三層別墅中央空調系統(tǒng)畢業(yè)設計說明書

1、I / 37 文檔可自由編輯打印河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書設計題目：設計題目：三層別墅中央空調系統(tǒng)系 部 專 業(yè) 班 級 學生姓名 學 號 指導教師 II / 37 文檔可自由編輯打印摘要摘要 家用中央空調是指根據國家空調設計規(guī)范的設計參數和要求進行選型設計、安裝的，用于家庭的空調系統(tǒng)。家用中央空調是由室外主機、室內風機盤管及其連接的風道送出冷熱風以達到室內空氣調節(jié)目的的空調系統(tǒng)，按工作原理可分為二種：一種是由大型中央空調系統(tǒng)的設備演化而來的空調系統(tǒng)如小型風冷冷水機組，小型風管機組為主機的產品；另一種是由分體壁掛 空調設備演化而來的空調系統(tǒng)如一拖小型風管機組屬集中中央空調系統(tǒng)，此系統(tǒng)由

2、室外機組，室內風機盤管及盤管連接的 送風管道組成。送風管道通向各個需要空氣調節(jié)的房間，風道系統(tǒng)可安裝流 量調節(jié)閥、風口等配件，一臺主機可控制多個不同房間并且可引入新風，有效改善室內空氣品質。 步入 21 世紀,人們對生活品質要求不斷提高,住宅面積不斷地擴大,以窗機、分體掛壁機和柜機為代表的傳統(tǒng)的家用空調已不能充分滿足環(huán)境、能源的需要。目前家用空調市場上的產品,從嚴格意義上講只能稱為“溫調”,真正的”空調”應具備空氣質量調節(jié)的功能,不僅調節(jié)空氣冷暖,而且可以通風換氣,調節(jié)空氣濕度、有機揮發(fā)物含量、細菌含量等室內空氣的綜合品質。從這個意義上,家用中央空調才把人們帶入到“真正的空調時代”。這種集大型

3、中央空調和家用空調優(yōu)點于一體的小型化獨立空調系統(tǒng)恰到好處地適應了目前市場的需求,代表了21 世紀人居空調的發(fā)展趨勢,更重要的是,它跨越了我國空調產業(yè)長期以來存在的“中央空調”與“家用空調”間的界限,開辟出了一個嶄新的市場空間。關鍵詞關鍵詞： 工作原理 系統(tǒng)分類 中央空調的現狀 前景 家用中央空調的發(fā)展趨勢III / 37 文檔可自由編輯打印SummaryHome central air conditioning is based on the design parameters of the national air-conditioning design specification and

4、requirements for selection and design, installation, air-conditioning system for families. From outside the host home central air conditioning, indoor fan coil duct connection sends cold and hot wind in order to achieve the purpose of air conditioning indoor air-conditioning system, according to the

5、 principle can be divided into two kinds: one is the large central air-conditioning system the air-conditioning system, such as a small air-cooled chiller, small wind pipe mill equipment evolved a host of products; another split wall air conditioning equipment air conditioning system evolved like a

6、drag small wind pipe mill is a concentrated central air conditioning system this system consists of an outdoor unit, an indoor fan coil and the coil connected to the supply duct. Supply duct leading to various rooms need air conditioning duct system can be installed flow control valve, vents and oth

7、er accessories, a host can control a number of different rooms and the introduction of new wind effectively improve indoor air quality.Into the 21st century, the quality of life requirements continue to increase residential area continues to expand, the hanging wall of the machine and a windows mach

8、ine, split Guiji representative of the traditional home air conditioning has not fully meet the needs of the environment, energy. Products on the domestic air conditioner market in the strict sense can only be called warm tone real air-conditioned air quality regulation should have not only regulate

9、 air heating and cooling, but also ventilation, adjust the air humidity, indoor air quality of the content of volatile organic compounds, bacteria content. In this sense, the home central air conditioning and only then people into real air conditioning era. The miniaturization of such a large centra

10、l air conditioning and home air conditioning advantages one independent air-conditioning system, the right to adapt to the current market demand, and represents the development trend of the 21st century Habitat air conditioning, more importantly, across our air-conditioning industry, long-term bound

11、aries since the presence of central air conditioning and home air conditioning, open up a new market space.Keywords: home central air conditioning works system classified the status of the central air-conditioning prospects trendsI / 37 文檔可自由編輯打印目錄目錄第第 1 節(jié)節(jié) 前言前言1.1 家用小型中央空調的發(fā)展現狀 11.2 外國家用小型中央空調發(fā)展現狀

12、11.3 中國家用小型中央空調發(fā)展現狀 21.3.1 中國家用小型中央空調發(fā)展情況與國外的對比 21.3.2 中國小型中央空調發(fā)展前景 21.3.3 中國小型中央空調的優(yōu)勢 31.4 家用中央空調的分類 31.4.1 風管機 41.4.2 冷熱水機 4第第 2 2 節(jié)節(jié) 建筑信息建筑信息2.1 建筑概述 62.2 地理位置 62.3 計算參數 62.3.1 建筑平面圖 62.3.2 室外計算參數 62.3.3 室內計算參數 72.4 建筑圍護結構信息 72.5 設計依據 7第第 3 3 節(jié)節(jié) 負荷計算負荷計算3.1 負荷計算特點 83.2 冷負荷系數法公式 83.3 負荷計算 93.3.1 外

13、墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷93.3.2 內墻,樓板等室內傳熱維護結構形成的瞬時冷負荷 93.3.3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷103.3.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷113.3.5 設備散熱形成的冷負荷123.3.6 人體散熱形成的冷負荷123.3.7 門引起的冷負荷133.4 負荷匯總 13第第 4 4 節(jié)節(jié) 空調系統(tǒng)方案的確定空調系統(tǒng)方案的確定4.1 空調系統(tǒng)設計的基本原則 164.2 空調系統(tǒng)方案的比較 16第第 5 5 節(jié)節(jié) 空調系統(tǒng)的計算空調系統(tǒng)的計算5.1 風機盤管加新風空調系統(tǒng)選型計算 195.1.1 風機盤管處理過程 19II / 37 文檔可自由編輯打印5.1.2

14、 風機盤管加新風系統(tǒng)設計 205.2 新風機組的選型 225.3 風管的布置 235.4 風機盤管水系統(tǒng)水力計算 245.4.1 基本公式 245.4.2 冷凍水供水管路水力計算 255.5 冷水機組選型 275.6 機組的安裝 285.7 冷凝水管道設計 295.7.1 設計原則 295.7.2 水系統(tǒng)安裝要求 295.7.3 冷卻塔的設計計算 29設計總結設計總結31致謝致謝31參考文獻參考文獻311 / 37 文檔可自由編輯打印第第 1 節(jié)節(jié) 前言前言中央空調（或稱戶式中央空調、單無式可調中央空調）是指由一個室外機產生冷（熱） 源，進而向各個房間供冷（熱）的空調，它是屬于商用空調的一種。

15、中央空調的最突出特點是產生舒適的居住環(huán)境，其次從審美觀點和最佳空間利用上考慮，使用家用中央空調使室內裝飾更靈活，更容易實現各種裝飾效果，即使您不喜歡原來的裝飾，重新裝修，原來的中央空調系統(tǒng)稍微改變即可與新的裝修和諧一致。1.11.1 家用小型中央空調的家用小型中央空調的發(fā)展現狀發(fā)展現狀一個國家家用空調的發(fā)展是與該國的地理氣候條件、經濟發(fā)展水平、人民生活水準、居住住宅形式以及社會人文環(huán)境等因素密切相關的，脫離了這些因素來談家用空調的發(fā)展是不現實的。同樣，分析家用小型中央空調的發(fā)展也離不開這些因素。一般而言，常見的住宅可以分為公寓型住宅和別墅型住宅。以下將分別結合這兩種典型住宅的特點，結合各個國家

16、的不同特點，對外國和中國的家用小型中央空調的發(fā)展現狀進行分析。1.21.2 外國家用小型中央空調發(fā)展現狀外國家用小型中央空調發(fā)展現狀美國的家用小型中央空調普及率較高，這與其良好的居住條件以及較高的生活水平是分不開的。美國是世界第一經濟大國，人民生活水準較高，對居住的舒適性要求也較高，這些都促進了該國家用小型中央空調的普及使用。美國的別墅型住宅具有寬敞、高大的特點，通常由中、高收入的家庭居住。由于其層高較大，具有足夠的建筑空間用于布置風道，因此在美國，風管式系統(tǒng)在家用小型中央空調中所占的比重相當大。同時，由于美國居民對家用空調舒適性的要求較高，因此多采用有新風的風管式系統(tǒng)。目前，美國風管式系統(tǒng)的

17、年產量約為600萬臺/年，占其家用空調產量的一半左右。美國的公寓型住宅適合于中、低收入的人群居住，其消費水平偏低，其家用空調的型式以窗式空調器為主，也有采用小區(qū)供冷/熱水的，一般不使用家用小型中央空調。目前美國窗式空調器年產量約為600萬臺/年，占其家用空調產量的一半左右。日本的家用空調走的是一條氟系統(tǒng)為主的發(fā)展道路，從窗式空調器到定速分體式空調器，再到變頻分體式空調器。同樣，日本的家用小型中央空調也以冷劑式空調即VRV（Varied Refrigerant Volume）系統(tǒng)（包括一拖多）為主。在世界冷劑式空調行業(yè)中，在二十世紀九十年代以前，60的市場被日本所占有，并且在設備開發(fā)和控制技術上

18、都處于世界最前沿。同時，日本國土面積小而人口眾多，人口密度非常大，其住宅多屬于高密度住宅，建筑結構較為緊湊。而且日本是個國內資源匱乏的國家，其能源消耗主要依賴于從國外進口，因此該國非常強調節(jié)能。家用空調作為能源消耗大戶，其節(jié)能技術的開發(fā)尤其受到重視。以上這些因素決定了日本家用小型中央空調的型式以VRV系統(tǒng)為主。此外，在日本，對于別墅住宅，有采用冷/熱水機組的，在這種系統(tǒng)中，室2 / 37 文檔可自由編輯打印內末端裝置多采用落地式風機盤管，當采用吊頂式風機盤管。1.31.3 中國家用小型中央空調發(fā)展現狀中國家用小型中央空調發(fā)展現狀.1 中國家用小型中央空調發(fā)展情況與國外的對比中國

19、家用小型中央空調發(fā)展情況與國外的對比 從二十世紀九十年代后期開始，我國逐漸開始對家用小型中央空調進行研究和應用。相對于美國和日本，我國在這方面的研究起步較晚，但發(fā)展較快。目前，我國家用小型中央空調的年產量約為 10 萬臺/年，數目雖然不大，但增長速度較快。與美國和日本選擇的家用小型中央空調發(fā)展道路不同，我國的家用小型中央空調主要發(fā)展的是冷/熱水機組的型式，目前其產量占我國家用小型中央空調總量的70%以上。此外也有風管式系統(tǒng)，但其數量比冷/熱水機組少得多，VRV系統(tǒng)的數量就更少,冷/熱水機組的優(yōu)勢有如下幾個方面： （1）冷/熱水機組的室外主機實際上就是一個風冷熱泵裝置，室內末端是風機盤管。而目前

20、我國的風冷熱泵技術經過多年的探索和研究，已經基本成熟。而在風機盤管技術上我國目前已經處于世界領先水平。因此我國發(fā)展冷/熱水機組有技術上的保證。 （2）冷/熱水機組不需要占用太多建筑層高，在住宅內布置較為方便，且施工簡單，安裝費用低。而風管式系統(tǒng)的設置需與建筑結構相配合，占用建筑空間大，且施工不方便。對于 VRV 系統(tǒng)，目前國內在此領域的技術尚不成熟，還存在流量控制問題、管道材質問題、現場焊接問題、管道施工問題等需進一步研究和完善的方面。且 VRV 系統(tǒng)的初投資太高，限制了它的推廣。 （3）從舒適性的角度考慮，風管式系統(tǒng)由于調風/調溫的問題解決得不好，無法同時滿足多個空調房間不同的空調負荷需求。

21、而冷/熱水機組則可以很方便地進行各房間的獨立控制和調節(jié)，同時也能達到節(jié)能的目的。從以上的分析可以看出我國家用小型中央空調發(fā)展現狀。所以本設計采用冷/熱水機組實現房間制冷。.2 中國小型中央空調發(fā)展前景中國小型中央空調發(fā)展前景中國的建筑行業(yè)正處于飛速發(fā)展的階段，人們對生活環(huán)境的要求也越來越高，而生活環(huán)境最主要的就是居住環(huán)境，這種需求帶動了中國的空調制冷業(yè)的發(fā)展，特別是在“非典”之后，人們對室內空氣品質（IAQ）有了更深刻的認識，室內空氣的好壞直接影響到人們的健康，原來使用的空調技術已經不能滿足人們的要求，對環(huán)境的需求意識已經不是簡單的冷熱意識，而是趨向于健康化、衛(wèi)生化的需求。因此

22、采用更先進的空氣調節(jié)方法提高空氣品質滿足人們的要求成了當前制冷行業(yè)發(fā)展的熱點和重點之一。另外一方面，從 2001 年至今，電力緊缺的問題一直困擾著我們，電廠的發(fā)展又不能盲目的增加發(fā)電量，或者增建新的電廠，必須依靠宏觀的發(fā)展才能不至于發(fā)生電力過剩的尷尬局面，而且電廠發(fā)電對環(huán)境的污染也會隨著電廠的增加而增加，在這種情況下，空調作為用電大戶，充分利用現有的自然能，如太陽能、地熱能、生活垃圾等可利用的能量資源既減輕了當前電力的負擔，又增加了空調的環(huán)保能力，因此，利用自然資源，保護環(huán)境也成了當前各國空調制冷行業(yè)的研究方向。當前空調行業(yè)的已經在這些方面有了一定的進步，許多節(jié)能性空調如變頻空調正越多的得到使

23、用，而在中央空調方面，溴化鋰雙吸收式制冷等保護環(huán)境3 / 37 文檔可自由編輯打印的制冷劑設備也發(fā)展的越來越快。熱泵技術的使用既有效利用了自然能源，節(jié)省了能量，同時又保護了環(huán)境。.3 中國中國小型中央空調的優(yōu)勢小型中央空調的優(yōu)勢小型中央空調一般指可滿足各種戶型 60600m 帶有集中冷熱源的空調形式，現被廣泛應用多個房間的要求。外國目前普及率已達到 50%以上而我國普及率 1%還不到。從發(fā)展趨勢上看小型中央空調將成為住宅、辦公室空調的主流產品。因此中國市場發(fā)展前景非常誘人。由于目前中國仍存在用電緊張現象，因此國人更加關注節(jié)能，使數碼渦旋壓縮技術受到推崇的主要原因就是它節(jié)能的技術

24、優(yōu)勢。 我國空調產業(yè)一直沿用家用空調和中央空調的分類,家用空調和中央空調的兩類生產廠家互不涉足。目前,市場出售的兩類空調都有其局限性: 一般家用空調使用于小面積、居室少的環(huán)境中,大型建筑則采用中央空調。但是隨著社會經濟的不斷發(fā)展與進步,居民居住的面積也越來越大,對室內空氣品質的要求也越來越高。例如:一個三居室用戶要裝三部空調器,需要三個不同的室外空間,原來使用的家用空調特別是分體式空調器的安裝就受到限制；雖然有些空調器生產廠家加裝了排氣扇,但空氣流通不暢 ,空氣質量差等弊端仍沒有從根本上克服。而大型中央空調雖可同時為多用戶集中供冷暖,但缺少個性化選擇、自由度小,一次性投資較大,只能應用在大型建

25、筑物和高檔住宅小區(qū),同時中央空調用于大型建筑特別是出租式建筑時又會遇到收費較困難等問題。為了解決上述兩種空調的弊端戶式中央空調就應運而生。通過分析得出小型中央空調的以下優(yōu)點: （1）室內末端裝置可采用多種方式安裝如:暗藏、半暗藏、明裝等方式,適宜配合室內裝修,尤其適合高檔裝修。 （2）戶式中央空調系統(tǒng)是小型化的中央空調系統(tǒng),可滿足用戶多居室需求,以家庭為單元,可適應用戶的個性化需求不受其他用戶影響。 （3）由于主機由微電腦控制,在室內可完成全部操作,且操作簡便；采用先進的電子控制技術系統(tǒng)可根據實際負荷自動化運行,節(jié)約能源及運行費用。 （4）由于小型空調采用了分體式空調室內機與室外機相分離的結構

26、形式,使主機與末端裝置相分離,這樣就保證了寧靜的家居環(huán)境；符合空調低噪聲的發(fā)展趨勢。1.4 家用中央空調的分類家用中央空調的分類.1 風管機風管機 一臺定頻室外機，一臺定頻室內機，通過風管把冷熱風送至每個房間，可方便將室外新風引入；對空氣進行加濕等集中處理也較容易，是廉價的機器，設計合理每個房間的噪聲僅增加 13 分貝，臥室不必吊頂，每個房間在可高于主溫控器設定的溫度以上，對溫度進行控制；可以有一定比例的能量轉移，達到節(jié)能及加快空調冷熱速度的效果。 室內機局部噪聲較大，根據現場不同的安裝條件，實測在 4252 分貝之間，對設計及安裝要求很專業(yè)。 風管式系統(tǒng)顧名思義是以空氣作為輸

27、送介質，它利用冷水機組集中制取冷量，將新風冷卻 / 加熱，與回風混合后送入室內。如果沒有新風，則只將回風加熱 / 冷卻。風管式系統(tǒng)的室外即可有多臺壓縮機和一臺風冷冷凝器組成，室內機是由蒸發(fā)器和循環(huán)風機組成，其臺數與壓縮機臺數相同，形式有多種如天花式，暗藏天花式等。4 / 37 文檔可自由編輯打印 工作原理： 制冷原理上與家用柜機相同，都是采用壓機和氟利昴制冷，不同的是家用柜機熱交換器（蒸發(fā)器）在房間內，熱空氣從進風口吸入后與被熱交換器冷卻后送出冷風。而風管機的蒸發(fā)器是在房間外，蒸發(fā)器通過一個風箱冷卻空氣，再集中把冷風通過風道送往各個房間。 優(yōu)點 ：相對于其他的家用小型中央空調型式，風管式系統(tǒng)初

28、投資較小。新風系統(tǒng)使得空氣質量提高，人體舒適度提高。 缺點 ：1、風管安裝要求高，要求保溫性能，密封性能良好。如保溫，密封不好容易造成，漏水，和冷量的流失，整個機組的耗電量增加。 2、如不做電子控制部分，只要你開房間內任一個風口，整個外機則全速運行。則運行費用較高。 3、如風系統(tǒng)設計不當（風壓過小） ，則易產生各房間溫度達不到設計要求?；仫L設計有難度。如設計不當易產生噪音。整體噪聲（風噪）偏大。 4、風管穿梭于各個房間，要求吊頂隱蔽，有時可能要破壞過梁。受層高，家庭裝潢和吊頂的限制。 5、冷量損耗大，從而導致耗電量加大。 前期投資： 略低 運行費用：中 .2 冷熱水機冷熱水機

29、定頻冷熱水機或變頻冷熱水機，大型中央空調的縮小，冷凝器由水冷變成風冷；用水泵將冷熱水送至風機盤管。引入新風、檢修孔、吊頂冷凝水排放、噪聲指標與多聯機相同。但又增加了冷熱水管；由于溫度差很大，密封問題突出，出現漏水對裝潢的破壞較大。另外大型中央空調蒸發(fā)器都定時清理和酸洗；家用冷熱水機對此還無良策，長期使用冷熱交換器的效率將大打折扣。如能與中央水處理系統(tǒng)相結合，可克服上述難點。 單獨房間使用空調，其它房間風機盤管有冷熱水管流過，也會產生能耗；現較流行采用電磁水閥來關閉水路；除去造價上的因素外；還會使局部水流速過高，產生噪聲的問題。冷 /熱水機組的輸送介質通常為水或者乙二醇溶液。它通過室外主機產生出

30、空調冷/熱水,由管路系統(tǒng)輸送至室內的各末端裝置，在末端裝置處冷/熱水與室內空氣進行熱量交換,產生冷/熱風，從而消除房間空調負荷。它是一種集中產生冷/熱量，分散處理個房間負荷的空調系統(tǒng)形式。冷/熱水機組的末端裝置通常為風機盤管。工作原理：與家用柜機相似，不同的是在房間外，在水箱內蒸發(fā)器將水或乙二醇溶液冷卻后，通過水管到各個房間，冷水再由房間內的風機盤通過風機與室內的熱空氣進行冷熱交換。冷凍水系統(tǒng)由冷凍泵、補水閥、水箱、防空閥、平衡閥和循環(huán)水管線組成。優(yōu)點： 1、運轉噪音低，還您安逸靜謐的環(huán)境。 2、溫控精度高、溫度恒定，無忽冷忽熱現象，舒適性好。 3、易與室內裝潢協(xié)調、配合，體現出高雅格調。 4

31、、本機運行費用低，即使只有一個房間使用，因有水溫控制開關，停機時間長，不會浪費電能。 缺點： 5 / 37 文檔可自由編輯打印 1、 對水系統(tǒng)安裝、保溫要求較高，須專業(yè)隊伍操作，以防發(fā)生漏水問題。 2、選用水管材質要求高，建議采用 PP-R 管。 3、各房間對水壓的要求較高，系統(tǒng)設計要專業(yè)。 4、維護麻煩，在北方每年冬天都要放水，第二年春天在加水。 5、制熱效果不好。6 / 37 文檔可自由編輯打印第第 2 2 節(jié)節(jié) 建筑信息建筑信息本建筑是鄭州市一座 3 層高的別墅，室內的房間多為臥室，房間疏散。2.12.1 建筑概述建筑概述本建筑是一座家用別墅，所在地鄭州市，共三層，主要房間有客廳、二樓小

32、客廳、主臥室、客臥、廚房、衛(wèi)生間等，層高 3.5m，窗高 2m、門高 2.5m。 2.22.2 地理位置地理位置 河南省鄭州市東經：34.43 北緯：113.39 海拔：110.4m 年平均溫度： 計算參數計算參數.1 建筑平面圖建筑平面圖圖圖 2-12-1 建筑平面圖建筑平面圖.2 室外計算參數室外計算參數 夏季大氣壓: 1004.50 kPa 夏季室外計算干球溫度: 35.6 夏季空調日平均: 30.8 7 / 37 文檔可自由編輯打印 夏季計算日較差: 9.2 夏季室外濕球溫度: 27.40 夏季室外平均風速: 3.0m/s 2.3.3

33、2.3.3 室內計算參數室內計算參數夏季 溫度 26 相對濕度 60% 2.42.4 建筑圍護結構信息建筑圍護結構信息 外墻：屬型的墻體，厚度為 370mm 的磚墻，墻外表面為淺赭色噴漿，內表面為厚 100mm 的泡沫混凝土保溫層，木絲板和白灰粉刷加油漆。傳熱系數為1.5 W/(m2K)。 內墻：屬型的墻體，墻體中間層為 240 mm 厚的磚墻，內外各為 20 mm 厚的白灰粉刷，墻體總厚度為 260 mm，傳熱系數 K=1.5 W/m2K。 外窗：玻璃為雙層標準玻璃朔鋼窗, 當 n = 8.7 W/m2K，w = 18.6 W/m2K 時,傳熱系數 K=3.5 W/m2K ，窗內裝淺藍布簾，

34、遮陽系數 Cn = 0.6。 屋面：屬型屋面，傳熱系數K=0.72 W/m2K。 樓板：樓板傳熱系數K=1.5W/m2K。 照明、設備：照明為暗裝熒光燈，散流器設置在頂棚內，熒光燈罩通風孔，功率為25w/m。設備主要為300 w計算機、80w電視機，2000w電磁爐等。 2.52.5 設計依據設計依據本工程空調施工圖設計根據甲方提供的委托設計任務書及建筑專業(yè)提供的圖樣，并依據暖通現行國家的有關規(guī)范、標準進行設計，具體為：1.采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范2.高層民用建筑設計防火規(guī)范3.民用建筑建筑設計規(guī)范4 建筑給水排水及暖通工程驗收規(guī)范5.通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范8 / 37 文檔可自由編

35、輯打印第第 3 3 節(jié)節(jié) 負荷計算負荷計算目前國內采用較多的是冷負荷系數法，適用于計算民用和公用建筑物及類似的工業(yè)建筑物。3.13.1 負荷計算特點負荷計算特點空調冷負荷計算采用冷負荷系數法，適用于計算民用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。(1）通過維護結構傳入室內的熱量；(2）透過外窗、天窗進入室內的太陽輻射熱量；(3）人體散熱量；(4）照明、設備等室內熱源的散熱量；3 3. .2 2 冷冷負負荷荷系系數數法法公公式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

36、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。(1)墻體、屋頂、(2)外窗，傳熱得熱引起的冷負荷計算：冷負荷=傳熱系數傳熱面積(冷負荷逐時計算溫度+本地修正值)-室內設計溫度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窗戶有效面積系數窗戶內遮陽系數窗玻璃修正系數(3)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=傳熱系數有效傳熱面積計算溫差

37、式中：非保溫地面的傳熱系數一般取 0.47W/(m2)；有效傳熱面積指距外墻 2.0m 以內的地面面積。計算溫差=夏季空調室外計算日平均溫度室內設計溫度。(4)人體散熱引進的冷負荷計算公式：冷負荷=人數群集系數成年男子的全熱散熱量濕負荷=人數群集系數成年男子的散濕量(5)設備散熱冷負荷計算公式：冷負荷=設備功率(W)10009 / 37 文檔可自由編輯打印濕負荷=設備散濕量(kg/h)3.33.3 負荷計算負荷計算.1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷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查得計算公式：Qc,=KF(t

38、c,+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，W/() tn室內計算溫度,； td地區(qū)修正系數,; ka不同外表面換熱系數修正系數 kp不同外表面的顏色系數修正系數： 由文獻查得，鄭州地區(qū)南向的地點修正 td=0.8。818 時的冷負荷計算溫度 tc,值，代入外墻計算式即可計算出修正后的外墻瞬時冷負荷計算溫度tL,和外墻瞬時冷負荷 Qc,。主臥室南外墻冷負荷如下表表 3-13-1 主臥室主臥室 101101 房間南外墻冷負荷房間南外墻冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015

39、:0016:0017:0018:00tL,34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9td0.80.8tL,35.43534.734.33433.733.633.733.934.234.7tL,-tn10.4109.79.31.5F(m2) 28.54南外墻QC,(W)433.65 411.75403.54395.23372.66365.86 355.55 361.35371.95386.54 409.6510 / 37 文檔可自由編輯打印.2

40、 內墻內墻, ,樓板等室內傳熱維護結構形成的瞬時冷負荷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,由文獻查得傳熱公式計算： Qc,=FK(tl s - tn) W 式中：F內維護結構的傳熱面積，m； K內維護結構的傳熱系數，W /( mk) ； tn 夏季空調房間室內設計溫度,； tl s 相鄰非空調房間的平均計算溫度, 。 tl s按下式計算 tl 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

41、,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) 式中：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。 由文獻查得 tls=.3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷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查得下式計算： Qc,=FK(tl tn) W 式中：F外玻璃窗面積,m； K玻璃的傳熱

42、系數,W /( mk) ； 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, 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為 3.5W/（m2） ，由文獻7查得表 38 查得雙層塑鋼窗框的傳熱系數修正值為 1.0，則有： K=3.5W/（m2）由文獻查得，w=18.6W/（m2）時，外表面?zhèn)鳠嵯禂敌拚?K=1.0。由文獻查得鄭州地區(qū)玻璃窗冷負荷的地點修正 td=2。由文獻可得 818 時玻璃窗的逐時冷負荷計算溫

43、度 tc,和傳熱得熱引起的冷負荷 Qc,。表表 3-23-2 南外窗傳熱溫差引起的冷負荷南外窗傳熱溫差引起的冷負荷南外時間8:009:0010:011:012:013:014:015:016:017:018:011 / 37 文檔可自由編輯打印000000000tL,26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.6td2tL,28.929.93131.932.833.533.934.234.23433.6tL,-tn3.94.998.63.5窗F13.64QC,(W)160.34 201.45 245.78283.48322

44、.93247.28 355.88377.57373.39 366、72348.3.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷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查得下式計算： Qc,=FCZD 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Ca， 本設計雙層鋼窗Ca=0.75； CZ玻璃窗的綜合遮擋系數CZ= CsCn ； 其中，Cs 玻璃窗的遮擋系數,6mm 厚吸熱玻璃 Cs =0.87； Cn 窗內遮陽設施的遮陽系數,中間色活動百葉簾 Cn =0.6； D j.max日射得熱因數的最大值,W/m CLQ

45、 冷負荷系數 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； CL冷負荷系數。以北緯 27030為界，分為北區(qū)和南區(qū)； Cn窗內遮陽系數。 采用 6厚的玻璃，由文獻查表查得雙層鋼窗的面積系數為 Ca=0.75。 由文獻查得玻璃窗的遮陽系數 Cn=0.6。 由鄭州地區(qū)緯度 34043，由文獻查得得各方向日射得熱因素最大值 Dj,max 由于屬于北區(qū)，則可由文獻查取北區(qū)有內遮陽的玻璃窗逐時冷負荷系

46、數 CL，代入公式計算出 Qf，表表 3-33-3 南外窗逐時冷負荷南外窗逐時冷負荷 時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.210.280.390.490.540.650.60.420.360.320.27南外窗F9.612 / 37 文檔可自由編輯打印CS0.78Cn0.6Dj,max251Qf,(W)211.32 285.73 390.67492.95541.59651.49 603.31423.81 367.63321.34276.4.5 照明散熱形成的冷負荷照明散熱形成的冷負荷根據照明燈具

47、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=1000NCLQ W 熒光燈：LQ=1000n1n2 NCLQ 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，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內時，取n11.2；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，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。（1）熒光燈引起的得熱熱量計算 主臥房間熒光燈的

48、總功率為： F=（1.5+4.6）（4.3+3.6）+0.53.6+20.6=57.3W 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=n1n2 P=13=907.2W（2）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=QCL由文獻查得 照明冷負荷系數 CL ，代入公式計算出 Q。表表 3-43-4 照明引起的冷負荷照明引起的冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.630.90.910.930.930.940.

49、950.950.950.950.96Q966.4513 / 37 文檔可自由編輯打印Q(W)613.3 869.2 879.5899.5 899.5908.5916.4916.4 916.4 916.4 923.4 .6 人體散熱形成的冷負荷人體散熱形成的冷負荷人體散熱引起的冷負荷計算式為：QqsnnCLQ +qlnn W 式中： Q人體散熱形成的冷負荷，W； qs不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W n室內全部人數； n群集系數 CLQ人體顯然散熱冷負荷系數，人體顯然散熱冷負荷系數 所以人體散熱引起的冷負荷：人體散熱引起的冷負荷的計算公式為： Q=QSCL+Qr 其中：

50、QS=n1n2qs Qr=n1n2qr QS人體或設備顯熱散熱量； Qr人體或設備的潛熱散熱量； n1室內人數； n2群集系數。 別墅屬于極輕勞動，由文獻7查得表 314，當室溫為 25時，成年男子散發(fā)的顯熱和潛熱分別為： qs=65W/人 qr=69W/人 由文獻查得取群集系數 n2=0.93,且已知共有 5 人，則有：QS=50.9365=302.25Qr=50.9369=320.85 由文獻查得人體散熱冷負荷系數 CL的逐時值，將各項值代入人體散熱逐時冷負荷計算公式計算出 Q。.7 門引起的冷負荷門引起的冷負荷門安裝在大廳與臨室之間，兩個房間內通過逐時冷負荷變化不大， Q

51、=KF（tlstn) K=3.5W/（） F=1.52.5=3.75夏季空調節(jié)日平均溫度為30.8 tls=twp+tls =33.8 Q=KF（tlstn)=115.5W表表 3-53-5 人體散熱引起的熱負荷人體散熱引起的熱負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.060.530.620.690.740.770.80.830.850.870.89QS305.67Qr323.6714 / 37 文檔可自由編輯打印Q(W)341.4 484.5 513.5 533.6 548.6 557.3 567.8 578.4

52、 581.5 587.8 593.7 3.43.4 負荷匯總負荷匯總 表表 3-63-6 一層主臥室冷負荷一層主臥室冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00外墻(W)966.5 947.86 923.58 895.67 883.67 876.35 885.65907.65 938.65 969.51 1009.3 外窗傳熱(W)143.66188.35229.65263.57296.38325.67339.24355.68357.24347.52333.24外窗日射(W)195.35268.19379.64477.49

53、526.57 643.28 587.54 407.68349.35 313.24 261.24 內墻(W) 239.66門(W) 103.34照明(W)603.58867.58 876.39894.76 862.65905.62 917.25917.35 917.65917.35 927.65人體(W)328.75477.64497.58517.39 542.62548.54557.38567.25576.24 579.65581.27 設備(W)38.4房間負荷2614.35W 3076.36W3247.52W 3397.65W 3479.52W 3625.95W3623.58W 3487.

54、65W 3463.25W 3455.31W 3439.52W 表表 3-73-7 建筑冷負荷匯總建筑冷負荷匯總一層房間101102103104105106107108109110111112時間131718181817181819181718最大負荷(單位W)3625.952975.653217.251634.523458.252658.252926.351634.523592.522876.653147.251834.5215 / 37 文檔可自由編輯打印二層房間201202203204205206207208209210211212時間131718181817181819181718最大負

55、荷(單位W)3314.562654.353001.271126.563103.282235.682524.26997.353014.252384.972856.471058.94三層房間301302303304305306307308309310311312時間131718181817181819181718最大負荷(單位W)3735.593094.763217.251868.913574.252843.753102.571864.283679.332947.393325.942093.35由以上表格數據可以計算出該三層別墅建筑最大總冷負荷為 96.6kW16 / 37 文檔可自由編輯打印第第

56、 4 4 節(jié)節(jié) 空調系統(tǒng)方案的確定空調系統(tǒng)方案的確定4.14.1 空調系統(tǒng)設計的基本原則空調系統(tǒng)設計的基本原則(1)選擇空氣調節(jié)系統(tǒng)時，應根據建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、符合變化情況與參數要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等，通過技術經濟比較確定；當各空氣調節(jié)區(qū)熱濕負荷變化情況相似，宜采用集中控制，各空氣調節(jié)區(qū)溫濕度波動不超過允許范圍時，可集中設置共用的全空氣定風量空氣調節(jié)系統(tǒng)。需分別控制各空氣調節(jié)區(qū)室內參數時，宜采用變風量或風機盤管空氣調節(jié)系統(tǒng)，不宜采用末端再熱的全空氣定風量空氣調節(jié)系統(tǒng)；(2)選擇的空調系統(tǒng)應能保證室內要求的參數，即在設計條件下和運行條件下均能保證達到室內溫度、相對濕度、凈

57、化等要求。(3)綜合考慮初投資和運行費用，系統(tǒng)應經濟合理；(4)盡量減少一個系統(tǒng)內的各房間相互不利的影響；(5)盡量減少風管長度和風管重疊，便于施工、管理和測試。(6)各房間或區(qū)的設計參數值和熱濕比相接近污染物相同，可以劃分成一個全空氣系統(tǒng)。對于定風量單風道系統(tǒng)，還要求工作時間一致，負荷變化規(guī)律基本相同。4.24.2 空調系統(tǒng)方案的比較空調系統(tǒng)方案的比較全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)一般選用組合式空調器進行空氣處理，室內負荷全部由處理過的空氣來負擔，系統(tǒng)處理空氣量大，所擔負的空調面積也較大。因此適用于建筑空間較高，面積較大，人員較多的房間，以及房間溫度和濕度要求較高，噪聲要求較嚴格的空調系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)

58、的主要優(yōu)點為：（1)使用壽命長,（2)可以根據室外氣象參數的變化和室內負荷變化實現全年多工況解能運行調節(jié),（3)充分利用室外新風,減少與避免冷、熱抵消,減少冷凍機的運行時間。17 / 37 文檔可自由編輯打?。?)可以嚴格地控制室內溫度和室內相對濕度。（5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和維修。其主要缺點為：（1)空氣比熱、密度小,需空氣量多,風道斷面積大,輸送耗能大。（2)空調設備需集中布置在機房,機房面積較大,層高較高。（3)除制冷及鍋爐設備外空氣處理機組和風管造價均較高。（4)送回風管系統(tǒng)復雜,布置困難。（5)支風管和風口較多時不易均衡調節(jié)風量,風道要求保溫,影響造價。（6)全空

59、氣空調系統(tǒng)一個系統(tǒng)不宜供多個房間的空調。因為回風系統(tǒng)可能造成房間之間空氣交叉污染，另外調節(jié)也比較困難。（7)設備與風管的安裝工作量大,周期長。風機盤管加新風系統(tǒng)風機盤管加新風系統(tǒng)是目前應用廣泛的一種空調系統(tǒng)，它由風機盤管來承擔全部室內負荷，單獨設新風機組，向室內補充所需新風。因此，在空調房間較多，面積較小，各房間要求單獨調節(jié)，且建筑層高較高，房間溫濕度要求不嚴格的房間，宜采用風機盤管家新風系統(tǒng)。風機盤管加新風系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：(1)布置靈活，可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯合使用，也可以單獨使用(2)各空調房間互不干擾，可以獨立地調節(jié)室溫，并可隨時根據需要開停機組,節(jié)省運行費用，靈活性大，節(jié)能效果好

60、(3)與集中式空調相比不需回風管道，節(jié)約建筑空間(4)機組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高，便于用戶選擇和安裝(5)只需新風空調機房，機房面積小(6)使用季節(jié)長(7)各房間之間不會互相污染其缺點為：(1)對機組制作要求高，則維修工作量很大(2)機組剩余壓頭小室內氣流分布受限制(3)分散布置敷設各中管線較麻煩，維修管理不方便(4)水系統(tǒng)復雜，易漏水(5)過濾性能差由于本系統(tǒng)采用風機盤管加新風系統(tǒng)供給室內新風，即把新風處理到室內狀態(tài)的等焓線，不承擔室內冷負荷方案。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調節(jié)和運轉的靈活性，且進入風機盤管的供水溫度可適當提高，水管結露現象可以得到改善。每層設一個新風機組，將新風