暖通毕业设计施工图设计.docx
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暖通毕业设计施工图设计
5施工图设计阶段
5.1冷负荷计算
5.1.1围护结构传热
5.1.1.1建筑结构组成及传热系数的确定：
外墙：
水泥砂浆+砖墙（240mm）+内粉刷（5mm）
内墙：
内粉刷（5mm）+砖墙（240mm）+内粉刷（5mm）
地面：
大理石（20mm）+钢筋混泥土（100mm）+内粉刷（5mm）
屋面：
预制细石混泥土板（25mm），表面喷白色水泥浆+通风层（≥200mm）+卷材防水层+水泥沙浆找平层（20mm）+保温层（沥青膨胀珍珠岩100mm）+隔汽层+现浇钢筋混泥土板+内粉刷（5mm）。
外窗：
单层钢窗，6mm厚普通玻璃，窗高2.4m。
内门：
木门，高2.1m，大堂外门为玻璃门。
由以上建筑结构查得传热系数：
外墙K=1.97W/（m2·oC）内墙K=1.73W/（m2·oC）
地面K=3.12W/（m2·oC）屋面K=0.55W/（m2·oC）
内门K=2.90W/（m2·oC）
5.1.1.2外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷：
Qc（τ）=KA（t’c（t）-tR）kakρ
式中：
Qc（τ）—通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，W
K—外墙和屋面的传热系数，W/（m2·oC）
F—外墙和屋面的面积，m2
tc（t）—外墙或屋面冷负荷逐时计算温度，oC
tn—室内设计温度，oC
t’c（t）=tc（t）+td
t’c（t）—经过修正的本地外墙或屋面计算温度逐时值，oC
td—地点（福州市）修正值
ka—外表面放热系数修正值
kρ—吸收系数修正
5.1.1.3外窗瞬时传热冷负荷：
Qc（τ）=KwAWCW△t
式中：
Qc（τ）—通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，W
AW—外墙和屋面的面积，m2
Kw—玻璃窗传热系数，单层窗玻璃，取6.15W/（m2·oC）
△t—计算时刻下，结构的负荷温差
5.1.1.4内墙、内门、地面楼板传热形成得冷负荷：
Qc（τ）=KF△t1s
式中：
K—内结构传热系数，W/（m2·oC）
F—内结构面积，m2
△t1s—计算温差，空调房间邻室为通风较好、散热量较大的非空调房间，按外墙计算冷负荷。
5.1.2过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
Qc（τ）=CaAwCsCiDj,maxCLQ
式中：
Qc（τ）—各小时的日射得热冷负荷；
Aw—窗户面积，m2；
Ca—有效面积系数，单层钢窗取0.85；
Cb—窗玻璃修正系数，0.89,查空气调节设计手册；
Ci—窗内遮阳设施的遮阳系数。
采用内活动百叶，朝阳面颜色为浅色，取0.65；
CLQ—窗玻璃冷负荷系数；
Dj,max—夏季各纬度带的日射得热因数最大值，W/m2；
5.1.3人员散热引起的冷负荷
Qc（τ）=Qc（τ）x+Qc（τ）q
人体显热散热引起的冷负荷：
Qc（τ）x=qxnΦCLQ
人体潜热散热引起的冷负荷：
Qc（τ）q=qqnΦ
式中：
Qc（τ）x—人体显热散热引起的冷负荷，W
Qc（τ）q—人体潜热散热引起的冷负荷，W
n—室内全部人；
Φ—群集系数；
CLQ—人体显热散热引起的冷负荷系数。
qx—不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量W，由《暖通空调》表2-13查得
qq—不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量W，同上。
5.1.4照明散热引起的冷负荷
CL=1000n1n2NCLQ
式中：
CL—照明散热形成的冷负荷，W
n1—消耗功率系数，暗装荧光灯，镇流器装在顶棚内，取1.0
n2—隔热系数，灯罩上有通风孔，取0.6
N—照明灯具所需功率，W，
CLQ—照明散热冷负荷系数，由教材《暖通空调》附录2-22查得
5.1.5设备散热冷负荷
祥见冷负荷计算表
5.1.6新风冷负荷
新风全冷负荷Qq（W）按下式计算:
Qq=ρmx（iw-in）/3.6
式中：
ρ--夏季空调室外计算干球温度下的空气密度，1.2kg/m^3；
mx--新风量，m3/h；
iw--夏季室外计算参数下的焓值，kJ/kg；
in--室内空气的焓值，kJ/kg。
其中新风量=空调房间人数*房间中的人均新风量
5.2湿负荷计算
5.2.1人体散湿量
Mw=0.001nΦg
式中：
Mw—人体散湿量,kg/h
n—室内全部人数
Φ—群集系数,
g—成年男子的小时散湿量,g/h
5.2.2食物散湿量
按最大值计算，取11.5g/h.人
说明:
设备的散湿量不予考虑，仅有人员散湿量。
5.2.3新风湿负荷
新风湿负荷Dx（kg/h）按下式计算:
Dx=ρmx（dw-dn）0.001
式中：
mx--新风量，m3/h；
dw--夏季空调室外计算参数时的含湿量，g/kg；
dn--室内空气的含湿量，g/kg。
5.3冷负荷计算
5.3.1逐时冷负荷系数法计算冷负荷
包厢1负荷计算结果如下表
表5-1逐时冷负荷
一层客房1～2
北外墙冷负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
tc（τ）
36.30
35.90
35.50
35.20
34.90
34.80
34.80
34.90
35.30
35.80
36.50
td
0.00
kα
1.03
kρ
0.90
t′c（τ）
33.65
33.28
32.91
32.63
32.35
32.26
32.26
32.35
32.72
33.19
33.84
tR
26.00
△t
7.65
7.28
6.91
6.63
6.35
6.26
6.26
6.35
6.72
7.19
7.84
K
1.50
A
9.72
Qc（τ）墙
112
106
101
97
93
91
91
93
98
105
114
北外窗瞬时传热冷负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
tc（τ）
29.90
30.80
31.50
31.90
32.20
32.20
32.00
31.60
30.80
29.90
29.10
td
1.00
t′c（τ）
30.90
31.80
32.50
32.90
33.20
33.20
33.00
32.60
31.80
30.90
30.10
tR
26.00
△t
4.90
5.80
6.50
6.90
7.20
7.20
7.00
6.60
5.80
4.90
4.10
cw
1.00
Kw
6.15
AW
4.32
Qc（τ）窗
130
154
173
183
191
191
186
175
154
130
109
北外窗透入日射得热冷负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
CLQ
0.24
0.25
0.38
0.61
0.78
0.80
0.71
0.40
0.13
0.12
0.11
Cα
0.89
Aw
4.32
Cs
0.86
Ci
0.65
Djmax
580.00
Qc（τ）日
299
312
474
760
972
997
885
499
162
150
137
照明冷负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
CLQ
0.74
0.76
0.79
0.81
0.83
0.84
0.86
0.87
0.89
0.90
0.92
n1
1.00
n2
0.60
N
120.00
Qc（τ）
53.28
54.72
56.88
58.32
59.76
60.48
61.92
62.64
64.08
64.80
66.24
人体显热散热形成的冷负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
CLQ
0.40
0.33
0.28
0.24
0.21
0.66
0.74
0.79
0.82
0.85
0.87
qx
58.00
n
2.00
Φ
1.00
Qc（τ）显
46.40
38.28
32.48
27.84
24.36
76.56
85.84
91.64
95.12
98.60
100.92
【备注】：
客房使用时间为16：
00～10：
00
人体潜热散热形成的冷负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
qx
123.00
n
1.00
Φ
2.00
Qc（τ）潜
246
246
246
246
246
246
246
246
246
246
246
设备负荷
时间
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
负荷
200.00
客房1总冷负荷
Qc（τ）总
1514
1269
1155
1164
1157
1141
1155
1110
1030
963
936
【备注】：
客房使用时间为24小时，最大负荷出现时间为16：
00。
5.3.2新风负荷
Qq=ρmx（io-in）/3.6
式中：
ρ--夏季空调室外计算干球温度下的空气密度，1.2kg/m^3；
mx--新风量，8212m3/S；
io—工程所在地夏季室外计算参数下的焓值，88.41kJ/kg；
in--室内空气的焓值，61.87kJ/kg。
∴Qq=1.2×8212×（88.41-61.87）/3.6=72.6（KW）
5.4送风量
5.4.1空气热湿处理
一次回风空气处理过程
图—1
εR
独立新风加风机盘管系统空气处理过程
图—2
5.4.2送风量
商场：
送风量计算公式
Ms=Qc/（hR-hS）
查h—d图tR=27℃d=60%hR=61.89KJ/kg
根据：
ε=Qc/Mw=208kw/0.0258
=8047kJ/kg
过R点交相对湿度φ=95%于s点。
确定hs=47.82kJ/kg干球温度17.4℃。
求Ms：
Ms=Qc/（hR-hs）
=208kw/（61.87KJ/kg－47.82kJ/kg）
=14.8kg/s=12.3m3/s=44412m3/h
注：
tR=27℃d=60%；密度1.2Kg/m3
估算新风量为16504m3/h，新风比为0.37，0.3.7＞0.3，将新风比改为0.3
新风量MX，回风量MH
MX=0.3×Ms=4.44kg/s
MH=Ms－MX=10.36kg/s
根据新风比求混合点C的ic，io=88.41,iR=61.87kJ/kg，
求得hc=80.5kJ/kg
所以混合点处理到送风状态点所需处理冷量为
总冷量：
Ms×（hc－hs）=14.8/kg/s×（80.5－47.82）=483.7KW。
客房1
Qc=6.02KW，Mw=1.3×10-3kg/sε=6.02/（1.3×10-3）=4425（kJ/kg）
取送风温差Δts=8℃，送风温度ts=27-8=19℃
通过室内点R（27℃,60℅）作过程线ε，ts的等温线与ε的交点为送风状态点，查焓湿图得hs=50.94kJ/kg
Ms=6.02/（61.87-50.94）=0.55kg/s=1650m3/h
校核：
房间容积V=121m3换气次数n=Vs/V=（0.55/1.2×3600）/137=12
在5～15次之间。
∴设计合理
其余房间需冷量和送风量计算结果列表如下
5.5设备选型
5.5.1风机盘管
各层各客房、会议室风机盘管选型如下表
表5-2风机盘管性能参数
型号
WFCU600
WFCU800
WFCU1200
H
1050
1500
2100
额定风量
M
850
1100
1600
m3/h
L
540
750
1120
名义
全热冷量
4350
6070
8690
冷量W
显热冷量
4600
6280
10090
12Pa净压
73
93
229
额定输入
30Pa净压
86
107
239
功率W
50Pa净压
90
109
279
12Pa净压
41
45
52
噪声
30Pa净压
44
45.5
53
50Pa净压
46
47.5
53.5
水流量m3/h
0.8
0.88
2.01
水阻力（供冷）Kpa
36
18
34
盘管
形式
优质空调薄壁紫铜管机械涨接双曲型百叶窗式铝翅片
压力
1.6MPa
风机形式
前弯多翼镀锌钢板离心式双吸叶轮
电机
形式
高精度、低噪声滚珠轴承单相电容运转式电机
电源
220V～/50HZ
进出水管径
Rc3/4锥管内螺纹
凝结水管径
R3/4锥管外螺纹
宽（N/B/D）
995/995/995
1095/1095/1095
1985/1985/1985
外形尺寸
深（N/B/D）
465/516/497
465/516/497
465/516/497
mm
高（N/B/D）
235/235/235
235/235/235
235/235/235
机组净
不带回风箱
16.2
17.1
25.8
重量Kg
带回风箱
20.5
21.7
31.8
风机盘管技术参数的测试条件如下：
1供冷量是在进风干球温度27℃，湿球温度19.5℃，进水温度7℃，出水温度12℃；
2额定风量是在标准空气状态下，盘管与工况条件（干球温度20℃）测试所得；
3声压级噪声数值是在背景噪声为11.5dB（A）的半消声室中测试所得；
4H、M、L分别指高、中、低档风速；
5N、B、D分别指无回风箱、带后回风箱、带下回风箱机组；
6机组现场可更改左右接管方向，更改接管方向后机组的供冷量需要乘以修正系数0.94。
5.5.2新风机组
新风机组
选用新风机组3台如下表
表5-3新风机组性能参数
型号
风量
冷量
水量
水阻
机组余压
电机功率
噪声
参考重量
m3/h
KW
kg/h
kPa
Pa
KW
dB（A）
kg
DX3×4
3000
34.2
5523
8
200
0.45
≤60
214
【备注】：
表中为标准工况下所测参数:
标准新风工况：
供冷干球温度34℃，湿球温度28℃。
供冷进水温度7℃，出水12℃。
5.5.3空调机组
根据计算风量和冷量机组选型共两台
表5-4空调机组选型
机组
额定
冷
机组
最大电
水
管径
水阻
机组截面尺寸mm
型号
风量
量
余压
机功率
流量
DN
35mm面板
BFP20
m3/h
KW
Pa
KW
L/S
mm
Kpa
H
W
6.0A
20000
260
480
7.5
16
100
60
1450
2050
【备注】：
机组长度根据实际使用段数确定。
长度=长度模数*160+分段数*46，单位mm；
名义回风供冷工况：
干球温度27,湿球温度19.5℃。
5.6.1客房侧送气流组织
图-4气流组织模型图
房
间长宽高为8.2×3.8×3送风温差取7℃。
总送风量为850m3/h。
气流组织形式为上送上回（对区域温差无要求）。
1）用双层百叶风口，紊流系数α=0.14，取有效面积系数为0.72。
2）风口沿宽度方向布置，风口要求射程为5.5m。
送风量为Ls=850m3/h。
3）△tx=1℃
查《空气调节设计手册》图5-10，得
4）风速度初选3m/s，计算每个风口送风量
m
选送风口尺寸为200×300mm，0.2×0.3=0.04m2
=3600×0.72×0.04×3=311m3/h
5）计算送风口个数
个，取2个
m/s
6）校核贴附长度
查《空气调节设计手册》图5-9
=32×0.28=9m
要求贴附射流长度为6.5m，实际可达10.7m，满足要求。
7）校核房间高度
H=h+s+0.07x+0.3=2+0.3+0.07×（7-1）+0.3=3m
房间高度为3m，能满足要求。
5.6.2
商场:
面积1200m2，层高3.9m，划分为两个区域，分别设置两台空调机组，每区域送风量
Ls=30000m3/h，要求工作区风速<0.3m/s。
1）散流器对称布置，每个散流器承担送风区域4m×4.5m，具体布置见施工图，每区域共设置24个散流器。
2）初选散流器。
选用方形散流器
单个散流器送风量ls=Ls/28/3600=0.178m3/s。
选用颈部尺寸240×240mm方形散流器，颈部面积为0.0576m2，有效面积系数0.9，则颈部风速为
3）射流末端速度为0.5m/s的射程，即
4）室内平均速度
因送冷风，则室内平均风速为0.21m/s，所选散流器符合要求。
5.7风管水力计算：
5.7.1最不利管路的压力损失
二层商场主要风管
绘制最不利环路的轴测图，标出各段标号、长度、流量、管径。
镀锌钢板粗糙度K取0.01。
列表计算压力损失，校核空调机组的余静压。
相关计算公式及依据如下：
当量管径＝2*管宽*管高/（管宽＋管高）；
流速＝秒流量/管宽/管高*1000000；
单位长度沿程阻力由流速，管径，K查设计手册阻力线图；
沿程阻力＝管段长度*单位长度沿程阻力；
局部阻力系数根据局部管件的形状查设计手册；
动压＝流速＾2*1.2/2；
局部阻力＝局部阻力系数*动压；
总阻力＝沿程阻力＋局部阻力。
备注：
各部件局部阻力系数，查《简明空调设计手册》表5-2及相关资料。
送风口：
ξ＝0.79（有效面积90%）手动对开多叶调节阀ξ＝0.28
弯头（不变径）：
ξ＝0.29蝶阀（全开）：
ξ＝0.3
弯头（变径）：
ξ＝0.35分流四通ξ＝3
分流旁三通：
ξ＝0.45分流直三通（变径）：
ξ＝0.1
分叉三通（变径）：
ξ＝0.304法兰：
ξ＝0.3
分叉三通（不变径）：
ξ＝0.247导流片：
ξ＝0.45
电动调节阀：
ξ＝0.83防火阀：
ξ＝0.3
静压箱：
ξ＝1.0软接：
ξ＝1.0
裤衩三通：
ξ＝0.75消声器ξ＝2.0
表5-5风管水力计算
序号
风量
（m^3/h）
管宽
（mm）
管高
（mm）
管长
（m）
ν
（m/s）
R
（Pa/m）
△Py
△（Pa）
ξ
动压
（Pa）
△Pj
（Pa）
△Py+△Pj
△（Pa）
1
700
250
200
4.5
4
1
4
0.3
9
3
6
2
1400
320
200
4.5
6
2
7
0.3
22
7
14
3
2100
500
200
2.2
6
1
3
0.32
20
7
9
4
4200
630
400
4.2
5
0
2
3
13
39
40
5
8400
1000
400
4.2
6
1
2
3
20
61
63
6
12600
1000
500
4.2
7
1
3
3
29
88
91
7
17000
1200
500
4.2
8
1
3
3
37
111
114
8
20000
1400
500
14
8
1
10
0.34
38
13
23
小计
66400
42
34
13.26
328
362
机组余压500Pa所以满足要求
其余空调系统风管经过水力计算校核均满足要求。
5.8空调水系统
5.8.1水管水力计算
绘制最不利环路的轴测图，标出各段标号、长度、流量、管径。
各个构件数目由图读取，相关局部阻力系数查相关规范。
弯头ξ＝2，闸阀ξ与管径有关，渐缩变径ξ＝0.5渐扩变径ξ＝1.0分流四通ξ＝3合流三通ξ＝3分流三通ξ＝3弯头ξ＝0.2
一层水力计算结果如下表
表5-14水管水力计算
序号
负荷
流量
管径
管长
ν
R
△Py
ξ
动压
△Pj
△Py+△Pj
KW
（kg/h）
（m）
（m/s）
（Pa/m）
（Pa）
（Pa）
（Pa）
（Pa）
1.0
15.7
2702.1
DN40
2.2
0.6
137.3
302.1
1.5
161.6
242.4
544.5
2.0
18.5
3182.0
DN40
2.7
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