暖通空调课设说明书

空气调节课程设计说明书2015年9月第一章设计资料1.1设计课题长沙时代剧院空调系统设计1.2室外设计参数地点：长沙市纬度：28°12’室外设计参数：室外夏季空调计算干球温度：35.8℃室外夏季空调计算湿球温度：27.7℃室外夏季空调计算日平均温度：32.0℃室外冬季空调计算干球温度：-3℃室外供暖计算干球温度：0.0℃夏季室外平均风速：2.6m/s夏季大气压力：99940.0Pa夏季通风室外相对湿度：65%1.3室内设计参数1)夏季：tn=26±1.5℃,ψn=55%±10%2)冬季：tn=18±1.5℃,ψn=55%±10%1.4设计要求1)新风标准：最小新风比25%2)室内噪声允许值：N(R)351.5土建资料1)平面图图1剧场平面图2)结构：层高6m，上下共四层3)围护结构：a)墙体：南北墙：外墙2型（见文献[1]P131或文献[2][3]），δ=240，K=1.97东西墙：保温外墙4型（见文献[1]P133或文献[2][3]），δ=370，保温层为水泥膨胀珍珠岩，ι=60，K=0.97，内墙装修，贴纤维类吸音材料（厚度不超过5mm）b)屋顶：屋面2型（见文献[1]P133或文献[2][3]），δ=120，ι=100，K=0.62c)窗：单层普通茶色玻璃+铝合金框，玻璃厚3mm，挂紫色布帘d)门（M1）：6mm厚透明玻璃门1.6设备功率：每层灯光功率（其它设备功率均按灯光功率计入）0.016kW/m2，灯光均按有罩白炽灯考虑1.7定员：剧院室内每间120人1.8开放时间：9:00~24:00)'(nttKAQkktttd'1.9冷热源；由本剧院建筑外的空调制冷机房集中供冷供热（本课程设计不做选型设计，只按需求计算冷热源所需容量）第二章：空调房间冷负荷计算2.1夏季围护结构、人员、灯光设备的冷负荷2.1.1围护结构冷负荷我国常用冷负荷系数法计算空调冷负荷，外墙（或屋面）的传热冷负荷(W)，可按下式（2-1）计算：式中Q-外墙或屋面逐时冷负荷，WK—传热系数（W/㎡·℃）；A—计算面积，（㎡）；—计算时刻，（h）；t—作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度dt—负荷温度的地点修正值，℃；nt—室内计算温度，℃。kα-外表面放热系数修正值kρ-吸收系数修正值1)屋面冷负荷：查《暖通空调》附2-6，取dt（水平）=1.3（无长沙，按武汉取），α0=3.5+5.6v=3.5+5.6*2.6=18.06W/㎡·℃查表2-8，近似取kα=1.0；屋面中色，取kρ=0.94；查附录2-5，得冷负荷计算温度逐时值，算出屋顶逐时冷负荷，计算结果如表2-1所示（以第四层为例，详见附表1）：时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00tc（τ）38.13736.135.635.6363738.440.141.943.745.446.747.5△tdkαkρt’c（τ）37.03636.00235.15634.68634.68635.06236.00237.31838.91640.60842.343.89845.1245.872tR△t11.03610.0029.1568.6868.6869.06210.00211.31812.91614.60816.317.89819.1219.872KAQc（τ）7937.0917193.4386584.9956246.9716246.9716517.397193.4388139.9069289.18710506.0711722.9612872.2413751.114291.94屋顶冷负荷1.310.94260.6211602）外墙冷负荷由附录2-4查得IV型外墙冷负荷计算温度，将逐时值及计算结果列入表中，按式2-1计算.（无IV型，按II型计算）3）外窗瞬时传热冷负荷在室内温差作用下，通过外玻璃窗传热形式的冷负荷计算如下：)(ndwwtttAKQ（2-2）Q-外玻璃窗逐时冷负荷，WKw—外玻璃窗传热系数（W/㎡·℃）；Aw—窗口面积t—外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃根据αi=8.7W/（㎡·℃），αo=18.06W/（㎡·℃），查附录2-7得Kw=5.88W/（㎡·℃）由附录2-9查得玻璃窗传热系数的修正值，对金属单窗修正系数1.02.1.2透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷由附录2-15查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.85，故窗的有效面积Aw=14.4*0.85=12.24m2，由附录2-13，查得遮挡系数Cs=0.96,；由附录2-14查得遮阳系数Ci=0.65综合遮阳系数Cc.s=0.96*0.65=0.624由附录2-12查得纬度28°（取30°）南向日射热因数最大值DJ.max=174W/m2,因长沙地区北纬28°12’,属于北区。由附录2-17查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ用公式LQJiSwCDCCAQmax.(2-3)计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷。2.1.3人员散热引起的冷负荷1）人体显热冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q（W），按下式计算：LQsCnqQ（2-4）式中Q-人体显热散热形成的逐时冷负荷，W—群体系数；n—计算时刻空调房间内的总人数；Sq—一名成年男子小时显热散热量，W；LQC—人体显热散热冷负荷系数.。2）人体潜热冷负荷人体散湿形成的潜热冷负荷，按下式计算：lnqQ（2-5）式中lq—一名成年男子小时潜热散热量剧院属于静坐，查表2-13，当室温为27℃时，每人散发的显热和潜热量为58W和50W，由表2-12查取群集系数=0.89.由《暖通空调》附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。（9:00为人进入室内后的第1小时数）2.1.4照明散热形成的冷负荷影院灯光均按有罩白炽灯考虑，白炽灯逐时冷负荷计算式LQNCQ1000（2-6）Q-灯具散热形成的逐时冷负荷，WLQC—照明散热冷负荷系数N—照明灯具所需功率，kW由附录2-22查得照明散热冷负荷系数LQC，按式2-6计算2.1.5设备显热冷负荷设备显热散热形成的计算时刻冷负荷，可按下式计算：TsXqQ（2-7）式中Sq—热源的显热散热量，W；—计算时刻，h；T—热源投入使用的时刻，h；T—从热源投入使用的时刻起到计算时刻的持续时间，h；TX—T时间设备、器具散热的冷负荷系数注：本设计中剧院其他设备功率按灯光功率计入，设备主要考虑荧幕与音响设备，由于影片放映时（设备工作），剧场内要求熄灯，因此，为简化处理，设备冷负荷和照明冷负荷只取其一，故不再计算设备显热散热形成的计算时刻冷负荷。2.1.6新风冷负荷夏季空调新风冷负荷，可按下式计算：)(nwwhhGQ（2-8）式中Q—夏季新风冷负荷，kW；wQ—新风量，skg/；wh—室外空气焓值kgkJ/；nh—室内空气焓值kgkJ/；2.1.7冷负荷计算过程举例计算过程以房间一（剧场21）为例（计算过程详见附表2）：时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00tc（τ）3635.535.2353535.235.636.136.637.137.537.938.238.4△tdkαkρt’c（τ）35.43834.96834.68634.49834.49834.68635.06235.53236.00236.47236.84837.22437.50637.694tR△t9.4388.9688.6868.4988.4988.6869.0629.53210.00210.47210.84811.22411.50611.694KAQc（τ）1098.5831043.8751011.05989.1672989.16721011.051054.8171109.5251164.2331218.9411262.7071306.4741339.2981361.1820.97房间一东外墙冷负荷1.710.9426120时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00tc（τ）34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.934.434.935.3△tdkαkρt’c（τ）32.932.52432.24231.86631.58431.30231.20831.30231.4931.77232.24232.71233.18233.558tR△t6.96.5246.2425.8665.5845.3025.2085.3025.495.7726.2426.7127.1827.558KAQc（τ）802.5307758.7986725.9995682.2674649.4683616.6693605.7362616.6693638.5353671.3344725.9995780.6647835.3298879.0619房间一南外墙冷负荷0.410.94261.9759.04时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00tc（τ）26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.1△tdt’c（τ）29.930.93232.933.834.534.935.235.23534.633.832.932.1tR△t3.94.966.97.88.58.99.29.298.67.86.96.1KwAwQc（τ）333.5904419.1264513.216590.1984667.1808727.056761.2704786.9312786.9312769.824735.6096667.1808590.1984521.76965.94房间一南外窗瞬时传热冷负荷32614.4时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00CLQ0.260.40.580.720.840.80.620.450.320.240.160.10.090.09Dj，maxCcsAwQc（τ）359.9294553.7376802.9195996.72771162.8491107.475858.2933622.9548442.9901332.2426221.495138.4344124.591124.591房间一南窗透入日射得热引起的冷负荷1740.6512.24时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00tc（τ）38.13736.135.635.6363738.440.141.943.745.446.747.5△tdkαkρt’c（τ）37.03636.00235.15634.68634.68635.06236.00237.31838.91640.60842.343.89845.1245.872tR△t11.03610.0029.1568.6868.6869.06210.00211.31812.91614.60816.317.89819.1219.872KAQc（τ）16751518.0641389.6611318.3261318.3261375.3941518.0641717.8011960.3392217.1442473.9492716.4872901.9573016.093244.8房间一屋顶冷负荷1.310.94260.62时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021