空調課程設計說明書.doc

空調工程課程設計說明書系別：建筑環(huán)境與能源工程系專業(yè)：城市燃氣工程技術班級：0413091學號：041309108姓名：阿非凡指導教師：周恒濤目錄第一章建筑物空調負荷計算4（一） 圍護結構瞬變傳熱引起的冷負荷計算4（二） 透過玻璃窗的日射的熱引起的冷負荷的計算，計算公式如下6（三） 室內熱源形成的冷負荷6（四） 一層大廳各分項逐時冷負荷匯總7（五） 建筑物空間濕負荷的計算。大多數(shù)情況下空調區(qū)的濕負荷來自人體散濕和敞開水槽表面的散濕量。本設計只計算人體散濕量。其計算公式如下9第二章 送風狀態(tài)點的確定及送風量的計算10（一）送風狀態(tài)點的確定及送風量的計算11（二） 各房間送風量計算11第三章 通風管道系統(tǒng)的設計計算12（一） 系統(tǒng)水力計算13（二） 計算系統(tǒng)總阻力計算17（三） 選擇風機17第一章建筑物空調負荷計算本章主要介紹建筑物的冷負荷計算過程，采用冷負荷系數(shù)法，包含圍護結構瞬變傳熱引起的冷負荷計算過程、透過玻璃窗的日射的熱引起的冷負荷的計算過程、室內熱源形成的冷負荷的計算過程，考慮到建筑物的門是玻璃門所以計算過程中將其作為玻璃窗計算，以面積較小負荷不會相差很大。計算方法參考教材空調工程。因其建筑物房間較多，所以只是用任意一個房間（房間28）的計算過程來闡述其計算方法，其他樓層的房間只把其計算結果列在說明書后的附表中。（1） 圍護結構瞬變傳熱引起的冷負荷計算 （1）外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負荷。在日射和室外綜合氣溫的作用下，外墻和屋頂瞬變傳熱引起的逐時冷負荷計算公式按下式計算： （1-1）式中 CL外墻或屋頂瞬變傳熱形成的冷逐時負荷 （W）； K外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù),可根據(jù)外墻和屋 頂?shù)牟煌瑯嬙?，由附?和附錄6中查得； F外墻和屋頂?shù)膫鳠崦娣e（）； 外墻和屋頂冷負荷計算的逐時計算溫度值（）； 夏季空氣調節(jié)室內計算溫度（）； 以北京地區(qū)的氣象條件為依據(jù)為依據(jù)計算出的外墻 和屋頂冷負荷計算溫度的逐時值（），根據(jù)外墻和 屋頂?shù)牟煌愋头謩e在附錄7和附錄8中查取。 不同類型構造外墻和屋頂?shù)牡攸c修正值（）； 外表面放熱系數(shù)修正值，在表3-7中查??； 外表面吸收系數(shù)修正值；考慮到城 市污染和中淺色的耐久性差，建 議吸收系數(shù)一律用=0.90，即=1.0。根據(jù)上述公式現(xiàn)將房間28東、北外墻的計算結果列在表1-1中表1-1其他外墻的冷負荷列入附表中。（2） 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，在室內外溫差的作用下，通過外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷按下式計算 （1-2）式中 和是（1-1）相同；外窗玻璃傳熱系數(shù)窗口面積；（）；外玻璃窗冷負荷計算的逐時溫度值；（）玻璃窗的傳熱系數(shù)的修正值，不同窗框類型修正值不同；玻璃窗的地點修正值；外窗為雙層中空透明玻璃，窗框為金屬，玻璃比例80，窗簾為白色。查教材空調工程附錄12的=1.2，由附錄13的出玻璃窗冷負荷的計算溫度的逐時值，據(jù)上式計算，計算結果列入表1-2中表1-2其他窗戶的冷負荷列入附表中。（2） 透過玻璃窗的日射的熱引起的冷負荷的計算，計算公式如下 （1-3）式中 玻璃窗的遮陽系數(shù)；窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)；有效面積系數(shù)；窗口面積；玻璃窗冷負荷系數(shù)；的值按南北區(qū)的劃分而不同。南北區(qū)的劃分標準為：建筑地點在北緯以難的地區(qū)為南區(qū)，以北的地方為北區(qū)。北京地處北區(qū)所以的值查教材空調工程附錄21查得。由附錄19查得雙層鋼窗的有效面積系數(shù)為=0.75，由附錄17查得玻璃窗的遮陽系數(shù)為=0.74由附錄18窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)為=0.5，所以綜合遮陽系數(shù)為。運用式（1-3）計算一層達一層大廳西外窗的日射冷負荷，結果列入下表1-3中表1-3其他外窗的日射冷負荷數(shù)據(jù)列入附表中。（3） 室內熱源形成的冷負荷 室內熱源散熱主要是指室內工藝設備及辦公等設備散熱、照明散熱、熱體散熱和食物散熱等部分。室內散熱包括兩部分顯熱和潛熱。本設計只計算照明散熱、人體散熱兩部分內容。（1） 照明設備冷負荷 根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負荷計算方式分別為 白熾燈： （1-4） 熒光燈： （1-5）式中 CL照明設備散熱形成的冷負荷 （W)； N照明設備所需功率 （KW)； 鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內 時，取=1.2；當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚時，可取=1.0; 燈罩隔熱系數(shù)，當熒光燈燈罩上穿有小孔時，可利用自然通風散 熱與頂棚內時，取=0.5-0.6；而熒光燈無燈罩無通風時=0.6-0.8； 照明散熱冷負荷系數(shù)；本設計取=1.2;，=1.0，大廳開燈時間7：00-18:00,開燈時間為12小時，查附錄26查得照明散熱冷負荷系數(shù)，用上述公式計算一層大廳照明形成的冷負荷，結果列入表1-4中表1-4（2） 人體顯熱冷負荷 計算公式如下公式 (1-6)式中 熱體散熱形成的冷負荷 （W）；n室內全部人數(shù)；群集系數(shù)；不同室溫下和勞動性質下成年男子顯熱散熱量（W）；人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)； 本設計值參考教材空調工程附錄27，值參考該書表3-15，辦公室屬極輕勞動在室內空調溫度=26，成年男子潛熱=60.5W，n=20,=1.0。利用上式計算一層大廳散熱引起的冷負荷，結果列入表1-5中。表1-5（4） 一層大廳各分項逐時冷負荷匯總 由于室內壓力略高于室外大氣壓力，因此不用考慮由室外空氣滲透所引起的冷負荷。將上述各分項逐時冷負荷計算結果列入表1-6中，求出時刻最大負荷值。表1-6由表可以看出一層大廳的冷負荷最大值出現(xiàn)在中午13：00和14：:0時，最大負荷為1019W（5） 建筑物空間濕負荷的計算。大多數(shù)情況下空調區(qū)的濕負荷來自人體散濕和敞開水槽表面的散濕量。本設計只計算人體散濕量。其計算公式如下式中 計算時刻空調區(qū)的人體散濕量（kg/h）； 群集系數(shù)； 計算時刻空調區(qū)的總人數(shù)； g1名成年男子每小時散濕量（g/h）；在空調區(qū)26時，成年男子散濕量109g/h，空調區(qū)總人數(shù)為=96人，辦公場所=0.93，將數(shù)據(jù)帶入上式中得 = =0.00107kg/s其他房間計算見附表中。第二章 送風狀態(tài)點的確定及送風量的計算集中式中央空調系統(tǒng)的設備和風機集中設置在空調機房中，通過送回風管道和被調節(jié)的各房間相連，對空氣進行集中處理和集中分配，管理和維護方便，廣泛應用于舒適性空調系統(tǒng)和工藝性空調系統(tǒng)中；半集中式中央空調系統(tǒng)主要應用在高層建筑中；分散式空調系統(tǒng)主要應用在家庭和車輛中。本設計對象為三層辦公建筑，通過相比較，采用集中式中央空調系統(tǒng)?；仫L與新風混合后經空調集中處理后送入空調區(qū)，即為一次回風系統(tǒng)。使用焓濕圖查得空調區(qū)的室內空氣參數(shù)=26，=50%，=13.75g/kg,=54.8KJ/kg；室外計算干球溫度=33.2，計算濕球溫度=26.4，利用查得天正暖通軟件焓濕圖=50%，d=25.5g/kg,h=88.5KJ/kg;余熱量=55.915KW,余濕量=0.0027kg/s(9.0732kg/h）。（一）送風狀態(tài)點的確定及送風量的計算（1）計算室內熱濕比并確定送風狀態(tài)點 （2-1）通過N點畫線，取送風溫差=8，則送風溫度=18,線與交與點，改點即為送風狀態(tài)點，d=13g/kg干空氣。從點作等d線與相交于L點，即為機器露點（,）。（2） 計算送風量 （2-2）（3） 確定新風和回風的混合狀態(tài)點 新風量 一次回風量 混合空氣的比焓在線段上，找到與的交點,即為混合狀態(tài)點。（4）空調系統(tǒng)噴水室所需要冷量 （2-3）（5）再熱器的加熱量 （2-4）（2） 各房間送風量計算 房間送風量計算以任意一個房間（28）為例進行計算過程說明，最大冷負荷值是12433w，利用式（2-2）計算其送風量為： 體積流量其他類型房間通風量列如下表2-1中表2-1房間號212223242526272829210211212213214215216、17218一樓大廳冷負荷10278258258251650825825101912291039103910391039103910391309125117702送風量01.10270.08250.08250.08250.1650.08250.08250.10190.12290.10390.10390.1039*0.10390.10390.10390.10390.12511.77空氣密度1.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.213體積流量0.08470.0680.0680.0680.1360.0680.0680.0840.10130.08470.08470.08570.08570.08570.08570.08570.10311.46房間號313233343536373839310311312313314315316、17318備注：冷負荷108187987987917588798791073128010891089108910891089108910891301送風量0.10810.08790.08790.08790.17580.08790.08790.10730.1280.10890.10890.10890.10890.10890.10890.10890.1301空氣密度1.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.2131.213體積流量0.0890.07250.07250.07250.1450.07250.07250.08850.10550.08980.08980.08980.8980.08980.08980.08980.107第3章 通風管道系統(tǒng)的設計計算風管設計就算方法有三種方法：假定流速法、壓損平均法、靜壓復得法。本設計采用假定流速法，該方法特點是，先按技術經濟要求選定風管流速，再根據(jù)風管的風量確定風管的斷面尺寸和阻力，然后對各支路的壓力損失進行調整，使其平衡。（1） 系統(tǒng)水力計算|（1）繪制系統(tǒng)軸測圖（工程管道用單線表示），對管道進行編號，標出各管段長度和各排風點的排風量。（2） 選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇123456789101112消聲器1314送風機為最不利環(huán)路。（3） 根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定各管段的斷面的尺寸和單位長度摩擦阻力。根據(jù)通風工程表8-4選定公共建筑空調推薦風速：風機入口，風機出口，主風道，水平支風道，垂直支風道，送風口。管段12：根據(jù)表1-2，求出風管斷面面積。所選矩形風管規(guī)格的斷面面積應盡量接近算出的風管斷面面積。管段號 計算面積 初選型號（mm）1-2（主風道） 2-3（主風道） 3-4（主風道） 4-5（主風道） 5-6（主風道） 6-7（主風道） 7-8（主風道） 8-9（主風道） 9-10（主風道） 10-11（主風道） 11-12（主風道） 1213（主風道） 1314（主風道） 水平支管 31 318 32 317 以上所選矩形管道規(guī)格并未考慮到實際施工，實際施工過程中一般是一定管段內保證B值不變，只變A值，目的是為了施工方便，本設計選用1-5風管的B=200，5-10的B=400，10-16的B=500值，這樣以后要改變初選的矩形風道規(guī)格，前提是保證選擇的面積與計算的面積相接近。查通風工程附錄6得：1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 10-11 1112 1213 1314 （4） 計算所選規(guī)格矩形風管流量當量直徑，使用下式。 則所選的幾種規(guī)格的流量當量直徑為：規(guī)格 計算出流量當量直徑 線算圖中的當量直徑 225mm 225mm 300mm 350mm 450mm 500mm 750mm 150mm 125mm 175mm 200mm由各管段的流量和流量當量直徑查通風工程教材附錄4得：管段號 流量 單位長度摩擦阻力 實際風速1-2 225mm 2-3 225mm 3-4 300mm 4-5 350mm 5-6 450mm 6-7 450mm 7-8 450mm 8-9 500mm 9-10 500mm 10-11 750mm 11-12 750mm 水平支管 150mm 125mm 175mm 200mm （5） 計算各管段的摩擦阻力和局部阻力，及計算最不利管路，其他列入附表中。管段1-2 ，摩擦阻力 局部阻力矩形三通 查附錄5得： 管內動壓 管段1-2的阻力 管段2-3 ，摩擦阻力 局部阻力 壓出四通 查附錄5得，管段2-3的阻力管段34 摩擦阻力 局部阻力壓出四通查附錄5得，管段3-4的阻力管段4-5 ，摩擦阻力 局部阻力壓出四通查附錄5得，管段4-5的阻力管段5-6 摩擦阻力 局部阻力壓出四通查附錄5得， 管段5-6的阻力 將以上管段及余下管段的數(shù)據(jù)整理列入表3-1中表3-1管道水力計算表管道編號管段流量管長矩形管規(guī)格管內風速動壓局部阻力系數(shù)局部阻力單位長度阻力摩擦阻力管端阻力1234567891011最不利環(huán)路120.08983.049.70.2472.413.96.30230.1963.07.836.9136.93.714.4351.33340.35833.0621.830.48.731.55.8514.58450.52065.856.424.840.49.941.58.7818.71560.62045.855.518.350.47.340.74.1011.43670.75543.05.820.400.816.320.83.1219.44780.84523.06.324.070.49.6313.9013.53890.9353.0515.160.23.030.481.874.99101.09735.256.828.041.3537.861.15.7843.6410111.25963.3838.820.519.410.82.6422.0511121.45363.31060.50.424.261.37.8032.612-133.33.31060.50.424.26