空调工程课程设计说明书

1、.第1章绪论1.1 设计目的“空调工程”是建筑环境与设备工程专业的一门重要专业课。本课程的课程设计也是专业课学习的重要环节。在做设计的过程，通过查阅各种规范和资料，使我们的专业知识更加扎实。为以后的工作和学习打下坚实的基础。在设计的过程中，不仅将使我们对专业知识有更进一步理解掌握，同时还将培养我们的信息获取能力、问题分析能力、知识综合应用能力、语言组织和表达能力，而且我们要应用一些办公软件，像word、excel，熟练应用这些软件将对于我们更快、更好编辑说明书和进行大量的数据计算处理有很大帮助，并且在以后的工作、 生活当中，我们也将用到这些东西；在设计过程中，我们还要学习应用 CAD ，鸿业，

2、天正暖通等专业设计软件，这些软件为我们提高画图的效率和进行一些修改提供了很大的方便性，同时也为今后的工作打下一定的制图基础。通过设计，我们会遇到很多实际的问题，通过老师和同学的帮助，我们对此类问题会有深刻的印象，为以后的学习和工作积累的宝贵的经验。1.2设计任务福州市某酒店的一二层中央空调设计，包括：建筑物冷、湿负荷计算，送分量的确定，排风量和空调系统设计计算，气流组织的设计计算以及管道的水力计算，施工图的绘制，设计及施工说明的编制等工作。1.3 工程概况本工程地下一层为设备机房，地上一层为大堂、西餐厅、保龄球馆等，二层为餐饮、康乐等，三层为多功能厅、KTV 等，四层至十二层为客房，地上部分建

3、筑面积约12000m2，建筑高度为 44.7 米。本次设计内容为地下一层和地上一层的通风、空调系统。.第 2章设计依据2.1气象资料由福州属于夏热冬暖地区，在鸿业软件负荷菜单工程地点气象参数中查得福州市气象参数如下表：表 2-1 室外气象参数表地理位置大气压力（ kpa ）室外平均风速（m/s ）东经北纬冬季夏季冬季夏季119.2826.08101.2699.742.702.90室外设计参数（夏季）如下表：表 2-2 夏季室外计算参数表干球温度（）湿球温度（）相对湿度（）室外计算温度日平均温度通风28.106036.030.7033.02.2房间参数说明1各房间人员密度和照明密度如表中所列，人

4、员体力活动性质参见表3-15选取不同室温和不同劳动性质的散热量和散失量。不同房间室内计算参数（夏季）如下表所示：表 2-3 各房间人数及面积统计表房间名称面积 m2人员密度人 / m2人数（取整）照明密度 w/ m2更衣室210.3630办公室 1150.12260保龄球场820.715830西餐、咖啡厅1500.7110717大堂6500.16530商务部570.1660办公室 2260.12360消防控制室320.1330.2.3室内设计参数根据室内空气质量标准 （GB/T1883-2002）以及采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），不同房间室内计算参数（夏季）如下表所示

5、：表 2-4室内设计参数房间名称温度（）风速（ m/s ）相对湿度（ %）更衣室270.250办公室 1260.360保龄球场240.360西餐、咖啡厅250.460大堂270.560商务部260.460办公室 2260.360消防控制室250.2602.4建筑参数及其他计算参数1由建筑高度为 44.7 米,一共十二层，层高为3.6m。2由空调负荷使用计算方法查得：本大楼外墙属于型，墙厚240mm，传热系数为 K =1.02 (W m 2 ?o c) ， 由外至内分别为：1）水 泥砂浆材质、喷浆。2）砖墙。3）防潮层。4）保温层。5）水泥砂浆抹灰加油漆。3保龄球场的西面墙设为玻璃幕墙，采用玻璃

6、厚6mm的双层普通玻璃，高度为3.6m。KW =3.3 w/m 2?。 又由附录 12 查的玻璃窗的传热系数修正值CW =1.2.其余外窗采用 3mm厚的普通平板单层玻璃窗；窗框为铝合金，玻璃比例为 80%；窗帘为白色（浅色）。外窗高度是 2100mm；传热系数 KW =6.5 (W m 2 ?o c)2.5其它说明1. 冷源：，在本设计中，因是局部设计，不考虑冷源设计，需要时直接取用，冷冻.水供、回水温度分别为7、 12 。2. 冷负荷逐时计算时段为 10：00 21：00，时间间隔为 1 小时。3. 大堂空调运行时间为 24 小时，开灯时数为 18： 00 至 7：00，包厢和宴会厅空调运

7、行时间为 16 小时，开灯时数为 11：00 至 24：00。4. 照明设备均按荧光灯计算。5.在 25 时，重度劳动强度下，成年男子散湿量为391g/h ；在 26时，极轻劳动强度下，成年男子散湿量为109g/h ；在 24，散失量为 96g/h ；在 25时，散失量为109g/h ；在 27115g/h 。时，散失量为.第 3 章冷、湿负荷计算3.1冷负荷计算在设计中，存在两中冷负荷计算的计算方法：一为谐波反应法（负荷温差法） ，一为冷负荷系数法。谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负荷的形成包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量） 。此一过程考虑外扰的周期性

8、以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。二是内扰量形成冷负荷的过程。此一过程是将该热扰量 分成对流和辐射两种成分。 前者是瞬时冷负荷的一部分， 后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。 两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。本设计采用冷负荷系数法计算冷负荷。3.1.1外墙瞬变传热形成的冷负荷计算方法在日射和室外的气温综合作用下，外墙瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：CL KF (t wl't Nx )（3-1 ）t wl'(t wltd ) k k（3-2 ）式中： CL -外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷，

9、W；K-外墙传热系数 (w m2 k ) ；根据外墙和屋顶的不同构造， 由附录 51和附录 61 中查取；F -2）；外墙的传热面积（ mt wl'-外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（） ；t Nx -夏季空气调节室内计算温度（） ；t wl-以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（），根据外墙和屋顶的不同类型分别在附录 71和附录 81 中查取；t d -不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（） ，根据不同的涉及地点在空调负荷使用计算法表 3-5 中查取；k-外表面放热系数修正值，在表 3-71中查取0 3.55.63.55.6 3.4 22.54 (wm2

10、k) （3.4m / s).k - 外表面吸收系数修正值，在表3-81 中查取，考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸收系数一律采用=0.90 ， k =1.0 。3.1.2内维护结构冷负荷计算内围护结构冷负荷时，当邻室与空调区的夏季温差大于 3时，宜按下式进行计算通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷：CL KF (tlstNx )（3-3 ）tlstwptls（3-4 ）式中： K 、 CL 、 F 、 tNx 同式（ 3-1 ）t ls 邻室计算平均温度（）t ls 邻室计算平均温度与夏季温度空气调节室外计算平均温度的差值（），由表 3-9 查的。

11、t wp 夏季空气调节是室外计算日平均温度（）3.1.3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷计算发方法在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热的冷负荷可按下式计算：CL CW KW FW (twl tdt Nx )（3-5 ）式中： CL 、 t N x 同公式（ 31）；2KW 外玻璃窗传热系数， w/m ?；2；FW 窗口面积， mt wl 外玻璃窗冷负荷度的逐计算温时值，查附录113 ；CW 玻璃窗传热系数的修正值，根据窗框类型从中附录1中查得12td 玻璃窗的地点修正值，可从中附录151 中查得。根据附录 14 查的，本大楼采用玻璃厚 6mm的双层普通玻璃， KW =3.3 w/m2?.3.1

12、.4透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分，一部分是透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热， 另一部分是玻璃窗吸收太阳辐射后传入室内的热量。由于窗户的类型、遮阳设施、太阳入射角及太阳辐射等因素的各种组合太多，最后根据公式：CLCa CsCi FW D j ,max CLQ（3-6 ）式中： FW2）；窗口面积， （ mc s 窗玻璃的遮阳系数，有附录 171 查的。ci窗内遮阳设施的遮阳系数，由附录 181查的。.Ca有效面积系数，由附录191 查得；C LQ 窗玻璃冷负荷系数，由附录至附录123查得。Dj.max 夏季各纬度带的日射得热因数最大值(W/ m

13、2), 由附 161 查得。3.1.5 设备显热冷负荷计算方法办公设备散热量，空调区办公室设备的散热量q s 可按下式计算：p（3-7 ）qssi qa,ii 1式中： p 设备的种类数；si 第 i 类设备的台数；qa ,i 第 i 类设备的单台散热量，见表1 3-12 ；3.1.6照明设备冷负荷计算方法由于明装荧光灯，镇流器装设在客房内，故镇流器消耗功率系数n1 取 1.2 。灯罩隔热系数 n2 取 0.6 。根据室内开灯时间为 14:00 21:00 ，开灯时数为 8 小时，由附录 261 查的照明散热冷负荷系数。照明设备冷负荷按下式计算：CL 1000n1n2 NCLQ（3-8 ）式中

14、：CL 照明散热引起的冷负荷，W；C LQ 照明散热的冷负荷系数，可由附录1查得；26N 照明所需要的功率，KW；n1 镇流器消耗功率系数；n2 灯罩得隔热系数。3.1.7人员散热形成的冷负荷计算方法查 3-15 1 表，当室温为 24时，成年男子每人散发的显热q s 和潜热量 q l 分别为145 W和 262W，由表 3-14 1 查的群集系数 =0.92. 由保龄球场的开放时间 14:0021:00, 在球场的时间为 8h，由附录 271 查得人体显热散热冷负荷系数逐值。分别按下面公式可计算：人体散热引起的冷负荷包括显热冷负荷和潜热冷负荷，即：CL CLs Q（3-9 ）人体显热散热引起

15、的冷负荷：CL s n qsCLQ（ 3-10 ）人体潜热散热引起的冷负荷：.Qn q2（ 3-11 ）式中 ： CL s 人体显热散热引起的冷负荷，W；Q人体潜热散热引起的冷负荷，W；q s 不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，由表3-15 1 查得；q2不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，由表3-151 查得；群集系数，由表 3-141查取；n室内全部人数（取58 人）；n 计算时刻空调区内的总人数；C LQ 人体显热散热冷负荷系数，由附录271 查取。3.2 各空调区的负荷计算运用上述公式，计算各空调区域的负荷。3.2.1保龄球场的负荷计算保龄球是一项有一定运动量的康乐活动，活动

16、量大，应属重度劳动。西面是玻璃幕墙，玻璃幕墙采用的是玻璃厚 6mm的双层普通玻璃，东南北是一般的砖墙结构。通过资料空调工程查取相应的数据。 根据公式（3-3 ）、（3-4 ）、（3-5 ）、（3-6 ）、（3-7 ）、（ 3-8 ）、（3-9 ）、（ 3-10 ）、（3-11 ）以及表 2-3 和 2-4 计算相应的负荷。其计算结果见表 3-1。表 3-1各分项逐时冷负荷汇总表(单位：W)时间11：0012：0013：0014：0015：0016：18：0019：0020：0021：0010：0017：00/h00窗传热负1493荷窗日射负555荷人员954175941755644612382

17、负荷灯光6655171470负荷总计10984.由上表可以看出，保龄球最大冷负荷值出现在16：00 时，其值为 22090W.3.2.2办公室的负荷计算根据建筑参数，其中办公室配备了电脑和打印机。由公式（3-1 ）、（3-2 ）、（ 3-3 ）、（ 3-4 ）、（3-5 ）、（ 3-6 ）、（3-7 ）、（3-8 ）、（3-9 ）、（3-10 ）、（3-11 ）以及表 2-3和 2-4分别计算各部分的负荷，其结果见表3-2 、 3-3 。表 3-2办公室 1 各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：17：00 18：0019：0

18、020：0021：00/h00墙传热负78.774.874.877.985.496.11091235荷窗传热负6274859499157464荷窗日射负94115653荷室内816散热总计11601111483110399679491079998注：其中室内散热包括：室内人员负荷，灯光照明散热负荷，设备散热负荷表 3-3办公室 2 各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：17：0018：0019：0020：0021：00/h00墙传热负87.983.683.687.095.51071228184荷窗传热负87103119314荷

19、窗日射负94115653荷.室内816散热总计9444538790112181154注：其中室内散热包括：室内人员负荷，灯光照明散热负荷，设备散热负荷。3.2.3 商务室的负荷计算根据公式（3-1 ）、（ 3-2 ）、（3-3 ）、（3-4 ）、（ 3-5 ）、（ 3-6 ）、（3-7 ）、（3-8 ）、（ 3-9 ）、（3-10 ）、（ 3-11 ）以及表 2-3和 2-4 计算各部分的负荷，其结果见表3-4 。表 3-4商务室各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00/h外

20、墙传热1761681681751922334356369负荷外窗传热216255294324342355355346329294255221负荷外窗日射4795185479466348112106100负荷内墙586586586586586586586586586586586586负荷室内7482684197020012061散热总计222329633043337注：其中室内散热包括：室内人员散热负荷，灯光照明散热负荷。3.2.4西餐、咖啡厅的负荷计算根据公式（ 3-1 ）、（3-2 ）、（3-3 ）、（3-4 ）、（ 3-5 ）、（3-6 ）、（ 3-7 ）、（3-8 ）、（ 3-9 ）、（

21、 3-10 ）、（ 3-11 ）以及表 2-3 和 2-4 计算各部分的负荷，其结果见表 3-5 。其中其中食物显热冷负荷。进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热性。食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人 45W 考虑。.表 3-5西餐、咖啡厅各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00/h外墙传热4964744574414354418545567负荷内墙传热69990690690690负荷室内7482684197020012061散热食物5212792856428644

22、061302321负荷照明2351450负荷总计7297858499771076170893.2.5消防室的负荷计算根据公式（ 3-1 ）、（3-2 ）、（ 3-3 ）、（3-4 ）、（ 3-5 ）、（3-6 ）、（3-7 ）、（ 3-8 ）、（3-9 ）（ 3-10 ）、（ 3-11 ）以及表 2-3 和 2-4 计算各部分的负荷，其结果见表3-6 。表 3-6消防控制室各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：19：0020：0021：00/h17：00 18：0000外墙传热3743643643733934230550563

23、负荷外窗传热17负荷.外窗日射19320621930负荷内墙传热11110110110110负荷室内21792988982散热照明7165585245392492512负荷总计988110851112743.2.7 更衣室的负荷计算根据公式（ 3-3 ）、（3-4 ）、（3-8 ）、（3-9 ）（ 3-10 ）、（3-11 ）以及表 2-3 和 2-4 计算各部分的负荷，其结果见表3-7 。表 3-7更衣室各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00/h内墙传热421421421

24、421421421421421421421421421负荷室内449519563716598散热照明48444953负荷总计95218138213673.2.8 大堂的负荷计算根据公式（ 3-1 ）、（3-2 ）、（3-3 ）、（ 3-4 ）、（3-5 ）、（ 3-6 ）、（3-7 ）、（ 3-8 ）、（3-9 ）（ 3-10 ）、（ 3-11 ）以及表 2-3 和 2-4 计算各部分的负荷，其结果见表3-8 。表 3-8大堂各分项逐时冷负荷汇总表(单位： W)时间11：0012：0013：0014：00 15：00 16：00 17：00 18：0019：0020：0021：0010：00/

25、h.内墙传热111负荷室内33414355438753945233262288散热外墙4324216428449465486502449负荷外 窗325207519382919负荷照明148284251949410670110911544负荷总计7352793167734962151223.3 所有冷负荷汇总将各房间所有逐时负荷进行叠加汇总，得出最大冷负荷。表 3-9冷负荷汇总表(单位： W)时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0010：00/h保龄10984球场更衣5218138213679室办公16011114831

26、103996794910799981室 1办 公9444538790112181154室 2西 餐咖 啡729785849977107617089厅商 务222329633043337部消 防控 制98811085111274室.大堂735279316773496215122总计3684371752865655由上表可知，最大负荷点出现在 17：00，为 61300W。就整体而言，保龄球场的负荷占据总负荷的 36.6%。3.4 散湿量计算通过空调工程表3-15 查得：在 24 时，中度劳动强度下，成年男子散湿量为 219g/h ；在 26时，极轻劳动强度下，成年男子散湿量为 109g/h ；在

27、 24，散失量为 96g/h ；在 25时，散失量为 109g/h ；在 27时，散失量为 115g/h 。根据表 2-1 和 2-2 计算各空调区的湿负荷。各空调放假散湿量计算结果见下表：表 3-10各房间散湿量汇总表地点保龄球更衣室办公室1 办公室2西餐、咖大堂商务部消防控场啡厅制室人数586231076563人员散219115109109湿（ g/h）总散湿3.530.190.060.12.022.10.180.09量（ g/s）.第 4 章 空调系统的确定空调系统按空气处理设备的设置情况分类，可分为三类：表 4-1空调系统的比较空调系统特点使用范围空气处理设备和风机等集中设在空调机房内

28、，通过送回风管道与被调节集中式的各房间相连，对空气进行集中处理和集中分配。把一次空气处理设备和风机、 冷风机组等设备集中的空调机房内， 而把二半集中式次空气空气处理设备设在空气调节器内。分散式局部式或冷剂式空调系统1）建筑空间大，可布置风管； 2）室内温湿度、洁净度控制要求严格的生产车间； 3）空间容量很大的大空间公共建筑。1）室内温湿度控制要求一般的场合；2）多层或高层建筑而层高较低的场合，如旅馆和一般的标准的办公楼。1）空调房间布置分散； 2）空调使用时间要求灵活； 3）无法设置集中式冷热源。综上表所述，本工程地下一层为设备机房，地上一层为大堂、西餐厅、保龄球馆等；根据建筑使用功能不同，其

29、空调的运行的时间不同，根据负荷的分布，初步将空调房间分为以下系统：表 4-2 空调系统和空调分区系统分区空调房间空调方案1更衣室、办公室 1风机盘管加新风系统2保龄球场一次回风系统的集中式空调系统3西餐、咖啡厅风机盘管加新风系统4大堂一次回风系统的集中式空调系统5商务部、办公室 2风机盘管加新风系统6消防控制室分散式空调.第 5 章 空调风系统5.1 风量的计算5.1.1新风量及其负荷计算根据空调工程表3-34 查得各空调区间的新风量设计指标，见下表5-1 。表 5-1空调房间的设计新风量指标空调房间保龄球办公室办公室西餐、大堂商务部消防控场更衣室2咖啡厅制室1新风指标m 3 /( h ?人）

30、23030根据表 2-1 和表 5-1 ，将各房间新风量计算结果列入下表5-2 。表 5-2空调房间的新风量空调房保龄球更衣室办公室 1办公室 2西餐、咖大堂商务部消防控间场啡厅制室新风量11665018090m3/h新风量0.4160.0640.0210.0320.7670.2330.0640.032kg/s制冷系统负荷等于室内负荷、新风负荷和其它热量形成的冷负荷之和。下面计算新风冷负荷。空调新风负荷按下式计算：CLxqm,w (hwx hNx )（5- 1）式中 :CL x 夏季新风冷负荷， kw ；qm ,w 新风量， kg/s；hwx 室外空气的焓值， kJ/kg；hN x 室内空气的

31、焓值， kJ/kg。例如保龄球新风负荷计算，通过天正暖通软件，查出：室内状态点t N=24 ，N1=60%， hN52.8kJ / kg (a) ；室外状态点t w=36.0 ， w=60%， hw94.8kJ / kg (a) 。根据公式（ 5-1）：CL x =0.416×（ 94.8-52.8）=17.472 （kw ）各房间新风负荷计算如下表：.表 5-3空调房间的新风负荷汇总（Kw）空调房保龄球更衣室办公室 1办公室 2西餐、咖大堂商务部消防控间场啡厅制室qm, w kg/s0.4160.0640.0210.0320.7670.2330.0640.032hwx94.894.

32、894.894.894.894.894.894.8hNx52.855.858.658.655.661.658.655.6CL x17.52.50.81.230.17.42.31.35.1.2送风量计算首先确定各房间负荷，确定各房间送风量的计算负荷应以逐时计算汇总最大值所对应时刻各房间的负荷，如下表：表 5-4各房间计算负荷表（w）空调房保龄球办公室 1西餐、咖大堂消防控间更衣室办公室 2商务部场啡厅制室负荷22121866014145.1.3 风机盘管送风量的计算由于西餐、咖啡厅使用的时间的灵活性，可采用风机盘管加新风的空调方式。风机盘管加独立新风系统中新风机组不负担室内冷负荷，只承担新风本身

33、的负荷，风机盘管承担室内冷、湿负荷。其空气处理过程为：根据空调工程 P259的处理过程及步骤；将处理过程在焓湿图上表示为：.图 5-1 新风处理到室内状态的等焓线的夏季空气处理过程通过焓湿图，借助鸿业软件可计算得：q m （kg/s） qm =Q x13.66西餐、咖啡厅的总的送风量=0.808kg / sh NxhOx55.6 - 38.7运用同样的方法，对更衣室、办公室、消防控制室、商务室、西餐咖啡厅、以及大堂进行送风量的计算，结果见表 5-5：表 5-5各房间的送风量空调房间更衣室办公室 1办公室 2西餐、咖啡商务部消防控制厅室送风量（ kg/s）0.0580.1280.1220.808

34、0.430.6送风量 m 3 / h179.45395.3438.52471.281550.1450.35.1.4一次回风系统的送风的计算采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2003） 6.3.5 规定，当空气调节区允许采用较大送风温差或室内散失量较大时，应采用具有一次回风的全空气定风量空气调节系统。其夏季空气处理过程为：.其在焓湿图上的体现：图 5-2 一次回风式系统夏季处理过程通过计算和鸿业软件计算保龄球场和大堂的送风量：表 5-5 各房间的送风量空调房间大堂保龄球场送风量 kg/s2.323.71送风量 m 3 / h8339.4311382.45.2各房间参数汇总经校核新风量都大于送风量的10%，故都符合标准。以下是各空调房间的参数汇总：表 5-6各房间参数汇总表空调房间保龄球更衣室办公室 1办公室 2西餐、咖大堂商务部消防控场啡厅制室温度2427262625272625相对湿度66060（% ）新风负荷17.52.50.81.230.17.42.31.3（ kw ）冷负荷2212180001414湿量3.530.190.060.12.022.10.100.09热湿比625874