1、暖通空调课程设计暖 通 空 调课 程 设 计 说 明 书题 目：北京某酒店二十一层空调设计班 级： 建环21姓 名： 张立玉学 号： 2120702023指导教师： 孔琼香暖通空调课程设计任务书一、目的1.通过空气调节课程设计，加强对空气调节课程内容的理解，将所学的理论知识与工程设计实践结合起来。2.通过空气调节课程设计，了解工程设计的各个环节，了解和掌握空调工程的具体设计方法、步骤，并初步掌握空调设计图纸的绘制方法。二、设计题目：北京明江国际酒店二十一层空调工程设计三、设计要求和内容1.主要设计参数的确定2.空调负荷计算（一间房间手工计算）3.空调方案的分析与选择计算4.空气处理设备的选择5
2、.风道水力计算与室内气流组织计算6.水系统水力计算7.绘制施工图暖通空调课程设计目 录第1章 空调负荷计算11.1 室内外空气参数确定11.2 夏季建筑冷负荷计算11.3 冬季热负荷计算.31.4房间湿负荷计算5第2章 建筑空调方案的确定.52.1空调系统方案确定52.2新风量计算.62.3送风量及送风参数计算.62.4新风负荷计算7第3章 空调设备选择83.1风机盘管选择83.2新风机组选择8第4章 气流组织设计84.1 气流组织形式确定.84.2 风口的布置.94.3 风口的选择计算.9第5章 水力计算.105.1空调风系统水力计算.105.2水系统水力计算12暖通空调课程设计1第1章空调
3、负荷计算在暖通设计中，室内的冷负荷、热负荷、湿负荷是基本的依据，暖通空调设备的容量的大小主要取决于这三种负荷的大小。而这三种负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。1.1 室内外空气参数确定1.1.1 室外气象参数确定基本参数 国家 省份 城市 经度(E) 纬度(N)中国 北京市 北 京 116.47 39.8夏季参数 大气压(Pa) 室外空调计算日平均温度() 夏季室外空调计算干球温度() 夏季室外空调计算湿球温度() 夏季室外平均风速(m/s)99987 29.1 33.6 26.3 2.2冬季参数 大气压(Pa) 室外供暖计算干球温度() 冬季室外空调计算干球温度() 冬
4、季室外空调相对湿度(%) 冬季最多风向平均风速(m/s)102570 -7.5 -9.8 37 4.51.1.2 室内计算参数确定夏季，室内设计干球温度为26，相对湿度为60%。冬季，室内设计干球温度为18。1.2 夏季建筑冷负荷计算夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。在暖通设计中，室内的冷负荷、是基本的依据，夏季暖通空调设备的容量的大小主要取决于冷负荷的大小。暖通空调课程设计2本设计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法的基础上，是便于手算的一种简便方法。具体计算如下：1.2.1冷负荷计算方法一、外墙和
5、屋面逐时传热引起冷负荷计算Qc()=AK(tc()+td)kk-tR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) ；tR室内计算温度，；tc外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，；td地点修正值；k吸收系数修正值；k外表面换热系数修正值；二、内围护结构冷负荷计算Qc( )=AiKi(to. m+t-tR)（1-6）式中： ki 内围护结构的传热系数，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，；t 附加温升。三、外玻璃窗逐时传热引起冷负荷Qc()=cWKWAW(tc()+td-tR)
6、式中 ：Qc()外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；KW外玻璃窗传热系数，W/(m2)；AW窗口面积，m2；tc()外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，；cW玻璃窗传热系数的修正值；td地点修正值；四、透过玻璃窗的日射得热引起冷负荷计算方法Qc()=CAWCsCiDjmaxCLQ式中 ：C有效面积系数；暖通空调课程设计3AW窗口面积，m2；Cs窗玻璃的遮阳系数；Ci窗内遮阳设施的遮阳系数；Djmax日射得热因数；CLQ窗玻璃冷负荷系数。五、照明散热形成冷负荷灯光照明散热形成的冷负荷为：荧光灯Qc()=(0.90.95)1000n1n2N (W)式中 Qc()灯具散热形成的冷负荷，W；N照明灯具所需功率
7、，W；n1镇流器消耗公率系数，暗装荧光灯n1=1.0；n2灯罩隔热系数；n2=0.7。六、人体散热形成冷负荷人体散热形成的冷负荷为：Qc()=(0.90.95)nQ (W)式中 Qc()人体散热形成的冷负荷，W；N群集系数；Q室内人员的全热散热量（W）。n室内人数。1.2.2 典型房间冷负荷计算1028房间计算见附录。1.3 冬季热负荷计算建筑物冬季采暖通风设计的热负荷在规范中明确规定，因根据建筑物散失和获得的热量确定。对于民用建筑，冬季的热负荷包括两项：围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。1.3.1 围护结构基本耗热量一、围护结构的耗热量的计算由公式（1-11）进行计算
8、：Q=AK（tR-tow ）式中Q围护结构的基本耗热量，W；暖通空调课程设计4A围护结构的表面积，；K围护结构的传热系数，W/（）；tR冬季室内计算温度，；tow冬季空调室外空气计算温度，；围护结构的温差修正系数。二、围护结构附加耗热量（1） 朝向修正率不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。因此，规范规定对不同的垂直外围护结构进行修正。其修正率为：北、东北、西北朝向： 010%；东、西朝向： 5；东南、西南朝向： 1015；南向： 1530。（2） 风力附加在规范中明确规定：在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑
9、物，垂直的外围护结构热负荷附加510。（3） 外门开启附加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，可以用外门的基本耗热量乘上相应的附加率。（4）高度附加由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定，当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间超过4m时，每增加1m，附加率为2%，但最大附加率不超过15%。应注意高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量（进行风力、朝向、外门修正之后的耗热量）的总和上。1.3.2 门窗缝隙渗入冷空气耗热量空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。空调建筑室内的正压值一般应保持在510MPa之间。
10、1.3.3 典型房间冬季热负荷计算暖通空调课程设计5见附表。1.4房间湿负荷计算湿负荷是指空调房间的湿源（人体散湿、敞开水池（槽）表面散湿、地面积水等）向室内的散湿量，也就是维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。1.4.1 人体散湿量引起的湿负荷人体散湿量引起的湿负荷可按下式计算：wm =0.278ng10-6式中： wm 人体散湿量，kg/s；g成年男子的小时散湿量，g/h；群集系数；n室内人数。选1028房间为典型房间，计算房间的人体散湿量列入下表中。房间人体散湿量计算表房间编号 室内人数n 群集系数 人体散湿量(g/h) 湿负荷(kg/h)1028 3 0.93 109 0.304第2章
11、建筑空调方案的确定2.1空调系统方案确定空气调节系统可以按空气处理的设置情况分为集中系统、半集中系统、全分散系统；按负担室内负荷所用的介质种类可分为全空气系统、全水系统、空气水系统、蒸汽系统、制冷剂系统。在常用的中央空调设计中，一般大空间建筑物采用集中式空调系统，而小空间建筑物一般采用风机盘管加新风系统，这两种空调系统在设计中采用暖通空调课程设计6广泛，适应面广，故在实际空调系统中较多采用。与全空气系统相比，风机盘管加新风系统有以下优点：控制灵活，具有个别控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停；风机盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便，甚至适合于旧有建筑
12、的改造；容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向，使用目的，使用时间等把系统分割为若干区域系统，实施分区控制。因此，在本设计中采用风机盘管加独立新风系统，即新风单独处理后送入房间，不承担室内负荷。在夏季，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、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷。在冬季，新风加热到与室内温度相同，然后进行加湿，与室内风机盘管加热后的回风进行混合，然后将混合风送至室内。2.2新风量计算空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是保障良好室内空气品质的关键。在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温，空调系统为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外气温比室内气温低且含
13、湿量也低时，空调系统为加热、加湿新风势必要消耗能量。所以，在满足空气品质的前提下，尽量选用较小的新风量。新风量还应满足以下四个要求：（1）不小于按卫生标准规定的人员所需最小新风量；(2)补充室内燃烧的空气和局部排风量；（3）保证房间的正压；（4）最小新风量不应小于总送风量的10%。本设计中，每人所需新风量确定为40m3/h，套间内人数为2人，普通房间为3人，经统计，该建筑层所需新风量为1880m3/h。对于最小新风量不应小于总送风量的10%的要求，在附录校核。2.3送风量及送风参数计算送风量的计算可按下是进行计算Ms= sR chh Q暖通空调课程设计7式中 Qc房间冷负荷，W；hR室内空气的
14、焓值，kJ/kg；具体计算结果见附录。2.4新风负荷计算空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是保障良好室内品质的关键。在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温时，空调系统为处理新风势必消耗冷量。而冬季室外气温比室内气温低且含湿量也低时，空调系统为加热加湿新风势必要消耗能量。据调查，空调工程中处理新风所消耗的能量占总能耗的25%30%，可见，空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。一、夏季新风负荷的计算Qc.o=Mo（hohR）式中: Qc.o夏季新风冷负荷，KW；Mo新风量，kg/s；ho室外空气的焓值，kJ/kg；hR室内空气的焓值，kJ/kg；二、冬季新风负荷的计算Qc.o=Mo c
15、p (tRt0 )式中: Qc.o冬季新风冷负荷，KW；Mo新风量，kg/s；cp空气的气压比热，kJ/（kg），取1.005kJ/（kg）；t0冬季空调室外计算温度，；tR冬季空调室内计算温度，。暖通空调课程设计8第3章空调设备选择3.1风机盘管选择风机盘管选择以夏季室内冷负荷及相应风量依据，根据空气处理方案及其计算结果，按照风机盘管的中档冷量（因本设计中潜热冷负荷较小，可主要根据显热冷量选取）及中档风量进行选取，而且套件和普通房间选择风机盘管的数目也有所不同。具体选择结果见附录。3.2新风机组选择该层建筑所需总新风量为1880m3/h，夏季新风冷负荷为15.4kW，冬季新风热负荷为17.5
16、kW，选用开利BFP2型卧式新风机组，其额定制冷量为23.01kW，额定制热量为26.00kW，额定风量为2000m3/h。第4章 气流组织设计大多数空调与通风系统都需向房间或被控制区域送人和(或)排出空气，不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量等都影响着室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物的浓度是空气品质的一个重要指标。因此，要使房间内人群的活动区域(称工作区)成为一个温湿度适宜、空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且还必须有合理的气流分布。气流分布又称为气流组织，也就是设计者
17、要组织空气合理地流动。4.1 气流组织形式确定侧送风的气流分布模式主要有以下三种形式。（1）上侧送，同侧下部回暖通空调课程设计9风，送风气流贴附于顶棚，工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分，工作区的风速较低，温湿度比较均匀，适用于恒温恒湿的空调房间。排出空气的污染物浓度和温度基本上等于工作区的浓度和温度，因此通风效率Ev和温度效率ET接近于1。但换气效率较低，大约小于0.5。(2)上侧送风，对侧下部回风。工作区在回流和涡流区中，回风的污染物浓度低干工作区的浓度，Ev15 0.3 65 1.1520 0.65 80 1.6025 0.80 100 1.8032 1.00 125 2.00具
18、体计算结果见附表。暖通空调课程设计13房间编号 新风量（m3/h） 新风冷负荷(W) 新风热负荷(W)1001 120 983.76 1117.561003 80 655.84 745.041004 80 655.84 745.041005 80 655.84 745.041006 80 655.84 745.041007 80 655.84 745.041008 80 655.84 745.041009 80 655.84 745.041010 80 655.84 745.041011 80 655.84 745.041012 80 655.84 745.041013 80 655.84 745.041014 80 655.84 745.041016 80 655.84 745.041017 80 655.84 745.041019 120 983.76 1117.561020 80 655.84 745.041021 80 655.84 745.041022 80 655.84 745.041023 80 655.84 745.041024 80 655.84 745.041028 120 983.76 1117.56小计 1880 15412.24 17508.44
