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课程设计说明书

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目天津某商住综合建筑空调设计

专业、班级建环10-1学号47姓名杨彦涛

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

一、原始条件：

1．地点：

天津

2．室外气象条件：

查相关资料

3．室内条件：

夏季：

t=26~28℃，ψ=60~80%

冬季：

t=18~20℃，ψ=40~60%

4．项目简介

本建筑物为天津地区某商场+住宅建筑，建筑面积约为10000m2,使用区域为办公室、商场、活动站等，共23层，其中1至2层为商场，1#楼3—21、2#楼的3—22层为住宅建筑,-1、-2层位疏散层和变电所。

建筑层高：

住宅区层高为2.9米，层高详见立面图。

设计第四层。

外窗及门高：

详见立面图

5．土建条件：

详见建筑图

外墙类型（自外至内）：

内墙面刮腻子（20mm）+200mmkp1空心砖+15mm喷涂硬泡聚氨酯+20mm聚苯颗粒保温+20mm聚合物砂浆加强面层+20mm外涂材料装饰。

K=0.733W/（m2.K）；

内墙类型：

20mm水泥砂浆+200mm砖墙+20mm水泥砂浆，K=2.186W/（m2.K）；

屋面类型：

60mm双面彩钢板聚笨保温夹心板，K60=0.9×1.05=0.95W/（m2·K）

楼板材料：

7mm五夹板+370mm热流向下（水平、倾斜）60mm以上+80mm钢筋混凝土+25mm水泥砂浆+25mm大理石，K=0.508W/（m2·K）；

外窗类型：

PVC框+Low-E中空玻璃6+12A+6遮阳型，传热系数2.444W/（m2.K）自身遮阳系数0.55，内遮阳系数0.60，无外遮阳；.

外门系列：

节能外门，传热系数3.02W/（m2.K）；

内门系列：

木框夹板门，传热系数2.504W/（m2.K）；

玻璃幕墙：

6钢+9A+6钢，12mm平板玻璃+8mm热流水平+12mm平板玻璃，K=3.009W/（m2·K）。

二、设计内容：

（一）计算：

1）冬、夏两季冷（热）湿负荷计算；

2）确定送风状态、送风量、新风量及换气次数；

3）确定冬、夏两季的空气处理过程；

4）布置空调末端设备---室内机，选型，确定台数；确定室内机出风口空气状态参数；

5）布置新风供给管路，确定风管断面尺寸，送风系统阻力计算，选择新风空调机组设备产品；

6）确定气流组织方案，进行气流组织计算；

7）写出空调设计说明书。

（二）绘图

1）绘制空调系统平面图（1号）

2）空调风系统平面图（2号）

3）制冷剂系统轴侧图（2号）

3）安装大样、空气处理机安装大样（2号）

三、基本要求：

说明书应包括原始条件和设计计算，包括必要的文字说明及附图，应字迹工整，计算准确，简明扼要。

四、主要参考资料：

1）民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736—2012）

2）暖通空调制图标准（GB/T50114-2001）

3）通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）

4）《空气调节设计手册》中国建筑工业出版社，四机部十院主编

5）《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社，陆耀庆主编

6）《空调冷负荷计算方法》中国建筑工业出版社，单寄平主编

完成期限：

2013.6.28

指导教师签名：

聂雪丽

课程负责人签名：

金听祥

2013年6月6日

天津某商住综合建筑空调设计

1.设计依据

1、民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736—2012）

2、暖通空调制图标准（GB/T50114-2001）

3、通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）

4、《空气调节设计手册》中国建筑工业出版社，四机部十院

5、《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社，陆耀庆

6、《空调冷负荷计算方法》中国建筑工业出版社，单寄平

2.工程概况

住宅区层高为2.9米。

本系统只设计1#、2#楼第4层的多联机系统。

3.设计范围

设计范围为多联机空调机系统设计，新风系统设计。

4.设计参数

4.1室外设计参数

夏季空调室外干球温度℃

夏季空调室外湿球温度℃

夏季空调日平均温度

33.90

26.80

29.40

夏季室外平均风速（m/s）

夏季空调大气透明度等级

夏季大气压（Pa）

2.20

100520

4.2室内设计参数

夏季：

t=27℃，ψ=70%

冬季：

t=19℃，ψ=50%

5.设计内容

5.1系统形式

每户设多联机系统一套，室外机设置在2楼平台，根据房间功能、实际情况及装修要求设置室内机，每户卧室及客厅均设置室内机，卫生间、厨房在此多联机系统中不做设计。

另：

餐厅和客厅属同一空间，中间无遮挡，因此做为一个空间考虑，设置室内机。

5.2计算依据

1.外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷（冷负荷系数法）

Q=Ko·Fo·[（tlo-tdl）·Ca·Cp-tn]

传热系数，W/（m2·℃）

外墙和屋顶的面积，m2

tlo

墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃

tdl

围护结构的地点修正系数，℃

外表面放热系数修正值

围护结构外表面日射吸收系数的修正值

室内设计温度，℃

外墙、架空楼板或屋面的传热冷负荷（谐波法）

Q=KF（Tτ-ξ+Δ-Tn）

传热系数，W/（m2·℃）

计算面积，m2

计算时刻，h

τ-ξ

温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，h

Tτ-ξ

作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，℃

负荷温度的地点修正值，见表20.3-1和表20.3-2的表注，℃

室内设计温度，℃

2.外窗

传热部分

Q=Fch·Kch·CK1·Ck2·[（tlc+td2）-tn]

Kch

外窗传热系数，W/（m2·℃）

Fch

外窗窗口面积，m2

tlc

外窗的逐时冷负荷计算温度，℃

td2

外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值

CK1

不同类型窗框的外窗传热系数的修正值

CK2

有内遮阳设施外窗的传热系数修正值

室内设计温度，℃

太阳辐射热部分

Q=Cs·Cn·Ca·[Fl·Jch。

zd·Ccl。

ch+（Fch-F1）·Jsh。

zd·C（cl。

ch）N]

窗玻璃遮挡系数

窗内遮阳设施的遮阳系数

窗的有效面积系数

窗上受太阳直接照射的面积，m2

Jch。

透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2

Jsh。

透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2

Ccl。

冷负荷系数（C（cl。

ch）N为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素

Fch

外窗面积（包括窗框，即窗的窗洞面积），m2

3.内围护结构

Q＝K·F·（tls–tn），tls＝tw.pj+△tls

内围护结构的传热系数,W/（m2·℃）

内围护结构的面积，m2

tls

邻室计算平均温度，℃

室内设计温度，℃

tw.pj

设计地点的日平均室外空气计算温度，℃

△tls

邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,℃

4.新风、渗透

W＝1/1000·ρw·L·（dw–dn）湿负荷

Qx=1/3.6·ρw·L·（tw-tn）显热负荷

Qq=1/3.6·ρw·L·（Iw-In）全热负荷

ρw

夏季室外空调计算干球温度下密度：

一般取：

1.13kg/m3

空气量m3/h

室外空气含湿量，g/kg干空气

室内空气含湿量，g/kg干空气

室外空气调节计算干球温度，℃

室内计算温度，℃

室外空气焓值，kJ/kg干空气

室内空气焓值，kJ/kg干空气

5.人体冷、湿负荷

冷负荷

Qr=Qs·CCL+Qq；Qs=n·Cr·q1，Qq=n·Cr·q2

人体散热引起的冷负荷，W

Qs·CCL

显热冷负荷

CCL

人体显热散热冷负荷系数

潜热冷负荷，W

不同室温和劳动性质时成年男子的显热量，W

空调房间内的人数，人

群集系数

每个人散发的潜热量，W

湿负荷

Wr＝n·Cr·w

人体的散湿量，g/h

群集系数

空调房间内的人数，人

每个人的散湿量，g/h

6.照明冷负荷

Q＝N·n1·Ccl（白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯）

Q＝（N1+N2）·n1·Ccl（明装荧光灯：

镇流器安装再空调房间内）

Q＝N1·n1·n2·Ccl（暗装荧光灯：

灯管安在吊顶玻璃罩内）

白炽灯的功率，W

荧光灯的功率，W

镇流器的功率，一般取荧光灯功率的20%，W

灯具的同时使用系数，即逐时使用功率与安装功率的比例

考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8

Ccl

照明散热形成的冷负荷系数

7.设备冷负荷

q=n1·n2·n3·n4·N（电热设备）

q=1000·n1·n2·n3·N/η·Ccl（工艺设备和电动机都在室内）

q=n1·n2·n3·N·Ccl（仅工艺设备在室内）

q=n1·n2·n3·Ccl·N（1-η）/η（仅电动机在室内）

电热设备的安装功率，W

同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5~1.0

安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7~0.9

负荷系数，即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比，一般取0.4~0.5

通风保温系数

电动机效率，可由产品样本查得，一般可取08~0.9

Ccl

电动设备和用具散热的冷负荷系数

5.3负荷计算结果

1号楼负荷计算简表

楼号

户型

房间

总冷负荷

新风冷负荷

总湿负荷

新风湿负荷

新风量

kg/h

m3/h

1号楼

2565.9

473.5

0.97

0.4

客厅

4078.9

947

1.67

0.7

180

卧室1

1552.9

315.7

0.55

0.2

卧室2

1520.5

315.7

0.56

0.2

卧室3

1544.7

315.7

0.56

0.2

客厅

4018.5

947

1.65

0.7

180

卧室1

1769

315.7

0.55

0.2

[卧室2

1733.9

315.7

0.64

0.2

卧室3

1730.1

315.7

0.59

0.2

客厅

2731.4

473.5

0.91

0.4

卧室

1749.1

315.7

0.58

0.2

客厅

3258.5

631.3

1.15

0.5

120

卧室1

1778.5

315.7

0.58

0.2

卧室2

1740.2

315.7

0.54

0.2

客厅

3900

947

1.66

0.7

180

卧室1

1762.7

315.7

0.55

0.2

卧室2

1755.8

315.7

0.56

0.2

卧室3

1804

315.7

0.56

0.2

客厅

2657.4

631.3

1.11

0.5

120

卧室1

1367.6

315.7

0.55

0.2

卧室2

1676.4

315.7

0.6

0.2

2349.2

473.5

0.92

0.4

说明：

1号楼分为8个户型，18套房子，以中心轴线为对称轴两

侧对称分布。

其中每侧A户型为两套，其余户型各为一套。

2号楼负荷计算简表

楼号

户型

房间

总冷负荷

新风冷负荷

总湿负荷

新风湿负荷

新风量

kg/h

m3/h

2号楼

客厅

2061.8

473.5

0.82

0.4

卧室

1551.5

315.7

0.59

0.2

客厅

3079.8

947

1.66

0.7

180

卧室1

1364

315.7

0.54

0.2

卧室2

1849.1

315.7

0.6

0.2

卧室3

1794.3

315.7

0.57

0.2

客厅

3066.5

631.3

1.15

0.5

120

卧室1

1779.1

315.7

0.6

0.2

卧室2

1775.9

315.7

0.57

0.2

客厅

3680.2

947

1.73

0.7

180

卧室1

1941.1

315.7

0.64

0.2

卧室2

1538

315.7

0.57

0.2

卧室3

1494.2

315.7

0.55

0.2

说明：

1号楼分为4个户型，16套房子，以中心轴线为对称轴两侧对称分布。

其中每侧A户型、C户型各为两套，B户型D户型各为一套。

5.4送风状态、送风量、新风量的确定

室内机选用美的T3低静压风管天井式，因此可以不做回风系统。

只做新风送风系统。

由于2#楼分为两个相同的风管系统，因此以下计算为一个送风系统数值

5.4.1一号楼夏季风机盘管系统:

（新风处理到等焓线）

=========================

送风量kg/h:

4.28541e+007

新风量kg/h:

1980

回风量kg/h:

4.28521e+007

新风比%:

0.00462033

热湿比:

9.8523e+006

-------------------------

FCU冷量kW:

51972

FCU显热冷量kW:

50245.9

新风AHU冷量kW:

9.49421

房间冷负荷kW:

51970.9

新风管温升负荷kW:

1.14486

注:

新风不承担室内冷负荷.

-------------------------

送风点-O:

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

22.8

湿球温度℃:

21.6

相对湿度%:

89.9

含湿量g/kg:

15.9

焓kJ/kg:

63.4

露点温度℃:

20.9

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

露点-L:

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

24.0

湿球温度℃:

22.8

相对湿度%:

90.0

含湿量g/kg:

17.1

焓kJ/kg:

67.8

露点温度℃:

22.1

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

回风点-M:

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

22.8

湿球温度℃:

21.6

相对湿度%:

89.9

含湿量g/kg:

15.9

焓kJ/kg:

63.4

露点温度℃:

20.9

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

温升后点-L':

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

26.0

湿球温度℃:

23.3

相对湿度%:

79.9

含湿量g/kg:

17.1

焓kJ/kg:

69.8

露点温度℃:

22.1

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

一次回风系统过程线图:

5.4.2二号楼夏季风机盘管系统:

（新风处理到等焓线）

=========================

送风量kg/h:

18798.4

新风量kg/h:

1500

回风量kg/h:

17198.4

新风比%:

8.51136

热湿比:

9361.01

-------------------------

FCU冷量kW:

38.1351

FCU显热冷量kW:

25.7957

新风AHU冷量kW:

7.67209

房间冷负荷kW:

37.21

新风管温升负荷kW:

0.925143

注:

新风不承担室内冷负荷.

送风点-O:

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

22.0

湿球温度℃:

20.8

相对湿度%:

90.0

含湿量g/kg:

15.1

焓kJ/kg:

60.6

露点温度℃:

20.1

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

露点-L:

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

24.0

湿球温度℃:

22.8

相对湿度%:

90.0

含湿量g/kg:

17.1

焓kJ/kg:

67.8

露点温度℃:

22.1

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

回风点-M:

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

21.6

湿球温度℃:

20.6

相对湿度%:

91.0

含湿量g/kg:

14.9

焓kJ/kg:

59.8

露点温度℃:

19.9

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

温升后点-L':

大气压力Pa:

100287

干球温度℃:

26.0

湿球温度℃:

23.3

相对湿度%:

79.9

含湿量g/kg:

17.1

焓kJ/kg:

69.8

露点温度℃:

22.1

密度kg/m^3:

1.2

-------------------------

一次回风系统过程线图:

5.5室外机选型

根据负荷计算结果及技术手册，参考国家相关标准，将1#楼分为2个区，以中间轴线为界。

将2#楼分为4个区，同样以中心轴线为对称，A户型、B户型、C户型为一个分区，B户型、C户型、D户型为一个分区。

依此选择室外机如下：

1.一号楼选择美的模块组合式，两分区均为26HP;

2.二号楼选择美的整体式，均为MDV-280W/DSN1-891。

其相关技术参数详见美的产品技术手册

户型

房间类型

房间负荷（W）

室内机数量（台）

室内机型号

标准风量

2565.9

MDV-D36T3/N1-A

530

客厅

4078.9

MDV-D56T3/N1-A

800

卧室1

1552.9

MDV-D18T3/N1-A

500

卧室2

1520.5

MDV-D18T3/N1-A

500

卧室3

1544.7

MDV-D18T3/N1-A

500

客厅

4018.5

MDV-D56T3/N1-A

800

卧室1

1769

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室2

1734

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室3

1730

MDV-D22T3/N1-A

500

客厅

2731.4

MDV-D32T3/N1-A

530

卧室

1749

MDV-D22T3/N1-A

500

客厅

3258.5

MDV-D36T3/N1-A

530

卧室1

1778.5

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室2

1740.2

MDV-D22T3/N1-A

500

客厅

3900

MDV-D45T3/N1-A

800

卧室1

1762.7

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室2

1755.8

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室3

2082

MDV-D28T3/N1-A

530

客厅

2657.4

MDV-D36T3/N1-A

530

卧室1

1367.6

MDV-D18T3/N1-A

500

卧室2

1676.4

MDV-D22T3/N1-A

500

2349.2

MDV-D28T3/N1-A

530

5.6室内机选型

一号楼空调机选型

二号楼室内机选型

5.7风管面积计算

户型

房间类型

房间负荷（W）

室内机数量（台）

室内机型号

标准风量

客厅

2061.8

MDV-D28T3/N1-A

530

卧室

1551.5

MDV-D18T3/N1-A

500

客厅

3079.8

MDV-D36T3/N1-A

530

卧室1

1364

MDV-D18T3/N1-A

500

卧室2

1849.1

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室3

1794.3

MDV-D22T3/N1-A

500

客厅

3066.5

MDV-D45T3/N1-A

800

卧室1

1779.1

MDV-D22T3/N1-A

500

卧室2

1775.9

MDV-D22T3/N1-A

500

客厅

3680.2

MDV-D45Q4/DN1-C

1020

卧室1

1941.1

MDV-D28T3/N1-A

530

卧室2

1538

MDV-D18T3/N1-A

500

卧室3

1494.2

MDV-D18T3/N1-A

500

5.8风口设计

5.8.1风口布置

风口对气流组织有着关键影响，根据送回风量选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡，最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应，才能产生良好的气流组织效果，在本次设计中遵循了以下原则：

1、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口，目的让新风与室内回风混合均匀。

2、送风口尺寸放大。

变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。

解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。

一般可将送风口的额定流量加大一档。

3、增强吊顶贴附效应。

使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。

这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。

5.8.2风口选择计算

送风气流分布设计步骤为首先布置方型散流器，送风口布置的原则是：

1、布置时充分考虑建筑结构的特点，送风口下送方向不得有障碍物（如柱）；

2、一般按对称布置或梅花形布置；

3、每个送风口所服务的区域最好为正方形或接近正方形；如果送风口服务区的长度比大于1.25时，宜选用矩形送风口;如果采用顶棚回风

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