空调工程课程设计

《空气调节》课程设计任务书

一、目的要求：

课程设计是为毕业设计打基础的，也是为更好地掌握所学的知识，其目的是通过设计掌握工业或民用建筑空调工程设计的一般步骤和学会运用所学知识解决实际问题的方法。

二、设计题目：

某建筑会议室空调工程设计

三、设计地点及室外气象资料：

武汉、北京、上海、广州、西安、重庆（每个班分成3个小组，两个班共分成6个小组，每个小组一个地点），室外气象资料查设计规范（2001年版）

四、设计要求：

室温：夏季26℃冬季≥18℃相对湿度40～60％

空调房间的洁净度和噪声要求一般。

机器露点送风，不再热。

五、原始资料：

1．制冷机房提供7℃的冷冻水，回水12℃。

2．锅炉房提供给60℃的热水，回水55℃。

3．会议室可以按容纳80人计算，灯光照明，有10盏40W日光灯。

4．木窗为3mm厚双层玻璃窗。铝合金窗为5mm厚茶色玻璃窗（吸热玻璃），窗帘为黄色布帘。

5．空调设备运行时数为12小时、天，房间开等时数为10小时/天。

6．该建筑物所采用的外墙和屋面的吸收系数为ρ＝0.90。

7．室内允许噪声为35～50dB。

8．会议室与机房和配电室夏季温差＞3℃，冬季温差＜5℃。因楼板构造不详，其传热系数不好确定，故采用一个系数来考虑楼板的传热冷负荷该系数取1.05，即将会议室其他围护结构的冷负荷乘以1.05的系数来考虑楼板的传热冷负荷。

9．会议室与楼梯间夏季温差＜3℃，冬季温差＞5℃。

10．会议室外墙构造为序号2，壁厚240mm；屋面构造为序号2，沥青膨

胀珍珠岩厚度100mm。

11．会议室门窗表：

六、设计内容：

（一）空调冷热、负荷的计算：

学生应认真阅读所给的建筑施工图，搞清楚会议室建筑结构及围护结构的构造，然后根据该建筑物所在地区的气象条件，进行空调冷、热负荷的计算。（二）空调湿负荷的计算。

（三）空调送风量及新风量的确定。

（四）空调设备的型号及台数的选择计算：

1．空调方案（空调系统形式）的确定：

应根据建筑物的性质、用途以及经济技术比较确定空调系统的形式。进行两种或两种以上方案的比较。并对可能的几种方案就占地面积、设备投资、金属消耗量、能量消耗量、运行调节的灵活性及管理维修方便性等进行分析比较，从而确定一个你认为较佳的方案。

2．根据该建筑所在地区的大气压力的大小。选择对应于相等或相近的大气压力h－d图，并画出空气处理过程的h－d图。

3．根据规范及计算的热、湿负荷，确定房间的送风量，并根据规范确定新

风量。

4．在h－d图上进行热工计算，计算出空调系统所需的冷、热量，再根据规范确定空调设备的冷、热负荷。

5．根据计算所得的送风量及空调设备的冷、热负荷选择空调设备的型号及台数，并校核冬季空调设备的加热量是否满足要求。

（五）根据建筑物的结构进行风管的布置及风管的水力计算。

七、说明书要求：

课程设计正文格式的形式说明

1、前置部分：目录

2、主体部分

①课题背景（或绪论、概述）

②设计正文内容（包括设计方案的论述）

3、参考文献

4、附录

八、图纸要求：

1．会议室风管布置平、剖面图一张（3#图纸，1:100）；

2．空调机房布置图一张（3#图纸，1:100）

3．空调工程系统图一张（3#图纸，比例自定）；

九、设计时间安排

计算分析：5天；布置绘图：5天；答辩、整理说明书、图纸、交图：3天；交图时，要求把图纸折叠成与说明书一样大。

十、上交文件要求

1、设计说明书一份，说明书要字迹工整、文字规范。份量要求不少于5000字。

2、图纸3张，可用A3复印纸打印，要求是以图面线条清晰、字迹能明显看得清为度。注意比例和线条的加深。

一、 空调冷热负荷的计算：

1 维护结构形成的冷负荷计算

（1）东外墙冷负荷计算

由课本附录7查得Ⅲ型墙冷负荷计算温度逐时植t w1 ,由课本附录9差得Ⅲ的地点修正值t d ，由公式v a *6.55.30+=，武汉地区夏季平均风速为2.6m/s ，故a0=18.06W/(m 2K),查课本表3-7，通过插入法： 03

.15

.1706.180.106.186.18--=--x x

求得墙体外表面放热系数修正值k a 值为1.007。

考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，吸收系数采用0.90，吸收系数修正值k p =1.0。

由附录5查得Ⅲ墙的传热系数K=1.97 W/(m 2K)。 东外墙面积281.644.25.159.49.16m F =??-?=

由公式： )t (1Nx w t KF CL -=、

p a d w w k k t t t )(1/1+=

计算得东外墙逐时冷负荷值如下表：

（2）西外墙、北外墙、南外墙的计算方法同东外墙，其计算结果列于下列表中

2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷： 在室内外温差的作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：

)(1Nx d w W W W t t t F K C CL -+??= （3-10）

CL 、t Nx 同式3-4；

K W 外玻璃窗传热系数[W/(m 2K)]，单层窗可查课本附录10，双层窗可查课本附

录11，不同结构材料的玻璃可查附录14； F W 窗口面积（m 2）

t w1 外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值，可由课本附录13查得（℃）； t d 玻璃窗的地点修正值，可从课本附录15中查得。

（1） 东外窗瞬时传热冷负荷

根据a0=18.06 W/(m 2K),由课本附录11，通过插入法查得C-6型号窗的K W =3.0；C-2型号窗的K W =5.88。再由课本附录12查得C-6型号窗的传热系数修正值C W =0.95; C-2型号窗的传热系数修正值C W1=1.0。由课本附录

13查处玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值t w1，根据式（3-10）计算，计算结果列于下表：

（2） 南外窗的瞬时传热冷负荷计算同东外窗计算，其结果列于下表：

3. 透过玻璃窗进入日射得热引起的冷负荷：

透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷CL,可按下式计算： LQ j W i s a C D F C C C CL max ,= (3-13)

式中 F W 窗口面积（m 2）

Ca 有效面积系数，由课本附录19查得；

C LQ 玻璃窗冷负荷系数，由课本附录20至附录23查得。值按南北区的划分而不同。南北区的划分标准为：建筑地点在北纬27度30分以南的地区为南区，以北的地区为北区。武汉市纬度为北纬30度34分，按北区计算。 根据式（3-13）查课本附录得各值及计算结果如下： （1）东外窗日射引起的冷负荷：

（2）南外窗日射引起的冷负荷：

4照明设备冷负荷：

当电压一定时，室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量，但是照明散热方式仍以对流于辐射两种方式进行散热，因此，照明散热形式的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。 荧光灯的冷负荷可按下式计算：

LQ NC n n CL 211000= （3-22）

式中 N 照明设备所需功率；

n 1 镇流器消耗功率系数，镇流器装在顶棚内可取n 1 =1.0 n 2 灯罩隔热系数，荧光灯罩无通风孔去n 2=0.6~0.8 C LQ 照明散热冷负荷系数，可由课本附录26查得。 由附录26查得C LQ 值，根据式（3-22）计算得照明设备冷负荷逐时值如下表：

5.人体散热冷负荷：

人体散热于性别、年龄、译者、劳动强度及周围环境条件（温、湿度等）等多种因素有关。为了实际计算方便，计算以成年男子散热量为计算基础。对于

不同功能的建筑物中有各类人员不同的组成用群集系数进行修正。 人体显热散热引起的冷负荷按下式计算： LQ s S C q n CL Φ= (3-23)

式中 n 室内全部人数； Φ 群集系数；

q s 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量（W ），见课本表3-15； C LQ 人体显热散热冷负荷系数，由课本附录27查得，对于人员密集的场所（如电影院、剧院、会堂等），由于人体对维护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，故取C LQ =1.0

人体散湿形成的潜热冷负荷Q 可以按下式计算; 2q n Q Φ= （3-24）

式中 n 计算时刻空调区内的总人数；

q 2 1名成年男子每小时潜热散热量（W ）,见课本表3-15. 根据式（3-23）、式（3-24），人体散热冷负荷计算结果如下表：

一、 空调湿负荷计算

空调区的湿负荷，主要由人体散湿形成。人体散湿量D 按下式计算： ng D Φ=001.0 （3-25）

式中：Φ 群集系数；

n 计算时刻空调区内总人数；

g 1名成年男子每小时散湿量（g/h ）,见课本表3-15. 计算结果如下：

三、空调送风量及新风量的确定 1. 夏季送风量及新风量确定 （1）求热湿比ε

Kg

KJ 944.10946001345.064.14723W Q ===ε

（2）取夏季室内干求温度为26℃，相对湿度50%，在h-d 图上确定室内状态点，通过该点画出Kg KJ 944.10946=ε的过程线，采用露点送风，ε线与90%的相对湿度线的交点即为送风状态点Ox 。

在h-d 图上查得：

（1） 计算送风量： 按消除余热计算： 按消除余湿计算：

2.冬季送风量及新风量确定 （1）求冬季热湿比ε

Kg KJ W Q 684.139********

.013.10478-=-==ε

（2） 全年送风量不变，可用下式求得送风状态参数： =+

=m

N O q Q

h h d d