暖通毕业设计

1绪论1.1建筑物概况本设计选择的对象是湖南株洲市某综合大楼，北纬27°52¹，东经113°10¹，空气透明等级为4。该建筑物共15层。建筑占地面积为5410㎡，空调建筑面积为15858㎡。地下一层为机房和车库。1层商场，2层为车间，2层与3层之间是夹层，3-15层为住宅楼。空调设计要求能够实现夏季供冷冬季供热，以满足人体的舒适要求和车间的工艺性要求。1.2设计任务根据确定的室内外气象条件，土建资料，人体舒适要求，工艺性要求及冷热源情况设计该建筑物的空调系统和防排烟系统。1.3设计目的毕业设计是大学四年学习的一次全面总结，要综合运用所学的基础理论和专业知识以及贯彻科学、节能、绿色系统的总之，并联系实际来解决工程设计问题。通过毕业设计，明确设计程序，设计内容及各设计阶段的目的要求。2设计依据气象资料根据建筑物所在的地区是株洲，按《空气调节设计手册》等有关规定确定。株洲的气象条件为：夏季大气压：99.55kpa室外计算相对湿度：55%空调计算干球温度：36.1℃空调室外计算湿球温度:27.6℃室外平均风速:2.3m/s冬季大气压：101.57kpa采暖计算温度：0℃空调计算温度：-2℃室外计算相对湿度：79%室外平均风速:2.1m/s2.2室内设计参数房间名称设计温度（℃）相对湿度（%）设计温度（℃）相对湿度（%）噪声声级NC（dB）夏季夏季冬季冬季商场2560186045车间2565256550住宅25601860452.3土建资料（1）总建筑面积：5410㎡空调面积为：15858㎡（2）内外墙：240mm厚砖墙；梁高450mm（3）屋面构造：自上而下防水层加小豆石水泥沙浆找平层50mm厚水泥膨胀珍珠岩隔气层承重层内粉刷（4）窗户：单层玻璃钢窗，5㎜普通玻璃，挂浅色活动百页3冷负荷组成3.1冷负荷组成（1）通过围护结构传入室内的热量（2）通过外窗进入室内的太阳辐射热量（3）人体散热量（4）照明散热量（5）设备、器具、管道以及其他室内热源的散热量（6）食品或物料的散热量（7）渗透空气带入室内的热量（8）伴随各种散湿过程产生的潜热量3.2空调房间的计算冷负荷空调房间计算冷负荷的确定方法是：将上述分各项冷负荷按各不同的计算时刻累加，得出房间冷负荷的逐时值，然后取其中的最大值。3.3空调建筑物的计算冷负荷（1）当空调系统末端装置不能随负荷变化而自动控制时，应采取同时使用的所有房间最大冷负荷的累加值（2）当空调系统末端装置能随负荷变化而自动控制时，应将同时使用的所有房间各计算时刻冷负荷累加，得出建筑物冷负荷的时间序列，然后取其中的最大值。3.4空调系统计算冷负荷空调系统的计算冷负荷，应由下列各项组成：（1）建筑物的计算冷负荷；（2）新风计算冷负荷；（3）风系统通过送回风管和送回风机产生温升引起的附加冷负荷；（4）供冷装置的附加冷负荷；（5）水系统通过水管、水泵、水箱产生的附加冷负荷。4设计方案的比较与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：1）集中式系统；2）半集中式系统；3）分散式系统。比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统系统特征集中进行空气的处理，输送和分配有集中的中央空调器，并在各个空调房间内还有分别处理空气的末端装置每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担设备布置与机房空调与制冷设备可以集中布置在机房机房面积较大有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上只需要新风空调机房面积末端装置可以安装在空调房间内分散布管敷设各种管线较麻烦1.设备成套，紧凑。可以放入房间也可以安装在空调机房内2.体积小，机房面积小，只需集中式系统的50%，机房层高较低；自动化程度高3.机组分散布置，敷设各种管线和维修管理较麻烦风管系统空调送回风管系统复杂，布置困难支风管和风口较多时，不易均衡调节风量1.设室内时，不接送回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小1．系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易，达到均匀2.直接放室内，可不接送风管和回风管3.余压小系统应用单风管系统；双风管系统；变风量系统末端再热式系统；风机盘管机组系统；诱导器系统单元式空调器系统；窗式空调器系统；分体式空调器系统；半导体式空调器系统根据各个建筑物使用功能的不同，由上面表格中各空调系统的比较，可以初步确定设计方案为：1.车间：采用单风管集中式系统。2.商场和住宅楼：采用半集中式方式的风机盘管系统。以下是关于单风管集中式系统与风机盘管机组系统的优缺点及适用范围的简述：单风管集中式系统的优点是：1）设备简单，初投资较省；2）设备集中，易于管理。缺点是：1）当一个集中式系统供给多个房间，各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；2）风管尺寸大，占有空间大。单风管集中式系统适用于：（1）空调房间比较大，房间各区域热湿负荷变化情况相类似，当集中控制时，其温湿度波动范围不会超过允许波动范围时；（2）用一个空调系统供给几个房间，各房间的热湿负荷变化所引起的室内温湿度波动不会超过各房间的允许波动范围时风机盘管系统的优点：1）布置灵活，各房间可以独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组（关风机），不影响其他房间，从而比其它系统较节省运转费用；2）房间之间互不串通；3）因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。缺点是：1）对机组制作有较高的质量要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难；2）当风机盘管系统没有新风系统同时工作时，冬季室内相对湿度偏低，故此种方式不能用于全年室内湿度有要求的地方。风机盘管系统适用于：适用于大面积的宾馆，办公楼，公寓，医院等多层多房间建筑物通过对上面空调系统所进行的分析比较,本设计决定在车间采用空气—水系统的集中式中央空调系统,由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷,而商场和住宅楼采用风机盘管机组系统.为了达到经济运行和规模,应尽量使空调机组设置在靠近空调房间的地方.如采用风机盘管空调方式无论是全空气风系统还是新风系统均不宜将区域划分过大,以防止由于风系统区域过大使系统风量过大,输配距离过长所带来的3种弊病:(1)主干风管断面过大,需占用较大的建筑空间;(2)空气输配用电过大;(3)系统风量的沿途漏损增大.夏季为了防止送风口附近结露现象,一般应使送风干球温度高于室内空气的露点温度2--3℃.送风温差则应根据送风方式﹑风口类型﹑安装高度﹑气流长度﹑贴附情况等因素确定.5车间中央空调设计5.1负荷计算5.1.1冷负荷计算（1）墙体负荷根据公式CLQτ=KFΔtτ-ε计算由前面提供的热工资料查得：K=1.95W/m2·K,β=0.35,υ=1.29,ε=8.5h，修正值Δt=3℃①北墙面积F=393m2表5.1北墙冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε98888888K1.95F393CLQτ6897613161316131613161316131613116:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:009991010111111111.95393689768976897766476648430843084308430②西墙面积F=443m2表5.2西墙冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε1212111010101010K1.95F443CLQτ103661036695028639863986398639863916:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:001010111113141516161.9544386398639950295021123012094129581382213822③南墙面积F=359m2表5.3南墙冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε99888888K1.95F359CLQτ6300630056005600560056005600560016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:0099101111111212121.95359630063007000770177017701840184018401④东墙面积F=156m2表5.4东墙冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε1010101010111213K1.95F156CLQτ3042304230423042304233463650395516:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:001414151515151515141.95156425942594563456345634563456345634259⑤东南墙面积F=157m2表5.5东南墙冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε109999101111K1.95F157CLQτ3062275527552755275530623368336816:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:001213131414141414131.95157367439803980428642864286428642863980⑥西南墙面积F=51m2表5.6西南墙冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε111110109999K1.95F51CLQτ1094109499599589589589589516:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00910111213141415151.95518959951094119312931392139214921492⑦墙体总冷负荷汇总表5.7墙体总冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00北墙68976131613161316131613161316131西墙1036610366950286398639863986398639南墙63006300560056005600560056005600东墙30423042304230423042334636503955东南墙30622755275527552755306233683368西南墙10941094995995895895895895总墙体307612968828025271622706227673282832858816:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00689768976897766476648430843084308430863986399502950211230120941295813822138226300630070007701770177018401840184014259425945634563456345634563456342593674398039804286428642864286428639808959951094119312931392139214921492306643107033036349093673738466400304099440384（2）窗户冷负荷外窗瞬时传热冷负荷根据公式CLQτ=KFΔtτ-ε计算；外窗日射得热冷负荷根据公式CLQτ=FCsCnJj．τ计算单层玻璃钢窗，K=5.94W/m2·℃，挂浅色活动百叶窗，无外遮阳，窗有效面积系数为Cs=0.85，，窗户内遮阳系数Cn=0.65①北外窗面积F=152m2表5.8北外窗瞬时传热冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε4.15.06.08.89.2K5.94F152CLQτ3702451454176140695274947945830616:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:008.04152839782167765722365015867532747854244表5.9北外窗日射得热冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Jj．τ4958687580817973F152CLQτ4115487157116299671868026634613116:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:0066697130232015131015255435795596325191932168012601092840②东外窗面积F=308m2表5.10东外窗瞬时传热冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε4.15.06.08.89.2K5.94F308CLQτ7501914810977124411408715185161001683216:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:008.043081701516649157341463613173118921079496968599表5.11东外窗日射得热冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Jj．τ322335293213153139125110F308CLQτ547955700749860362462603623654212711871916:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:0095755641332823191630816166127639530697756164765391432332723③窗户总冷负荷汇总表5.12窗户总冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00北窗传热负荷37024514541761406952749479458306北窗日射负荷41154871571162996718680266346131东窗传热负荷75019148109771244114087151851610016832东窗得热负荷5479557007498603624626036236542127118719窗户总负荷701137554071965611265379353135519504998816:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00839782167765722365015867532747854244554357955963251919321680126010928401701516649157341463613173118921079496968599161661276395306977561647653914323327232031371721821415221120608768266076466372925613683（3）屋顶冷负荷已知F2=5358m2,查表K=1.36W/m2·K,β=0.55,υ=11.63,ε=5.4h表5.12屋顶冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε89101214171922K1.36F5358CLQτ5829565582728698744310201612387713845116031116:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:002425262524232119181.365358174885182172189459.182172174885167598153024138451131164（4）设备冷负荷设备安装功率取qs=80W/m2,η=85℅Qs=qsF1(1-η)=80×5358×(1-85℅)=64296W表5.13设备冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00JEτ-ε0.080.630.810.850.880.900.910.93Qs64296CLQτ-ε51444050652080546525658057866585095979516:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:000.940.950.950.960.970.970.970.980.9864296604386108161081617246236762367623676301063010（5）照明冷负荷照明安装取qZ=8W/m2，则QZ=qZF1=8×5358=42864W表5.14照明冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00JEτ-ε0.120.510.700.760.800.840.870.89Qs42864CLQτ-ε51442186130005325773429136008372923814916:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:000.910.920.930.940.950.960.960.970.9742864390063943539863402924072141149411494157841578（6）人体冷负荷由tn=25℃,查《空气调节》表2-16,显热64W/人,潜热117W/人,全热181W/人，散湿175g/h·人，按0.07人/㎡，总人数n=0.07×5358=375人，群集系数n＇=0.90显热Qx=qXnn＇=375×64×0.9=21600W潜热Qq=qqnn＇=375×117×0.9=39488W表5.15人体显热冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00JPτ-ε0.020.530.710.770.810.840.860.89Qs21600CLQτ-ε4321144815336166321749618144185761922416:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:000.900.490.07216001944088564968410432402808237619441512表5.16人体冷负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00CLQτ-ε43211448153361663217496181441857619224Qs39488Q总399205093654824561205698457632580645871216:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00194408856496841043240280823761944151239488589284834444456435924272842296418644143241000（7）车间总负荷汇总表5.17车间总负荷（W）计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00墙体3076129688280252716227062276732828328588窗户7011375540719656112653793531355195049988屋面58295655827286987443102016123877138451160311设备514440506520805465256580578665850959795照明514421861300053257734291360083729238149人体3992050936548245612056984576325806458712∑QⅡ20937728411330976831908033072635619137254939554316:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:003066431070330363490936737384664003040994403842031371721821415221120608768266076466372925613683174885182172189459.1821721748851675981530241384511311646043861081610816172462367623676236763010630103900639435398634029240721411494114941578415785892848344444564359242728422964186441432410005670585342845094174747494451204179523850713547213308195.1.2热负荷计算（1）外墙面积F=393+443+359+156+157+51=1559m2墙体耗热量Qq=KqFΔt=1.95×1559×[25-（-2）]=82081W（2）窗户面积F=152+308=460m2窗户耗热量Qc=KcFΔt=5.94×460×[25-（-2）]=73775W（3）屋面耗热量QW=KFΔt=1.36×5358×[25-（-2）]=196746W（4）楼板传热量QL=KFΔt=3.13×5358×（25-18）=117394W（5）设备散热Qs=64296W（6）照明散热Qz=42864W（7）人体散热Qr=375×181=67875W总热负荷：Q0=82081+73775+196746+117394-64296-42864-67875=212880W5.2车间二次回风系统及喷水室计算5.2.1风量计算（1）人体湿负荷W=nw=375×175=65625g/h=18.23g/s由上面的负荷计算可知:车间冷负荷出现最大时刻是16:00,Qmax=567058W热湿比（2）由终态tn=25℃,=65℅及h-d,并取送风温差Δt=6℃i0=51.9KJ/Kgin=58.65KJ/Kgd0=12.9g/Kgdn=13.11g/Kg按消除余热求风量：按消除余湿求风量：取按消除余热和按消除余热所求风量的平均值：（3）初选风机：车间共布置4个空调器车间每台风机风量（取修正系数为1.15）根据风量选择4-72型离心式通风机，具体性能参数见下表表5.18离心风机性能参数表机号№传动方式转速r/min流量M3/h全压Pa内效率KW内功率KW所需功率KW电动机型号功率KW16B63071971153886.735.2742.69Y280M-65578351151888.737.0444.848473014578938.3546.42901931386595503130986.639.9148.31100730121884.24.3048.785.2.2二次回风系统计算每个空调器实际风量取新风比为20℅则新风量Gw=15℅GⅠ=21.4×20℅=4.28Kg/s室外计算参数：夏季t=36.1℃ts=27.6℃i=88.89KJ/Kg冬季t=-2℃=79℅i=4.37KJ/Kg室内计算参数：tn=25℃=65℅in=58.65KJ/Kgdn=13.11g/Kg（1）夏季处理夏季处理过程：W一次混合冷却减湿C L二次混合εNONN过N点作ε=31106与=95℅线交点，由h-d图可得（取送风温差Δt=6℃）图5.1h-d图t0=19℃i0=51.9KJ/Kgd0=12.9g/KgtL=18.6℃tLs=18℃iL=51.32KJ/Kg通过喷水室风量：一次回风量：G1=GL-Gw=19.34-4.28=15.06Kg/s二次回风量：G2=GⅠ-GL=21.4-19.34=2.06Kg/s确定一次回风点C:由h-d图可查得：tc=27.4℃tcs=22℃计算冷量空气冷却减湿过程的冷量为：Q=GL(iC-iL)=19.34×(65.34-51.32)=271.15Kw这个冷量包括以下两个部分即室内冷负荷：新风冷负荷：Qx=Gw(iW–in)=4.28×(88.89-58.65)=129.43Kw所以Q´=Qn+Qx=141.76+129.43=271.19Kw≈Q（2）冬季处理①由前面的负荷计算知:总热负荷Q0=212880W,余湿W=18.23g/s热湿比当冬夏季采用相同风量和室内发湿量相同时，冬夏季的送风含湿量d0应相同d0´=d0=12.9g/Kg则送风点为d0=12.9g/Kg与ε1´=-11677线的交点O´，可得iO´=61.17KJ/KgtO´=28℃由于N,O,L等参数与夏季相同，即二次混合过程与夏季相同，因此可按夏季相同的一次回比求出冬季回风混合点位置C´iC´=46.64KJ/Kg<iL=51.32KJ/Kg，由h-d图查得tc＇=19.1℃所以应设置预热器过C＇点作等dc´线与iL线得交点为M，则可确定冬季处理的全过程为：W＇一次混合预热绝热加湿C＇ ML二次混合加热ε＇NOO＇NN由此查h-d图得：iM=51.32KJ/Kg，tM=23.7℃加热量为：一次混合后的预热量：Q1=GL(iM-iC´)=19.34×(51.32-46.64)=90.5KW二次混合后的再加热量：Q2=G1(i0´-iO)=21.4×(61.17-51.9)=198.4KW所以冬季所需的总加热量为Q=Q1+Q2=90.5+198.4=288.9KW（3）加热器的选择计算①预加热器的选择计算其中t1=19.1℃t2=23.7℃热媒是热水，进水温度tj=60℃,回水温度th=45℃选用GLⅡ-2-24-78型空气加热器（B=1020mm,A=2050mm）,散热面积60.2m2，迎风面积1.881m2，通风净截面积0.998m2，通水管断面积0.0037m2已知GL=19.34Kg/s，假定(vρ)´=8Kg/（m2s），则需要的加热器的有效截面积为：根据f´值，查设备选型手册，可选2台GLⅡ-4-24-78型空气加热器并联则实际水量水速查《空气调节》附录3-7得加热器传热系数经验公式为则加热面积所以只需2台加热器并联面积富裕量为即安全系数为1.38，所选加热器符合要求空气阻力ΔH=0.84(ρv)1.862×N=0.84×9.71.862×2=116Pa热水阻力ΔH=10.8ω1.854×N=10.8×0.191.862×2=0.99KPa②再加热器的选择计算其中t1=19℃t2=28℃热媒是热水，进水温度tj=60℃,回水温度th=45℃选用GLⅡ-4-24-78型空气加热器（B=1020mm,A=2050mm）,散热面积120.4m2，迎风面积1.881m2，通风净截面积0.998m2，通水管断面积0.0037m2已知G1=21.4Kg/s，假定(vρ)´=8Kg/（m2s），则需要的加热器的有效截面积为：根据f´值，查设备选型手册，可选2台GLⅡ-4-24-78型空气加热器并联则实际水量水速查附录3-7得加热器传热系数经验公式为则加热面积所以只需2台加热器并联面积富裕量为即安全系数为1.54，所选加热器符合要求空气阻力ΔH=0.84(ρv)1.862×N=0.84×10.71.862×4=277Pa热水阻力ΔH=10.8ω1.854×N=10.8×0.431.854×4=9.04KPa5.2.3喷水室计算（1）如上面计算可知：空气量GL=19.34Kg/s空气初参数t1=27.4℃ts1=22℃i1=65.34KJ/Kg需处理的空气终参数t2=18.6℃ts2=18℃i2=51.32KJ/Kg（2）参考《空气调节》附录3-2选用喷水室结构：双排对喷，Y-1型离心式喷嘴，d0=5mm,n=13个/（m2排）取vρ=3Kg/（m2s）列热工计算方程式代入数据解方程得：μ=1.13tw1=13.6℃tw2=16.6℃（3）总喷水量W=μGL=1.13×19.34=21.85Kg/s（4）求喷嘴前水压喷水室断面两排喷嘴的总喷嘴个数为N=2nf=2×13×6.45=168个则每个喷嘴的喷水量为根据每个喷嘴的喷水量468Kg/h及喷嘴孔径d0=5mm查附录3-1（b）可得喷嘴前所需水压0.2MPa（5）求冷冻水量及循环水量取冷冻水初温tle=7℃则冷冻水量为：循环水量为：Wx=W-Wle=21.85-6.74=15.11Kg/s（6）喷水室阻力计算根据公式ΔH=ΔHd+ΔHp+ΔHW前后挡水板选择玻璃制6折间距30mm，折面120度Σξ=12+6=18喷水室风速v=3÷1.2=2.5m/s①挡水板阻力②喷嘴管排阻力③水苗阻力ΔHW=1180bμP=1180×0.075×1.17×0.21=21.7Pa∴总阻力ΔH=ΔHd+ΔHp+ΔHW=97.2+0.75+21.7=119.65Pa5.3过滤器的选择由前面计算通过喷水室的风量19.34Kg/s=58020m3/h，选用2台自动卷绕式ZJK-I-4型粗效过滤器并联表5.19过滤器性能参数表型号滤料种类外形尺寸（宽×高×深）（mm）额定风量（m3/h）过滤效率初阻力（Pa）终阻力（Pa）容尘量（g）测试方法（%）ZJK-I-4DV化纤组合毡1624×2084×70024000～34000工业尘计重法99～99.5902201500g/m25.4风口布置及送风管网阻力计算5.4.1第三空调室风管阻力计算（其它空调室阻力计算类似）由车间温度25±1℃，查《空气调节》表2-18，可得换气次数>5，面积有效系数取0.7由此确定的送风量为：L=0.7nV=0.7×5×5.4×5358=101266m3/h<256500m3/h因该风量比按余热和余湿所算的风量小，所以风量按余热和余湿所需的风量来计算采用FK-10（300mm×300mm）方形散流器送风，静压损失27.8Pa，全压损失37.2Pa，风口平面布置草图如下所示，该系统空调室的风管总共布置50个散流器，每个散流器承担5m×5m的送风区域图5.2风口平面布置图表5.20送风系统水力计算表管段编号风量/(m3/h)长度/m风管尺寸/mm(宽×高)流速(m/s）动压/Pa局部阻力系数局部阻力/Pa比摩阻/(Pa/m)摩擦阻力/Pa管段阻力/Pa0-1642003.21600×12508.9247.620.14.760.4131.321621600×12508.9247.620.14.760.4132.1466.912-36420014.21600×12508.9247.620.2712.860.4135.8618.73-4192602.8800×8008.3641.850.125.020.7121.9947.024-5154085800×8006.6926.7742.375.585-6115565800×6306.3724.290.153.640.5042.5216.166-777045630×5006.7927.653.7497.907-838545.6500×4005.3500.6393.5777.188-925685400×4004.4680.522.6074.999-1012845320×3203.487.270.352.540.4392.1934.74总阻力损失为：75.26Pa该系统最不利环路的阻力损失为75.26Pa该空调室总阻力损失为ΔP=116+220+119.65+277+75.26+37.2=845.11Pa则所选风机符合要求5.4.2散流器校核颈部面积为0.09m2颈部风速实际面积约为颈部面积的90℅即F0=0.09×0.9=0.081m2散流器实际出口风速求射流末端速度为0.5m/s的射程（其中：K—送风口常数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1；X0—平送射流原点与散流器中心的距离（m），多层锥面散流器取0.07m；）校核工作区的平均速度（其中：H—房间净高）如果送冷风，则室内平均风速为0.27m/s；送热风时，平均风速0.19m/s。所选散流器符合要求。该空调系统采用的是上送上回的送风气流组织,回风管均沿墙布置,每条回风管布置3个单层栅格风口,规格为1600mm×800mm,总回风量为总送风量与总新风量之差,即51360m3/h,具体布置可以参阅空调平面图6商场中央空调设计6.1负荷计算6.1.1冷负荷计算（1）墙体负荷根据公式CLQτ=KFΔtτ-ε计算由前面提供的热工资料查得：K=1.95W/m2·K,β=0.35,υ=1.29,ε=8.5h，修正值Δt=3℃①北墙面积F=380m2表6.1北墙冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε8888888K1.95F380CLQτ5928592859285928592859285928计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε99910101111K1.95F380CLQτ6669666966697410741081518151②西墙面积F=394m2表6.2西墙冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε12111010101010K1.95F394CLQτ9220845176837683768376837683计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε10101111131415K1.95F394CLQτ768376838451845199881075611525③南墙面积F=319m2表6.3南墙冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε9888888K1.95F319CLQτ5598497649764976497649764976计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε991011111112K1.95F319CLQτ5598559862206842684268427464④东墙面积F=165m2表6.4东墙冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε10101010111213K1.95F165CLQτ3220322032203220354238644186计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε14141515151515K1.95F165CLQτ4508450848304830483048304830⑤东南墙面积F=139m2表6.5东南墙冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε9999101111K1.95F139CLQτ2493249324932493271029812981计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε12131314141414K1.95F139CLQτ3252352335233794379437943794⑥西南墙面积F=45m2表6.6西南墙冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε1110109999K1.95F45CLQτ966878878790790790790计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε9101112131414K1.95F45CLQτ7908789661054114112291229⑦墙体总冷负荷汇总表6.7墙体总冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00北墙5928592859285928592859285928西墙9220845176837683768376837683南墙5598497649764976497649764976东墙3220322032203220354238644186东南墙2493249324932493271029812981西南墙966878878790790790790总墙体27425259462517825090256292622226544计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00北墙6669666966697410741081518151西墙768376838451845199881075611525南墙5598559862206842684268427464东墙4508450848304830483048304830东南墙3252352335233794379437943794西南墙7908789661054114112291229总墙体28500288593065932381340053560236993（2）窗户冷负荷外窗瞬时传热冷负荷根据公式CLQτ=KFΔtτ-ε计算；外窗日射得热冷负荷根据公式CLQτ=FCsCnJj．τ计算单层玻璃钢窗，K=5.94W/m2·K，挂浅色内窗帘，无外遮阳，窗有效面积系数为Cs=0.85，，窗户内遮阳系数Cn=0.65①北外窗面积F=105m2表6.8北外窗瞬时传热冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε5.06.08.89.2K5.94F105CLQτ3119374242414802517854895738计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε8.0K5.94F105CLQτ5800567653644990449140543680表6.9北外窗日射得热冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Jj．τ58687580817973F105CLQτ3365394543514641469945834235计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Jj．τ66697130232015F105CLQτ382940034119174013341160870②东外窗面积F=248m2表6.10东外窗瞬时传热冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Δtτ-ε5.06.08.89.2K5.94F248CLQτ736688391001711343122271296313553计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Δtτ-ε8.0K5.94F248CLQτ137001340512669117851060695758691表6.11东外窗日射得热冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00Jj．τ335293213153139125110F248CLQτ45902401472918520964190461712815072计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00Jj．τ95755641332823F248CLQτ130171027776735618452238373151③窗户总冷负荷汇总表6.12窗户总冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00北窗传热负荷3119374242414802517854895738北窗日射负荷3365394543514641469945834235东窗传热负荷736688391001711343122271296313553东窗得热负荷45902401472918520964190461712815072窗户总负荷59752566734779441750411504016338598计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00北窗传热负荷5800567653644990449140543680北窗日射负荷382940034119174013341160870东窗传热负荷137001340512669117851060695758691东窗得热负荷130171027776735618452238373151窗户总负荷36346333612982524133209531862616392（3）楼板冷负荷取地下室温度td=29℃,查表K=3.13W/m2·K,tn=25℃已知F1=5358m2,则QF1=KF1ΔT=3.13×5358×(29-25)=67082W（4）照明冷负荷取照明安装负荷qZ=12W/m2，QZ=qZF1=12×5358=64296W表6.13照明冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00JEτ-ε0.510.700.760.800.840.870.89Qs64296CLQτ-ε32791450074886551437540095593857223计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00JEτ-ε0.910.920.930.940.950.960.96Qs64296CLQτ-ε58509591525979560438610816172461724（5）人体冷负荷由tn=25℃,查《空气调节》表2-16,显热64W/人,潜热117W/人,全热181W/人,散湿175g/h·人，按0.3人/㎡，总人数n=0.3×5358=1607人，群集系数n＇=0.89显热Qx=qXnn＇=1607×64×0.89=91535W潜热Qq=qqnn＇=1607×117×0.89=167337W表6.14人体显热冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00JPτ-ε0.530.710.770.810.840.860.89Qs91535CLQτ-ε48514649907048274143768897872081466计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00JPτ-ε0.900.450.130.11Qs91535CLQτ-ε82382375292105317392137301190010069表6.15人体冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00CLQτ-ε48514649907048274143768897872081466Qs167337Q总215851232327237819241480244226246057248803计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQτ-ε82382375292105317392137301190010069Qs167337Q总249719204866188390184729181067179237177406（6）负荷汇总表6.16商场总冷负荷（W）计算时刻τ9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00墙体27425259462517825090256292622226544窗户59752566734779441750411504016338598楼板67082670826708267082670826708267082照明32791450074886551437540095593857223人体215851232327237819241480244226246057248803∑Q402901427035426738426839432096435462438250计算时刻τ16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00墙体28500288593065932381340053560236993窗户36346333612982524133209531862616392楼板67082670826708267082670826708267082照明58509591525979560438610816172461724人体249719204866188390184729181067179237177406∑Q440156393320375751368763364188362271359597由上面的冷负荷计算表可知：商场冷负荷出现最大时刻是16:00,Qmax=440156W取商场新风量为12.8m3/h·人，则新风冷负荷为Q=G(iw-in)=12.8×1607×(88.89-58.65)=207KW所以总冷负荷为Q总=207+440=647KW6.1.2热负荷计算地下室温度取为10℃（1）外墙面积F=380+394+319+165+139+45=1442m2墙体耗热量Qq=KqFΔt=1.95×1442×[18-（-2）]=56238W（2）窗户面积F=105+248=353m2窗户耗热量Qc=KcFΔt=5.94×353×[18-（-2）]=41936W（3）与地下室传热量QL=KFΔt=3.13×5358×（18-10）=134164W（4）照明散热Qz=64296W（5）新风热负荷为Q=G(in-iw)=12.8×1607×(38-4.28)=231KW总热负荷Q0=56238+41936+134164-64296+231000=399042W6.2吊顶风柜选型根据负荷并考虑安全系数取1.5，选用六台康达吊顶柜机KDG250-6，具体技术性能见下表：表6.17风柜性能参数表标准工况干球温度湿球温度进水温度水温差回风供冷27℃19.5℃7℃5℃回风供热21℃—60℃—新风供冷34℃28℃7℃5℃新风供热5℃—60℃—机组型号风量m3/h供冷量（KW）供热量（KW）水流量（L/S）回风新风回风新风回风新风KDG250-625000202.5417.0301.7475.49.6919.95水阻力（KPa）机外余压（Pa）电机功率（KW）机组躁声dB（A）机组重量（Kg）回风新风ⅠⅡⅠⅡ34.841.22705007.511≤698006.3风口布置及送风管网阻力计算6.3.1某吊顶风柜风管阻力计算（其它风柜阻力计算类似）采用FK-10（240mm×240mm）方形散流器送风，静压损失21.7Pa，全压损失29Pa，风口平面布置草图如下所示，该系统总共布置35个散流器，每个散流器承担5m×5m的送风区域图6.1风口平面布置图表6.18送风系统水力计算表管段编号风量/(m3/h)长度/m风管尺寸/mm(宽×高)流速(m/s）动压/Pa局部阻力系数局部阻力/Pa比摩阻/(Pa/m)摩擦阻力/Pa管段阻力/Pa0-12500011000×8008.680.780.785.281-22500021000×8008.680.781.566.962-32142051000×8007.4433.20.279.00.582.911.93-4178505800×8007.7536.03.58.24-5142805800×6307.8737.20.2910.80.844.2155-6107105800×5007.446-771405630×5006.30.743.76.37-835705500×5003.90.361.82.88-935701.7500×5003.979.50.353.30.360.63.99-1028565500×4003.90.422.12.210-1121425400×4003.70.412.13.211-1214285320×3203.879.062.33.412-137145250×2503.176.00.352.10.552.84.9总阻力损失为：82.54Pa该系统最不利环路的阻力损失为82.54+29=111.25Pa＜270Pa则所选吊顶风柜的余压满足要求6.3.2散流器校核颈部面积为0.058m2颈部风速实际面积约为颈部面积的70℅即F0=0.058×0.7=0.04m2散流器实际出口风速求射流末端速度为0.5m/s的射程（其中：K—送风口常数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1；X0—平送射流原点与散流器中心的距离（m），多层锥面散流器取0.07m；）校核工作区的平均速度（其中：H—房间净高）如果送冷风，则室内平均风速为0.24m/s；送热风时，平均风速0.16m/s。所选散流器符合要求。7住宅中央空调设计7.1负荷计算7.1.1冷负荷计算（1）三至十三层冷负荷计算表7.1三至十三层冷负荷计算表三层空调负荷计算表(四至十三层负荷同三层)计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00101房间冷负荷北外墙计算温度33.2232.7332.4432.2432.2432.4432.7333.1233.7134.3034.8935.4835.9736.85计算温差8.227.737.447.738.128.719.309.8910.4810.9711.85传热系数1.95面积3.24冷负荷51.9548.8546.9945.7545.7546.9948.8551.3355.0458.7662.4766.1969.2874.86西外墙计算温度37.0436.0635.1834.5034.1033.8133.8134.0134.5035.3836.6538.3240.2843.51计算温差12.0411.0610.189.509.108.818.819.019.5010.3811.6513.3215.2818.51传热系数1.95面积11.88冷负荷279.01256.31235.88219.98210.90204.09204.09208.63219.98240.42269.93308.52353.93428.85北外窗计算温度29.9030.9032.0032.9033.8034.5034.9035.2035.2035.0034.6033.8032.9031.40照光面积6.436.436.436.436.436.436.436.436.436.436.436.436.436.43阴影面积0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00日射得热因数照光部分日射得热因数的最大值115.00阴影部分得热因数的最大值115.00日射冷负荷239.43288.21332.55359.15368.02368.02350.28314.81266.04270.47301.5175.3870.9462.08传热冷负荷220.04264.95314.34354.76395.18426.61444.57458.05458.05449.06431.10395.18354.76287.40总冷负荷459.47553.15646.89713.91763.19794.63794.85772.86724.08719.53732.61470.55425.70349.48人体显热负荷19.0572.6183.3390.4794.0497.61101.18103.56105.95105.95109.52108.33110.71114.28人体潜热负荷217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62灯光冷负荷86.82132.38136.26138.79118.43160.35160.79159.75136.00176.00174.40172.80171.20169.44设备冷负荷11.7061.2067.5071.1073.8076.5078.3080.1081.0081.9082.8083.7084.6085.50湿负荷人体湿负荷0.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.33新风湿负荷0.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.55冷负荷放大系数：1.00湿负荷放大系数：1.00小计冷负荷小计（W）（不含新风）1125.621342.121434.471497.631523.741597.791605.691593.851539.671600.171649.351427.711433.041440.02新风冷负荷（W）604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61冷负荷小计（W）（含新风）1730.231946.742039.082102.242128.352202.412210.312198.462144.292204.792253.962032.322037.662044.63湿负荷小计（kg/h）（不含新风）0.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.33新风湿负荷（kg/h）0.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.55湿负荷小计（kg/h）（含新风）0.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.88最大冷负荷（不含新风）出现在:18:00点钟；最大冷负荷（不含新风）为:1649.35W面积：16.00m^2冷负荷指标：103.08W/m^2最大湿负荷（不含新风）出现在:8:00点钟；最大湿负荷（不含新风）为:0.33kg/h面积：16.00m^2湿负荷指标：0.02kg/(h.m^2)102房间冷负荷北外窗计算温度29.9030.9032.0032.9033.8034.5034.9035.2035.2035.0034.6033.8032.9031.40照光面积17.117.11阴影面积0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00日射得热因数照光部分日射得热因数的最大值115.00阴影部分得热因数的最大值115.00日射冷负荷265.09319.09368.18397.63407.45407.45387.81348.54294.54299.45333.8183.4578.5468.73传热冷负荷243.62293.34348.02392.77437.52472.32492.21507.12507.12497.18477.29437.52392.77318.19总冷负荷508.70612.42716.20790.40844.96879.77880.02855.66801.66796.63811.10520.97471.31386.92人体显热负荷19.0572.6183.3390.4794.0497.61101.18103.56105.95105.95109.52108.33110.71114.28人体潜热负荷217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62217.62灯光冷负荷65.1199.28102.19104.0988.82120.26120.59119.82102.00132.00130.80129.60128.40127.08设备冷负荷11.7061.2067.5071.1073.8076.5078.3080.1081.0081.9082.8083.7084.6085.50湿负荷人体湿负荷0.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.33新风湿负荷0.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.55冷负荷放大系数：1.00湿负荷放大系数：1.00小计冷负荷小计（W）（不含新风）822.181063.141186.841273.681319.251391.761397.721376.761308.231334.091351.841060.221012.64931.40新风冷负荷（W）604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61604.61冷负荷小计（W）（含新风）1426.791667.751791.451878.301923.861996.372002.331981.371912.841938.701956.451664.831617.251536.01湿负荷小计（kg/h）（不含新风）0.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.330.33新风湿负荷（kg/h）0.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.550.55湿负荷小计（kg/h）（含新风）0.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.880.88最大冷负荷（不含新风）出现在:14:00点钟；最大冷负荷（不含新风）为:1397.72W面积：12.00m^2冷负荷指标：116.48W/m^2最大湿负荷（不含新风）出现在:8:00点钟；最大湿负荷（不含新风）为:0.33kg/h面积：12.00m^2湿负荷指标：0.03kg/(h.m^2)103房间冷负荷南外墙计算温度32.0531.3630.7730.3830.2830.4831.1632.1433.3234.6936.0637.1437.8338.42计算温差7.056.365.775.385.285.429.6911.0612.1412.8313.42传热系数1.95面积1.44冷负荷19.7917.8616.2115.1114.8315.3817.3120.0623.3627.2231.0734.0936.0237.67西北外窗计算温度29.9030.9032.0032.9033.8034.5034.9035.2035.2035.0034.6033.8032.9031.40照光面积10.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.3310.33阴影面积0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00日射得热因数照光部分日射得热因数的最大值415.00阴影部分得热因数的最大值115.00日射冷负荷437.16540.02591.46642.89668.60668.60900.041465.781954.382134.381722.94334.30257.15231.44传热冷负荷353.64425.81505.20570.15635.10685.62714.49736.14736.14721.71692.84635.10570.15461.89总冷负荷790.80965.831096.651213.041303.711354.231614.532201.932690.522856.092415.78969.41827.31693.33南外窗计算温度29.9030.9032.0032.9033.8034.5034.9035.2035.2035.0034.6033.8032.9031.40照光面积1.531.531.531.531.531.531.531.531.531.531.531.531.531.53阴影面积0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00日射得热因数照光部分日射得热因数的最大值173.00阴影部分得热因数的最大值115.00日射冷负荷55.5874.11103.23129.70142.93172.05158.81111.1795.2984.7071.4760.8855.5847.64传热冷负荷52.3963.0874.8484.4794.09101.57105.85109.06109.06106.92102.6494.0984.4768.43总冷负荷107.98137.20178.07214.16237.02273.62264.66220.23204.35191.62174.11154.97140.05116.07人体显热负荷38.09145.23166.66180.94188.08195.23202.37207.13211.89211.8921