箱、定压罐的选择 ......................................... 51 9.5 水泵的选择 ......................................................... 51 9.5.1 冷却水泵的选择 ................................................. 51 9.5.2 冷冻水泵的选择 ................................................. 52 9.5.3 补水泵的选择 ................................................... 52 9.5.4 水泵的配管布置 ................................................. 53 9.6 电子水处理仪的选择 ................................................. 54 第十章 空调系统的消声与隔振 ............................................ 55 10.1 空调风系统的消声 .................................................. 55 10.2 空调装置的防振 .................................................... 55 10.3 消声设备选型 ...................................................... 55 10.4 设备机房噪声控制设计的主要措施 .................................... 55 第十一章 加压送风及防排烟设计 ......................................... 57 第十二章 空调系统的自动控制 ........................................... 59 第十三章 技术经济分析 .................................................. 60 13.1 技术分析 .......................................................... 60 13.2经济分析 .......................................................... 60 第十四章 结论 .......................................................... 61 参考文献 ............................................................... 62 致谢 ................................................................... 63 外文翻译 ............................................................... 64

沈阳塘栖大厦暖通空调工程设计

第一章 资料采集

1.1前言

本设计为沈阳塘栖大厦暖通空调工程设计。建筑是人们生活与工作的场所，随着人民生活水平的提高，人们对建筑内的舒适性要求越来越高，暖通空调的应用越来越广泛，本专业对于人民生活品质的提高有着不可忽视的作用。随着时代的进步，空调的应用也越来月广泛，已不再局限于必要的工艺过程所需要的环境控制和少数公共和居住建筑内创造舒适的空气环境，而是越来越普及到人们的日常生活中。成为提高他们生活水平的一部分。暖通空调系统的构造日趋复杂，人们对暖通空调系统及工程设计的要求也越来

越高。一项好的设计不仅要满足人们对室内空气品质的要求，还要满足节能，降噪等方面的要求。

本次设计中，在考虑了地区性的特点之外，着重考虑了该建筑的使用功能及建造特点，在进行空调设计的过程中采用了多种空气调节方式，尽量满足建筑各项功能的使用要求及节能方面的要求。设计中采用的空调形式都尽量以满足要求、布置简单、维修方便为宗旨，在设备的选择与布置中，也进可能的考虑了以上因素及节能的要求。主要设计参数、设计原理及设计方法参照了《暖通空调设计手册》、《民用建筑空调设计规范GB 50736—2012》等多种资料。

1.2设计资料

1.2.1设计课题名称：

沈阳塘栖大厦暖通空调工程设计

1.2.2设计原始资料:

（1）土建资料

主要围护结构如下：

①外墙：混凝土加气混凝土，从外到内外刷粉+钢筋混凝土+加气混凝土泡沫混凝土+混凝土板，传热系数k=0.42w(m2?℃ )

②内墙：两面抹灰一砖内墙，传热系数k=1.97w(m2?℃ )；邻室包括走廊，均相差1-2度。

③地面：不保温地面，k值按地带确定，地面Ⅰ指仅靠外墙的2m地带k=0.47w(m2?℃ )，地面Ⅱ指紧靠地面Ⅰ的2m地带k=0.23w(m2?℃ )，余类推；在外墙角处地面Ⅰ的4m2需要重复计算。

④层面：从外至内钢筋混凝土30mm+水泥砂浆20mm+卷材防水层5mm＋水泥砂浆找平层20mm＋沥青乳化沥青膨胀珍珠岩300 200mm隔汽层5mm＋找平层20mm+预制钢筋混凝土板35mm＋内刷粉20mm Kw=0.4 w(m2?℃ )

⑤外门、窗：双层铝合金门窗80%玻璃；窗户高度为1.8m，双层6毫米反射中空玻璃冬季外窗Kw=1.63 w(m2?℃ ) 夏季Kw=1.61 w(m2?℃ )，外门高度为2.4m节能外门冬季Kw=3.12 w(m2?℃ ) 夏季Kw=3.02 w(m2?℃ )； 玻璃幕墙为5mm双层反射中空玻璃（Kw=1.6 w(m2?℃ )）；办公室窗上采用中间色活动百叶帘遮阳系数CI=0.60。 ⑥室内压力稍高于室外大气压。

⑦室内照明：荧光灯照明，200W，开灯时间为晚16:00-24:00 ⑧空调设计运行时间24小时。 （2）①室外设计计算参数： 沈阳地区：

北纬41。74°，东经123.52°，海拔176.8米； 大气压力：夏季1000.7hPa，冬季1020.8hPa； 室外计算（干球）温度：夏季空调31.4℃； 夏季通风28℃； 夏季空调25.4℃； 夏季空调日平均27.2℃；

夏季空调室外计算湿球温度25.4℃； 室外计算相对湿度：夏季空气调节60%； 最热月平均80%； 夏季通风64%； 室外风速：冬季平均3.2ms； 夏季平均2.9ms；

②室内设计计算参数如下表：

表1-1办公楼空调设计的室内温度及相对湿度

房间 名称 营业厅 大厅 电梯间 整点室 监控室 会议室 办公室 休息室 温度（℃） 26-28 26-28 26-28 26-28 26-28 25-27 24-27 24-28 夏季 相对湿度（%） 50-65 50-65 50-65 50-65 50-65 50-65 50-65 50-65 表1-2通风换气次数表 序号 1 冬季 温度（℃） 18-20 18-20 18-20 18-20 18-20 18-20 18-20 18-20 相对湿度（%） 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 房间名称 换气次数（次h） 序进气 排气 6 号 5 房间名称 换气次数（次h） 进气 排气 6 卫生间 6 营业厅 6

2 3 4 大厅 整点室 电梯间 6 6 6 6 6 6 6 7 8 办公室 休息室 会议室 6 6 6 6 6 6 1.2.3动力与能源资料

（1） 动力：工业动力用电；

（2） 能源：冷媒：为7-12℃冷水，由系统集中冷冻机房供给。

1.3设计内容和程序

1.3.1熟悉设计条件及要求、确定初步方案

本设计各功能房间要求采用全年舒适性空调，整个空调系统希望设有排风系统；1层、4层、5层希望采用全空气系统，2层、3层、6层希望采用风机盘管加新风系统。初步确定主要通风空调机房位置及面积。

1.3.2空调房间热湿负荷计算

希望采用冷负荷系数法逐日或逐时计算空调冷负荷。可自己编写计算机程序进行计算。有关数据可查阅《民用建筑采暖通风设计措施》。不提倡估算的方法。或用下列方法。

（1） 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷

在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：

Qc()=AK（tc()-tn） （1-1）

式中，

Qc() ——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W； A —— 外墙和屋面的面积，m2；

K—— 外墙和屋面的传热系数，W（ m2·℃ ）； tn —— 室内计算温度，℃；

tc()—— 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃； （2） 内围护结构引起的冷负荷

内围护结构冷负荷，当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视为稳定传热，不随时间而变化，可按下式计算：

Qc()=AiKi(to.m+Δtα-tR) （1-2）

式中，

Ki ——内围护结构传热系数，W( m2·℃ )； Ai—— 内围护结构的面积，m2；

to.m——夏季空调室外计算日平均温度，℃； Δtα——附加温升按不稳定传热计算 （3） 照明散热形成的冷负荷

Qc=1000n1n2N （1-3）

式中，

Qc——灯具散热形成的冷负荷，W； N——照明灯具所需功率，W；

n1——镇流器消耗公率系数，明装荧光灯n1=1.2； n2——灯罩隔热系数；n2=0.6。 （4） 人体散热形成的冷负荷 人体显热散热形成的冷负荷

QLQ=qsnψCLQ （1-4）

（5） 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷

Qc( ) = Ca Aw Cs Ci Dj?maxCLQ （1-5）

式中，

C ——有效面积系数，由文献1附录2-15查得； Aw —— 窗口面积，m2；

Cs —— 窗玻璃的遮阳系数，由文献1附录2-13查得； Ci —— 窗内遮阳设施的遮阳系数，由文献1附录2-14查得；

Dj?max——日射得热因数，由文献1附录2-12查得35°纬度带的日射得热因数； CLQ —— 窗玻璃冷负荷系数，无因次。

将以上各项计算的冷负荷按各个时刻汇总， 然后得到最大冷负荷以及各房间在不同时刻的冷负荷角系数。

1.4空气处理过程及方案

1.4.1夏季空调过程设计

⑴ 空调送风状态的确定

选取热湿比线，可以选取各个空调房间的平均热湿比线作为总热湿比线；也可以找

出最大、最小热湿比线，用平均热湿比线校核误差，由热湿比线和选取的送风温差来确定送风状态。 ⑵ 送风量的计算。

G=QTn－T。，并校核各房间的换气次数n。 ⑶ 新风量、回风量计算。 ⑷ 需冷量计算。

1.4.2空调和制冷方案的确定及设备选择计算

（1） 系统划分及空调方案。 （2） 空气处理设备的选择。

根据风量及冷量，查有关设备样本、选空调机、新风机组、风机盘量等。 （3） 空调机房送、回风量的布置。

（4） 空调用制冷机组的选择(冷水机组、冷却塔、水泵、膨胀水箱等)由夏季空调 器需要的最大冷量选择冷水机组，在进行系统水力计算之后，根据流量及扬程选择水泵。 （5） 冷冻机房平面布置。

1.4.3气流组织设计

（1） 空调顶送气流组织计算。 （2） 回风口设计计算。

1.4.4消防排烟设计计算

（1） 高层建筑防排烟的确定

根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定来确定各部位的防排烟方案 （2） 消防楼梯间正压送风风量计算 （3） 送、排风口计算

1.4.5通风、空调管道的水力计算及风机选择

（1） 送风系统的水力计算及风机选择； （2） 回风系统的水力计算及风机选择； （3） 冷冻水系统的水力计算； （4） 冷却水系统的水力计算。

1.4.6消声防震

（1） 噪声的来源及方法；

（2） 风机产生的噪声的确定； 详见《空气调节设计手册》； （3） 消声器的确定。

1.4.7空调系统自动控制特点

（1） 本系统的自动控制特点； （2） 自动控制原理。

详见《空气调节设计手册》和美国江森《空调自控应用手册》等有关书籍。

1.4.8绘图

（1） 设备材料表；

（2） 空调通风平面图、剖面图； （3） 空调水管平面图； （4） 空调、通风系统图； （5） 空调水系统图；

（6） 空调机房、冷冻机房平、剖面图；

以上图纸按施工图深度绘制，折合１#图16张以上。

1.5设计说明书

1.5.1前置部分的要求

（1） 前置部分 封面用学院统一规格的硬本夹，首页应有以下内容：题目（一般不超过25个字，要简练准确，可分两行书写），学院（系）、专业和学生姓名、设计（论文）完成日期，专业应写设计（论文）作者的主修专业名称，指导教师姓名、职称。 （2） 任务书 毕业设计（论文）任务书是设计（论文）任务要求的唯一依据，其内容包括学生姓名、专业年级，设计（论文）题目、设计（论文）的主要内容，也可有设计（论文）专题要求，毕业设计（论文）的工作进度和起止时间，下达任务书的时间，指导教师签名和主管院长（系主任）签名等。

（3） 中、英（外）文摘要，摘要是设计（论文）的内容不加注释和评论的简短陈述，具有独立性和自含性。其内容应说明设计（论文）的主要实验方法、结果、结论等。中文摘要一般不少于400字，并译成英文。

（4） 关键词 应选择3-5个词作为关键词以显著字符另起一行，排在摘要的左下方。 （5） 目录页：由设计（论文）的章、节、附录等序号、名称和页码组成。章节既是设

计（论文）组成部份的标题，也是设计（论文）的提纲。

1.5.2主体部份内容的基本要求

（1） 引言或绪言 简要说明工作的目的、意义、范围、研究设想、方法、选题依据等。应当言简意赅，不要与摘要雷同。本科学生的毕业设计（论文）中一般教科书中已有的知识、理论在引言或结论中不宜出现。

（2） 正文 正文是设计（论文）的核心部份占主要篇幅。工程类本科学生设计（论文）字数在10000字以上，专科学生在7000字以上（建筑学、园林、规划等专业及毕业设计时间少于10周的专业，学生设计（论文）字数酌减）。正文一般包括：设计（实验）方案的论证，设计（实验）方法手段与结果，仪器设备原始材料，计算方法、编程原理、数据处理、设计（论文）说明与依据、加工整理和图表，形成论点和导出的结论等。正文内容必须实事求是、客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨、书写工整，符合学科、专业的有关要求。设计（论文）中的用语、图纸绘制、表格、插图、应规范准确，符合各专业国家标准。正文中出现的符号和缩语应采用本专业学科的权威性机构或学术团体所公布的规定。其中，引用他人的资料、公式、数据要特别注明参考文献的标号。

（3） 结论 毕业设计（论文）的结论应当准确、完整、明确精炼。但也可在结论或讨论中提出建议、设想和尚待解决问题等。

（4） 参考文献 按引用文献的顺序，列于末。文献是期刊时，书写格式为：“作者，文章题目，期刊名，年份，卷号，期数，页码。文献是图书时，书写格式为：作者，书名，出版单位，年月，页码。 附录的主要内容有：

某些重要的原始数据、数学推导、计算程序、框图、结构图、零件图、装配图、外文翻译资料等。外文翻译资料，本科生要求有3000～5000字（中文），并附外文资料原文。

1.5.3主要参考文献

（1） 《空气调节》（高等学校试用教材第三版） （2） 《空气调节设计手册》 （3） 《采暖通风设计选用手册》 （4） 《民用建筑采暖通风设计措施》

第二章 方案的比较及论证

2.1集中式空调系统的比较

（1）集中式空调系统的特点

a) 机房面积较大,层高较高;

b) 有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上; c) 空调送风管系统复杂,布置困难; d) 支风管和风口较多时不易均衡调节风量;

e) 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节,充分利用室外信风,减少与避免冷热抵消,减少冷冻机运行时间;

f) 对于热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间,不经济; g) 部分房间停止工作不需空调时,整个空调系统仍须运行,不经济; h) 空调与制冷设备集中安设在机房,便于管理和维修 i) 可以严格的控制室内温度和室内相对湿度; j) 可以有效的采取消声和隔振措施

k) 空调房间之间有风管连通,使各房间相互污染.当发生火灾时会通过风管迅速蔓延.

（2）单元式空调系统的特点

a) 设备成套，紧凑，可以放在房间内，也可以放在空调机房内; b) 机房面积面积较小，只及全空气系统的50%，机房层高较低; c) 机组分散布置,敷设各种管线较麻烦;

d) 系统较小，风管短，各个风口的风量调节比较容易实现均匀; e) 直接放在室内，可无送风管，也没有回风管;

f) 小型机组余压小，有时难以满足风管布置和必须的新风量;

g) 不能按室外气象参数的变化和室内室内负荷变化全年多工况节能运行调节，过 度季不能用全新风，大多用电加热，耗能大;

h) 灵活性比较大，各空调机房可以根据需要停开; i) 使用寿命比较短; j) 安装投产快;

k) 对旧建筑改造和工艺变更的适应性强..

l) 机组易集灰和油垢，清理比较麻烦，使用两三年后，风量冷量将减少；难以作到快速加热和快速冷却；

m) 使用寿命比较短，分散维修与管理比较麻烦; n) 过滤性能差，室内清洁度要求高时难以满足;

o) 各空调机房之间不会相互污染、串声，发生火灾时也不会相互蔓延。. （3）集中式空调系统的使用条件

①房间面积大或多层,多室而热湿负荷变化情况类似; ②新风量变化大;

③室内温度,湿度,洁净度,噪声,振动等要求严格; ④全年多工况节能; ⑤采用天然冷源

（4）分散式空调系统的适用条件

①各房间工作班次和参数要求不同且面积较小； ②空调机房布置分散；

③工艺变更可能性较大或改建房屋层高较低且无集中冷源。 （5）风机盘管空调系统的特点

a) 只需要新风空调机房,机房面积小; b) 风机盘管可以安设在空调房间内; c) 分散布置,敷设各种管线较麻烦; d) 放室内时,不接送回风管;

e) 当和新风系统联合使用时,新风管较小;

f) 灵活性大,节能效果好,可根据各室负荷情况自行调节; g) 盘管冬夏兼用,内壁容易结垢,降低传热效率; h) 无法实现全年多工况节能运行调节;

i) 布置分散,维修管理不方便.水系统复杂,易漏水; j) 对室内温湿度要求较严时,难于满足; k) 必须采用低噪声风机,才能保证室内要求; l) 各空调房间之间不会互相污染. （6）全空气系统特征

①室内负荷全由处理过的空气负担.

②空气比热,密度小,需空气量多,风道断面大,输送耗能大. （7）集中混合式一次回风系统的特征

①除部分新风外使用相当多数量的循环空气(回风).

②在空气处理箱前进行混合，该系统是普通应用最多的全空气系统.

空气-水系统即风机盘管加新风系统分为两种：新风负担室内负荷和新风不负担室内负荷.

按程度划分属半集中式

空气-水系统:由处理过的水和新风共同负担室内负荷或只有水负担室内负荷. 半集中式的特征:除由集中的空气处理箱处理空气外,在各个空调房间还分别有处理空气的末端装置.

风机盘管新风供给方式有房间缝隙自然渗入；机组背面墙洞引入新风；单设新风系统独立供给室内；单设新风系统供给风机盘管。

2.2方案的选择

2.2.1概况

由土建资料得知各房间功能：一层主要为大堂、餐厅，二层为包厢，三层以上主要为KTV包厢，四层为会议室、棋牌室，五层游泳馆，六层客房，所以应考虑不同的空气处理方式。

（1） 初拟如下几种方案：

①全空气系统（即集中式） 全空气空调系统具有如下特点：

优点：全空气空调系统设备集中,运行和管理都比较容易，施工方便，系统简单。在过度季节能全新风运行。

缺点：全空气空调系统当房间热湿负荷变化时不能作出相应调节，并且当一部分房间不再需要空调时而整个系统还在继续运行，造成能源的浪费。

对于一层大堂、大会议室、大餐厅、游泳馆大空间来说，运用全空气空调系统除具备其优点外，缺点方面对于大空间一般影响不是很大。对于办公室、客房小空间若运行全空气系统，当部分房间负荷变化或不需要空调时，系统还在继续运行，势必造成能源的浪费。

②风机盘管加新风系统

对于办公室和休息室等小空间，若运用风机盘管加新风系统可根据房间负荷变化及

使用情况进行灵活调节。这样既节省能源同时也满足用户的使用要求。

故方案暂且定为：一层和二层各房间采用全空气系统，其他房间为风机盘管加新风系统。

（2） 对于全空气系统，再进行以下几种方案比较：

①一次回风系统

无论在夏天还是在冬天,室内温度和空调送风设计要求温度相差不大,而与室外空气状态相差得比较大,尤其在冬天,如果能在满足卫生要求的同时应尽可能多地利用回风，则可以节省大量的能量.为了节能对此应采用该方案。

②二次回风系统

由于要求的空调精度不是很高，和一次回风相比，所需空气处理设备更复杂,初投资高,故该方案舍；

③直流式全空气系统：

卫生但不节能，对于办公室这样卫生要求不是很高的房间来说运行直流式空调系统是不经济也不必要的，故不采取该方案；

④封闭式：

与直流式系统刚好相反,封闭式系统全部使用室内再循环的空气，因此这种系统最节能,但卫条件也最差,它只实用于无人操作只需保持温度和湿度相对稳定的场所及很少进人的库房。但对于办公等人员比较密集的建筑来说不满足卫生要求是不行的.所以不采用封闭式空调系统。

由于空调面积不大，管道及系统阻力不是很大，且处理的空气量也不大，采用一个风机就可满足机组承担的空调任务，故采用单风机系统而不采用双风机系统。 对于本设计，每个季节各房间功能要求单一，故采用单风道定风量系统。定风量单风道系统可用于需要恒温\\恒湿\\无尘无噪声等高级环境的场合,也可用于负荷变化均匀的场合,如办公楼建筑的内区\\剧场餐厅等.还可用于负荷变化虽然不均匀但人员停留时间短，不需要严格控制温度的场合，如建筑物的公用部分\\大厅商场等。与定风量单风道系统对应是定风量双风道系统，它可用于需要单个房间进行控制，或由于建筑物的形状和用途等原因使得其冷热负荷分布复杂的场所.这种系统的设备费用和运行费用都比较高,耗能大,一般不宜采用。

综合以上方案的比较，对该设计的空调系统采用下述方案：人员集中地区采用风机盘管加新风，人员稀少的房间只设置风机盘管，空调机组及风机盘管均为二管制。

第三章 空调负荷计算

3.1 负荷的计算

3.1.1 冷负荷的计算

空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量(这其中包括太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量)所形成的冷负荷，另外还要有人体散热形成的冷负荷，以及灯光照明散热形成的冷负荷和其它设备散热形成的冷负荷。

在我国暖通空调工程中，常采用冷负荷系数法计算空调冷负荷，冷负荷系数法是建立在传递函数基础上，是便于在工程上进行手工计算的一种简化方法。此设计即采用冷负荷系数法来计算空调冷负荷。

主要应用的公式如下：

（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷[1]

Qc（τ）=AK（t c（τ）－tR） (3-1)

Qc（τ

）——

外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷的逐时值，W；

K—围护结构传热系数，Wm2·K； F—围护结构计算面积，m2； tR——室内计算温度°C；

t c（τ）—外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值。

（2）窗户

①窗户瞬变传导得热形成的冷负荷[1]

Qc（τ）=KwFw（t c（τ）－tR） (3-2)

Qc（τ

）——

外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷的逐时值，W；

Kw—外玻璃窗传热系数，Wm2·K； Fw—窗口计算面积，m2； tR——室内计算温度°C；

t c（τ）—外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值。

②透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷的计算方法[1]

Qc（τ）=CaAwCsCiDjmaxCLQ (3-3)

Ca—有效面积系数； Aw—窗口面积；

Cs—窗玻璃的遮阳系数； Ci—窗玻璃的内遮阳系数； Djmax—最大日射得热因数； CLQ—窗玻璃的冷负荷系数。

③室内热源散热引起的冷负荷 a)

电动设备[1]

Qs=1000n1n2n3Nη (3-4)

N—电动设备的安装功率； η—电动机效率； n1—利用系数； n2—电动机负荷系数； n3—同时使用系数。

b) 电热设备的散热量[1]

Qs=1000n1n2n3N (3-5)

式中n4—考虑排风带走的热量系数； 其他符号意义同前。

c) 照明散热形成的冷负荷 d) 荧光灯[1]

Qc(τ)=1000n1n2NCLQ Qc(τ)—灯具散热形成的冷负荷； n1—镇流器消耗功率系数； n2—灯罩隔热系数； CLQ—照明散热冷负荷系数。

3） 人体散热形成的冷负荷

a.人体显热散热形成的冷负荷[1]

Qc(τ)=qsnφCLQ Q c(τ)—人体散热形成的冷负荷；

qs—不同室温和劳动强度成年男子显热散热量；n—室内全部人数； φ—群居系数；

(3-6)

（(3-7)

CLQ—人体显热散热冷负荷系数。 b.人体潜热散热形成的冷负荷[1]

Qc=qlnφ (3-8)

Qc—人体潜热散热形成的冷负荷；

ql—不同室温和劳动强度成年男子潜热散热量； n, φ—同前式。

（4） 新风冷负荷

目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定或推荐的）原则。

夏季，空调新风冷负荷按下式计算[1]

Qc,O＝M0（-t′w)a[2] (3-12)

式中 K—维护结构的传热系数，Wm2 a·℃； F—维护结构的面积，m2； tn—冬季室内计算温度，℃； t′w —供暖室外计算温度, ℃； a—维护结构的温差修正系数。

整个建筑物或房间的基本耗热量

Q′1,j=∑q′=∑KF(tn-t′w)a℃[2] (3-13) 地下室供暖设计热负荷计算

非保温地面的传热系数和热阻见下表

表3-2非保温地面的传热系数和热阻

地带 R0 (m.cw) 第一地带 第二地带 第三地带 第四地带 2.15 4.30 8.60 14.2 20K0 [ w( m.c)] 0.47 0.23 0.12 0.07 20地下室耗热量计算方法与地面的计算相同，传热地带的划分应从与室外地面相平的墙面算起，亦即把地下室外墙在室外地面以下的部分看做是地下室地面的延伸。

3.1.3 湿负荷计算

人体散湿量

-6 [2]

nφMw=0.278g×10 (3-14)

式中：Mw —人体散湿量,kg —室内全部人数；

φ —群集系数；

g —成年男子的小时散湿量,g—室内就餐人； φ—群集系数。

第四章 空气处理过程

4.1新风量的确定方法

目前，人们对空气品质的要求越来越高，空调新风量也在不断增大，空调系统的新风量是指冬夏季设计工况下应向空调房间提供的室外新鲜空气量，它的大小与室内空气品质和能量消耗有关。一般原则为： （1） 满足卫生要求：

一般以稀释室内产生的CO2，使室内CO2浓度不超过1000PPM(1Lm3)为基准，由此确定常态下的每人新风量约30m3==36000(925×6)=6.5>5，所以满足要求，其余各房间送风量计算方法与此相同。

4.2．2风机盘管加新风系统的空气处理过程

采用新风承担室内部分负荷的方案，即送入室内新风的含湿量处理到与室内空气的含湿量相等。风机盘管与新风机组冷负荷分配为担负部分室内冷负荷和室内湿负荷，新风机组担负新风冷负荷及湿负荷以及部分室内冷负荷。该处理方案的特点：风机盘管湿工况运行，风机盘管机组和新风机组可用一种冷水度（7~10℃）处理达到运行简单，当前国内多用。

以三层左上角包厢为例：

室外设计计算参数：计算干球温度t=31.4℃，湿球温度t=25.4℃, do=22.2gkg，333, R.

de Dear, Weather, clothing and thermal adaptation to indoor climate, Climate Research 24(3) (2003) 267～284

致谢

经过不断的努力，最终完成了《 》的任务。在这个过程中，贯穿了大学四年的专

业课上所学习的东西接触了实际的问题，提高了我们从理论到实际的运用知识的能力。首先，我要感谢我的指导教师---老师。在过去的日子里， 总是一遍一遍不厌其烦的为我们分析资料，讲解过程，演示算法。深入浅出，理论联系实际，使我们受益匪浅。

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