【正文】 1 第一章 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計題目 南京某機械廠恒溫車間空調(diào)工程 設(shè)計目的 空調(diào)課程設(shè)計是《暖通空調(diào)》課程的重要教學環(huán)節(jié)之一，通過這一環(huán)節(jié)達到了解空調(diào)設(shè)計的內(nèi)容、程序和基本原則，學習設(shè)計計算的基本步驟和方法，鞏固《暖通空調(diào)》課程的理論知識，培養(yǎng)獨立工作能力和解決實際工程問題的能力。 設(shè)計要求 整個設(shè)計要求完成恒溫車間（一層）的空調(diào)設(shè)計。應(yīng)將設(shè)計結(jié)果整理成設(shè)計計算說明書，其中包括：原始資料、設(shè)計方案、計算公式、數(shù)據(jù)來源、設(shè)備類型、主要設(shè)備材料表。設(shè)計成果還應(yīng)能用工程圖紙表達出來，必須提供空 調(diào)平、剖面圖、系統(tǒng)圖及機房詳圖 。 原始資料 （一）建筑及結(jié)構(gòu) 恒溫車間為雙層建筑，每層吊頂為技術(shù)夾層，車間內(nèi)主要為精密機床和三座標測量機室；二樓為計量室（空調(diào)），外窗為金屬窗框雙重窗， 80%玻璃， 5mm 厚普通玻璃，內(nèi)裝淺色窗簾，無外遮陽，外墻構(gòu)造（由外到內(nèi)）分別為 20mm 中色水泥粉刷、 240mm 磚墻、 100mm泡沫混凝土、木絲板白灰粉刷。 （二）氣象資料 該廠所在地區(qū)氣象資料為 南京 夏季空調(diào)室外計算干球溫度 35℃ 夏季空調(diào)室外計算濕球溫度 ℃ 夏季空調(diào)外計算日平均溫度 ℃ 冬季空調(diào)室外計算溫度 6℃ 冬季空調(diào)室外計算相對濕度 73% （三）工藝資料 恒溫車間的設(shè)備人員，照明等情況見附表，車間生產(chǎn)時間為二班制 7:00～ 23:00，人員勞動強度為中等，全部為男職工。恒溫車間要求全年空調(diào)、夏季、冬季各房間對室內(nèi)空氣溫、濕度要求均為： tR=20177。1℃ ,φR =60177。5%。照明均為暗裝的熒光燈，罩上帶有通風孔，設(shè)備的效率與功率有關(guān)， n1= n2= n3=，電機的平均效率為 y=，車間內(nèi)設(shè)有局部排風、排風量見附表 11。廠區(qū)鍋爐房提供 P= 表壓的蒸汽作熱源，夏季冷凍站提供 7℃ 的冷凍水作冷源。 2 各房間設(shè)備人員 、 照明情況 附表 11 房間 編號 房間名稱 設(shè)備功率 W 人員 數(shù)量 照明功率 W 局部排風 量 M3/h 101 光曲磨間 43100 10 1152 1000 102 精鏜間 39800 10 1152 800 103 精磨間 620xx 15 864 1500 設(shè)計任務(wù) 完成 南京 某機械廠恒溫車間（一層）空調(diào)工程設(shè)計。具體包括： （ 1） 空調(diào)冷、熱、濕負荷的計算； （ 2） 空調(diào)方案的比較和確定； （ 3） 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計計 算； （ 4） 室內(nèi)氣流分布的設(shè)計計算 （ 5） 空氣處理設(shè)備的選擇計算 （ 6） 空調(diào)風系統(tǒng)管路的設(shè)計計算及風機選擇； （ 7） 空調(diào)機房內(nèi)的冷凍水管路、蒸汽管路的設(shè)計計算； （ 8） 管道和設(shè)備的保溫 3 第二章 空調(diào)冷 、 熱、濕負荷的計算 為了保持建筑物的熱濕環(huán)境，在單位時間內(nèi)需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負荷；相反，為了補償房間失熱在單位時間內(nèi)需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負荷；為了維持房間相對濕度，在單位時間內(nèi)需從房間除去的濕量稱為濕負荷。 熱負荷、冷負荷與濕負荷是暖通空調(diào)設(shè)計的基本依據(jù)，暖通 空調(diào)設(shè)備容量的大小主要取決于熱負荷、冷負荷與濕負荷的大小。因此，盡管空調(diào)負荷形成的原因、室內(nèi)產(chǎn)熱產(chǎn)濕量、典型負荷計算方法原理等問題在《建筑環(huán)境學》中已有闡述，但本章有必要從采暖通風與空調(diào)工程設(shè)計的角度，對熱負荷、冷負荷與濕負荷的計算方法作一介紹。 熱負荷、冷負荷與濕負荷的計算以室外氣象參數(shù)和室內(nèi)要求保持的空氣參數(shù)為依據(jù)。 夏季空調(diào)室內(nèi)冷負荷計算 建筑圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷 )(?cQ? )(?cQ? =Ak(t/c(τ)－ tR) （式 21) k——外墻、屋面的傳熱系數(shù) tR——室內(nèi)氣溫 t/c(τ)=（ tc(τ)+td） kαkp tc(τ)——τ時刻冷負荷計算溫度 td——地點修正 kp——外表面 p≠ kα——外表面 αw≠ 內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)傳熱引起的冷負荷 cQ? 不考慮 太陽輻射，為穩(wěn)定傳熱 鄰室通風差 cQ? =kiAi(t 鄰 － tR) （式 22） t 鄰 —由熱平衡確定溫度 t 鄰 鄰室通風良好，發(fā)熱量少 cQ? =kiAi(－ tR) （式 23） —夏季室外日平均溫度 鄰室通風良好，且有發(fā)熱量 cQ? =kiAi(+△ ta－ tR) （式 24） △ ta—附加溫升 透過玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷 )(?cQ? )(?cQ? =CwkwAw(tc(τ)+td－ tR) （式 25） Cw—窗框不同，傳熱系數(shù)修正值 kw—窗玻璃的傳熱系數(shù) tc(τ)—外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值 4 td— 地點修正 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷 )(?cQ? =CaAwCsCiDjmaxCLQ （式26） Ca—有效面積系數(shù) Aw——窗口面積 （ ㎡ ） Cs窗玻璃的遮陽系數(shù) Ci內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù) CLQ——窗玻璃冷負荷系數(shù) 內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷 設(shè)備散熱引起的冷負荷 )(?cQ? = LQsCQ? （式 27） CLQ—冷負荷系數(shù) ,空調(diào)不連續(xù)運行 CCL= sQ? 顯熱散熱量 電動設(shè)備：工藝設(shè)備在室內(nèi)，電機在室內(nèi) sQ? =1000n1n2n3N/η 工藝設(shè)備在室內(nèi)，電機在外 sQ? =1000n1n2n3N 工藝設(shè)備在室外，電機在內(nèi) sQ? =1000n1n2n3 N???1 N——安裝功率 銘牌值 n1=利用系數(shù) 安裝功率最大實耗 ～ n2=負荷系數(shù) 最大實耗平均實耗 精密機床 ～ 普通機床 n3=同時使用系數(shù) 總安裝功率同時使用的安裝功率 ～ η——電機效率 電熱設(shè)備 sQ? =1000n1n2n3 n4N n4——排風帶走熱量的系數(shù) 左右 電子設(shè)備 sQ? =1000n1n2n3 N???1 n電腦 一般電力設(shè)備 ～ 照明散熱形成的冷負荷 )(?cQ? 5 白熾燈 )(?cQ? =1000N CLQ W （式 28） 熒光燈 )(?cQ? =1000N n1 n2CLQ （式29） N——燈具功率 KW n1——滇流器消耗功率系數(shù) ,明裝 n1=,暗 裝在非空調(diào)區(qū) n= n2——燈罩隔熱系數(shù) 有通風孔 n2=～ 無通風孔 n2=～ 無燈罩 n2= CLQ——照明散熱冷負荷系數(shù) 人體散熱形成的冷負荷 人體顯熱散熱冷負荷 )(?cQ? =qs n φ CLQ （式210） qs—成年男子顯熱散熱量 n——室內(nèi)人數(shù) φ——群集系數(shù) CLQ——顯熱散熱冷負荷系數(shù) 人體潛熱散熱冷負荷 cQ? =ql n φ w （式 211） q1——成年男子潛熱散熱量 滲透風耗冷量 由于本系統(tǒng)為空調(diào)房間，一直維持正壓，故不考慮。 如 下過程為各個房間夏季室內(nèi)冷負荷的詳細計算過程： 101 室夏季冷負荷計算 一、 通過圍護結(jié)構(gòu)冷負荷計算 、內(nèi)門、吊頂、地面的傳熱形成的冷負荷 （ 1） 內(nèi)墻、內(nèi)門冷負荷 由于 101 室和 102 室的室內(nèi)溫濕度要求相同，并不考慮由此形成的冷負荷 （ 2） 吊頂冷負荷 忽略吊頂冷負荷，不予計算 （ 3） 地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄摵? Ai=（ 12+12+12)2=72m2 根據(jù)公式 24 可得 Qc(τ)=KiAi（ to,m+△ tatR)=72（ +1620） = 由《暖通空調(diào)》附錄 24 查 得 Ⅱ 型外墻冷負荷計算溫度，并根據(jù)公式 21 計算，將南、西、北外墻逐時值及計算結(jié)果分別列入表 21 21 213。 （ 1） 南外墻冷負荷 表 211 6 （ 2） 西外墻冷負荷 表 212 （ 3） 北外墻冷負荷 表 213 時間 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 tc(τ) 36 △ td Kα Kρ tc’（ τ） 33 34 tR 20 △ t 13 14 K A 12623=63 Qc(τ) 時間 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 tc(τ) 38 △ td Kα Kρ tc’（ τ） 36 37 tR 20 △ t 16 17 K A 126=72 Qc(τ) 1043.3 1023.8 1004.4 1004.4 1036.8 1062.7 1101.6 1153.4 1198.8 時間 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 tc(τ) △ td Kα Kρ tc’（ τ） tR 20