空调工程课程设计说明书

1第1章绪论1.1设计目的“空调工程”是建筑环境与设备工程专业的一门重要专业课。本课程的课程设计也是专业课学习的重要环节。在做设计的过程，通过查阅各种规范和资料，使我们的专业知识更加扎实。为以后的工作和学习打下坚实的基础。在设计的过程中，不仅将使我们对专业知识有更进一步理解掌握，同时还将培养我们的信息获取能力、问题分析能力、知识综合应用能力、语言组织和表达能力，而且我们要应用一些办公软件，像word、excel，熟练应用这些软件将对于我们更快、更好编辑说明书和进行大量的数据计算处理有很大帮助，并且在以后的工作、生活当中，我们也将用到这些东西；在设计过程中，我们还要学习应用CAD，鸿业，天正暖通等专业设计软件，这些软件为我们提高画图的效率和进行一些修改提供了很大的方便性，同时也为今后的工作打下一定的制图基础。通过设计，我们会遇到很多实际的问题，通过老师和同学的帮助，我们对此类问题会有深刻的印象，为以后的学习和工作积累的宝贵的经验。1.2设计任务福州市某酒店的一二层中央空调设计，包括：建筑物冷、湿负荷计算，送分量的确定，排风量和空调系统设计计算，气流组织的设计计算以及管道的水力计算，施工图的绘制，设计及施工说明的编制等工作。1.3工程概况本工程地下一层为设备机房，地上一层为大堂、西餐厅、保龄球馆等，二层为餐饮、康乐等，三层为多功能厅、KTV等，四层至十二层为客房，地上部分建筑面积约12000m2，建筑高度为44.7米。本次设计内容为地下一层和地上一层的通风、空调系统。2第2章设计依据2.1气象资料由福州属于夏热冬暖地区，在鸿业软件负荷菜单工程地点气象参数中查得福州市气象参数如下表：表2-1室外气象参数表地理位置大气压力（kpa）室外平均风速（m/s）东经北纬冬季夏季冬季夏季119.2826.08101.2699.742.702.90室外设计参数（夏季）如下表：表2-2夏季室外计算参数表干球温度（℃）湿球温度（℃）相对湿度（％）室外计算温度日平均温度通风28.106036.030.7033.02.2房间参数说明各房间人员密度和照明密度如表中所列，人员体力活动性质参见表3-15[1]选取不同室温和不同劳动性质的散热量和散失量。不同房间室内计算参数（夏季）如下表所示：表2-3各房间人数及面积统计表房间名称面积m2人员密度人/m2人数（取整）照明密度w/m2更衣室210.3630办公室1150.12260保龄球场820.715830西餐、咖啡厅1500.7110717大堂6500.16530商务部570.1660办公室2260.12360消防控制室320.133032.3室内设计参数根据《室内空气质量标准》（GB/T1883-2002）以及《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003），不同房间室内计算参数（夏季）如下表所示：表2-4室内设计参数房间名称温度（℃）风速（m/s）相对湿度（%）更衣室270.250办公室1260.360保龄球场240.360西餐、咖啡厅250.460大堂270.560商务部260.460办公室2260.360消防控制室250.2602.4建筑参数及其他计算参数1．由建筑高度为44.7米,一共十二层，层高为3.6m。2．由《空调负荷使用计算方法》查得：本大楼外墙属于Ⅱ型，墙厚240mm，传热系数为K=1.02)c(W2om，由外至内分别为：1）水泥砂浆材质、喷浆。2）砖墙。3）防潮层。4）保温层。5）水泥砂浆抹灰加油漆。3．保龄球场的西面墙设为玻璃幕墙，采用玻璃厚6mm的双层普通玻璃，高度为3.6m。WK=3.3w/m2•℃。又由附录12查的玻璃窗的传热系数修正值WC=1.2.其余外窗采用3mm厚的普通平板单层玻璃窗；窗框为铝合金，玻璃比例为80%；窗帘为白色（浅色）。外窗高度是2100mm；传热系数WK=6.5)c(W2om2.5其它说明1.冷源：，在本设计中，因是局部设计，不考虑冷源设计，需要时直接取用，冷冻4水供、回水温度分别为7、12℃。2.冷负荷逐时计算时段为10：00～21：00，时间间隔为1小时。3.大堂空调运行时间为24小时，开灯时数为18：00至7：00，包厢和宴会厅空调运行时间为16小时，开灯时数为11：00至24：00。4.照明设备均按荧光灯计算。5.在25℃时，重度劳动强度下，成年男子散湿量为391g/h；在26℃时，极轻劳动强度下，成年男子散湿量为109g/h；在24℃，散失量为96g/h；在25℃时，散失量为109g/h；在27℃时，散失量为115g/h。5第3章冷、湿负荷计算3.1冷负荷计算在设计中，存在两中冷负荷计算的计算方法：一为谐波反应法（负荷温差法），一为冷负荷系数法。谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负荷的形成包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量）。此一过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。二是内扰量形成冷负荷的过程。此一过程是将该热扰量分成对流和辐射两种成分。前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。本设计采用冷负荷系数法计算冷负荷。3.1.1外墙瞬变传热形成的冷负荷计算方法在日射和室外的气温综合作用下，外墙瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：)tt('NxwlKFCL（3-1）kkttdwl)(t'wl（3-2）式中：CL---------外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷，W；K----------外墙传热系数)(w2km；根据外墙和屋顶的不同构造，由附录5[1]和附录6[1]中查取；F-------外墙的传热面积（m2）；'twl------外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（℃）；Nxt-------夏季空气调节室内计算温度（℃）；wlt-------以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（℃），根据外墙和屋顶的不同类型分别在附录7[1]和附录8[1]中查取；dt--------不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（℃），根据不同的涉及地点在《空调负荷使用计算法》表3-5中查取；k-------外表面放热系数修正值，在表3-7[1]中查取54.224.36.55.36.55.30)k(w2m（)/4.3sm6k-------外表面吸收系数修正值，在表3-8[1]中查取，考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸收系数一律采用ρ=0.90，k=1.0。3.1.2内维护结构冷负荷计算内围护结构冷负荷时，当邻室与空调区的夏季温差大于3℃时，宜按下式进行计算通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷：()lsNxCLKFtt（3-3）lswplsttt（3-4）式中：K、CL、F、Nxt————同式（3-1）lst————邻室计算平均温度（℃）lst————邻室计算平均温度与夏季温度空气调节室外计算平均温度的差值（℃），由表3-9查的。wpt————夏季空气调节是室外计算日平均温度（℃）3.1.3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷计算发方法在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热的冷负荷可按下式计算：()x（3-5）式中：CL、xNt————同公式（3―1）；WK————外玻璃窗传热系数，w/m2•℃；WF————窗口面积，m2；wlt————外玻璃窗冷负荷度的逐计算温时值，℃，查附录13[1]；WC————玻璃窗传热系数的修正值，根据窗框类型从中附录12[1]中查得dt————玻璃窗的地点修正值，可从中附录15[1]中查得。根据附录14查的，本大楼采用玻璃厚6mm的双层普通玻璃，WK=3.3w/m2•℃.3.1.4透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分，一部分是透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热，另一部分是玻璃窗吸收太阳辐射后传入室内的热量。由于窗户的类型、遮阳设施、太阳入射角及太阳辐射等因素的各种组合太多，最后根据公式：,maxasiWjLQCLCCCFDC（3-6）式中：WF————窗口面积，（m2）；cs————窗玻璃的遮阳系数，有附录17[1]查的。ci————窗内遮阳设施的遮阳系数，由附录18[1]查的。7aC————有效面积系数，由附录19[1]查得；LQC————窗玻璃冷负荷系数，由附录至附录23[1]查得。Dj.max————夏季各纬度带的日射得热因数最大值(W/m2),由附16[1]查得。3.1.5设备显热冷负荷计算方法办公设备散热量，空调区办公室设备的散热量sq可按下式计算：piiaisqsq1,（3-7）式中：p————设备的种类数；is————第i类设备的台数；iaq,————第i类设备的单台散热量，见表[1]3-12；3.1.6照明设备冷负荷计算方法由于明装荧光灯，镇流器装设在客房内，故镇流器消耗功率系数1n取1.2。灯罩隔热系数2n取0.6。根据室内开灯时间为14:00~21:00，开灯时数为8小时，由附录26[1]查的照明散热冷负荷系数。照明设备冷负荷按下式计算：121000LQCLnnNC（3-8）式中：CL——照明散热引起的冷负荷，W；LQC——照明散热的冷负荷系数，可由附录26[1]查得；N——照明所需要的功率，KW；1n——镇流器消耗功率系数；2n——灯罩得隔热系数。3.1.7人员散热形成的冷负荷计算方法查3-15[1]表，当室温为24℃时，成年男子每人散发的显热sq和潜热量lq分别为145W和262W，由表3-14[1]查的群集系数=0.92.由保龄球场的开放时间14:00~21:00,在球场的时间为8h，由附录27[1]查得人体显热散热冷负荷系数逐值。分别按下面公式可计算：人体散热引起的冷负荷包括显热冷负荷和潜热冷负荷，即：QCLCLs（3-9）人体显热散热引起的冷负荷：ssLQCLnqC（3-10）人体潜热散热引起的冷负荷：82Qnq（3-11）式中：sCL————人体显热散热引起的冷负荷，W；Q————人体潜热散热引起的冷负荷，W；sq————不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，由表3-15[1]查得；2q————不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，由表3-15[1]查得；————群集系数，由表3-14[1]查取；n————室内全部人数（取58人）；n————计算时刻空调区内的总人数；LQC————人体显热散热冷负荷系数，由附录27[1]查取。3.2各空调区的负荷计算运用上述公式，计算各空调区域的负荷。3.2.1保龄球场的负荷计算保龄球是一项有一定运动量的康乐活动，活动量大，应属重度劳动。西面是玻璃幕墙，玻璃幕墙采用的是玻璃厚6mm的双层普通玻璃，东南北是一般的砖墙结构。通过资料《空调工程》查取相应的数据。根据公式（3-3）、（3-4）、（3-5）、（3-6）、（3-7）、（3-8）、（3-9）、（3-10）、（3-11）以及表2-3和2-4计算相应的负荷。其计算结果见表3-1。表3-1各分项逐时冷负荷汇总表(单位：W)时间/h10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00窗传热负荷147216611850199820822145214521032019185016611493窗日射负荷135014251500210030003750270045753750180017251575人员负荷123829541759410392131111462615987137307761834767556446灯光负荷1591421241066551187125813111346139914371470总计1536312769110681459618848217082209021719148761339611578109849由上表