暖通课程设计

11、设计概况1.1．原始资料（1)工程地点：广州（2)建筑布置：建筑平面图及立、剖面图见电子文件。（3）围护结构的构造（参考）：①外墙：采用教材[1]附录6，表1序号3中的Ⅱ型，传热系数)/(9.02KmWK；②屋面：采用教[1]附录6，表2序号1沥青膨胀珍珠岩保温层中的Ⅱ型，传热系数)/(38.02KmWK；③内墙：184mm砖墙，两面20mm厚1:3水泥砂浆抹灰，传热系数)/(01.22KmWK；④楼板：钢筋混凝土楼板，水泥砂浆找平压光，传热系数)/(13.32KmWK；⑤窗：双层玻璃钢窗，挂浅色内窗帘；⑥门：木门。（4）室内、外设计参数空调室外设计参数查阅有关的设计规范和手册；室内设计参数如下表：空调室内设计参数房间名称干球温度（℃）相对湿度（%）噪声级dB（A）人员（人/m2）照明负荷（W/㎡）新风指标m3/（h·人）夏季夏季办公25～27＜65500.1~0.236030商场24～28605014020（5）室内设计人数等参数①办公室：室内设计温度为26℃，相对湿度为60%，按0.2人/㎡计算人体的热湿负荷；照明负荷近似取60W/㎡；计算机等电子设备的负荷近似取20W/㎡，工作时间：8:00～17:00。②商场：室内设计温度为26℃，相对湿度为60%，按1人/㎡计算人体的热湿负荷；照明负荷近似取40W/㎡；发热电子设备的负荷近似取13W/㎡，工作时间：9:00～222:00。（6）冷热源：①冷源为7℃～12℃的冷水，由室外一次冷水3～12℃通过热交换器得到（需设冷水循环泵，板式热交换器）；城市热网提供110℃的高温水；②适合工程的其它冷热源。1.2土建资料各围护结构参数如下：表1.2.1围护结构参数结构类型厚度（mm）K(W/m2℃)备注外墙Ⅱ型2400.9——屋顶沥青膨胀珍珠岩保温层中的Ⅱ型0.38——内墙184mm砖墙，两面20mm厚1:3水泥砂浆抹灰1842.01——玻璃窗双层玻璃钢窗——3.01——木门木框单层实体门——3.35——楼板钢筋混凝土楼板，水泥砂浆找平压光3.13（注：玻璃窗的高度为2.1m，木门的高度为2m）2、设计步骤和内容（1）．熟悉设计要求，确定初步方案根据设计要求及有关条件划分系统，确定空气处理方案和气流组织形式，布置空气处理设备和管路系统。3（2）．空调房间的冷、湿负荷计算（根据设计方案选择有关的部分进行计算）①围护结构传热引起的冷负荷计算；②人体散热、散湿、冷负荷计算；③设备散热、散湿、冷负荷计算；④照明散热、冷负荷计算；（3）．夏季空调过程设计计算（根据设计方案选择有关的部分进行计算）①空调系统和房间的送风状态；②空调房间和系统的送风量；③空调房间的正压排风和局部排风量；④空调系统和房间的新风量；⑤空调系统的回风量和排风量；⑥空气处理需要的冷量、热量。（4）．空调系统的风道设计（根据设计方案选择有关的部分进行计算）①送、回风管道尺寸的设计计算；②送、回风管路阻力的设计计算；③排风管路尺寸的设计计算；④排风管路系统的阻力计算。（5）．空气处理设备的选择计算（根据设计方案选择有关的部分进行计算）①空气冷却设备的选择计算；②空气加热设备的选择计算；（6）．绘图：全部为A1图，最少4张图；制图要求参照《暖通空调制图标准》（GB/T50114-2001）执行。具体安排如下：①通风、空调平面图（共3张A1）；（风管、水管、空调水系统图等）②空调机房平、剖面图，大样图及剖面图等（1张A1）；或冷热源机房平、剖面图（1张A1）。③出图比例：平面图1:100；大样图1:50；剖面图1:25或1:30。④出图线型:建筑图：0.20；尺寸：0.20空调设备：0.30；风管：0.60；水管：0.60（7）．编写设计说明书（计算说明书）4设计说明书的编写要求：①封面：设计题目、班级、设计人员、指导教师、设计日期②目录③设计概述④原始资料⑤设计方案说明⑥设计计算⑦主要参考文献3、设计方案说明对整栋建筑采用风机盘管加独立新风系统，由处理过的新风和风机盘管负担室内空调冷负荷和湿负荷。3.1风机盘管加新风系统具有的优点：（1）布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用（2）各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可以随时根据需要开，停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好（3）与集中式空调相比，不需回风管道，节省建筑空间（4）机组部件多为装配式，定型化，规格化程度高，便于用户选择和安装（5）只需新风空调机房，机房面积小（6）使用季节较长（7）各房间之间不会互相污染。3.2气流组织方式本办公建筑的空调工程属于舒适性空调，对于夏季舒适性空调，根据规范[3]及规范[4]关于气流组织的规定，有如下基本要求，如表2.2所示。根据此基本要求并结合具体计算确定气流组织方案。5表3.2.1气流组织基本要求空调类型室内温湿度参数送风温度(℃)每小时换气次数（h-1）风速(m/s)可采取的送风方式送风出口工作区舒适性空调夏季:24~28℃φ=40~60%送风高度h≤5m时,不宜大于10,h＞5m时,不宜大于15。不宜小于5次,高大房间按其冷负荷通过计算确定。与送风方式、安装高度、室内允许风速、噪声标准等因素有关。夏季不大于0.3。侧送风、散流器平送风、孔板下送、条缝口下送、喷口或旋流风口送风。4、冷、湿负荷计算4、1外墙瞬变传热引起的冷负荷（1）南外墙：外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷的计算公式：)'1(11nttLFKLQtL1’=(tL1+td)*Ka*Kp;式中：LQ11——外墙或屋面瞬变传热引起的冷负荷，W；F——外墙或屋顶的计算面积，m2；K——外墙或屋顶的传热系数，W/（m2·℃）；dt——外墙或屋顶的地点修正值，℃；nt——室内设计温度，℃；lt——外墙或屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，℃Ka——外表面换热系数修正值,此处取1（aw=18.6）Kp——外表面吸收系数修正值，此处为中色取0.97tL1’——修正后的外墙或屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，℃4、2玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷的计算公式：6)'1(12nttLFKLQtL1’=(tL1+td)*Ka式中：LQ12——玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；F——玻璃窗的计算面积，m2；K——玻璃窗的传热系数，W/（m2·℃）；有内遮阳时，单层玻璃传热系数减少25%，双层玻璃减少15%dt——玻璃窗的地点修正值，℃；nt——室内设计温度，℃；tL1——玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值，℃，tL1’——玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值，℃，Ka——外表面换热系数修正值。此处取1（aw=18.6）4、3玻璃窗日射得热引起的冷负荷玻璃窗日射得热引起的冷负荷的计算公式：LQ13=FCaCsCnDj,maxCl式中：LQ13——玻璃窗日射得热引起的冷负荷，W；F——玻璃窗的计算面积，m2；Ca——玻璃窗的有效面积系数；Cs——玻璃窗的遮挡系数；Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数；Dj,max——日射得热因数的最大值；W/m2；Cl——冷负荷系数。4、4照明、人体和设备得热引起的瞬时冷负荷1照明得热引起的瞬时冷负荷照明散发的热量由辐射和对流散热组成，荧光灯的辐射散热约占50%，白炽灯的辐射散热约占80%，其余的就是对流散热了。根据照明灯具的类型和按安装方式的不同，其冷负荷的计算公式如下：荧光灯：7LQ23=n1n2NCl(2-6)白炽灯：LQ24=NCl(2-7)式中：LQ23——荧光灯散热形成的冷负荷，W；LQ24——白炽灯散热形成的冷负荷，W；N——照明灯具所需功率，W；n1——镇流器消耗功率系数，镇流器装设在房间内时，n3=1.2，镇流器装设在顶棚内时，n3=1.0；n2——灯罩隔热系数，荧光灯上有通风孔，可利用自然通风散热于顶棚n4=0.5-0.6；否则视顶棚内的通风情况取n4=0.6-0.8；Cl——照明散热冷负荷系数。4、5室内人员散热形成的冷负荷在人体散发的热量当中，潜热散热占40%，显热散热占40%，显热中对流散热占20%。其中，对流散热成为了瞬时冷负荷，潜热散热也可作为瞬时冷负荷考虑，而辐射散热则首先被室内围护结构和家具吸收，经过一段时间以后，再以对流的方式与室内空气换热，从而成为滞后冷负荷。因此，设计时，显热散热和潜热散热要分别计算。人体散热引起的冷负荷计算公式为:Q=Cl*Qs+QrQs=Cn*qs*(n1+0.85*n2+0.75*n3)Qr=Cn*qr*(n1+0.85*n2+0.75*n3)式中：Qs——人体显热散热形成的冷负荷，W；Qr——人体潜热散热形成的冷负荷，W；qs——单个成年男子的人体显热散热量，W；qr——单个成年男子的人体潜热散热量，W；n1n2n3——室内成年男子，女子，儿童人数；Cn——室内人员的群集系数；Ccl——人体显热散热冷负荷系数，这一系数取决于人员在室内停留时间及由进入室内时算起至计算时刻为止的时间。84、6电子设备散热形成的冷负荷电子设备散热形成的冷负荷的计算公式：LQ25=n1n2n3NCl式中：LQ25——设备散热形成的冷负荷，W；N——电动机的安装功率，W；n1——利用系数，电动机的最大实耗功率与安装功率之比，一般可n5=0.7-0.9；n2——设备的同时使用系数，电动机的同时使用的安装功率也总安装功率之比，根据工艺过程的设备使用情况而定，一般可取0.5-0.8；n3——负荷系数，每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比，可取n6=0.5；对于电子计算机取1，一般仪表取0.5-0.9Cl——电动设备散热冷负荷系数。4、7通过内墙、楼板等室内围护结构传热形成的瞬时冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度差大于3℃时，需要考虑由内围护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷计算公式:Q=K*F*(tls-tn)tLs=wpt+lstQ12——内墙、楼板等室内围护结构传热形成的瞬时冷负荷，W；F——内墙、楼板等室内围护结构传热面积，m2；K——内墙、楼板等室内围护结构传热形成的瞬时冷负荷传热系数，W/（m2·℃）；tLs——tL1——玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值，℃nt——室内设计温度，℃；wpt——夏季空调室外计算日平均温度，℃，查查《空气调节》附录2lst——相邻非空调机房的平均温度与夏季空调室外计算日平均温度，℃，4、8湿负荷计算本工程中湿负荷主要为人员的散湿，人体散湿量按公式3-8计算。9mw=0.278nφg×10-33-8mw——人体散湿量g/s；g——成年男子的小时散湿量，由教材[2]表2-13查得184g/h；n——室内人数；φ——群集密度；根据鸿业暖通负荷计算软件，可得出如下表：10首层商场各项逐时冷湿负荷计算表：建筑物[冷(W)湿(kg/h)]计算时刻08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00人体冷负荷667596675966759667596675966759667596675966759667596675966759667596675966759湿负荷42.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.031142.0311新风[冷]132120132120132120132120132120132120132120132120132120132120132120132120132120132120132120设备451445144514451445144514451445144514451445144514451445144514灯光277802778027780277802778027780277802778027780277802778027780277802778027780外墙[南]439411392387397421459508563618669710740