《暖通空调》课程设计说明书 - 图文

暖通空调系统程设计

专业：建筑环境与设备工程专业 姓名：马杰 学号：20114025025 指导老师：郭敬红 日期：2014年11月17日

目 录

一 任务和目的 ............................................................................................................................................. 3 二 工程概况 ................................................................................................................................................. 3 三 设计概述 ................................................................................................................................................. 3 四 空调负荷计算 ......................................................................................................................................... 4

4.1 手算标准示范 .................................................................................................................................. 4

4.1.1 上海市室外气象条件 ......................................................................................................... 4 4.1.2. 病房各项相关条件 ......................................................................................................... 4 4.1.3. 冷负荷计算 ....................................................................................................................... 5 4.2各层其他其余空调空间的冷负荷 ................................................................................................... 8 五、空调风系统 ............................................................................................................................................. 8

5.1各房间新风量确定 ........................................................................................................................... 8 5.2 新风管道选择 .................................................................................................................................. 9

5.2.1各新风干管管径选取 ........................................................................................................ 10 5.2.2各房间的新风支管管径选取 ............................................................................................ 10 5.3新风管阻力计算 ............................................................................................................................. 11 5.4新风冷负荷计算 ............................................................................................................................. 12 5.6 空调系统方案的确定 .................................................................................................................. 13 5.7 风机盘管选型 ................................................................................................................................ 13 5.8气流组织设计 ................................................................................................. 错误！未定义书签。 七、参考文献 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。

一 任务和目的

通过本课程设计使学生在以下几个方面得到初步训练： 1、熟悉和掌握空调工程设计计算的基本方法；

2、较为合理地确定空调工程的设计方案，了解空调工程设计的主要步骤，较规范地绘制工程图；

3、熟悉和学会使用设计规范、设计手册、标准图、以及其它有关的参考资料，合理地选用空调、通风系统的定型产品。

二 工程概况

该楼总共12层，主要房间朝南向，首层层高为4.4m.其中第12层设计。该空调系统主要内容包括：设计方案选择，负荷计算，末端设备的选型，气流组织设计，风系统设计等内容。

三 设计概述

根据该建筑的建筑面积以及内部结构等因素考虑，该建筑性质为相对单一的办公建筑，从而将整个空调区划分为风机盘管加新风系统。设计满足舒适性空调要求。在冷负荷计算的基础上完成新风机组和风机盘管的选型，并通过风量计算估算确定风管路和的规格，并校核最不利环路的阻力和压头用以确定新风机。

四 空调负荷计算

4.1 手算标准示范

典型房间取左上角左边第一个房间。

4.1.1 哈尔滨市室外气象条件

基本信息

省份 黑龙江省 城市 哈尔滨市 经度 125°42′ 纬度 44°04′ 夏季参数

空调室外干球计算温度 30.3 空调室外湿球计算温度 23.4 空调日平均温度 26

室外通风计算温度 27 最热月平均相对湿度 77 风速 3.5 大气压力 98510 大气透明度 4 冬季参数

空调室外干球计算温度 -26 空调室外湿球计算温度 -29 空调日平均温度 -20

最热月平均相对湿度 74 平均风速 3.8 最多风向平均风速 4.7 大气压力 100150

4.1.2. 房间各项相关条件 （1） 层高为3m.

（2） 楼板：由于该办公室上面一层也为同一性质的房间，所以楼板的冷负荷忽略

不计。

（3） 西、东内墙及走廊：内墙邻室为同一性质的房间，与其温度可视为相同，忽

略温差所导致的冷负荷。即两个内墙冷负荷忽略不计，同理，视走廊温度也与房间房温度相同。

北外窗：设计该北外窗为双层透明中空玻璃，金属窗框，挂白色内窗帘。哈尔滨市夏季室外平均风速为3.5m/s.因此外表面放热系数为

（4） 内表面放热系数取?i?8.7K/(m2?K)，根据《暖通空调》附录2-8查得

Kw?3.118K/(m2?℃)。

设计窗高度为0.72m，根据图纸，面积分别为A南=0.72x1.8=1.296。

（5） 南外墙：设计该外墙为水泥砂浆、砖墙、白色粉刷的构造，根据《暖通空调》

附录2-3选用序号3的II型，传热系数K?0.9W/(m2?K)；面积为： A南=3.4x3.9-1.296=11.964。

（6） 办公室内墙：100mm砖墙，两面20mm厚1:3水泥砂浆抹灰，传热系数

K?2.01W/(m2?K)，面积为4.4?2.7?2x0.9?13.68m2.办公室内门：取

K?3.346W/(m2?K)，面积为2.4?0.9?2.16m2按《采暖通风与空气调节设计

规范》表6.2.4规定温差0∽2℃，取1℃计算冷负荷。

（7） 空调室内计算参数，根据《暖通空调》表2-2：

干球温度房间名称 （℃） 夏季 办公室 26 夏季 55～65 相对湿度（%） ① 照明负荷近似取7W/㎡。 ② 工作时间：全天。

4.1.3. 冷负荷计算

（1） 南外窗总冷负荷：

根据已知条件及夏季室外平均风速为3.5m/s. 表面放热系数为?0?23.1W/(m2?K)，

2??8.7K/(m?K)， i内表面放热系数取

查《暖通空调》表2-8得外表面放热系数修正值K?=0.95。 查《暖通空调》表2-9得吸收修正系数K?=0.94

由《暖通空调》附录2-9查得对金属窗框双层窗的玻璃窗传热系数的修正值为

1.2，故

面积分别为A=1.296。

取室内空气干球温度为26°C

查《暖通空调》附录2-11哈尔滨朝南修正值?td=0.8 附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度

tc(?)，根据公式Qc(?)?KwAw(tc(?)?tR)?计算，计算结果列于表中。 （2） 南外墙总冷负荷：

根据已知条件及夏季室外平均风速为3.5m/s. 表面放热系数为?0?23.1W/(m2?K)，

2??8.7K/(m?K)， i内表面放热系数取

查表得

。

根据《暖通空调》附录2-3选用序号3的II型，传热系数K?0.9W/(m2?K)；面积分别为A=11.964㎡。

取室内空气干球温度为26°C

查《暖通空调》附录2-6上海朝南修正值?td=0.8

根据《暖通空调》附录2-4查得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度

tc(?)，用公式

Qc(?)?K?A(t?c(?)?tR)计算，将其逐时值及计算结果列入表中：

（3）办公室内墙，内门总冷负荷：

2K?2.01W/(m?K)，面积为11.964㎡，根据公式QC?KA，其中内墙ii(to,m?△ta?tR）内门K?3.346W/(m2?K)，面积为1.296㎡。

计算结果见表中

（4）南外窗透入日射得热引起的冷负荷

根据《暖通空调》附录2-15查得双层钢窗的有效面积系数值Ca=0.75，故窗的

有效面积A南=0.972。由附录2-13查得遮挡系数Cs?0.86，由附录2-14查得遮

C?0.86?0.5?0.43阳系数Ci?0.5，于是综合遮阳系数c,s。

再由附录2-12查得夏季纬度带30°时，西向日得热因数最大值

因上海纬度31°，属于北区，故由附录2-17查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值

CLQ。用公式Qc(?)?CaAwCsCiDj.maxCLQ计算逐时进入玻璃窗日射得

?热引起的冷负荷，列入表中

（5）人员散热引起的冷负荷

该房间设计人员共2人，面积为11.964㎡。办公室属于极轻劳动，根据《暖通空调》表2-13查得，当室内温度为26℃时，每人散发的显热和潜热为60.5W和73.3W，群集系数??0.93，由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值用

公式

Qc(?)?qn?Cs?l?LQ计算人体显热散热逐时冷负荷，人体潜热引起的冷负荷计

?qn?Qc算公式为，计算结果计入表中

（6）办公室照明散热形成的冷负荷

设计病房照明设备为明装荧光灯，镇流器装设在室内，因此镇流器消耗功率系数

n1 取1.2。灯罩隔热系数n2取0.6。照明灯具消耗功率设计为40W，空调设计运 行时间24小时，开灯时数为8小时（17点开始开灯）。

?1000nnQc由附录2-22查得照明散热冷负荷系数，根据公式

?12NCLQ计算，其计

算结果列入表中。

由于室内压力比室外大气压略高，不考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。现将上述各分项计算结果列入下表中，并逐时相加，以便求得办公室内的冷负荷值。 各分项逐时冷负荷汇总表如下

由此可知，最大冷负荷（不包括新风负荷）出现在15点，为228.38W

(7)新风冷负荷: 新风全冷负荷Qq = md ? 新风量? (iw - in) / 3.6 其中: md -- 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m^3) iw -- 夏季室外计算参数下的焓值(kJ/kg) in -- 室内空气的焓值(kJ/kg)

根据哈尔滨夏季室外干球计算温度30.4°C，湿球计算温度23.4°C，由电子焓湿图查得：iw=85.1kJ/kg；

根据空调室内设计参数标准，取室内干球温度为23.4°C，含湿量为60%，由电子焓湿图差的：in=50.3 kJ/kg； 房间新风量指标为50 m3/（h·人）。

所以新风全冷负荷 Qq = md ? 新风量? (iw - in) / 3.6

=1.13x50x3x（85.1-50.3）/3.6=1638.5W

综合上述计算结果，该办公室最大冷负荷（包括新风冷负荷）出现在15点，为 1638.5+228.38=1866.88W

（8） 空调房间的湿负荷计算:

该建筑的湿负荷主要是人体散湿量。

人体散湿量：

D＝ n×Ф×g g/h 式中

D——人体的散湿量，g/h ；

g ——成年男子的小时散湿量，g/h，取109g/h； n ——室内全部人数，人； Ф——群聚系数；查表取0.93

故湿负荷 = 2×0.93?109=0.203kg/h =0.072g/s

4.2各层其他其余空调空间的冷负荷

依据上面手算的典型示范所采用的方法，计算剩余空调房间的冷负荷（不包括新风负荷）和湿负荷。计算结果计入表中：

五、空调风系统

5.1各房间新风量确定

根据不同类型建筑空调新风量标准，选取房间新风指标为50 m3/（h·人）。 根据《公共建筑节能设计标准(GB_50189-2005)》，各房间人员密度与设计建筑一致。当不能按照设计文件确定设计建筑各个房间的人员密度时，按表格选取，其中，普通办公室人均占有的使用面积为4㎡/人，会议室为2.5㎡/人。

则可得到各房间人数以及新风量 房间名 休息室 侯梯间 互联网络室 办公室 无线中心 控制室 总队电视会议室 房间房间面积新风量（m3房间人数 数 （㎡） /h） 1 3 1 3 1 4 1 2 1 3 1 2 1 2 29.25 43.34 124.8 31.6 375 60.8 403.6 90 120 360 180 1000 180 1000 5.2 新风管道选择

根据《采暖通风与空气调节设计规范》中规定，公共建筑低速风管，从限制风管

内阻力的角度，干管内的允许风速为7.5-10m/s，不得大于10m/s。 又根据《实用空调设计手册第二版》，可知道办公室送风口最大送风风速为2.5-4.0m/s。

3G???F(m/h)，利用假定流速法，计算选取各矩形风管管段的尺寸。 根据公式

5.2.1各新风干管管径选取

管段 风量（m3/h） 矩形风管尺寸 1—2 90 120*120 2—3 270 120*120 3—4 395 120*120 4—5 515 120*160 5—6 640 120*160 6—7 765 160*160 7—8 1070 200*200 实际风速（m/s) 管段 风量（m3/h） 矩形风管尺寸 1.74 8—9 1250 5.21 9—10 1375 7.62 10—11 1500 7.45 11—12 1680 9.26 12—13 1805 8.3 13-14 1930 7.43 200*200 200*250 200*250 250*250 250*250 250*320 8.68 7.64 8.33 7.47 8.02 8.57 实际风速（m/s)

5.2.2各房间的新风支管管径选取

互联网络室 360 120*120 房间名 风量（m3/h） 矩形风管尺寸 办公室 180 120*120 侯梯厅 120 120*120 休息室 90 120*120 控制室 360 120*120 无线中心 1000 120*120 （8个） 实际风速 3.47 6.94 2.31 1.74 6.94 2.41

5.3新风管阻力计算

(ab)0.625矩形风管的流量当量直径DL?1.3

(a?b)0.25根据流量，根据当量直径，查通风管道单位长度摩擦阻力线算图（<流体输配管网>图2-3-1），可得到单位长度比摩阻Rm，乘以长度可得到沿程阻力；

可计算得下表： 管段 1—2 2—3 矩形风管尺寸 120*120 120*120 3—4 120*120 4—5 120*160 5—6 120*160 6—7 160*160 7—8 200*200 风量（m3/h） 当量直径(mm) 沿程阻力比摩90 131 1.2 270 131 3.0 395 131 6.0 515 151 5.0 640 151 8.5 765 175 4.6 1070 219 3.0

阻Rm 管段长度（m） 沿程阻力（Pa） 管段 矩形风管尺寸 3.60 4.3 2.45 7.35 2.50 15 2.33 11.65 4.80 40.8 1.50 6.9 3.31 9.93 8—9 9—10 10—11 11—12 12—13 13—14

200*200 200*250 200*250 250*250 250*250 250*320

风量（m3/h） 1250 1375 1500 1680 1805 1930 当量直径(mm) 219 244 244 273 273 309 沿程阻力比摩阻Rm 3.2 2.7 2.8 1.8 2.9 1.9 管段长度（m） 4.8 2.8 1.47 3.33 8.61 2.70 总计 沿程阻力（Pa） 15.36 7.56 4.116 6.0 25 5.13 159.1 局部阻力产生部件包括11个垂直三通管，1个垂直四通管和3个90°弯头，以及6 个变径接头，查表计算得40Pa

因此，新风管道的最不利点阻力为：159.1+40=200（Pa）

5.4新风冷负荷计算

新风冷负荷: 新风全冷负荷Qq = md ? 新风量? (iw - in) / 3.6 其中: md -- 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m^3) iw -- 夏季室外计算参数下的焓值(kJ/kg) in -- 室内空气的焓值(kJ/kg) 根据哈尔滨夏季室外干球计算温度30.3°C，湿球计算温度23.4°C，由电子焓湿图查得：iw=8501 kJ/kg；

根据空调室内设计参数标准，取室内干球温度为23.4°C，含湿量为60%，由电子焓湿图查的：in=50.3 kJ/kg；

其中十二层房间新风量为1930m3/h。

所以新风全冷负荷 Qq = md ? 新风量? (iw - in) / 3.6

=1.13x1930x（85.1-50.3）/3.6 =21082.03W

5.5新风机组的选型

新风机组选型按新风工况由新风冷负荷和风量及阻力进行选择。 具体参数如下：

5.6 空调系统方案的确定

设计本建筑采用风机盘管加独立新风系统。 新风系统承担着向房间提供新风的任务，新风量根据规范和有关设计手册按人数确定，本设计新风量为办公室每人30m3/h，人员密度根据设计计算，当不能按照设计文件确定设计建筑各个房间的人员密度时，按表格选取，其中，普通办公室人均占有的使用面积为4㎡/人，会议室为2.5㎡/人。

新风系统划分原则为：按房间功能和使用时间划分系统，即相同功能和使用时间基本一致的可以合为一个新风系统。

新风送分方式为：新风与风机盘管的送风并联送出，单独送入房间内，在室内与风机盘管送风。

新风处理方案采用：新风冷却去湿处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。

处理过程：室外新风O被冷却处理到机器露点D；此点得温度根据设计的室内状态点R与相对湿度95%线的交点确定。风机盘管处理到F点，与新风混合后到M点。MR为处理后空气送入室内的状态变化过程。

如下图：

5.7 风机盘管选型

风机盘管选用江苏三燕空调设备有限公司的风机盘管产品，技术参数如下

FP-C4 TCR400C 风量590 m3/h 冷量2700w 功率65w FP-C5 TCR500C 风量680 m3/h 冷量3240w 功率82w MDV-D71T2/N1-C 风量1000 m3/h 冷量7.10kw 功率150w

按照天正暖通负荷计算表，对二层房间的风机盘管进行选择。

各房间风机盘管汇总表 表16

相同房间名 房间数 夏季室单台风机盘风机盘管中台数 内冷负管冷负荷风量（中档）（每个荷（全（kW） （m3/h） 房间） 热）（W） 4510.92 1.81 1.81 1.81 1.81 1.81 1.81 288 288 288 288 288 288 1 2 1 1 1 8 风机盘管型号 办公室 1 FP-04 互联网1 MDV-D71T2/N1-C 6122.19 络室 侯梯厅 1 FP-04 休息室 1 FP-04 控制室 1 FP-05 633.84 4463.83 8843.13 无线中MDV-D71T2/N1-C 1 62291.65 心

七、参考文献

[1] 《暖通空调》，陆亚俊主编，中国建筑工业出版社，2007。 [2] 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003），中国计划出版社，2003。 [3] 《流体输配管网》，付祥钊主编，中国建筑工业出版社，2005。 [4] 《简明空调设计手册》，赵荣义主编，中国建筑工业出版社，1998。

[5] 《实用空调设计手册第二版》扫描版，陆耀庆编，中国建筑工业出版社，2007。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/n9zx.html