暖通空调设计任务书.docx
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暖通空调设计任务书
《暖通空调》
（2）课程设计任务书与指导书
一、设计题目
见建筑物施工图和分工明细表。
二、原始资料
各建筑物建筑施工图（FTP：
//218.58.59.83，用户名：
cad2003，密码：
cad2003）。
三、设计任务分工
详见表1,2。
四、设计指导书
本次课程设计主要包括：
空调通风系统设计；制冷机房设计。
1.空调系统设计
（1）打印出建筑图纸，明确建筑物功能和用途；
（2）根据建筑物所在地确定室外冬、夏季设计计算参数；
（3）确定空调房间及房间的冬、夏季设计参数；
（4）房间空调冷（热）、湿负荷的计算。
根据规范要求，空调冷负荷计算必须按照非稳态传热计算，即计算出室内各种扰量形成的逐时冷负荷，再进行叠加，取最大值作为房间的设计冷负荷。
本次课程设计因时间关系，不再进行冷负荷的详细计算，但必须在设计说明书中阐述空调房间冷负荷的计算方法（包括：
围护结构传热形成的冷负荷；太阳辐射形成的冷负荷；室内热源形成的冷负荷；室内湿负荷；新风负荷等），列出所需要的计算公式，最后根据面值负荷指标求出本次课程设计的冷负荷。
根据规范要求，空调热负荷计算可以按照稳态传热进行计算。
计算方法与采暖负荷类似，只是室内外设计参数的取值不同。
在设计说明书中阐述空调房间冷负荷的计算方法，列出所需要的计算公式，再根据面值负荷指标求出本次课程设计的热负荷。
了解空调房间湿负荷的来源与计算方法。
（5）新风量及新风负荷的计算。
民用建筑新风量主要根据室内人员数量确定。
根据建筑物的用途查阅设计资料确定每人所需要的新风量，然后根据室内人员数确定空调房间的新风量，进而计算新风负荷。
（6）空调方案确定。
空调系统一般按照夏季工况进行设计，如有必要，对冬季工况进行校核；
空调系统形式较多，各有特点。
应当了解常用系统的适用范围，结合实际工程的功能与要求选择合理的系统；
空调系统方案确定时应包括风系统（包括新风系统）和水（或制冷剂）系统。
（7）设备的选型计算
根据空调方案（或系统）确定后，其主要设备（如组合式空调箱，风机盘管，新风机组，新风换气机，送回风口，阀门等）已经明确。
根据设备所承担负荷的大小选择设备。
注：
所有设备均按照样本进行选取；注明设备性能参数；必须注意设备尺寸及风、水管的连接方法；按照要求，有一定的安全系数；统计设备材料数量。
（8）空调系统的气流组织
1）空调系统夏季送风温度，应根据送风口类型、安装高度和气流射程长度以及是否贴附等因素确定。
在满足热舒适条件下，应尽量加大送风温差。
舒适性空调一般可按下列规定确定送风温差：
送风高度小于或等于5m时，不超过10。
C；
送风高度在5m以上时，不超过15。
C；
送风高度在10m以上时，按射流程理论计算确定。
为了防止送风口附近产生结露现象，一般应使送风干球温度高于室内空气的露点温度2~3。
C。
2）空调房间的送风方式应符合下列要求：
一般采用百叶风口或条缝型风口进行侧送风。
全年使用的空调系统一般应根据气流组织计算来确定采用上送上回或上送下回方式。
仅为夏季降温服务的空调系统，且房间层较低时，可采用上送上回方式。
以冬季送热风为主的系统，且房间层高较高时，宜采用上送下回方式。
房间高度较低，且有吊顶或技术夹层可利用时，可采用圆形、方形或条缝型散流器平送。
特别要求较高的，可采用孔板送或条缝风口等建筑装饰的均匀顶送方式。
会堂、体育馆、影剧院等高大空间的空气调节场所，有条件时可采用喷口侧送或顶送，也可以采用旋流式风口顶送。
窗式空调器的送风射流，不应直接吹向人体或工作区。
散流器平送时，宜按对称均布或梅花形布置。
散流器中心与侧墙的距离，不宜小于1m。
圆型或方型散流器布置时，其相应送风面积的长度的长宽比不宜大于1:
1.5，送风水平射程与垂直射程的比值，宜保持0.5~1.5之间。
3）空调系统的回风口设计一般遵循以下原则：
回风口不应布置在送风射程区内，也不宜布置在经常有人活动的地区。
送风方式为侧送时，回风口宜布置在送风口一侧的下部。
室温允许波动范围大于±1。
C的空调系统，宜利用走道进行回风，走道内的断面风速不应大于0.25~0.35m/s。
室温允许波动范围为±0.5~1。
C的空调系统，回风口可布置在房间的一侧。
室温允许波动范围为±0.1~0.2。
C空调系统，宜采用房间四周下部回风或两侧下部回风的方式。
散流器和孔板送风时，回风口宣布置在房间的下部。
送风口出口流速为2～5m/s；回风口流速一般控制在4m/s以内；
（9）水系统设计
1）空调冷、热媒水的供、回水温度，一般宜取下列数值：
夏季：
供水7~10。
C回水12~15。
C
冬季：
供水55~60。
C回水45~55。
C
2）水系统的管路设计，宜按照下列原则确定其制式：
支管环路的压力降较小，主干管路的压降起主导作用者，宜采用同程式；
支管环路上末端设备的压降很大，支环路压降起主导作用者，宜采用异程式。
3）全年使用的空调系统，当仅要当按季节变化统一进行冷却或加热工况转换时，宜采用两管制供水方式；当加热和冷却工况交替变换比较频繁，或在同一季节里会有同时要求加热和冷却工况时，宜采用四管制供水方式。
一般不宜采用三管制供水方式；
4）输送冷媒水的管道，可采用焊接钢管。
有条件时，宜采用镀锌钢管。
冷、热媒水的供、回管应采用非燃或难燃保温材料进行保温。
保温层外应复以如铝箔之类的隔汽层。
冷、热水管穿过墙体或楼板时，其保温层与隔汽层应保持连续，严禁断开；
5）空调水系统管路中可能积聚空气的高点，应装置自动或手动放空气阀；管路中的低点，应设置排水管并装置阀门；
6）冷（热）媒水在管道中的流速，宜按以下数值采用：
一般供水干管1.5~3.0m/s；室内供水立管0.9~3.0m/s；
7）排除风机盘管机组和组合式空调机组等冷凝水的泄水管，宜顺水流方向保持不小于0.01的坡度，泄水管宜采用镀锌钢管或塑料管。
并应进行防结露验算，必要时应对泄水管保温处理。
泄水管的直径宜根据机组冷负荷Q（kW）按下列数值选用：
Q≤7kWDN20Q=599～1055kWDN80
Q=7.1～17.6kWDN25Q=1056～1512kWDN100
Q=17.7～100kWDN32Q=1513～12462kWDN125
Q=101～176kWDN40Q>12462kWDN150
Q=177～598kWDN50
（10）有关水力计算
空调系统的水力计算包括风系统、水系统（或制冷剂系统）的水力计算。
风系统的水力计算主要是确定风量和控制流速。
新风系统的风量根据室内人数和新风量标准确定；其他风系统的风量根据负荷和送风温差确定。
空调房间的总风量（新风＋回风）不能小于规范规定的换气次数。
1）空调风管道常用镀锌板或玻璃钢材料；
2）形状多用矩形，也有圆形（均按照标准尺寸选择）；
3）风管内空气流速：
主干管5~6.5m/s；支管3.0～3.5m/s。
2.通风系统设计
本次课程设计通风部分包括地下车库通风系统设计和一般机加工车间通风系统设计。
具体设计内容和步骤如下：
（1）熟悉地下车库和机加工车间的概况和功能；
（2）查阅相关资料，了解规范对地下车库和一般机加工车间的要求和必须遵守的原则；
（3）室内外设计参数的确定。
按照规范要求确定室内外空气参数，这些参数用于通风系统的加热量和冷却量，也直接影响系统的通风量。
本次课程设计不进行热平衡的计算。
（4）根据规范要求和所设计的任务，确定通风系统设计方案。
通风系统设计一般首先考虑利用通风手段解决室内余热、余湿、有害物问题，然后考虑室内热平衡问题。
通风系统的形式很多，如，机械/自然通风；全面/局部通风；送风/排风；上、中、下送风/上、中、下回风等。
实际上，房间的通风往往是以上形式的组合。
目前地下车库的通风设计往往在发生火灾时承担排烟作用，因此，在系统设计与设备选择时应考考虑起火时的防排烟问题。
（5）送、排风量的确定
送、排风量是通风系统设计最基本的数据。
《采暖通风与空气调节设计规范》规定：
同时放散有害物质，余热和余湿时；全面通风量应按其中所需要最大的空气量计算。
数种有害物质同时放散于空气中，其全面通风量的计算，应按国家现行的《工业企业设计卫生标准》执行；散入室内的有害气体数量不能确定时，全面通风量可按类似房间的实测资料或经验数据，按换气次数确定，亦可按各有关的专业标准执行。
本次设计应阐述通风量的计算方法，然后按照换气次数确定系统的通风量。
房间的风量是平衡的，但机械送、排风量不一定相等。
设计时，根据所确定的设计方案，确定机械通风系统的送、排放量。
（6）送、排风管道设计
1）风管材料、形状与规格
风管材料一般应采用钢板、塑料或玻璃钢制品、混凝土等材料制作。
风管形状有圆形或矩形风管。
矩形风管的宽高比宜小于6，最大不应超过10。
圆形或矩形风管都应当按照标准规格制作。
2）通风管道的布置和敷设方式
管道布置应充分考虑房间使用、系统功能、经济、美观等因素确定。
通风管道的固定。
送、排风管道布置在柱子旁边，屋架下，应使用吊架或托架固定。
吊架、托架的间距应符合下列规定：
①水平安装，风管直径或大边长小于400毫米，间距不超过4米；
②大于或等于400毫米，不超过3米；
③垂直安装，间距不应大于4米，但每根立管的固定件不应少于二个；
④悬吊的风管应在适当处设置防止摆动的固定点；
⑤吊架、托架不得设置在风口、阀门、监视门处；吊架不得直接吊在法兰上。
3）通风管道的连接
风管的连接采用法兰连接，接头处应严密、牢固。
送、吸风口与风管连接采用法兰连接，法兰垫料的材质采用橡胶板，垫料厚度为3~5毫米，垫料不得凸入管内，连接法兰的螺栓其螺母应在同一侧。
4）通风管道部件的布置和敷设
风管的阀门等调节装置应安装在便于操作的部位，防火阀安装的方向位置应正确，易熔件应在系统安装后装入。
各类风口的安装应平整，位置正确、转动部分灵活，与风管的连接应牢固，车床壳罩的安装位置应正确、牢固可靠，支架不得设在影响操作的部位。
安装柔性管应松紧适当，不得扭曲。
（7）通风管道的水力计算
1）风管和风道内的风速
《采暖通风与空气调节设计规范》规定：
一般生产厂房的机械通风系统，其风管内的风速，宜按表2采用。
表2风管内的风速（m/s）
风管类别
钢板及塑料风管
砖及混凝土风道
干管
6－14
4－12
支管
2－8
2－6
根据噪声和风管本身的强度，并考虑到运行费用，风管和设备内的风速分别取为：
风机吸入口5.0m/s，最大7.0m/s；
风机出口8-12m/s，最大8.5-14m/s；
干管6-9m/s，最大6.5-11m/s；
支管4-5m/s，最大5-9m/s；
从支管上接出的风管4m/s，最大5-8m/s；
2）通风系统阻力计算
绘制计算草图，按照风流路线将管段依次编号，列表计算各系统通风阻力。
表3管道阻力计算表
管
段
号
流量m3/h
长度
m
管道规格
mm
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Pa
1-2
400×250
6
2-3
500×400
6
3-4
630×400
7.5
4-5
800×400
7.5
5-6
800×400
9
…….
合计
（8）设备及附件的选择
设备及附件包括：
送、排风风机；送、排风口；防火阀；调节阀等。
列出设备材料明细表。
3.防排烟系统设计
本次课程设计防排烟部分包括两幢高层建筑物的防排烟系统设计。
具体设计内容和步骤如下：
（1）了解高层民用建筑的分类及设置防烟、排烟的条件；
（2）熟悉建筑图纸与功能；
（3）决定需要排烟的场所；
（4）确定防烟分区；
（5）确定防排烟方案：
1）自然排烟：
需要校核有效开口面积是否满足规范要求；
2）机械排烟：
①计算排烟量：
阐述机械排烟量的计算方法；按照规范要求确定排烟量；②布置管道；③管道与排烟口的确定；④绘图；⑤管道水力计算；⑥设备选择：
排烟风机；各类阀门的选择。
3）机械加压送风防烟
①加压送风量的计算：
阐述计算方法；按照规范要求确定送风量；②布置管道；③管道与送风口的确定；④绘图；⑤管道水力计算；⑥设备选择：
加压风机；各类阀门的选择。
4.制冷机房设计
（1）.熟悉设计资料
熟悉建筑图纸，明确设计内容，了解建筑物的等级，建筑的结构及功能，平面布置情况特别制冷机房的面积高度等。
自图书馆和学院资料室借阅相关资料，详见其后的参考文献资料目录。
（2）设计方法和步骤
1）.冷源、热源方案的选择和确定
根据已知的冷负荷值，综合考虑用户或建筑物用途、分布情况、冷热媒的种类、参数、当地的客观条件等因素，选择适宜的冷源方案，提倡冷源新技术的应用（如燃油、燃气锅炉、直燃机、各种热泵等）和节能环保措施的应用。
设计应确定出冷源在建筑总平面的位置、选用设备情况、管网走向和敷设方式等，并确定系统的定压方式、运行调节方式以及与用户的连接方式。
在确定方案过程中，应通过进行技术、经济比较，并结合国家的有关政策，选出最合理的方案。
制冷机的台数不宜过多，一般不考虑备用，并应与空调负荷变化情况及运行调节情况要求相适应。
表1水冷式冷水机组选型范围
单机名义工况制冷量（KW）
冷水机组机型
≤116
往复式、涡旋式
116~700
往复式
螺杆式
700~1054
螺杆式
1054~1758
螺杆式
离心式
≥1758
离心式
表2溴化锂吸收式机组的加热热源参数
机型
加热热源种类和参数
机型
加热热源种类和参数
直燃机组
天然气、人工煤气、轻柴油、液化石油气
热水双效机组
>140℃热水
蒸汽双效机组
蒸汽额定压力（表）0.25MPa0.4MPa0.6MPa0.8MPa
蒸汽单效机组
废气（0.1MPa）
热水单效机组
废热（85~140热水℃）
2）.设备的选择
冷源设备，主要是指为用户提供冷源的主机设备和辅助设备，如：
吸收式制冷机、各种冷水机组、热泵机组、热交换器以及与之配套的附属设备等的选择。
①热泵、吸收式等各种冷水机组的选择和计算
根据计算出来的总冷负荷值，考虑管网冷损失以及一定的富裕量来确定机组容量。
锅炉、直燃机、热泵、换热器等设备的型号、规格和台数应根据用户的实际情况和设计规范的要求进行选择。
选择计算可参见相应的样本资料。
制冷系统的冷量损失，可按下列数值选用：
氟利昂直接蒸发式系统：
5%~10%
间接式系统10%~15%
冷冻水量可按下式计算：
（1）
Q0—系统总的制冷量，KW；C—冷冻水的比热KJ/Kg℃；t1—冷冻水出口温度，℃；t2—冷冻水入口温度，℃。
②水泵的选择计算
（Ⅰ）冷冻水泵
流量按上面的公式
（1）计算
注：
①单式泵与复式泵系统的一次冷水泵的流量，应为所对应的冷水机组的冷水流量。
②二次冷水泵的流量，应为按该区冷负荷综合最大值计算出的流量。
水泵台数应依系统的调节方式和流量的大小决定，并考虑事故检修的备用。
循环水泵的扬程应按下式计算：
对于闭式冷冻水系统冷冻水泵的扬程按式（2a）确定。
HP=Hm+Hy+Hj（2a）
对于开式冷冻水系统冷冻水泵的扬程按式（2b）计算：
HP=H01+Hml+Hyl+Hjl（2b）
式中：
H01—系统最高点距水泵中心的距离，m；
Hml—设备阻力，mH2O；
Hyl—沿程阻力，mH2O；
Hjl—局部阻力，mH2O。
当采用闭式循环复式泵系统时，一次冷水泵扬程为一次管路、管件阻力和冷水机组的蒸发器阻力之和。
二次冷水泵扬程为二次管路、管件阻力和末端设备的表冷器阻力之和。
当采用开式冷水系统时，一次水泵扬程还包括从蓄冷水池水面到冷水机组的蒸发器之间的高差；二次水泵扬程还包括从蓄冷水池水面到空调器的表冷器之间的高差，如设喷淋室，二次水泵扬程还包括喷嘴前的必要压头。
所有系统的水泵扬程与流量，均为计算值加10％的附加值。
（Ⅱ）冷却水泵
空调冷却水系统的形式主要有直流式冷却水系统、循环式冷却水系统及混合式冷却水系统三种。
直流式冷却水系统是指升温后的冷却水直接排出，不重复使用。
直流式冷却水系统主要适用于在水源充足的地方。
循环式冷却水是将来自冷凝器的冷却水先通过蒸发式冷却装置，使之冷却降温，然后再送回冷凝器循环使用，这样只需补充少量新鲜水即可。
冷却水量的计算：
（3）
式中：
Qk—制冷机放出的热量，Qk≈Q0+P1[KW]；C—冷却水的比热，KJ/Kg℃；t3—冷却水出口温度，℃；t4—冷却水进口温度，℃；
冷凝器的散热量也可以估算：
Qk=（1.2~1.3）Q0
对双效溴化锂吸收式制冷：
Qk=（1.75~1.85）Q0
冷却水的供回水温差，对于蒸汽压缩式制冷一般为5℃。
双效溴化锂吸收式制冷机，供回水温差，一般为6～6.5℃，因此在选用冷却塔时，电动冷水机组宜选普通型冷却塔；而双效溴化锂吸收式冷水机组宜选用中温型冷却塔。
冷却水的水质，应符合国家现行《工业循环冷却水处理设计规范》及有关产品对水质的要求。
冷却水泵的扬程为：
HP=H1+H2+H3+H4 （４）
式中:
H1—管网及构件的阻力之和，m；H2—设备阻力，m；H3—冷却塔布水装置要求的水压，m；H4—冷却塔积水盘至布水装置的垂直距离，m。
（Ⅲ）补给水泵
冷却水的水量损失一般包括有：
蒸发损失、漂水损失、排污损失和泄漏损失。
其中蒸发损失是随负荷变化而变化的，排污损失可以由人控制。
根据相关资料，当采用电动制冷时，冷却塔的补水量取冷却水循环量的1%～2％；采用溴化锂吸收式制冷机组时，冷却塔的补水量取冷却水量的2％～2.5%。
冷热源补给水泵流量可取网路循环流量的2～4％（按正常补水量1％，事故补水为正常补水的4倍考虑）。
空气调节冷水系统的补水点，宜设置在循环水泵的吸入口处。
当补水压力低于补水点压力时应设置补水泵。
补水泵按下列要求设置和选择：
补水泵的扬程应保证补水压力比系统静止时补水点的压力高30~50KPa。
③.辅助设备的选择计算
根据冷热源情况，选择辅助设备，辅助设备包括：
冷却塔、分水器、积水器、软化水装置和除氧装置等这一部分可参见相应的样本资料进行选择。
④.管道的水力计算
确定管网走向和附件的布置以后，根据冷冻水量、冷却水量计算各管段的管径和网路的总压力损失。
注意选用的管径计算表的适用条件应与所计算的管段相同，当条件不同时，应进行相应的修正。
管径d由下式确定：
（５）
水系统中管内水流速可按下表推荐值选用：
表3 管内水流速推荐值
管径／mm
１５
２０
２５
３２
４０
５０
６５
８０
闭式系统
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.9
0.8～1.0
0.9～1.2
1.1～1.4
1.2～1.6
开式系统
0.3～0.4
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.8
0.7～0.9
0.8～1.0
0.9～1.2
1.1～1.4
管径／mm
１００
１２５
１５０
２００
２５０
３００
３５０
４００
闭式系统
1.3～1.8
1.5～2.0
1.6～2.2
1.8～2.5
1.8～2.5
1.9～2.9
1.6～2.5
1.8～2.6
开式系统
1.2～1.6
1.4～1.8
1.5～2.0
1.6～2.3
1.7～2.4
1.7～2.4
1.6～2.1
1.8～2.3
空调水系统的阻力计算，参见有关手册或《建筑通风空调设计图集》附录。
3）管道及设备的保温
设备和管道的保冷及保温层厚度，应按照以下原则计算确定：
供冷和供热共用时，按照《设备及管道设计导则（GB/T15586）》中经济厚度或防止表面凝露保冷厚度方法计算确定，亦可参照《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）。
应根据输送热媒种类、参数的实际情况，在保证用户使用要求的条件下，充分考虑设计地区的资源状况，尽量选用本地区的保温材料，以减少运输成本、降低工程造价。
目前，北方地区较常用的保温材料有膨胀珍珠岩制品、玻璃棉纤维制品、岩棉制品、橡塑制品、聚氨酯制品等。
对于直埋管道，可采用聚氨脂泡沫塑料外设保护层的保温办法。
也可采用成品直埋管。
但普通型直埋保温管耐温一般不超过120℃，高于120℃，应采用高温复合型直埋保温管。
保温厚度的确定，原则上应按“经济厚度”的计算得出，在不进行详细经济分析时，工程上也可以按最大允许热损失值计算得出。
按照节能措施要求，还应在计算出“经济厚度”后，再增加10mm厚的保温材料。
做外管线设计时，要求进行几处不同管径、不同敷设方式的保温层厚度的计算。
4）制冷机房的设计与布置
机房内设备布置应符合以下要求：
机组与墙之间的净距不小于1米，与配电规的净距不小于1.5米；
机组与机组或者其他设备之间的净距不小于1.2米；
留有不小于蒸发器、冷凝器或低温发生器长度的检修距离；
机组与其上方管道、烟道或电缆桥架的净距不小于1米；
机房主要通道的宽度不小于1.5米。
氨制冷机房还应满足以下要求：
机房内严禁采用明火采暖；设置事故排风装置，换气次数每小时不少于12次，排风机选用防暴型。
（5）设备的选择计算
所有设备均按照样本进行选取；
注明设备性能参数；
必须注意设备尺寸及风、水管的连接方法；
按照要求，有一定的安全系数；
统计设备材料数量。
五、提交成果
1.图纸要求
（1）绘制图纸必须符合图幅标准尺寸（1号图；2号图为主）；
（2）图框要求统一（见CAD图）；
（3）图例：
一般使用通用图例，并将图例放置在设计说明页或首页中，也可单独成图；
（4）设备平面图与标注内容：
1）建筑平面图应绘出建筑轮廓、主要轴线号、轴线尺寸、室内外地面标高、房间名称；
2）各设备之间、设备与墙体之间的尺寸必须标注清楚、规范；
3）连接各设备的管道其管径及其上面的阀门等；
4）各种管线的线型定义必须统一规范，各设备必须有编号并在各图纸中要求一致对应；
5）应标注水管管径及标高、管道坡度和坡向，以及各种设备及风口安装的定位尺寸和编号；
（5）图纸标签格式
2．设计说明书
包括全部设计的计算过程、设计意图说明，设计方案的选择说明，计算依据，主要数据的出处。
（1）顺序：
1）封面：
内容见附件1。
2）课程设计任务书：
内容见附件2，认真填写或打印
3）指导教师评阅意见（包括成绩）：
评语一定要完整、规范、不缺项；
4）课程设计（论文）摘要及关键词；
5）目录：
统一按1，1.1，1.1.1等层次编写，并注明页码等；
6）正文：
正文统一按1，1.1，1.1.1等层次编写，内容包括阐述说明、计算公式、图、表格等。
其中计算公式、图、表格编号按照标准格式做，如：
表1-1、图1-1、公式（1-1），并有图、表名称和符号的意义。
计量单位统一用国际标准制，引用的技术数据或重要论断要注明出处）；
7）课程设计（论文）总结；
8）主要参考文献（按正文中引用的先后顺序列出，包括文献编号、
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