空气调节课程设计说明书

空气调节课程设计说明书专业：建筑环境与能源应用工程指导教师：班级：姓名：学号：日期：2014年7月5日目录第一章《空气调节》课程设计原始资料第二章负荷计算说明第三章空调方案的确定第四章湿负荷与送风量计算及送风状态点确定第五章空气处理设备选型第六章风管水力计算附录一冷负荷计算表附录二热负荷计算表附录三送风系统水力计算表附录四送风系统图一．设计原始资料（1）、土建资料1.建筑平面:裙房一至四层的平面图。2.建筑面积:(1)裙房一层:约3600平方米,购物区约为2450平方米；(2)地下二层:约4040平方米。3.层高:裙房一层层高H=5.55米,地下层H=4.80米。裙房一层室内地面标高为±0.00m,地下二层室内地面标高为-9.60m。4.结构:全现浇钢筋混凝土框架剪力墙体系。5.柱网:为8.0米×8.0米与8.0米×6.0米两种。柱子规格有1300×1300、1000×1000与700×700三种。主梁净高650毫米，每两根立柱间均有主梁。图1、各层剖面6.裙房一层有吊顶，吊顶下净高3.9米。7.围护结构的构造与物性参数(1)外墙为加气混凝土砌块，两面抹石灰砂浆，按II类外墙考虑。楼板厚200mm。石灰砂浆=20,=0.81w/m·℃加气混凝土砌块=300,=0.37w/m·℃39006505500(4800)20020主梁图2、外墙结构(2)裙房一层幕墙用隐框吸热玻璃，玻璃厚=6mm，导热系数=0.76w/m·℃。内设浅灰色活动百叶窗帘。其他外窗及玻璃转门均按幕墙处理。(3)吊顶为钢板喷塑吊顶，连同框架20mm厚。（2）、工艺资料1、建筑功能：(1)裙房一层:购物中心营业厅(2)地下二层:空调机房、用冷、热源机房，水泵房、控制室、人防等。2、一层购物中心室内设计标准(1)夏季:温度26℃，相对湿度70%，购物区风速0.3m/s(2)冬季:18℃相对湿度70%，购物区风速0.2m/s(3)最小新风量为15m3/p·h，换气次数8次/h；(4)室内最大风速为0.3m/s；(5)噪声≤55dB；(6)新风需要初效过滤。3、负荷计算基础数据(1)客流：一层购物中心最大客流时：1.35p/m2客流随时间变化系数为:时刻01234567891011系数000000000.50.810.8时刻121314151617181920212223系数0.811110.50.50.8110.70(2)灯光:一层购物中心照明密度:50W/m2；灯具类型:暗装荧光灯，灯罩无通风孔；石灰砂浆=20,=0.81w/m·℃照明时间:8:00am~10:00pm。(3)设备:负荷极小,可忽略不计4、邻室情况消防中心、管理室、值班室与收发室均另有手段进行环境控制，库房、垃圾间与地下一层均采用自然通风，卫生间采用机械排风，裙房二层的室内设计温度与一层相同。邻室与购物区的温差均可认为不超过3℃。（3）、室外气象参数查《暖通规范》及焓湿图可知，武汉地处于北纬30o42'，室外状态参数Ctw3.35，%8.59w，kgkJhw/45.91，kggdw/74.21；室内状态参数Ctn26，%70n，kgkJhn/97.63，kggdn/79.14。二．负荷计算说明2.1负荷计算方法2.1.1外墙和屋顶冷负荷外墙和屋顶瞬时冷负荷计算公式：tKFCLQ]1[（2-1）式中：----计算时间，h；----围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；----温度波的作用时间，即温度作用于围护结构内表面的时间，h；K----外墙或屋面的传热系数，W/㎡.K；F----外墙或屋面的面积，m2。t----作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，见《空气调节》教材附录2-10（墙体），附录2-11（屋顶）。2.1.2窗户瞬时冷负荷和窗户日射得热冷负荷窗户瞬时冷负荷计算公式：tKFCLQ]1[（2-2）式中：t----计算时刻的负荷温差，℃，见附录2-12；K----传热系数。窗户日射得热冷负荷计算公式：]1[jsndgjFJCCxxCLQ（2-3）式中：gx----窗的有效面积系数；dx----地点修正系数，见《空气调节》附录2-13；jJ----计算时刻，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，W/℃，见《空气调节》附录2-13。2.1.3设备、照明和人体散热得热冷负荷设备、照明和人体散热得热冷负荷公式：]1[TQJXCLQ（2-4）式中：Q----设备、照明和人体的得热，W；T----设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h；T----从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时间的时间，h；TJX（TJL、TJP）----T时间的设备负荷强度系数、照明负荷强度系数（附录2-15）、人体负荷强度系数（附录2-16）。2.1.4湿负荷人体湿负荷公式：]1[10001nWr（2-5）式中：n----空调房间内的人员总数；----群集系数，见《空气调节》教材表2-15；----每名成年男子的散湿量（g/h），见《空气调节》教材表2-16；rW----人体的湿负荷（kg/h）。2.1.5建筑热负荷1）围护结构基本耗热量计算公式：]2[)(wnttKFQ（2-6）式中：K----围护结构的传热系数，W/㎡.℃；F----围护结构的面积，㎡；nt----冬季室内计算温度，℃；nt----供暖室外计算温度，℃；----围护结构的温差修正系数。2）围护结构的附加耗热量a)朝向修正耗热量北、东北、西北0～10﹪；东南、西南-10﹪～15﹪；东、西-5﹪；南-15﹪～-30﹪；b)风力附加耗热量c)高度附加耗热量当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2﹪，但总的附加率不应大于15﹪3）冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量计算公式：]2[13mjQNQ（2-7）式中：Q----外门的基本耗热量，W；N----冷风侵入的外门附加率，按《供热工程》表1-10。2.2冷热负荷计算结果见附录一三空调方案的确定3.1空调系统的分类3.1.1按照空气处理设备的集中程度情况分类1）集中系统集中系统所有的空气处理设备（包括风机，冷却器，加湿器，过滤器等）都设置在一个房间内。2）半集中系统除了集中空调机房外，半集中系统还设置有分散在被调房间内的末端设备，其中多半设有冷热交换装置，它的主要功能是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气做进一步补充处理。3）全分散系统这种机组把冷热源和空气处理，输送设备集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局部机组不需要集中的机房。3.1.2按负担室内负荷所用的介质种类分类1）全空气系统是指空调房间的室内负荷全部由经处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正的场合，用低于室内空气焓值的空气送入房间，吸收余热余湿后排出房间。低速集中式空调系统，双管高速空调系统均属这一类型。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热余湿的目的，因此要求有较大断面的风道或者较高的风速。2）全水系统房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担，由于水的比热比空气大的多，所以在相同条件下只需要较小的水量，从而使管道所占的空间减小许多。但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题。因而通常不单独采用这种方式。3）空气-水系统随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合越来越多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑物空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这类型。4）冷剂系统这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装局部空调机组，但由于制冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统不适宜作为集中空调系统来使用。3.1.3根据集中空调系统处理的空气来源分类1）闭式系统它所处理的空气全部来自于空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气。因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。封闭式系统用于无法采用室外空气的场合。这种系统冷热消耗量最省，但卫生效果差。当室内有人长期停留时必须考虑空气的再生。这种系统应用于战时的地下庇护所等战备工程以及很少有人进出的仓库。2）直流式系统它所处理的空气全部来自室外，室外空气经过处理后送入室内，然后全部排除室外，因此与封闭式系统相比，具有完全不同的特点。这种系统适用于采用回风的场合。3）混合式系统从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定的情况下使用，对于绝大多数场合，往往需要综合这两种的利弊，采用混合一部分回风的系统。由于此建筑是大型综合商场，所需风量很大，比较上述各种空气处理方案，选择普通集中式全空气系统最为合适。四．湿负荷与送风量计算及送风状态点确定1湿负荷计算按最大散湿量计算，即上午十点时刻的散湿量为群集系数得n2=0.89，散湿量按184g/h，所以W=3308*1*0.89*184=541718g/h。2送风量计算及制冷量分析已知夏季室内总余热量为685386W,总余湿量为150.48g/s。室内状态参数为26℃室内设计相对湿度为70%,Δt=8℃。室外状态参数Cwt3.35，%8.59w，kgkJwh/45.91，kggwd/74.21；室内状态参数Cnt26，%70n，kgkJhn/97.63，kggdn/79.14；1)计算热湿比ε：ε=Q/W=685386/150.48=4554.662)确定送风状态点：送风温差Δto=8℃，送风状态点O：kgkJoh/1.45,kggod/65.103)确定送风量由公式1000odndWohnhQG计算的总风量G=36.32kg/s=130752kg/h按送风量的10%计算新风量为13075.2kg/h新风量为Gw=47520kg/h=13.2kg/s新风比为47520/130752=36.34%换气次数868.139555130752VGn换气次数符合标准。4)过O点作等含湿量线与φ=95%交与点L，查焓湿图的l状态点参数kgkJlh/6.42,kggod/65.105)确定混合状态点由新风混合比得C点，按干球温度比，及焓比计算的C点状态参数kgkJch/95.73,kggcd/25.176)所需冷量kWlhchGoQ6.1138)6.4295.73(*32.36)(7)冷量分析室内冷负荷Q1=685.386Kw新风冷负荷Q2=314.4kW再热冷负荷Q3==138.8kWQo=685.386+314.4+138.8=1138.6kW3.在焓湿图上确定送风状态点及一次回风简略图在焓湿图上确定出室内状态点N，可知dN=14.79g/kg,hN=63.97kJ/kg,根据ε=Q/W=4554.66,根据送风温差为8度可在焓湿图上确定O，过O点做等含湿量线交φ=95%于L即为机器露点根据新风比与室内外温度状态点即可确定混合点C。由焓湿图查得下列参数ho=45.1kJ/kg,hl=42.6kJ/kghc=73.95kJ/kg,do=10.65kJ/kg,dl=10.65kJ/kgdl=17.25kJ/kg五.空气处理设备选型1）空气处理过程如下图：2）制冷机组选型计算由新风计算可知，商场的总冷负荷Q=1138.6KW总得送风量为G=36.32kg/s，新风量为Gw=47520kg/h=13.2kg/s.根据暖通规范，选择离心式制冷机组LSLXR123-1400，制冷量为1406KW，电机功率为310KW。3）风口选型及气流组织计算全空气系统的气流组织：空调房间的送风形式采用上送上回，送风口采用方型四面吹散流器，均匀布置在空调房间的吊顶上。回风口采用双层百叶回风口（自带调节阀），布置在空调房间吊顶的边缘。舒适