【正文】 1 空調(diào)工程 課程設(shè)計 目 錄 1 概況 ………………………………………………………………………… 1 工程概述 ……………………………………………………………… 1 設(shè)計原始資料 ………………………………………………………… 1 2 空調(diào)負(fù)荷計算 ……………………………………………………………… 1 冷負(fù)荷計算 …………………………………………………………… 2 主要計算公式 ………………………………………………………… 2 建 筑物墻體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻計算 …………………………… 2 建筑物窗體及遮陽設(shè)施 ……………………………………………… 3 采暖設(shè)計中的參數(shù) …………………………………………………… 4 冷負(fù)荷系數(shù)法計算 …………………………………………………… 5 負(fù)荷計算數(shù)據(jù)匯 ……………………………………………………… 10 3 辦公樓空調(diào)方式的比較和選擇 …………………………………………… 10 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的選擇及方案比較 …………………… ………………… 10 4 調(diào)通風(fēng)設(shè)計 ………………………………………………………………… 10 空調(diào)冷、熱負(fù)荷 ……………………………………………………… 10 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng) …………………………………………………………… 11 空調(diào)水系統(tǒng) …………………………………………………………… 23 5 冷、熱源 …………………………………………………………………… 27 1 1 概 況 工程概述 本工程為某三層辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，該大廈位于上海市，總建 筑面積 2498㎡，空調(diào)面積為 ㎡。一到兩層為辦公樓層，第三層為宿舍樓層。建筑高度為 。該綜合辦公樓設(shè)舒適性集中空調(diào)系統(tǒng)即采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。目標(biāo)是各項參數(shù)達(dá)到設(shè)計招標(biāo)，負(fù)荷設(shè)計及施工規(guī)范，使業(yè)主滿意。 設(shè)計原始資料 地理位置 上海緯度：北緯 31 16C ? ， 經(jīng)度：東經(jīng) 121 29C ? ，海拔高度： 4m 。 氣象資料 大氣壓：冬季： ； 夏季： 。 a) 室外參數(shù)： 夏季：室外空調(diào)設(shè)計的計算干球溫度為 34C ； 室外空調(diào)設(shè)計的計算濕球溫度為 ； 冬季：室外空調(diào)設(shè)計的計算干球溫度為 5C ； 室外空調(diào)設(shè)計的計算相對濕度 75%。 b) 室內(nèi)參數(shù)： 1層： 夏季溫度 26C 相對濕度小于 60% 冬季溫度 18C 相對濕度大于 35% 新風(fēng)量 312 / .m hp 2～ 9 層： 夏季溫度 25C 相對濕度小于 60% 冬季溫度 21C 相對濕度大于 35% 新風(fēng)量 312 / .m hp 設(shè)計時室內(nèi)溫濕度參數(shù)本著節(jié)能原則，根據(jù)建筑空間用途按暖通設(shè)計規(guī)范和設(shè)計手冊選用。 2 空調(diào)負(fù)荷計算 2 冷負(fù)荷計算 空調(diào)冷負(fù)荷計算采用冷負(fù)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)建筑物空調(diào)工程設(shè)計冷負(fù)荷。 (1) 通過維護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量； (2) 透過外窗、天窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱量； (3) 人體散熱量； (4) 照明、設(shè)備等室內(nèi)熱源的散熱量； (5) 新風(fēng)帶入室內(nèi)的熱量。 主要計算公式： 冷負(fù)荷系數(shù)法，當(dāng)計算某建筑物空調(diào)冷負(fù)荷時，則可按照條件查出相應(yīng)的冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)，用穩(wěn)定傳熱公式形式即可算出經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量所形成的冷負(fù)荷和日射得熱形成的冷負(fù)荷。 （ 1）人體冷負(fù)荷： 由顯熱散熱造 成的冷負(fù)荷 = 群集系數(shù) 計算時刻空調(diào)房間的總?cè)藬?shù) 一名成年男子小時的顯熱散熱量 人體顯熱散熱量的冷負(fù)荷系數(shù) 由潛熱散熱造成的冷負(fù)荷 = 群集系數(shù) 計算時刻空調(diào)房間的總?cè)藬?shù) 一名成年男子小時的潛熱散熱量 人體潛熱散熱量的冷負(fù)荷系數(shù) （ 2）人體濕負(fù)荷 : 濕負(fù)荷 = 群集系數(shù) 空調(diào)房間人數(shù) 一名成年男子小時散濕量 （ 3）燈光冷負(fù)荷 : A、白熾燈和鎮(zhèn)流器在空調(diào)房間外的熒光燈的冷負(fù)荷 ； B、鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)的熒光燈的冷負(fù)荷 ； C、暗裝 在吊頂玻璃罩內(nèi)的熒光燈的冷負(fù)荷 ； l TQ= 1 000n N X? l TQ= 1 200n N X? 0 TQ= 1000 n N X ? () N － 設(shè)備的總安裝功率 KW ； ? － 電動機(jī)的效率； 1n －同時使用系數(shù)， 一般可取 ~1； 2n －利用系數(shù)，一般可取 ~； 3n －小時平均實耗功率于設(shè)計最大功率之比，一般可取 左右； 4n －通風(fēng)保溫系數(shù)； a － 輸入功率系數(shù)； TX?? －時間設(shè)備、器具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)。 3 建筑物墻體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻計算 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻，應(yīng)按下式確定： 0 m in ( ) /n w y nR a t t t ?? ? ? ? () 對于外墻、屋頂、地面及室外相通的樓板等 ? ； 計算最小傳熱阻時，冬季室內(nèi)計算溫度取較大值，假設(shè)本建筑等級為一級，則：冬季室內(nèi)計算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差 ： 對于外墻取 對于屋頂取 ； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù) / ( . )W m C ； 對于外墻取 / ( . )W m C 對于屋頂取 / ( . )W m C。 建筑物墻體傳熱系數(shù)的選擇： (1) 對于外墻： 選擇墻體料為的建筑材：外粉刷、混凝土、砂漿加氣混凝土泡沫混凝土，內(nèi)粉刷； 墻體總厚度為 270mm ； 墻體傳熱系數(shù)為 / ( . )W m C。 (2) 對于內(nèi)墻： 選擇墻體的建筑材料為：水泥砂漿，加氣混凝土泡沫混凝土，鋼筋混凝土 墻體總厚度為 280mm ； 墻體傳熱系數(shù)為 / ( . )W m C 。 (3) 對于屋頂： 選擇建筑材料為：鋼筋混凝土、水泥砂漿、隔汽層、水泥膨脹珍珠巖、內(nèi)粉刷 屋頂結(jié)構(gòu)總厚度為 215mm ； 墻體傳熱系數(shù)為 / ( . )W m C。 (4) 對于樓板： 選擇墻體的建筑材料為：石灰、石膏、砂、砂漿，加氣混凝土泡沫混凝土，卷材防水層，鋼筋混凝； 屋頂結(jié)構(gòu)總厚度為 170mm ； 墻體傳熱系數(shù)為 / ( . )W m C。 4 建筑物窗體及遮陽設(shè)施 (1) 窗戶的構(gòu)造 5mm 普通玻璃雙層鋼框外窗， ? 。 (2) 內(nèi)遮陽類型 選用密織布作為內(nèi)遮陽設(shè)施，非沿窗面送風(fēng)。取 ? 。無外遮陽設(shè)施。 采暖設(shè)計中的參數(shù) 外墻計算 (1) 修正系數(shù) 溫差修正： ? ； 朝向修正：東： 5%? ，南： 20%? ，西： 5%? ，北： 10%? 。 (2) 基本參數(shù) 傳熱系數(shù) / ( . )W m C。 內(nèi)墻計算 采用鄰室溫差修正法計算 內(nèi)墻傳熱系數(shù)為： / ( . )W m C 外窗計算 (1) 基本參數(shù) 冬季室外平均風(fēng)速為 /ms，則圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的換熱系數(shù)為 223 / ( . )W m C 玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為 = / ( . )W m C,厚度為 5mm? 窗戶的構(gòu)造修正系數(shù)為 ? ；內(nèi)遮陽系數(shù)為 ? ； (2) 修正系數(shù) 溫差修正： ? 朝向修正：東： 5%? ，南： 20%? ，西： 5%? ，北： 10%? 冷風(fēng)滲透：滲風(fēng)系數(shù) ? ，滲風(fēng)指數(shù) ? 5 風(fēng)壓系數(shù) ? ，熱壓系數(shù) ? (3) 屋面計算 屋頂樓板的熱阻為 / ( . )W m C，溫差修正系數(shù)為 ? 冷負(fù)荷系數(shù)法計算 對外墻、外窗、屋面、天窗得熱引起的冷負(fù)荷逐時進(jìn)行計算，而對內(nèi)墻、內(nèi)門窗、樓板、地面得熱引起的冷負(fù)荷及人體散熱和設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷均按穩(wěn)定傳熱計算。最后把各項冷負(fù)荷計算結(jié)果逐時累 加，再加上新風(fēng)負(fù)荷，求出冷負(fù)荷最大值及發(fā)生時間。 (1) 外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄?fù)荷計算公式 外墻或屋面?zhèn)鳠嵝纬傻挠嬎銜r刻冷負(fù)荷 ()Qw? ，按下式計算： ()Q KF t? ??? ? ? () 式中： F — 計算面積， 2m ； ? — 計算時刻， h ； ??? — 溫度波的作用時刻，即溫度波作用于外墻或屋面外側(cè)的時刻， h ； ()t????— 作用時刻下，通過外墻或屋面的冷負(fù)荷計算溫差，簡稱負(fù)荷溫差，℃。 注：例如對于延遲時間為 5 小時的外墻 ,在確定 16 點房間的傳熱冷負(fù)荷時 ,應(yīng)取計算時刻 ?? ， 時間延遲為 5?? ,作用時刻為 11??? 。這是因為計算 16 點鐘外墻內(nèi)表面由于溫度波動形成的房間冷負(fù)荷是 5小時 之前作用于外墻外表面溫度波動產(chǎn)生的結(jié)果。 當(dāng)外墻或屋頂?shù)乃p系數(shù) ?? 時，可采用日平均冷負(fù)荷 pjQ 代替各計算時刻的冷負(fù)荷 Q? ： pj pjQ KF t?? () 式中 pjt? — 負(fù)荷溫差的日平均值，℃。 (2) 外窗的溫差傳熱冷負(fù)荷 通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負(fù)荷 ()Q? 按下式計算： 6 ( ) ( )Q KF t???? () 式中 ()t?? — 計算時刻下的負(fù)荷溫差，℃； K — 傳熱系數(shù)，雙層窗可取 ，單層窗可取 / ( . )W m C ； (3) 外窗太陽輻射冷負(fù)荷 透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負(fù)荷 ()Q? ，應(yīng)根據(jù)不同情況分別按下列各式計算： 1）當(dāng)外窗無任何遮陽設(shè)施時 ( ) ( )wQ FX gXdJ??? () 式中 Xg — 窗戶的構(gòu)造修正系數(shù)； ()wJ? — 計算時刻下透過無遮陽設(shè)施外窗的太陽總輻射負(fù)荷強度 , 2/Wm； Xd — 地點修正系數(shù)。 2）當(dāng)外窗只有內(nèi)遮陽設(shè)施時 : ( ) ( )nQ FXgXdXz J??? () 式中 ()nJ? — 計算時刻下，透過有內(nèi)遮陽設(shè)施外窗的太陽總輻射負(fù)荷強度 , 2/Wm； Xz — 內(nèi)遮陽系數(shù)。 3） 當(dāng)外窗只有外遮陽板時 ? ?11( ) ( ) ( ) ( )w wnQ F J F F J X gX d? ? ?? ? ? () 式中 1F — 窗口太陽直射的面積， 2/Wm。 ()wnJ ? — 計算時刻下，無內(nèi)遮陽北向外窗的太陽總輻射負(fù)荷強度， 2/Wm。 注：對于北緯 27 度以南地區(qū)的南窗， 可不考慮外遮陽板的作用，直接按式 ()計算。 4） 當(dāng)窗口既有內(nèi)遮陽設(shè)施又有外遮陽板時 ? ?11( ) ( ) ( ) ( )n n nQ F J F F J X gX dX z? ? ?? ? ? () 式中 ()nnJ ? — 計算時刻下，有內(nèi)遮陽的北向外窗的太陽總輻射負(fù)荷強度， 2/Wm。 注：對于北緯 27 度以南地區(qū)的南窗， 可不考慮外遮陽板的作用，直接按式 ()計算。 7 (4) 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱冷負(fù)荷 ① 當(dāng)鄰室為 通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)窗的溫差傳熱負(fù)荷，可按式 ()計算。 ② 當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負(fù)荷，可按式 ()計算，或按式 ()估算。此時負(fù)荷溫差 t?? ? 及其平均值 pjt? 。 ③ 當(dāng)鄰室有一定發(fā)熱量時，通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負(fù)荷，按下式計算： ()w p ls nQ K F t t t? ? ? ? () 式中 Q — 穩(wěn)態(tài)冷負(fù)荷，下同， W ； wpt — 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度，℃； nt — 夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度，℃； lst? — 鄰室溫升，可根據(jù)鄰室散熱強度采用，℃。 (5) 人體冷負(fù)荷 人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負(fù)荷 Q ，按下式計算： 1( ) ( )Q nq X T? ? ???