空调工程设计说明书.docx
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空调工程设计说明书
某商务大厦空调工程设计
安徽建筑工业学院01设备1班A32014034李华
1工程概况
上海某商务大厦位于上海市浦东区，大厦由商务办公、会议、餐厅等功能组成的综合楼，地上九层，一层高4.2m，二—八层高3.6m，九层高3.3m，地下一层高-3.6m，总的建筑面积为11340m2。
整座大楼的餐厅、办公、会议等设半集中式的中央空调系统，并保持室内空气舒适新鲜。
个别用房设置独立的分体式空调。
空调设计面积为8935m2。
大厦空调冷负荷931194W，冷负荷指标104.2W/m2；总热负荷396361.9W，热负荷指标44.36W/m2。
负荷组成见计算书！
2设计依据
2.1设计任务书
安徽建筑工业学院毕业设计（论文）任务书《上海某商务大厦空调、通风设计》
2.2设计规范及标准
1.采暖通风与空气调节设计规范（GBJ50019-2003）
2.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001）
3.采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）
2.3基本气象参数
地理位置:
上海市上海台站位置:
北纬31.160东经121.430
2.3.1夏季参数
大气压:
1005.30kPa室外计算干球温度:
34.00℃
空调日平均计算温度:
30.40℃计算日较差:
6.90℃
室外湿球温度:
28.20℃室外平均风速:
3.20m/s
2.3.2冬季参数
大气压：
1025.1Kpa空调计算温度-4.000℃
室外相对湿度75.00%室外平均风速3.800m/s
2.4室内设计参数
表2－1
房间名称
夏季
冬季
照明指标
人员指标
新风量
温度
相对湿度
温度
相对湿度
℃
%
℃
%
W/m2
m2/人
m3/（h.p）
办公室
24~26
55~65
20
40
30
6
30
会议室
24~26
55~65
18
40
40
2
30
库房
23~25
40~50
18
30
30
—
30
卫星机房
23~25
40~50
20
30
30
2人
30
强弱电房
23~25
40~50
16~18
30
30
—
30
厨房
—
—
—
—
50
10人
50
餐厅
24~26
55~65
18
30
50
1.5~2
30
茶水间
24~26
55~65
16~18
—
30
2人
—
卫生间
25~27
55~65
16~18
—
30
—
—
2.5设计原则
2.5.1空调设计
因考虑该大厦为商务办公楼，又位于上海市，为了能够独立控制每个房间的空调运行及节省用地，空调均设计成风机盘管加新风系统。
由于弱电房及茶水房的面积比较小，本设计中单独采用分体式空调。
2.5.2通风设计
地下室为车库，设计成机械送排风为主，自然进排风为辅的方式，其换气每小时不小于6次；厨房油烟较重，在灶台的上方设计带有机械排风的排风罩，厨房换气每小时不小于45次；卫生间排风设计为排风扇机械排风到竖井，排风量按每小时不小于10次的换气量计算。
会议室、库房、餐厅、配电房走廊均设计通风系统。
电梯前室及楼梯间设计正压送风。
3负荷计算
3.1冷负荷计算
说明：
考虑该大厦为商务办公楼，空调的运行时间主要在上班时间，所以计算负荷时本设计取的时6—18时。
3.1.1通过围护结构传入的热量计算
1.建筑结构组成及传热系数的确定：
外墙：
花岗岩面板（20mm）+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，1-8层窗高2.4m，9层窗高2.1m。
内门：
木门，高2.1m
由以上建筑结构查得传热系数：
外墙K=2.01W/（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）
说明：
屋面配电房的外墙K=2.05W/（m2·oC），外窗K=6.4W/（m2·oC），外门为木门。
2.外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷：
CL=KA（t’c（t）-tn）kakρ
式中：
CL—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（上海市）修正值，oC由《暖通空调·动力》表3.2.8-5查得
ka—外表面放热系数修正值，由教材《暖通空调》表2-8计算查得，
kρ—吸收系数修正，由教材《暖通空调》表2-9查得。
3.外窗瞬时传热冷负荷：
CL=KF△t
式中：
CLτ—通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，W
F—外墙和屋面的面积，m2
K—玻璃窗传热系数，双层6mm中空玻璃，取3.4W/（m2·oC）
Δt—计算时刻下，结构的负荷温差
4.内墙、内门、地面楼板传热形成得冷负荷：
CL=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，由新规范，对于走道，取2oC；对地下室上楼板，取5oC。
3.1.2过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
CL=CaFwCsCiDj,maxCLQ
式中：
Fw—窗户面积，m2
Ca—有效面积系数，单层钢窗取0.85。
Cs—窗玻璃的遮阳系数，
Ci—窗内遮阳设施的遮阳系数。
本设计中采用活动百叶内遮阳，故取0.6。
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
说明：
以上修正值均可在教材《暖通空调》附录2中查得。
3.1.3人员散热引起的冷负荷
CL=CLx+CLq
人体显热散热引起的冷负荷：
CLx=qxnΦCLQ
人体潜热散热引起的冷负荷：
CLq=qqnΦ
式中：
CLx—人体显热散热引起的冷负荷，W
CLq—人体潜热散热引起的冷负荷，W
n—室内全部人；
Φ—群集系数；
CLQθ—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。
3.1.4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
3.1.5设备散热冷负荷
按照最大值计算，办公室电脑150W/台。
厨房风机冷负荷以1600W计算。
3.1.6食物散热冷负荷
由《暖通空调·动力》3.2.20条，食物全热取17.4W/人，显热与潜热均取8.7W/人。
3.1.7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，m^3/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
3.2热负荷计算
说明1：
在计算围护结构的传热量时，由围护结构的传热量分成两部分，即围护结构的基本传热量和修正耗热量。
前者是由于室内外空气温差，通过围护结构从室内传至室外的热量，后者则是由于围护结构的朝向、风力、高度、气象条件的不同而对基本耗热量的修正。
3.2.1围护结构得基本耗热量引起得热负荷
Qi=αKF（tn-tw）
式中：
Qi—某一围护结构的传热量;W
K—该围护结构的传热系数;W/㎡℃
tn—空调房间设计温度;
tw—为冬季采用空调时的室外计算温度;℃
α—为该围护结构的温差修正系数;
整个房间的基本耗热量为：
Q=ΣQiW
3.2.2修正基本耗热量
围护结构的基本耗热量是在稳定传热的情况下获得的，由于气象条件建筑物情况的影响，必须对上述围护结构的基本耗热量进行修正，其中包括朝向修正、风力修正和高度修正，所以其围护结构的耗热量为：
W
式中：
Qi——为围护结构的基本耗热量;
Xch——为围护结构的朝向修正;
Xf——为围护结构的风力修正;
Xg为围护结构的高度修正。
本设计中，各面墙的朝向修正见下表：
表3－1朝向修正表
房间朝向
东
南
西
北
西北
水平
修正值
-5%
-25%
-5%
10%
10%
0%
说明2：
理论上要考虑高度和风力的修正，修正可以按照下面的方法计算：
✧高度修正：
当房间高度大于4米时，每高出1米应附加2%，但总的附加率不应大于15%，应注意：
高度附加率应附加预防间隔围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。
对于本设计也不予考虑高度修正。
✧风力修正的考虑，风力对维护结构传热量的影响，正好与太阳辐射相反。
风速加大，围护结构表面的对流换热增强，围护结构的基本好热量也随之增加，因此风力修正系数为正值。
计算围护结构的基本耗热量时，围护结构的外表面换热系数取为23w/m2℃，它是对室外风速为5m/s时得到的。
本设计中上海的冬季平均室外风速为3.8m/s，因此可以不考虑风力修正，但对于建造于不避风的高地、河边、海岸及旷野上的建筑物，以及城镇和厂区的高层建筑物。
对垂直围护结构的风力修正率为5%～10%，本设计上海市该办公大厦也不是建在高地、河边、海岸处，因此可以不考虑风力附加。
✧冷风渗透及冷风侵入量的计算，对于本大厦由于是空调房间，房间维持房间正压，故冷风渗透及冷风侵入量为零。
✧由于冬季人体散热小，此设计中也没有再考虑人员和灯光的散热量。
3.3湿负荷计算
3.3.1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，由教材《暖通空调》表2-13查得;
3.3.2食物散湿量
按最大值计算，取11.5g/h.人
说明:
冬季的人员散湿量与夏季的一样，设备的散湿量不予考虑，仅有人员散湿量，可按夏季人员散湿量的1/2计算：
3.3.3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，m^3/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。
3.4负荷计算结果列表
本工程中2～7层建筑设计相同，故负荷计算结果也一样，以下列出该大厦的夏季冷负荷及湿负荷的计算结果，以便在后面的计算中利用。
具体计算方法见附录1《冷湿负荷例算》，热负荷的计算过程及结果请见附录2《热负荷计算》。
大厦夏季负荷表
房间编号
计算面积
计算人数
房间
面积指标
负荷最大值出现的时刻H
新风冷负荷
冷负荷
湿负荷
m²
个
W
kg/h
W/m²
W
一层
101
52.22
8
6567
1.30
125.8
9:
00
2814
102
79.2
12
9800
1.95
123.7
9:
00
4221
103
92.48
16
11187
2.60
121.0
9:
00
5628
104
76.4
12
7535
1.95
98.6
14:
00
4221
105
125.52
20
15968
3.25
127.2
16:
00
7035
106
93.74
15
11269
2.44
120.2
16:
00
5277
107
73.12
12
8944
1.95
122.3
16:
00
4221
108
70.95
11
10753
1.79
151.6
16:
00
3870
109
50.98
8
4767
1.30
93.5
16:
00
2814
110
86.94
14
8265
2.28
95.1
16:
00
4924
111
94.15
15
10975
2.44
116.6
9:
00
5277
112
7.77
2
657.3
0.34
84.6
16:
00
704
113
10.92
2
728.5
0.35
66.7
16:
00
645
114
13.37
2
828.6
0.35
62.0
16:
00
645
115
9.68
1
1069
0.16
110.4
16:
00
479
二～七层
201
52.22
8
5692
1.30
109.0
9:
00
2814
202
79.2
12
8468
1.95
106.9
9:
00
4221
203
92.48
16
9625
2.60
104.1
9:
00
5628
204
76.4
12
6164
1.95
80.7
14:
00
4221
205
86.68
14
7451
2.28
86.0
14:
00
4924
206
97.97
16
11776
2.60
120.2
16:
00
5628
207
93.74
15
9697
2.44
103.4
16:
00
5277
208
73.12
12
7730
1.95
105.7
16:
00
4221
209
70.95
11
9520
1.79
134.2
16:
00
3870
210
50.98
8
3922
1.30
76.9
16:
00
2814
211
86.94
14
6832
2.28
78.6
16:
00
4924
212
94.15
15
9378
2.44
99.6
9:
00
5277
213
7.77
2
526.4
0.34
67.7
16:
00
704
214
10.92
2
552.7
0.35
50.6
16:
00
645
215
13.37
2
612.9
0.35
45.8
16:
00
645
216
9.68
1
906.9
0.16
93.7
16:
00
479
八层
801
52.22
8
5692
1.30
109.0
9:
00
2814
802
79.2
12
8587
1.86
108.4
9:
00
5749
803
92.48
10
9231
2.18
99.8
13:
00
3255
804
163.54
90
22321
15.68
136.5
13:
00
31658
805
97.97
55
15511
9.76
158.3
13:
00
19347
806
93.74
50
15302
8.71
163.2
13:
00
17588
807
73.12
12
7730
1.95
105.7
16:
00
4221
808
70.95
11
9520
1.79
134.2
16:
00
3870
809
50.98
25
5660
4.07
111.0
16:
00
8795
810
86.94
40
9279
6.51
106.7
16:
00
14071
811
94.15
45
14028
7.32
149.0
16:
00
15829
812
7.77
2
526.4
0.34
67.7
16:
00
704
813
10.92
2
552.7
0.35
50.6
16:
00
645
814
13.37
2
612.9
0.35
45.8
16:
00
645
815
9.68
1
906.9
0.16
93.7
16:
00
479
九层
901
52.22
2
3915
0.31
75.0
9:
00
959
902
79.2
12
8285
1.95
104.6
9:
00
4221
903
92.48
16
9622
2.60
104.0
16:
00
5628
904
76.4
12
6742
1.95
88.2
16:
00
4221
905
86.68
14
7841
2.28
90.5
16:
00
4924
906
97.97
16
12051
2.60
123.0
16:
00
5628
907
93.74
15
10129
2.44
108.1
16:
00
5277
908
73.12
12
8056
1.95
110.2
16:
00
4221
909
70.95
11
9627
1.79
135.7
16:
00
3870
910
50.98
8
4315
1.30
84.6
16:
00
2814
911
86.94
14
7500
2.28
86.3
16:
00
4924
912
94.15
15
9372
2.44
99.5
16:
00
5276
913
7.77
2
591.7
0.34
76.2
16:
00
704
914
10.92
2
642.7
0.35
58.9
16:
00
645
915
13.37
2
722.8
0.35
54.1
16:
00
645
916
9.68
1
994
0.16
102.7
16:
00
479
屋面
24.92
1
2916
0.16
117.0
14:
00
479
合计
8935
1630
931194
268.51
104.2
/
575090
4空调机组选型
4.1风机盘管选型计算
采用新风不担负室内负荷的方案，即送入室内新风的焓处理到与室内空气焓in线，新风处理的机器露点相对湿度即可定出新风处理后的机器露点L。
（1）室内热湿比及房间送风量：
ξ=
=
=18186.2kj/kg
采用可能达到的最低参数送风，过N点作ξ线按
9℃送风温差与φ=95%线相交，即得送风点O（见右图），
则送风量为
G=
=
=0.609（kg/s）
（2）风机盘管风量：
要求的新风量Gw=8x30x1.2/3600=0.08kg/s，
则风机盘管的风量：
GF=G-Gw=0.609-0.08=0.529（kg/s）
（3）风机盘管的全冷量：
QF=GF（in-im）=0.529x（55.9-43.48）=6.57KW
（4）风机盘管机显冷量：
Qs=GFCp（tn-tm）=0.529x1.01x（25-15.4）=5.13KW
（5）风机盘管的选择：
根据房间的形状、用途及美观要求，选用MCW500C型卧式暗装风机盘管机组两台，每台机组的高档风量为820m3/h，进水温度为7℃，水流量为0.52m3/h，水阻力为15.1kPa，机外余压为0时，每台该型号风机盘管机组的全冷量3690W，显冷量2830W，均能满足要求。
并且都有一定的富余量：
高档风量富余：
x100%=
x100%=3.34%；
全冷量富余：
x100%=12.33%；
显冷量富余：
x100%=10.33%.
说明：
1.风机盘管机组的处理过程分析及选型计算以101办公室计算为例，其它房间方法相同，以表格的形式列出。
2.在厨房、餐厅风机盘管选型中，采用6℃的送风温差
3.详细尺寸请参见产品样本或设计图纸。
4.2房间气流组织设计
以101办公室为例，该房间空调要求为办公设计，为舒适性空调，房间温度要求25±1℃，房间采用两台风机盘管，两个送风口。
房间尺寸为6.4x7.0x3.6（长x宽x高），室内该面积的显热负荷6567w。
风机盘管送风形式为侧送下回。
计算图如下：
风口选用单层活动百叶风口，由《简明空调设计手册》（以下简称《手册》）表5-12集中射流3其m1=4.5,m2=3.2,风口尺寸0.8x0.15（m），有效面积系数为0.8，F0=0.096m2。
设定如图所示的水平贴附射流，射流长度x=6.4-0.5+（3.6-2-0.1）=7.4m，取工作区高度2m，风口中心距吊顶0.1m,离墙0.5m为不保证区）。
房间高度要求：
为了不使射流直接到达工作区，侧送风的房间高度不得低于以下值：
H′=h+0.07x+ho+0.3=2.0+0.07x（6.4-0.5）+0.1+0.3=2.813m＜3.6m满足要求。
房间内有两个送风口，其间距为3.5m，相当将房间分为两个相等的空间，其每股射流的Fn=7.0x3.6/2=12.6m²。
利用各修正系数图求K1，K2，K3。
按
=
=
=1.46,查《手册》图5-26，曲线1集中射流得射流受限修正系数K1=0.92，即射流受限。
按l/x=3.5/7.4=0.473，查图5-27，曲线1射流重合的修正系数K2=1.0，即不考虑射流的重合影响，又由于不属于垂直射流，故不考虑非等温影响的修正系数K3。
按式《手册》（5-48）计算射流轴心速度衰减：
=
=
=0.245
由于工作区处于射流的回流区，射流到达计算断面x处的风速ux可以比回流区高，可取规定风速的两倍，即ux=2uh（uh为回流区风速）。
现取ux=0.6m/s，则uo=0.6/0.245=2.45m/s。
计算送风量与送风温差
已知uo=2.04m/s，两个风口的送风量L，
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