空调工程课程设计说明书Word下载.docx

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水系统的设计与计算等。

根据建筑本身的特点，功能需要和有关规范要求，确定本系统会议室采用风机盘管加新风系统。

关键词：

办公楼风机盘管加新风系统

1.2设计依据

1.2.1围护结构热工指标

外墙：

选用砖墙，内外粉刷，δ=240mm，K=1.95W/m2K，衰减系数β=0.35，延迟时间ε=8.5h；

屋面：

选用保温屋面，保温材料为沥青膨胀珍珠岩，K=0.94W/m2K，衰减系数β=0.51，延迟时间ε=6.2h；

外窗：

选用单层玻璃钢窗，K=4.54W/m2K[2]，窗的有效面积系数xg=0.85，地点修正系数xd=1，取标准玻璃，遮挡系数Cs=1.00，选用浅色布帘，遮阳系数Cn=0.50；

门：

选用双层木门外门，K=3.54W/m2K[3]，无遮阳；

房间类型：

房间类型为中型[2]。

1.2.2室外设计参数

广州市室外设计参数

冬季

空调室外计算温度

5.3℃

空调室外计算相对湿度

74％

室外平均风速

2.4m/s

通风室外计算（干球）温度

10.3℃

夏季

空调室外计算（干球）温度

34.2℃

空调室外（湿球）温度

27.8℃

1.5m/s

31.9℃

1.2.3室内设计参数

夏季空调设计温度：

26℃，风速不大于0.3m/s

冬季空调设计温度：

20℃，风速不大于0.2m/s

广州市室内设计参数表1-2

序号

房间名称

温度℃

湿度％

新风量

标准m3/h·

人

噪声

dB（A）

1

办公室

26

20

50~60

35~40

40

≤46

2

会议室

≥35

50

≤55

3

阅览室

30

≤45

4

宣传大厅

55~65

30~35

1.2.4体力活动性质

体力活动性质可分为[1]：

静坐：

典型场所：

影剧院、会堂、阅览室等；

极轻劳动：

主要以坐姿为主，典型场所：

办公室、旅馆等；

轻度劳动：

站立及少量走动，典型场所：

实验室、商店等；

中等劳动：

纺织车间、印刷车间、机加工车间等；

重劳动：

炼钢，铸造车间、排练厅、室内运动场等。

所以本设计中办公楼属于极轻劳动，舞厅、健身房属于重劳动。

第二章负荷计算

空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。

在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。

当得热量为负值时称为耗（失）热量。

在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；

相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；

为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。

2.1夏季冷负荷的计算

2.1.1夏季冷负荷的组成

夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成：

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）设备散热量

6）伴随人体散湿过程产生的潜热量

2.1.2空调冷负荷计算方法

冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。

本设计采用谐波反应法。

谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂，一般需用电子计算机。

为了便于手算，采用谐波法的工程简化计算方法。

以401阅览室为例：

1.外墙和屋顶

（2-1）

式中

—计算面积，m2；

—传热系数，W/（m2·

℃）；

—计算时刻，h；

—温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h；

—作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，可通过《空气调节》查得。

北外墙

计算时刻t

8:

00

9:

10:

11:

12:

13:

14:

△t-ε

6

5

K

1.95

F

40.7

CLQ

476

397

15:

16:

17:

18:

19:

20:

7

8

556

635

南外墙

40.5

473.85

394.875

552.825

631.8

东外墙

9

36.4

496.86

425.88

638.82

10

11

12

709.8

780.78

851.76

西外墙

25.9

404.04

353.54

303.03

454.55

2.外窗

外窗的冷负荷包括两个部分，即窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。

1）窗户瞬变传导得热形成的冷负荷

CLQτ=KFΔtτ（2-2）

式中Δtτ—计算时刻的负荷温差，℃，可通过《空气调节》查得；

K—传热系数，W/（m2·

—计算面积，m2。

2）窗户日射得热形成的冷负荷

CLQτ=xgxdCnCsFJj·

τ（2-3）

—窗的有效面积系数；

单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；

—地点修正系数，可通过《空气调节》查得；

Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，可通过《空气调节》查得；

Cs—窗玻璃的遮挡系数，可通过《空气调节》查得；

Jj·

τ—计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m2，可通过《空气调节》查得。

北

外

窗

瞬变传热得热形成冷负荷

△t

2.4

3.2

4.7

5.4

5.9

6.3

4.54

13

141.65

188.86

236.08

277.39

318.71

348.22

371.83

6.6

6.7

6.5

6.2

5.6

389.53

395.43

383.63

365.92

330.51

295.10

日射得热形成冷负荷

Jj,t

64

70

77

86

91

93

90

Cn

0.5

Cs

0.83

293.49

321.00

353.10

394.37

417.30

426.47

412.72

85

84

69

34

389.79

385.20

316.42

155.92

119.23

南

9.7

105.69

140.92

176.15

206.98

237.81

259.82

277.44

290.65

295.05

286.25

273.04

246.61

220.19

42

58

71

81

88

87

143.71

198.46

242.94

277.16

301.11

307.95

297.69

总冷负荷

249.40

339.38

419.09

484.13

538.91

567.77

575.13

80

53

35

23

19

273.73

239.52

181.35

119.76

78.70

65.01

564.38

534.57

467.60

392.79

325.31

285.20

3.内围护结构

1）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负荷，可按式（2-1）计算。

此时负荷温差

应按《空气调节》相应表中“零”朝向的数据采用。

2）当邻室为空调房间时，室温均相同，可不用计算

4.地面

查舒适性空调，地面传热可忽略不计。

围护结构负荷计算结果见下表

5.室内热源散热形成的冷负荷

设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算。

1）设备

CLQτ=JEτ-TQ（2-4）

式中Q—设备得热，W；

T—设备投入使用时刻，h；

Eτ-T—

时间内的设备负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

该房间有1200w电热设备，从早上8：

00工作到下午17：

00。

设备（401阅览室）负荷

计算

时刻

JEτ-T

0.57

0.82

0.87

0.9

0.92

0.94

0.95

0.4

设备

功率Q

1200

CLQτ

684

984

1044

1080

1104

1128

1140

480

2）照明

CLQτ=JLτ-TQ（2-5）

式中Q—照明得热，W；

T—开灯时刻，h；

Lτ-T—

时间内的照明负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

该房间安有8支40W的荧光灯，开灯时间从早上8：

00到下午17：

照明（401阅览室）负荷

计算时刻

JLτ-T

0.43

0.74

0.86

0.89

0.91

0.93

0.54

照明功率Q

40×

8=320

137.6

236.8

262.4

275.2

284.8

291.2

297.6

300.8

172.8

3）人体

人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。

ⅰ.人体显热冷负荷

CLQτ=JPτ-TQ（2-6）

式中Q—人体得热，W；

T—人员进入房间时刻，h；

Pτ-T—

时间内的人体负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

该房间有20人，工作时间为早上8：

人体（401阅览室）显热负荷

JPτ-T

0.52

0.79

0.45

人体显热Q

61×

20=1220

634.4

963.8

1049.2

1085.8

1122.4

1134.6

1146.8

1159

549

ⅱ.人体潜热冷负荷

（2-7）

—不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W，可通过《空气调节》查得；

—室内全部人数；

—群集系数，可通过《空气调节》查得。

401阅览室的人体潜热负荷：

=73×

2×

0.90=131W

则401阅览室冷负荷汇总如下：

其他房间亦如上计算，结果见附表1

按逐时法将每个房间冷负荷逐时相加，得出建筑物逐时冷负荷，其中建筑物逐时冷负荷中最大冷负荷即为建筑物的冷负荷。

根据计算得建筑物最大冷负荷出现在16：

00，数值为59906W。

各层冷负荷汇总及建筑冷负荷汇总见附表2。

2.2湿负荷的计算

2.2.1湿负荷的组成

空调房间的湿负荷有以下组成：

1）人体散湿量；

2）渗透空气带入室内的湿量；

3）化学反应过程的湿量；

4）各种潮湿表面、液面或流液的散湿量；

5）食物或其他物料的散湿量；

6）设备散湿量。

2.2.2湿负荷的计算方法

本次设计湿负荷主要考虑的是人体散湿量。

人体湿负荷Wr（kg/h）可按下式计算：

（2-8）

—计算时刻空调房间内的总人数；

—群体系数，可通过《空气调节》查得；

—一名成年男子的每小时散湿量，g/h，可通过《空气调节》查得。

各房间湿负荷汇总如下：

（三层与二层相同）

房间湿负荷

房间

人数（人）

湿负荷（g/h）

101,102，204

1090

103

545

104

2180

105,201,202,203

401,402

第三章空调方案的确定

3.1空调系统的确定

3.1.1风机盘管加新风方式的确定

办公室、阅览室和会议室厅等空间人员集中程度不大，各房间的负荷根据运行时间不一致，且各自有不同要求，因而采用风机盘管加新风系统。

风机盘管直接放置在各个空调房间内，对室内回风进行处理；

新风则由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内与回风混合。

新风机组每层放置一台在空调机房内，制冷机组放置在屋顶。

风机盘管加新风系统的冷量或热量是由空气和水共同承担，所以属于空气-水系统。

其优点如下：

1）布置灵活，节能效果好，各房间能根据室内负荷情况单独调节温湿度，房间不使用时可以关掉机组，不影响其他房间的使用；

2）各空调房间互不相通，不会相互污染；

3）只需要新风机房，机房面积小，风机盘管可以安装在空调房间内；

4）与集中式空调相比，不需要回风管道，节省建筑空间；

5）节省运行费用；

6）使用寿命长。

办公楼内有部分审讯室，结合实际情况可知，这部分房间实用时间很不规律，当空调主系统停止运行时，部分房间可能还需使用，故增设分体空调，不考虑在风机盘管加新风系统中。

3.2空气处理过程设计

3.2.1风机盘管加独立新风系统设计

一、夏季送风状态点和送风量

1）新风量的确定

确定新风量的依据有下列三个因素：

①稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求；

②补充局部排风量；

③保持空调房间的“正压”要求。

对于因素①，按规范上假定每人所需的新风量计算，查表1-2；

对于因素②，由于相对来说很小，不予考虑；

对于因素③，一般空调都满足其正压要求。

因此满足卫生要求的新风量公式为

Gw=n×

gw（3-1）

式中n—空调房间内的总人数；

gw—新风量标准，即单位时间内每人所需的新风量，m3/h·

人。

2）夏季送风状态点和送风量的确定

考虑到卫生和能效，选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气混合后送入室内的方案。

采用新风不负担室内负荷的方式，新风处理到机器露点L，温升后到达K,管道温升为2℃，风机盘管处理到点M，混合到O点一并送入房间，i-d图上的处理过程如图3-2所示。

图3-2新风与风机盘管送风混合后送入时的空气处理过程

以101办公室为例

1.满足卫生要求的新风量Gw1=n×

gw=10×

30=300m3/h=0.1kg/s

2.热湿比ε=Q/W=4560x3600/1090=15060

3.送风状态点

已知室内外参数tN=26℃，

=60%，tW=34.2℃，tWs=27.8℃，查得iN=58.6kJ/kg，iw=88.8kJ/kg，由室内空气hn线，新风处理后的机器露点的相对湿度和风机温升即可定出新风处理后的机器露点L1及温升后的K点

在i-d图中，过N点作ε线与

=90%相交，即得送风状态点O，io=48.8kJ/kg，总风量G=Q/（iN-io）=4560/（58.6-48.8）=0.490kg/s=1469.67m3/h。

4.用换气次数校核

换气次数定义为房间通风量L（m3/h）和房间体积（m3）的比值，即

n=G/V（3-2）

则101办公室换气次数n=1469.67/（7×

6.76×

3.2）=9.4＞5，所以符合换气次数要求。

5.新风量的确定

满足卫生的新风量Gw1=300m3/h

6.新风负荷

（3-3）

式中Gw—新风量，kg/s

iw，iL’—室外新风点以及新风处理后点的焓值，kJ/kg

则101办公室的新风负荷为Qw=0.1×

1000×

（88.8-58.6）=2800W

7.风机盘管风量

（3-4）

式中G—总送风量，kg/s；

GW—新风量，kg/s

则风机盘管