暖通空調(diào)專業(yè)課程設(shè)計(jì)

1、目錄第1章 建筑信息31.1 建筑概述31.2大氣參數(shù)31.2.1室外計(jì)算參數(shù)31.2.2 室內(nèi)計(jì)算參數(shù)3第3章 負(fù)荷計(jì)算以及數(shù)據(jù)匯總43.1 負(fù)荷計(jì)算特點(diǎn)43.2 冷負(fù)荷系數(shù)法公式43.3 負(fù)荷計(jì)算53.3.1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷53.3.2 內(nèi)墻,樓板等室內(nèi)傳熱維護(hù)結(jié)構(gòu)形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷63.3.3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷63.3.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷73.3.5 照明散熱形成的冷負(fù)荷9第4章 設(shè)備的計(jì)算與選用，機(jī)組及其配件的選擇104.1風(fēng)機(jī)盤管及制冷機(jī)組的選型104.2新風(fēng)機(jī)組選型10第5章 管道保溫與系統(tǒng)消聲，減震設(shè)計(jì)115.1冷凍管保溫115.2系統(tǒng)

2、消聲115.3系統(tǒng)隔震11參考文獻(xiàn)12第1章 建筑信息1.1 建筑概述該建筑位于湖南省長沙市， 地上共五層，地下一層為半地下室。建筑面積1609.27m2，占地面積321.85m2 ，為框架結(jié)構(gòu)，房間的層高為3.9m。 1.2大氣參數(shù)1.2.1室外計(jì)算參數(shù)大氣壓力：夏季為999.4kPa 冬季為1019.9 kPa室外干球溫度：夏季為35.8 冬季為-3室外干球溫度：夏季為27.7相對(duì)濕度：夏季為75% 冬季為81%室外風(fēng)速：夏季為2.6m/s 冬季為2.8m/s主導(dǎo)風(fēng)向：夏季為S 冬季為NW1.2.2 室內(nèi)計(jì)算參數(shù) 溫、濕度夏季：Tn=26±2，=60±5，風(fēng)速0.3m/

3、s；冬季：Tn=18±2，35，風(fēng)速0.2m/s。1.3 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息 外墻：240mm磚墻，外抹水泥沙漿見附錄9-7序號(hào)2，外墻及門的結(jié)構(gòu)尺寸見土建圖； 外窗：鋁合金窗，無色透明單層玻璃5mm，結(jié)構(gòu)尺寸見土建圖；第2章 空調(diào)方式方案選擇 本建筑是長沙市一座五層高的大樓，建筑占地面積為321.85m2平方米，室內(nèi)的房間多為辦公室，房間緊湊。因此，本設(shè)計(jì)采用半集中式系統(tǒng)。此系統(tǒng)相對(duì)簡單，施工方便，維護(hù)容易。 第3章 負(fù)荷計(jì)算以及數(shù)據(jù)匯總 目前國內(nèi)采用較多的是冷負(fù)荷系數(shù)法，適用于計(jì)算民用和公用建筑物及類似的工業(yè)建筑物。3.1 負(fù)荷計(jì)算特點(diǎn)空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算采用冷負(fù)荷系數(shù)法，適用于計(jì)算民用

4、和公用建筑物及類似的工業(yè)建筑物空調(diào)工程設(shè)計(jì)冷負(fù)荷。 a）通過維護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量； b）透過外窗、天窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱量； c）人體散熱量； d）照明、設(shè)備等室內(nèi)熱源的散熱量；3.2 冷負(fù)荷系數(shù)法公式維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷的計(jì)算方法有許多種,目前國內(nèi)采用較多的是冷負(fù)荷系數(shù)法。對(duì)墻體、外窗、屋頂，得熱引起的冷負(fù)荷逐時(shí)進(jìn)行計(jì)算,而對(duì)內(nèi)墻、樓板、地面得熱引起的冷負(fù)荷及人體散熱和設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷均按穩(wěn)定傳熱計(jì)算。最后把各項(xiàng)冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果逐時(shí)累加,求出冷負(fù)荷最大值及發(fā)生時(shí)間。 a)墻體、屋頂、外窗，傳熱得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算：冷負(fù)荷=傳熱系數(shù)×傳熱面積×(冷負(fù)荷逐時(shí)計(jì)算溫度+本地修

5、正值)-室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度b)外窗輻射得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算公式：冷負(fù)荷=窗戶面積×日射得熱因子的最大值×冷負(fù)荷系數(shù)×窗戶有效面積系數(shù)×窗戶內(nèi)遮陽系數(shù)×窗玻璃修正系數(shù)c)內(nèi)墻、樓板等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定傳熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算公式：冷負(fù)荷=傳熱系數(shù)×傳熱面積×(夏季空調(diào)室外計(jì)算平均溫度+鄰室計(jì)算溫差-室內(nèi)計(jì)算溫度)舒適性空調(diào)房間夏季地面冷負(fù)荷一般不計(jì)算，對(duì)于工藝性空調(diào)房間：地面冷負(fù)荷=傳熱系數(shù)×有效傳熱面積×計(jì)算溫差 式中：非保溫地面的傳熱系數(shù)一般取0.47W/(m2·)；有效傳熱面積指距外墻2.0m以內(nèi)的地面面

6、積。計(jì)算溫差=夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度。d)人體散熱引進(jìn)的冷負(fù)荷計(jì)算公式：冷負(fù)荷=人數(shù)×群集系數(shù)×成年男子的全熱散熱量濕負(fù)荷=人數(shù)×群集系數(shù)×成年男子的散濕量 e)設(shè)備散熱冷負(fù)荷計(jì)算公式：冷負(fù)荷=設(shè)備功率(W)×1000濕負(fù)荷=設(shè)備散濕量(kg/h)3.3 負(fù)荷計(jì)算3.3.1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在日射和室外氣溫綜合作用下,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷可由文獻(xiàn)7查得計(jì)算公式：Qc,=KF(tc,+td)KK-tn 式中: Qc,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷,W； F外墻和屋面的面積，； K外墻和屋面的傳熱系數(shù)

7、，W/(·) tn室內(nèi)計(jì)算溫度,； td地區(qū)修正系數(shù),; ka不同外表面換熱系數(shù)修正系數(shù) kp不同外表面的顏色系數(shù)修正系數(shù)由于w、n、都采用北京地區(qū)特定條件,則有： K=1.0 K=1.0 3.3.2 內(nèi)墻,樓板等室內(nèi)傳熱維護(hù)結(jié)構(gòu)形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷當(dāng)空調(diào)房間的溫度與相鄰非空調(diào)房間的溫度大于3時(shí),要考慮由內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對(duì)空調(diào)房間形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷,由文獻(xiàn)7查得傳熱公式計(jì)算： Qc,=F·K·(tl s - tn) W 式中：F內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m²； K內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W /( m²·k) ； tn 夏季空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度

8、,； tl s 相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度, 。 t'l s按下式計(jì)算 t'l s = t + tl s 式中：t 夏季空調(diào)房間室外計(jì)算日平均溫度,； tl s 相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度與夏季空調(diào)房間室外計(jì)算日平均溫度的差值,當(dāng)相鄰散熱量很少(如走廊)時(shí),tl s取3 ,當(dāng)相鄰散熱量在23116 W /m2時(shí),tl s取5 所以內(nèi)墻及樓板冷負(fù)荷計(jì)算：內(nèi)墻及樓板冷負(fù)荷的計(jì)算公式為：Q=KF（tlstn) 其中：tls=twp+tls tls相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度； twp夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度； tls相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度與夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度的差值

9、。 3.3.3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 在室內(nèi)外溫差的作用下,玻璃窗瞬變熱形成的冷負(fù)荷由文獻(xiàn)7查得下式計(jì)算： Qc,=F·K·(tl tn) W 式中：F外玻璃窗面積,m²； K玻璃的傳熱系數(shù),W /( m²·k) ； tl玻璃窗的冷負(fù)荷溫度逐時(shí)值,； tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度, 。不同地點(diǎn)對(duì)t1按下式修正：tl=tl+ td 式中：t d地區(qū)修正系數(shù), 所以外窗傳熱溫差引起的冷負(fù)荷：玻璃窗由溫差引起的冷負(fù)荷計(jì)算公為： Qc,=KF(tc,-tn)其中： tc,=(tc,+td)K 由朔鋼窗的傳熱系數(shù)為3.5W/（m2·），由文獻(xiàn)7查得

10、表38查得雙層塑鋼窗框的傳熱系數(shù)修正值為1.0，則有： K=3.5W/（m2·）由文獻(xiàn)7查得表36查得，w=18.6W/（m2·）時(shí)，外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正值K=1.0。3.3.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷 透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷由文獻(xiàn)7查得下式計(jì)算： Qc,=F·CZ·D j.max· CLQ W 式中：F玻璃窗的凈面積,是窗口面積乘以有效面積系數(shù)Ca， 本設(shè)計(jì)雙層鋼窗Ca=0.75； CZ玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CZ= Cs·Cn ； 其中，Cs 玻璃窗的遮擋系數(shù),6mm厚吸熱玻璃Cs =0.87； Cn 窗

11、內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù),中間色活動(dòng)百葉簾Cn =0.6； D j.max日射得熱因數(shù)的最大值,W/m² CLQ 冷負(fù)荷系數(shù) 所以南外窗日射得熱引起的冷負(fù)荷：玻璃窗由日射得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算公式為：Qf,=FCSCnDj,maxCL 其中： Qf.透過玻璃窗的日射得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷（W）； Dj,max不同緯度帶各朝向七月份日射得熱因素的最大值； CS窗玻璃的遮陽系數(shù)； CL冷負(fù)荷系數(shù)。以北緯27030´為界，分為北區(qū)和南區(qū)； Cn窗內(nèi)遮陽系數(shù)。 3.3.5 設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷 （1）電動(dòng)設(shè)備當(dāng)工藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)時(shí)：Q1000·n1·n2

12、83;n3·N/ W當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí)：Q1000·n1·n2·n3·N W 當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動(dòng)機(jī)放在室內(nèi)時(shí)：Q1000·n1·n2·n3· N W 式中：N電動(dòng)設(shè)備的安裝功率，kW； 電動(dòng)機(jī)效率，可由產(chǎn)品樣本查得； n1利用系數(shù)，是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)效功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9可用以反映安裝功率的利用程度；n2電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，定義為電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大實(shí)耗功率之比；n3同時(shí)使用系數(shù)，定義為室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0

13、.50.8。（2）電熱設(shè)備散熱量對(duì)于無保溫密閉罩的電熱設(shè)備，按下式計(jì)算： Q1000· n1·n2·n3·n4·N W 式中：n4考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5；其他符號(hào)意義同前。（3） 電子設(shè)備散熱量Q1000· n1·n2·n3·N其中系數(shù)n2的值根據(jù)使用情況而定，本設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算機(jī)n2取1.0。所以設(shè)備散熱的熱量：Q1000· n1·n2·n3·N 其中系數(shù)n3的值根據(jù)使用情況而定，本設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算機(jī)n2取1.0。n1利用系數(shù)，是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)效功率與安裝功率之比

14、，一般可取0.70.9可用以反映安裝功率的利用程度；n2電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，定義為電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大實(shí)耗功率之比； Q1000×0.08×0.6×0.8=38.4W3.3.6 照明散熱形成的冷負(fù)荷根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負(fù)荷計(jì)算式由文獻(xiàn)7查得分別為：白熾燈：LQ=1000·N·CLQ W 熒光燈：LQ=1000·n1·n2 ·N·CLQ W 式中：LQ燈具散熱形成的冷負(fù)荷，W； N照明燈具所需功率，kW； n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)，取n

15、11.2；當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)，可取n11.0；本設(shè)計(jì)取n11.0； n2燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時(shí)，取n20.50.8；而熒光燈罩無通風(fēng)孔時(shí),取n20.60.8；本設(shè)計(jì)取n20.6； CLQ照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)。 a.熒光燈引起的得熱熱量計(jì)算 101房間熒光燈的總功率為： F=（1.5+4.6）×（4.3+3.6）+0.5×3.6+2×0.6=53.9W P=25W/×53.9=1347.5 熒光燈采用明裝時(shí)n1=1.2,無通風(fēng)孔時(shí)n2=0.6 則有： Q=n1·n2 ·

16、;P=1347.5×1.2×0.6=907.2W b.照明得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷照明得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷的計(jì)算公式為： Q=Q·CL 第4章 設(shè)備的計(jì)算與選用，機(jī)組及其配件的選擇 由于最大負(fù)荷出現(xiàn)在15時(shí)，因此以15時(shí)為依據(jù)，計(jì)算各房間負(fù)荷，選擇各房間的風(fēng)機(jī)盤管和制冷機(jī)組。4.1風(fēng)機(jī)盤管及制冷機(jī)組的選型風(fēng)機(jī)盤管有送風(fēng)機(jī)、盤管、外殼組成,作為中央空調(diào)的末端設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于賓館、公寓、別墅等場所。根據(jù)各個(gè)房間的冷負(fù)荷本設(shè)計(jì)選用FP系列掛壁式風(fēng)機(jī)盤管，它具有國內(nèi)一流生產(chǎn)水平，表冷器采用高純度無縫銅管，優(yōu)質(zhì)鋁箔散熱片。使用水側(cè)與空氣熱交換均勻，風(fēng)機(jī)采用雙進(jìn)風(fēng)、多葉、大輪徑

17、前傾式離心風(fēng)機(jī)。具有風(fēng)量大、耗電少、躁聲低、水阻低、結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。 表4-2 風(fēng)機(jī)盤管型號(hào)（見附錄excel“設(shè)備型號(hào)1-1”）4.2新風(fēng)機(jī)組選型一層：總新風(fēng)量為：2519.7m3/h，我們則選擇大于2519.7m3/h即可，本次設(shè)計(jì)中選擇的新風(fēng)機(jī)組品牌為HAYE空調(diào)新風(fēng)機(jī)組，型號(hào)為GFPD3.0A，風(fēng)量為3000m3/h，滿足所需要求。二層：總新風(fēng)量為：2717.5m3/h，我們則選擇大于2717.5m3/h即可，本次設(shè)計(jì)中選擇的新風(fēng)機(jī)組品牌為HAYE空調(diào)新風(fēng)機(jī)組，型號(hào)為GFPD3.0A，風(fēng)量為3000m3/h，滿足所需要求。三層：總新風(fēng)量為：1026m3/h，我們則選擇大于27

18、17.5m3/h即可，本次設(shè)計(jì)中選擇的新風(fēng)機(jī)組品牌為HAYE空調(diào)新風(fēng)機(jī)組，型號(hào)為GFPD1.5A，風(fēng)量為1500m3/h，滿足所需要求。四六層：總新風(fēng)量為：803m3/h，我們則選擇大于803m3/h即可，本次設(shè)計(jì)中選擇的新風(fēng)機(jī)組品牌為HAYE空調(diào)新風(fēng)機(jī)組，型號(hào)為GFPD1.5A，風(fēng)量為1500m3/h，滿足所需要求。七層：總新風(fēng)量為：1029.2m3/h，我們則選擇大于1029.2m3/h即可，本次設(shè)計(jì)中選擇的新風(fēng)機(jī)組品牌為HAYE空調(diào)新風(fēng)機(jī)組，型號(hào)為GFPD1.5A，風(fēng)量為1500m3/h，滿足所需要求。 第5章 管道保溫與系統(tǒng)消聲，減震設(shè)計(jì) 5.1冷凍管保溫 保溫層厚度的選取方法：（1）室內(nèi)管道：當(dāng)鋼管管徑d15.88mm,保溫層厚度=20mm；（2）室外管道：根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)，保溫層厚度