上海某高校研究生公寓楼暖通空调设计

暖通空调课程设计实习报告课程：暖通空调课程设计学院：能源与动力工程学院专业：建筑电气与智能化班级：学号：姓名：指导老师：丁兴凤实习时间：《暖通空调》课程设计任务书一、题目:上海某高校学生公寓楼暖通空调设计二、设计目的本课程设计是《制冷技术》课程的重要教学环节之一，通过这一环节达到了解常规空调用冷源设计的内容、程序和基本原则，学习设计计算的基本步骤和方法，巩固《制冷技术》课程的理论知识，熟悉相关的规范，培养独立工作能力和解决实际工程问题的能力。三、设计内容和要求整个设计要求完成某中学学生公寓楼（按规定的轴线范围）暖通空调设计。应将设计成果整理成设计计算说明书，其中包括：原始资料、设计方案、计算公式、数据来源、设备类型、主要设备材料表。设计成果还应能用工程图纸表达出来，要求绘出暖通空调平面图及系统原理图。四、设计原始资料1.建筑物的平、立剖面图见建筑图，建筑平面尺寸以网上给的建筑图纸尺寸为准，建筑层高为3.4m；2.公寓标准间夏季空调总冷负荷指标为80——110W/m2，外走道夏季空调冷负荷指标为90—120W/m2，内走道夏季空调冷负荷指标为60—800W/m2，活动室夏季空调总冷负荷指标为120——150W/m2冬季总热负荷指标为50——75W/m2；3.本科生公寓（选用B型顶层平面为基准）标准间：住4人/间，活动室为6—8人；硕博士公寓标准间按实际床位定人数分别为2人/间和1人/间，休闲室为4人；4.每标准间内卫生要求需要的最小新风量为每人30m3/h；每标准间公寓的卫生间设有卫生间排风，其排风量按换气次数5-10次/h计算；空调房间维持室内正压的渗透风量按换气次数0.5-0.7次/h计算。公共卫生间排风量按换气次数不小于10次/h计算。5.室内设计参数：夏季：tR=26—27℃φR=40%—65%；冬季：tR=18—20℃φR≥30%；6.城市热网提供0.8MPa的蒸汽。7.室外气象参数见《室外气象参数》资料集。（现直录如下）①上海：夏季空调室外计算干球温度：34℃，夏季空调室外计算湿球温度：28.3℃，冬季空调室外计算干球温度：-4℃，冬季空调室外计算相对湿度：73%；五、设计任务1、收集相关资料，查阅相关规范，并熟悉规范条文。2、根据工程实际情况，通过简单的技术经济比较，优选一个方案进行设计。3、完成南京市某高校学生公寓楼暖通空调设计，具体包括：（1）空调冷、热、湿负荷的计算；（2）空调方案、冷热源方案的比较及选择；（3）空调风系统的设计及计算；（4）空调水系统的设计及计算；（5）空调冷热源机房设计；（6）通风系统的设计；（7）室内温、湿度控制方案，空调系统的运行调节方案的选择。六目录一、阅读设计任务书…………………………………………………………………………1二、熟悉有关建筑图纸，收集有关设计资料（建筑、气象、工艺等）…………………6三、参观空调工程，以取得一定的工程实践知识…………………………………………6四、空调冷、热、湿负荷的计算……………………………………………………………6（一）、夏季空调室内冷负荷的构成……………………………………………………7（二）、夏季新风冷负荷的计算…………………………………………………………7（三）、各房间夏季湿负荷的计算………………………………………………………7（四）、各房间冷、湿负荷汇总…………………………………………………………9（五）、冬季空调室内热负荷的构成……………………………………………………9（六）、冬季新风热负荷的计算…………………………………………………………9（七）、各房间冬季湿负荷的计算………………………………………………………10（八）、各房间热、湿负荷汇总…………………………………………………………10（九）建筑物总冷、热负荷汇总及空调冷热源设备需要提供的的总供冷量和总供热量五、空调方案、冷热源方案的比较和确定…………………………………………………10（一）冷热源方案的比较及选择…………………………………………………………11（二）空调系统形式的选择………………………………………………………………12（三）新风系统的功能与划分，新风机房的位置及新风处理设备的形式……………12（四）房间中的新风供给方式的比较和确定……………………………………………13（五）室内气流分布方式的比较和确定，送回风口形式的确定………………………14（六）空调水系统形式的选择和水系统的划分…………………………………………15（七）管道、设备、风口等布置方案：可用示意图表示………………………………16六、空调风系统的设计计算……………………………………………………………………17（一）空气处理设备的选型………………………………………………………………17（二）室内气流分布计算…………………………………………………………………18七、空调水系统的设计计算（空调水系统形式已定，水系统划分已完成）……………19（一）布置空调循环水管、冷凝水管，画出水力计算草图……………………………20（二）确定各管段的水流量………………………………………………………………20（三）空调循环水系统排气和泄水的考虑………………………………………………20（四）空调冷凝水管管径大小的确定………………………………………………………20八、冷热源机房的设计………………………………………………………………………21（一）冷热源台数的确定…………………………………………………………………21（二）空调循环水泵的选择………………………………………………………………22（三）冷却水系统的设计…………………………………………………………………23九、通风系统的设计…………………………………………………………………………24十、室内温、湿度控制方案，空调系统的运行调节方案…………………………………25（一）风机盘管的控制方案………………………………………………………………26（二）新风系统的控制方案………………………………………………………………26（三）变流量系统的运行调节……………………………………………………………27十一、管路及设备的保温……………………………………………………………………28（一）确定哪些管路和设备需要保温……………………………………………………29（二）保温材料的选择，保温层厚度的确定，保温结构的做法………………………31《暖通空调》课程设计指示书一、阅读设计任务书二、熟悉有关建筑图纸，收集有关设计资料（建筑、气象、工艺等）三、参观空调工程，以取得一定的工程实践知识（已在课程参观中完成）。四、空调冷、热、湿负荷的计算（一）、夏季空调室内冷负荷的构成：包括：建筑围护结构的冷负荷和室内热源散热形成的冷负荷1．建筑围护结构的冷负荷Qc(t)=AK(t´c(t)-tR)t´c(t)=(tc(t)+△td)ka*kp式中：A:房面、外墙的面积，㎡；K:房面外墙传热系数，W/㎡.℃；tc(t):房顶冷负荷计算温度逐时温度，℃,；tR:室内计算温度，℃；ka:放热系数修正值；kp:吸收系数修正值。（2）通过外窗内外温差的瞬时传热和透过窗玻璃的日射得热而形成的冷负荷Qc(t)=CWAwKw(tc(t)+△td-tR)式中：Aw:窗口面积，㎡；Kw:外玻璃窗传热系数，w/㎡.℃；tc(t):外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃；tR：室内计算温度，℃；CW：窗框修正值。（3）通过内墙、内门、等内维护结构和地面传热而形成的冷负荷1）当空气调节区域与临室的夏季温差是3oC以内时，不予以计算。当空气调节区域与临室的夏季温差大于3oC以内时，这部分冷负荷应按公式（2-4）进行计算：Q=KF△t式中：K—内结构传热系数，W/（m2·oC）；F—内结构面积，m2；△to—计算温差，由新规范，对于走道，取2oC；对地下室上楼板，取5oC。2)当邻室为通风良好的空调房间时，其形成的冷负荷可视作稳态传热，不随时间变化，其计算公式为Q=KnFn(twp+△ta-tR)式中：Kn—内墙或内楼板的传热系数，W/（m2·oC）；Fn—内墙或内楼板的面积，m2；twp—夏季空调室外计算日平均温度，oC；tR—夏季室内设计温度，oC；△ta—附加温升，取邻室平均温度与室外平均温度的差值，oC。2．内热源（工艺设备、人体、照明等）散热形成的冷负荷（1）照明散热形成的冷负荷Qc(t)=AQS*CLQ式中：QS：照明功率密度，w/m²；A：房间面积,m²；CLQ：设备和用具显热散热冷负荷系数。（2）人体散热形成的冷负荷1)人体显热散热形成的计算时刻冷负荷则为：Qc(t)=qsnφCLQ式中：qS：不同室温和劳动性质时成年男子显热散热量，W，查得酒店显热散热量为109W；n:室内全部人数；φ:群集系数,查得φ=0.93；CLQ:人体显热散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从人员进入房间时算起到计算时刻的时间。2）人体潜热散热形成的冷负荷Qc(t)=qlnφ式中：ql:不同室温和劳动性质时成年男子显热散热量，W；φ,n同上式。（3）工艺设备散热形成的冷负荷Qc(t)=QS*CLQ式中：QS：设备和用具的实际显热散热量，w；CLQ：设备和用具显热散热冷负荷系数。3.渗透风耗冷量的考虑：因空调房间室内维持正压，只有室内冷空气通过门窗缝隙渗出室外而室外热空气不会渗入室内，故不需要计算渗透风所形成的冷负荷。（二）、夏季新风冷负荷的计算：参见《暖通空调》P23式2-281.各房间最小新风量的确定（1）卫生要求：即按规范规定需要的最小新风量为：标准间30m3/h·人，活动室20-25m3/h·人；宿舍（2人）：Mo=30*2=60m3/h=0.02kg/s（2）补偿局部排风及保持室内正压要求（要求室内正压维持9.8Pa）：标准间的局部排风量按各卫生间换气次数5-10次/h计算；维持空调室内正压按各房间换气次数0.5-0.7次/h计算；宿舍（2人）：MO=M排风+M渗透=5*3.4*4.4+（29.92-4.4）*3.4*0.5=118.184m3/h=0.039kg/s（3）各房间最小新风量取①和②两者中的最大值。宿舍（2人）:Mo=118.184m3/h=0.039kg/s2.各房间新风冷负荷的计算宿舍（2人）Qc.o=Mo（h－hR）=0.039×（91.6-61.2）=1.1856kw（三）、各房间夏季湿负荷的计算宿舍（2人）：Mw=0.278nφg×10-6=0.278×2×0.93×115×10-6=59.4642*10-6kg/s（四）、各房间冷、湿负荷汇总因时间关系，本课程设计略去室内冷负荷的计算过程，按建筑物空调房间面积估算各房间的冷负荷，即按冷负荷指标80-110W/m2计算各房间瞬时综合总冷负荷。(走道负荷可分别算到相应房间去)单间总冷负荷/KW单间新风量kg/s夏季单间新风冷负荷/KW单间湿负荷g/s房间数量总冷负荷/KW宿舍（2人）2.39360.0391.18560.05949.5744（五）冬季空调室内热负荷的构成1．围护结构的基本耗热量（墙、吊顶、门、窗、地面）2．附加耗热量（考虑朝向、风力及高度等修正）3．冷风渗透耗热量（空调室内正压，一般不考虑）（六）、冬季新风热负荷的计算各房间最小新风量同夏季，新风热负荷的计算见教材P24式2-29。宿舍（2人）：Qh.o=MOCP(tR-tO)=118.184m3/h=0.039kg/s（七）、各房间冬季湿负荷的计算宿舍（2人）：Mw=0.278nφg×10-6=0.059g/s与夏季相同（八）各房间热、湿负荷汇总同样因时间关系，本课程设计略去室内热负荷的计算过程，按建筑物空调房间面积估算各房间的热负荷，即按热负荷指标为50-75W/m2计算各房间的总热负荷。单间总热负荷/KW单间新风量kg/s夏季单间新风热负荷/KW单间湿负荷g/s数量总热负荷/KW宿舍（2人）1.7950.0390.86230.05947.18+13.0356=20.2156（九）建筑物总冷、热负荷汇总及空调