暖通空調專業(yè)課程設計

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室外計算參數(shù)31.2.2 室內計算參數(shù)3第3章 負荷計算以及數(shù)據(jù)匯總43.1 負荷計算特點43.2 冷負荷系數(shù)法公式43.3 負荷計算53.3.1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷53.3.2 內墻,樓板等室內傳熱維護結構形成的瞬時冷負荷63.3.3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷63.3.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷73.3.5 照明散熱形成的冷負荷9第4章 設備的計算與選用，機組及其配件的選擇104.1風機盤管及制冷機組的選型104.2新風機組選型10第5章 管道保溫與系統(tǒng)消聲，減震設計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 ，為框架結構，房間的層高為3.9m。 1.2大氣參數(shù)1.2.1室外計算參數(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相對濕度：夏季為75% 冬季為81%室外風速：夏季為2.6m/s 冬季為2.8m/s主導風向：夏季為S 冬季為NW1.2.2 室內計算參數(shù) 溫、濕度夏季：Tn=26±2，=60±5，風速0.3m/

3、s；冬季：Tn=18±2，35，風速0.2m/s。1.3 建筑圍護結構信息 外墻：240mm磚墻，外抹水泥沙漿見附錄9-7序號2，外墻及門的結構尺寸見土建圖； 外窗：鋁合金窗，無色透明單層玻璃5mm，結構尺寸見土建圖；第2章 空調方式方案選擇 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，室內的房間多為辦公室，房間緊湊。因此，本設計采用半集中式系統(tǒng)。此系統(tǒng)相對簡單，施工方便，維護容易。 第3章 負荷計算以及數(shù)據(jù)匯總 目前國內采用較多的是冷負荷系數(shù)法，適用于計算民用和公用建筑物及類似的工業(yè)建筑物。3.1 負荷計算特點空調冷負荷計算采用冷負荷系數(shù)法，適用于計算民用

4、和公用建筑物及類似的工業(yè)建筑物空調工程設計冷負荷。 a）通過維護結構傳入室內的熱量； b）透過外窗、天窗進入室內的太陽輻射熱量； c）人體散熱量； d）照明、設備等室內熱源的散熱量；3.2 冷負荷系數(shù)法公式維護結構的冷負荷的計算方法有許多種,目前國內采用較多的是冷負荷系數(shù)法。對墻體、外窗、屋頂，得熱引起的冷負荷逐時進行計算,而對內墻、樓板、地面得熱引起的冷負荷及人體散熱和設備散熱引起的冷負荷均按穩(wěn)定傳熱計算。最后把各項冷負荷計算結果逐時累加,求出冷負荷最大值及發(fā)生時間。 a)墻體、屋頂、外窗，傳熱得熱引起的冷負荷計算：冷負荷=傳熱系數(shù)×傳熱面積×(冷負荷逐時計算溫度+本地修

5、正值)-室內設計溫度b)外窗輻射得熱引起的冷負荷計算公式：冷負荷=窗戶面積×日射得熱因子的最大值×冷負荷系數(shù)×窗戶有效面積系數(shù)×窗戶內遮陽系數(shù)×窗玻璃修正系數(shù)c)內墻、樓板等內圍護結構穩(wěn)定傳熱引起的冷負荷計算公式：冷負荷=傳熱系數(shù)×傳熱面積×(夏季空調室外計算平均溫度+鄰室計算溫差-室內計算溫度)舒適性空調房間夏季地面冷負荷一般不計算，對于工藝性空調房間：地面冷負荷=傳熱系數(shù)×有效傳熱面積×計算溫差 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以內的地面面

6、積。計算溫差=夏季空調室外計算日平均溫度室內設計溫度。d)人體散熱引進的冷負荷計算公式：冷負荷=人數(shù)×群集系數(shù)×成年男子的全熱散熱量濕負荷=人數(shù)×群集系數(shù)×成年男子的散濕量 e)設備散熱冷負荷計算公式：冷負荷=設備功率(W)×1000濕負荷=設備散濕量(kg/h)3.3 負荷計算3.3.1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負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冷負荷可由文獻7查得計算公式：Qc,=KF(tc,+td)KK-tn 式中: Qc,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷,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室內計算溫度,； 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 內墻,樓板等室內傳熱維護結構形成的瞬時冷負荷當空調房間的溫度與相鄰非空調房間的溫度大于3時,要考慮由內維護結構的溫差傳熱對空調房間形成的瞬時冷負荷,由文獻7查得傳熱公式計算： Qc,=F·K·(tl s - tn) W 式中：F內維護結構的傳熱面積，m²； K內維護結構的傳熱系數(shù)，W /( m²·k) ； tn 夏季空調房間室內設計溫度

8、,； tl s 相鄰非空調房間的平均計算溫度, 。 t'l s按下式計算 t'l s = t + tl s 式中：t 夏季空調房間室外計算日平均溫度,； tl s 相鄰非空調房間的平均計算溫度與夏季空調房間室外計算日平均溫度的差值,當相鄰散熱量很少(如走廊)時,tl s取3 ,當相鄰散熱量在23116 W /m2時,tl s取5 所以內墻及樓板冷負荷計算：內墻及樓板冷負荷的計算公式為：Q=KF（tlstn) 其中：tls=twp+tls tls相鄰非空調房間的平均計算溫度； twp夏季空調室外計算日平均溫度； tls相鄰非空調房間的平均計算溫度與夏季空調室外計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荷 在室內外溫差的作用下,玻璃窗瞬變熱形成的冷負荷由文獻7查得下式計算： 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玻璃窗的冷負荷溫度逐時值,； tn室內設計溫度, 。不同地點對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荷：玻璃窗由溫差引起的冷負荷計算公為： 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7查得表36查得，w=18.6W/（m2·）時，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荷 透過玻璃窗進入室內的日射得熱形成的逐時冷負荷由文獻7查得下式計算： 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， 本設計雙層鋼窗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、內遮陽設施的遮陽系數(shù),中間色活動百葉簾Cn =0.6； D j.max日射得熱因數(shù)的最大值,W/m² CLQ 冷負荷系數(shù) 所以南外窗日射得熱引起的冷負荷：玻璃窗由日射得熱引起的冷負荷計算公式為：Qf,=FCSCnDj,maxCL 其中： Qf.透過玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷（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冷負荷系數(shù)。以北緯27030´為界，分為北區(qū)和南區(qū)； Cn窗內遮陽系數(shù)。 3.3.5 設備散熱形成的冷負荷 （1）電動設備當工藝設備及其電動機都放在室內時：Q1000·n1·n2

12、83;n3·N/ W當只有工藝設備在室內，而電動機不在室內時：Q1000·n1·n2·n3·N W 當工藝設備不在室內，而只有電動機放在室內時：Q1000·n1·n2·n3· N W 式中：N電動設備的安裝功率，kW； 電動機效率，可由產品樣本查得； n1利用系數(shù)，是電動機最大實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電動機負荷系數(shù)，定義為電動機每小時平均實耗功率與機器設計時最大實耗功率之比；n3同時使用系數(shù)，定義為室內電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0

13、.50.8。（2）電熱設備散熱量對于無保溫密閉罩的電熱設備，按下式計算： Q1000· n1·n2·n3·n4·N W 式中：n4考慮排風帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5；其他符號意義同前。（3） 電子設備散熱量Q1000· n1·n2·n3·N其中系數(shù)n2的值根據(jù)使用情況而定，本設計對計算機n2取1.0。所以設備散熱的熱量：Q1000· n1·n2·n3·N 其中系數(shù)n3的值根據(jù)使用情況而定，本設計對計算機n2取1.0。n1利用系數(shù)，是電動機最大實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電動機負荷系數(shù)，定義為電動機每小時平均實耗功率與機器設計時最大實耗功率之比； Q1000×0.08×0.6×0.8=38.4W3.3.6 照明散熱形成的冷負荷根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負荷計算式由文獻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)，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內時，取n

15、11.2；當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內時，可取n11.0；本設計取n11.0； n2燈罩隔熱系數(shù)，當熒光燈上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風散熱與頂棚內時，取n20.50.8；而熒光燈罩無通風孔時,取n20.60.8；本設計取n20.6； CLQ照明散熱冷負荷系數(shù)。 a.熒光燈引起的得熱熱量計算 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n1=1.2,無通風孔時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冷負荷照明得熱引起的逐時冷負荷的計算公式為： Q=Q·CL 第4章 設備的計算與選用，機組及其配件的選擇 由于最大負荷出現(xiàn)在15時，因此以15時為依據(jù)，計算各房間負荷，選擇各房間的風機盤管和制冷機組。4.1風機盤管及制冷機組的選型風機盤管有送風機、盤管、外殼組成,作為中央空調的末端設備，可廣泛應用于賓館、公寓、別墅等場所。根據(jù)各個房間的冷負荷本設計選用FP系列掛壁式風機盤管，它具有國內一流生產水平，表冷器采用高純度無縫銅管，優(yōu)質鋁箔散熱片。使用水側與空氣熱交換均勻，風機采用雙進風、多葉、大輪徑

17、前傾式離心風機。具有風量大、耗電少、躁聲低、水阻低、結構緊湊，運行平穩(wěn)等優(yōu)點。 表4-2 風機盤管型號（見附錄excel“設備型號1-1”）4.2新風機組選型一層：總新風量為：2519.7m3/h，我們則選擇大于2519.7m3/h即可，本次設計中選擇的新風機組品牌為HAYE空調新風機組，型號為GFPD3.0A，風量為3000m3/h，滿足所需要求。二層：總新風量為：2717.5m3/h，我們則選擇大于2717.5m3/h即可，本次設計中選擇的新風機組品牌為HAYE空調新風機組，型號為GFPD3.0A，風量為3000m3/h，滿足所需要求。三層：總新風量為：1026m3/h，我們則選擇大于27

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