空调系统课程设计说明书.docx
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空调系统课程设计说明书
课程设计说明
摘要
本设计为南京市某住宅楼通风及空气调节工程设计,该高层建筑是一幢集住宅、商场的综合大楼。
本设计内容主要包括住宅的采暖设计,商场的空调设计和排风设计。
本次设计中,对于商场大空间的房间采用了全空气系统。
全空气系统中,采用方形散流器平送方式。
对于较小空间的房间采用风机盘管加独立新风系统。
关键字:
暖通空调;全空气系统;风机盘管加独立新风系统。
3、通风空调设计
附表A:
商场一层空调负荷计算表
附表B:
商场二层空调负荷计算表
附表C:
商场三层空调负荷计算表
附表D:
商场一层风管水力计算表
附表E:
商场二层风管水力计算表
附表F:
商场三层风管水力计算表
附表G:
商场三层水管水力计算表
1绪言
1.1建筑概况
本设计选择的对象是南京市某商住楼,东经118.8°,北纬32°,据热气象分区为夏热冬冷地区。
本工程是集商业、住宅和停车场为一体的综合性公共建筑。
建筑正立面为南向,该建筑物地上26层,地下1层。
总建筑面积为27669.29㎡,建筑高度84m。
其中,地下一层为停车场,其中1到3层为商场,4到26层为住宅,本次设计空调部分为一层到三层商场空调系统设计,空调设计要求能够实现夏季供冷和冬季供热,以满足人体的舒适要求和节能要求。
1.2设计任务
根据确定的室内外气象条件,土建资料,人体舒适要求及热源情况设计该建筑物商场部分的空调系统和排风设计。
1.3设计目的
本次设计为大三课程设计,要求根据专业有关规范和标准,综合应用所学知识在老师指导下独立分析解决专业工程设计问题,培养整体设计的观念,能够利用语言,文字和图形表达设计意图和技术问题。
2设计依据及指导思想
2.1建筑专业提出的平面图和剖面图
2.2设计任务书
2.3设计基本参数
(1)根据建筑物所在的地区是南京,按《空调设计手册》等有关规定确定。
南京地区的采暖和空调室外参数为:
表2.1
经度
纬度
夏季大气压(hPa)
夏季空调室外干球温度
夏季空调室外湿球温度
夏季空调日平均温度
夏季计算日
较差(℃)
118.8
32
1004
35℃
28.3℃
31.4℃
6.90
夏季室外平均风速(m/s)
最热月相对湿度(%)
冬季大气
压(hPa)
冬季采暖室外干球温度
冬季空调室外干球温度
冬季室外平均风速(m/s)
最冷月相对湿度(%)
2.6
81.00
1025.2
-3.00℃
-6.00℃
3.80
73.00
(2)室内设计参数为:
室内要求温度夏季保持26℃,冬季按各房间使用情况综合确定。
2.4国家主要规范和行业标准
①《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003;
②《空气调节设计手册》,中国建筑工业出版社,1996;
③《住宅设计规范》GB096-19990-20003;
④《民用建筑节能设计标准》GB5018-2005;
⑤《住宅建筑规范》GB50189-2005;
⑥《实用供热空调设计手册》北京:
中国建筑工业出版社,1993.
⑦《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2005
2.5土建资料
(1)外墙:
300mm厚加气混凝土砌块(热桥外贴70mm厚聚苯板);
(2)屋面构造:
自上而下
(1)40mm水泥砂浆卧铺地砖;
(2)10mm防水层;(3)20mm水泥砂浆找平层;(4)70mm白灰炉渣找坡层;(5)100mm现浇钢筋砼板;(6)20mm白灰砂浆面层;(6)35mm保温层(挤塑聚苯板)
(3)窗户:
铅合金中空玻璃窗
2.6设计指导思想
课程设计是大学三年学习的一次全面总结,要综合运用所学的基础理论和专业知识以及贯彻科学、节能、绿色系统的总则,并联系实际来解决工程设计问题。
通过毕业设计,明确设计程序,设计内容及各设计阶段的目的要求。
并满足国家及行业有关规范﹑规定的要求,利用国内外先进的空调技术及设备,创建健康舒适的室内空气品质及环境。
空调设计
3.1体形系数及窗墙比:
由本建筑基本参数可得本建筑物体形系数为0.184,小于0.3,符合节能标准。
窗墙比:
东西向:
0
南向:
0.211
北向:
0.574
3.2传热系数的选择:
(单位:
W/(M2·K))
传热系数:
表3.1
外墙
外窗
内门
内墙
屋面
外楼板
0.565
3.341
1.6
1.2
0.52
0.55
3.3冷负荷组成
(1)通过围护结构传入室内的热量
(2)通过外窗进入室内的太阳辐射热量
(3)人体散热量
(4)照明散热量
(5)设备、器具、管道以及其他室内热源的散热量
(6)食品或物料的散热量
(7)渗透空气带入室内的热量
(8)伴随各种散湿过程产生的潜热量
3.4负荷计算
4.4.1冷负荷
①.外墙与屋顶:
Qc(τ)=KA(t’c(τ)-tR)
t’c(τ)=(tc(τ)+△td)kakp
上式中Qc(t)——外墙或屋面的逐时冷负荷
K——外墙或屋面的传热系数
A——外墙或屋面的面积
tR——室内计算温度
tc(τ)——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度
△td——地点修正值
t’c(τ)ka——外表面放热系数修正值
kp——吸收系数修正值
②.内围护结构冷负荷:
当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按下式计算:
Qc(τ)=KA(t’c(τ)-tR)一般来说,非空调邻室温度波动较室外平缓的多,通过内墙、楼板、门窗、等内围护结构向空调房间传热形成的冷负荷可按下述稳定传热负荷来估计:
Qc(τ)=KiAi(to.m+△ta-tR)
式中Qc(τ)——稳定热负荷,W
to.m——夏季空气调节室外计算日平均温度,℃
tR——夏季空气调节室内计算温度
△ta——邻室温升
③.外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷:
Qc(τ)=CwKwAw(tc(τ)+△td-tR)式中:
Cw——传热系数修正值
△td——地点修正值
Aw——窗口面积
Kw——外玻璃窗传热系数
tc(τ)——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值
④.透过玻璃窗日射得热形成的逐时冷负荷:
Qc(τ)=CaAwCsCiDjmaxCLQ式中Ca——窗户的有效面积系数,
Djmax——地点修正系数,按规范取值
Cs——窗玻璃的遮阳系数,
Ci——窗内遮挡设施的遮阳系数,
CLQ——窗玻璃冷负荷系数
⑤.照明:
Qc(τ)=1000n1n2NCLQ
式中N----照明灯具所需功率
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
⑥.人体:
显热形成的冷负荷:
Qc(τ)=qsnφCLQ
式中qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量
CLQ——人体显热散热冷负荷系数
n——室内全部人数
φ——群集系数
潜热形成的冷负荷:
Qc=qlnφ
Qc——人体潜热散热形成的冷负荷
ql——不同室温呵劳动性质成年男子潜热散热量
n——室内全部人数
φ——群集系数
.湿负荷
人体:
mw=0.278nφg×0.000001
式中mw——人体散湿量kg/s
g——成年男子的小时散湿量g/h
n、φ——同上式
.建筑供暖设计热负荷基本公式
传热系数的确定:
外墙
外窗
外门
内门
内墙
屋面
外楼板
0.6
3.45
2.5
1.8
1.5
0.55
0.58
①.围护结构的基本耗热量
Qj=KjAj(tR-to.w)α
式中Kj——围护结构的传热系数;
Aj——围护结构的计算面积;
tR——冬季室内空气的计算温度;
to.w——冬季室外空气的计算温度;
α——围护结构的温差修正系数;
②.围护结构的附加(修正)耗热量
1)朝向修正率
基于太阳辐射得热量对房间供暖得有力作用和各朝向房间温度平衡要求而提出的对各部分基本耗热量的附加(或附减)百分率。
表3.2
围护结构朝向
朝向修正率/%
北、东北、西北
0~10
东、西
-5
东南、西南
-10~-15
南
-15~-30
2)风力附加率
风力附加耗热量是考虑室外风速超出常规而对围护结构基本耗热量的修正。
由于我国大部分地区冬季室外平均风速大多在2~3m/s左右,一般建筑不考虑风力附加,本设计中也不加以考虑。
3)外门附加率
为加热开启外门时侵入的冷空气,对于短时间开启无热风幕的外门,可以用考虑外门附加率。
阳台门不应考虑外门附加率。
4)高度附加率
是在考虑房间高度过大时,由于存在竖向温度梯度而使围护结构基本耗热量附加的耗热量。
房间高度大于4m时,每高出1m应附加2%,但总的附加率不因大于15%。
总热负荷为所有围护结构的热负荷总量与设备照明散热量逐时最小值的差值。
新风负荷计算
Q=Mo(ho-hR)
Q——夏季新风冷负荷;
Mo——新风量;(按每人20m3/h算,即mo=1.2×20/3600=0.00667kg/s.Mo=mon,n为室内人数)
ho——室外空气的焓值;
hR——室内空气的焓值;
以商场三层为例,房间负荷计算见:
附表A:
商场一层空调负荷计算表
附表B:
商场二层空调负荷计算表
附表C:
商场三层空调负荷计算表
3.5系统方案确定
传统的空调方案有单风道一次回风系统和风机盘管加独立新风的空调方式。
下面就集中式系统和风机盘管+独立新风进行比较:
表4.1
比较项目
集中式
风机盘管加新风
设备布置与机房
空调与制冷设备可以集中布置在机房
机房面积较大
有时可以布置在屋顶上
只需要新风空调机房面积
风机盘管可以安装在空调房间里
分散布置,敷设各种管线较麻烦
风管系统
空调送回风管系统复杂,布置困难
支风管和风口过多时不易平衡
放室内时,不接送、回风管;
当系统和新风系统联合使用时,新风量较小
维护
运行
1.空调与制冷设备集中在机房内,便于管理和维修
布置分散,维护与管理不便,系复统杂,易漏水
温湿度控制
可严格控制温度和相对湿度
室内要求严格时,难以满足要求。
空气过滤与净化
可以采用初效、中效和高效过滤器,满足室内空气清洁的不同要求。
采用喷水室时,水与空气直接接触,易受污染,须经常换水
过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足
消声隔震
可以有效的采取消声和隔震措施
必须采用低噪声风机,才能保证室内要求
风管互相串通
空调房间之间有风管连通,使各个房间互相污染。
当发生火灾时会通过风管迅速蔓延
各个房间之间不会互相污染
使用寿命
使用寿命长
使用寿命长
安装
设备和风管安装工程量大,周期长
安装投产快
节能和经济
可以根据室外气象参数变化实现全年多工况节能运行
对热湿负荷不一致或室内参数不同的多房间不经济
部分房间停止空调,系统仍运行,不经济
灵活性大,节能效果好
盘管可冬夏兼用,内壁结垢,降低传热效率
无法实现全年多工况调节
表12.集中式系统和风机盘管+独立新风进行比较表
风机盘管和诱导器的比较:
表4.2
风机盘管
诱导器
优点
噪声小;系统分区进行调节控制较容易;体积小,布置和安装方便;对于将来建筑的扩建,增设机组,实现比较容易。
风道断面小;空气处理室小;空调机房占地
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