整理暖通空调设计文档格式.docx

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①上海：

夏季空调室外计算干球温度：

34℃，夏季空调室外计算湿球温度：

28.3℃，

冬季空调室外计算干球温度：

-4℃，冬季空调室外计算相对湿度：

73%；

②南京：

35.2℃，夏季空调室外计算湿球温度：

28.5℃，

-6℃，冬季空调室外计算相对湿度：

81%；

③扬州：

32.8℃，夏季空调室外计算湿球温度：

④无锡：

33.4℃，夏季空调室外计算湿球温度：

28.4℃，

74%；

⑤南通：

32.9℃，夏季空调室外计算湿球温度：

28.7℃，

-5℃，冬季空调室外计算相对湿度：

76%；

⑥镇江：

33.9℃，夏季空调室外计算湿球温度：

27.7℃，

69%；

⑦苏州：

34.1℃，夏季空调室外计算湿球温度：

28.6℃，

⑧杭州：

35.7℃，夏季空调室外计算湿球温度：

77%；

（注：

1班：

序号1—12用①、13—24用②、25—36用③、37—47用④；

2班：

序号1—12用⑤、13—24用⑥、25—36用⑦、37—47用⑧）

8.城市热网提供0.8MPa的蒸汽。

四、设计任务与内容：

1、收集相关资料，查阅相关规范，并熟悉规范条文。

2、根据工程实际情况，通过简单的技术经济比较，优选一个方案进行设计。

3、完成（×

）市某校学生公寓楼暖通空调设计，具体包括：

（1）空调负荷的计算；

（2）空调方案、冷热源方案的比较及选择；

（3）空调风系统的设计及计算；

（4）空调水系统的设计及计算；

（5）空调冷热源机房设计；

（6）通风系统的设计；

（7）室内温、湿度控制方案，空调系统的运行调节方案的选择。

4、撰写设计计算说明书。

5、绘图：

各层通风空调（风、水）平面图，空调水系统原理图。

空调风系统图（选做），空调水系统图（选做）风机盘管安装详图（选做）。

注：

1班序号1—12完成1＃楼⑴—⒁轴线的设计，序号13—24完成4＃楼设计,序号25—36完成1＃楼（13）—（26）—（1ˊ）—（6ˊ）轴线的设计,序号37—47完成1＃楼（Bˊ）—（Hˊ）—（27）—（35）轴线的设计

序号1—12完成2＃楼

（1）—（13）—（1ˊ）—（6ˊ）轴线的设计,序号13—24完成2＃楼（Bˊ）—（Hˊ）—（14）—（22）轴线的设计,序号25—36完成3＃楼

（1）—（9）—（1ˊ）—（6ˊ）轴线的设计,序号37—47完成3＃楼（Bˊ）—（Hˊ）—（10）—（17）轴线的设计

一、设计项目概况…………………………………………………………………………6

二、夏季冬季空调冷、热、湿复荷计算…………………………………………………7

（一）夏季室内冷负荷的组成…………………………………………………………..7

（二）夏季新风冷负荷计算…………………………………………………………….8

（三）夏季湿负荷计算…………………………………………………………………9

（四）夏季冷、湿负荷汇总…………………………………………………………….9

（五）冬季室内冷负荷的组成………………………………………………………….9

（六）冬季新风冷负荷计算……………………………………………………………10

（七）冬季湿负荷计算………………………………………………………………...11

（八）冬季冷、湿负荷汇总……………………………………………………………11

（九）建筑物总冷、热负荷汇总空调冷热源设备需要提供的总供冷量和总供热量…………………………………………………………………………….11

三、空调冷热源方案的比较与确定……………………………………………………12

（一）冷热源方案的比较与选择………………………………………………………12

（二）空调系统形式的选择…………………………………………………………...13

（三）新风系统的功能与划分…………………………………………………………15

（四）房间中的新风供给方式的比较与确定…………………………………………...16

（五）室内气流分布方式比较与确定,送回风口形式的确定…………………………………16

（六）空调水系统形式的选择和水系统的划分…………………………………………17

（七）管道、设备、风口等布置方案……………………………………………………17

4、空调风系统的设计…………………………………………………………………19

（一）空气处理设备的选型……………………………………………………………19

（二）室内气流分布计算………………………………………………………………20

（三）新风系统的水力计算……………………………………………………………21

五、空调水系统的设计计算……………………………………………………………24

（一）布置空调循环水管、冷凝水管，画出水力计算草图…………………………………24

（二）确定各管径水流量………………………………………………………………………25

（三）空调凝水管管径大小的确定……………………………………………………………25

六、冷热源机房的设计…………………………………………………………………25

七、通风系统的设计……………………………………………………………………25

八、室内温湿度控制方案………………………………………………………………26

（一）风机盘管的控制方案…………………………………………………………...26

（二）新风系统的控制方案……………………………………………………………27

（三）变流量系统的运行调节…………………………………………………………28

九、管路及设备保温…………………………………………………………………….28

十、个人小结……………………………………………………………………………28

十一、参考文献…………………………………………………………………………29

十二、图纸目录…………………………………………………………………………29

一、设计项目概况

设计上海市某所中学学生公寓楼，地点上海夏季空调室外计算干球温度：

28.3℃，冬季空调室外计算干球温度：

73%。

标准间夏季空调总冷负荷指标为100W/m2，冬季总热负荷指标为70W/m2；

.每标准间公寓的卫生间设有卫生间排风，其排风量按换气次数取9次/h计算；

维持空调室内正压按0.6次/h计算。

tR=26℃φR=55%；

tR=19℃φR≥60%。

下图为单个学生公寓

层高为3.5m，卫生间的吊顶为1m。

二、夏季冬季空调冷、热、湿复荷计算

（一）夏季室内冷负荷的组成

夏季空调室内冷负荷的构成包括：

建筑围护结构的冷负荷和室内热源散热形成的冷负荷

1．建筑围护结构的冷负荷：

夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。

包括：

（1）通过外墙和屋面瞬时传热而形成的冷负荷

在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的逐时冷负荷可按下式计算：

Qc（τ）=Ak（tc（τ）－tR）

A——外墙或屋面的面积

k——外墙、屋面的传热系数

tR——室内气温

tc（τ）——τ时刻冷负荷计算温度

（2）通过外窗内外温差的瞬时传热和透过窗玻璃的日射得热而形成的冷负荷

透过玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

Qc（τ）=CwkwAw（tc（τ）+td－tR）

Cw—窗框不同，传热系数修正值

kw—窗玻璃的传热系数

tc（τ）—外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值

td—地点修正

2．室内热源（工艺设备、人体、照明等）散热形成的冷负荷，

设备、照明、人体散热中均有辐射换热形式的显热得热，转化为冷负荷时，会有延迟和衰减，采用相应的冷负荷系数

（1）照明散热形成的冷负荷

白炽灯Qc（τ）=1000NCLQ

荧光灯Qc（τ）=1000Nnn2CLQ

CLQ——照明散热冷负荷系数。

与开始使用时间和连续使用时间有关，与建筑热工特性有关。

N——灯具功率KW

n1——镇流器消耗功率系数明装n1=1.2，暗装在非空调区n1=1.0

n2——灯罩隔热系数有通风孔：

n2=0.5～0.6，

无通风孔：

n2=0.6～0.8

无灯罩：

n2=1.0

（2）人体散热形成的冷负荷

a.人体显热散热形成的冷负荷Qc（τ）=qsnφCLQ

b.人体显热散热形成的冷负荷Qc=qlnφ

Qc（τ）—人体显热散热形成的逐时冷负荷

Qc—人体潜热散热形成的冷负荷，稳态值

qs、ql—成年男子显热、潜热散热量

n—室内总人数

CLQ——显热散热冷负荷系数

φ—群集系数

3.渗透风耗冷量的考虑

（二）夏季新风冷负荷计算

为了维持室内卫生等要求，向室内送入一定量的新风，同时也排走同样数量的空气，冬、夏室内外空气的焓值不同，温度不同，因提供新风而需的加热量或冷量为新风负荷。

夏季新风冷负荷Qho=M0（h0－hR）

M0—新风量（kg/s）ho—室外空气的焓（kJ/kg），hR—室内空气的焓（kJ/kg）

1.各房间最小新风量的确定

（1）卫生要求：

即按规范规定需要的最小新风量为：

标准间30m3/h·

人。

最小新风量MO1=30m3/h·

人*4=120m3/h

（2）补偿局部排风及保持室内正压要求（要求室内正压维持9.8Pa）：

标准间的局部排风量按各卫生间换气次数5-10次/h计算；

维持空调室内正压按各房间换气次数0.5-0.7次/h计算；

每标准间公寓的卫生间设有卫生间排风，其排风量按换气次数取9次/h计算；

维持空调室内正压按0.6次/h计算.

Mo2=9*1.4*2.7*2.5+0.6*（3.4*3.5*9-1.4*2.7*3.5）=141.4m3/h

（3）各房间最小新风量取①和②两者中的最大值。

因MO1<

Mo2,则取Mo2=141.4m3/h

2.各房间新风冷负荷的计算。

查表可得ho=91kj/kg，hR=55kj/kg

夏季新风冷负荷：

Q新=Mo（ho-hR）=141.4×

1.2×

（91-55）/3600=1.7kw

（三）夏季湿负荷计算

各房人员的散湿量为MW=0.278nφy×

10-6=0.278×

4×

0.93×

109×

10-6=0.133g/s

（四）夏季冷、湿负荷汇总

按建筑物空调房间面积估算各房间的冷负荷，即按冷负荷指标90-110W/m2计算各房间瞬时综合总冷负荷。

取冷负荷指标为100W/m2，则

Qc.l=100W/m2*10.65*3.4=3.621kw

（五）冬季室内冷负荷的组成

1．围护结构的基本耗热量（墙、吊顶、门、窗、地面）

围护结构的基本耗热量按下式计算：

式中

——j部分围护结构的基本耗热量，W；

——j部分围护结构的表面积，m²

；

——j部分围护结构的传热系数，W/（m²

·

℃）；

——冬季室内计算温度，℃；

——采暖室外计算温度，℃；

——围护结构的温差修正系数。

但是，在已知冷侧温度或用热平衡法能计算出冷侧温度时，可直接用冷侧温度代人，不在进行a值修正

附加耗热量（考虑朝向、风力及高度等修正）

围护结构附加耗热量

（1）朝向修正率

不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；

同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。

因此，《规范》规定对不同的垂直外围护结构进行修正。

其修正率为：

北、东北、西北朝向：

0～10%；

东、西朝向：

-5%；

东南、西南朝向：

-10%～-15%；

南向：

-15%～30%。

选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。

冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率宜采用-10%～0，其他朝向可不修正。

（2）风力附加率

在《规范》中明确规定：

在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加5%～10%。

（3）外门附加率

为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘上按表中查出的相应附加率。

阳台门不应考虑外门附加率。

（4）高度附加率

由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。

因此规定：

当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间净高超过4m时，每增加1m，附加率为2%，但最大附加率不超过15%。

注意，高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量（进行风力、朝向、外门修正之后的耗热量）的总和上。

3.冷风渗透耗热量（空调室内正压，一般不考虑）

由于缝隙宽度不一，风向、风速和频率不一，因此由门窗缝隙渗入的冷空气量很难准确计算。

《规范》推荐，对于多层和高层民用建筑，可按下式计算门窗缝隙渗入冷空气的耗热量：

——为加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量，W；

——渗透冷空气量，m³

/h，可按《规范》附录D中给出的公式计算，对多层建筑可按换气次数法计算；

——采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；

——空气定压比热，

=1kJ/（kg·

——采暖室外计算温度，℃。

（六）冬季新风热负荷的计算

各房间最小新风量同夏季Mo=141.4m3/h，新风热负荷的计算：

Qh.0=M0cp（tR-t0）=1.2*1.005*[9-（-4）]*141.4/3600=1.09kw

式中Qh，0—空调新风热负荷，kw:

Cp—空气的定压比热，kJ/（kg﹒℃）；

t0—冬季空调室外空气计算温度，℃；

tR—冬季空调室内空气计算温度，℃。

具体过程见计算附录

新风热负荷:

Qh，0=M0cp（tR-t0）=1.2*1.005*[9-（-4）]*141.4/3600=1.09kw

（七）各房间冬季湿负荷的计算

同夏季,MW=0.278nφy×

（八）各房间热、湿负荷汇总

同样因为时间关系，本课程设计略去室内热负荷的计算过程，按建筑物空调房间面积估算各房间的热负荷，即按热负荷指标60-80W/m2计算各房间的总热负荷。

取热负荷指标70W/m2，则

Qh.l=70W/m2*10.65*3.4=1.09kw

（九）建筑物总冷、热负荷汇总及空调冷热源设备需要提供的总供冷量和总供热量

-

1、建筑物的总冷、热负荷为各房间所得负荷相加；

2、空调冷热源设备需要提供的总供冷量和总供热量应以建筑物总冷、热负荷为基础，加上：

（1）通风机机械能转变为热量、风管温升（或温降）漏风等引起的附加冷（热）负荷，风系统的冷（热）量附加，以附加系数K1表示，一般取：

制冷：

K1=5%-10%，制热：

K1=3%-6%。

（2）水泵机械能转变为热量、冷冻水管温升（热水管温降）等引起的附加冷（热）负荷（即：

简洁制冷系统的冷损失），简言之：

水系统的冷量附加，以附加系数K2表示，一般取：

k2=7%-15%,制热：

K2=5%-10%

（3）计算空调冷源设备需要提供的总供冷量时，要考虑同时使用系数（因冷指标的是基于夏季冷负荷得到的，而夏季冷负荷计算采用的动态是动态算法）以同时使用系数K3表示，一般取：

K3=70%-90%；

计算空调热源设备需要提供的总供冷热量时，不需要考虑同时使用系数（因热指标的是基于冬季热负荷得到的，而冬季热负荷计算采用的是稳态算法）

（4）因本工程为舒适型空调的类型，空调风系统夏季应采用最大送风温差送风，即：

应直接采用机器露点送风，而不应采用再热式系统，故不需要考虑再热冷负荷。

即:

Q冷=（1+k1）（1+k2）k3QCQ热=k1k2Qh

以此数据作为选择空调冷热源容量的大小，不应另作附加。

计算部分：

夏季取k1=7%，k2=10%，k3=80%。

冬季k1=5%，k2=8%，每层11个宿舍及n=11。

Q冷=（1+k1）（1+k2）k3QC*n=37.50kw

Q热=（1+k1）（1+k2）Qh*n=31.62kw

空调冷,热,湿负荷计算结果:

季节

各房间最小新风量m3/h

各房间新风冷/热负荷kw

各房间湿负荷g/s

冷/热负荷汇总kw

每层总冷/热负荷kw

夏季

141.4

1.70

0.113

3.62

37.50

冬季

1.09

2.53

31.62

三、空调方案、冷热源方案打的比较和确定

（一）冷热源方案的比较及选择

1.常用的空调冷热源的组合形式机器特点的比较。

主要比较：

（1）压缩式冷水机组加汽—水热交换器组合（冷水机组夏季提7℃冷水，冬季城市热网蒸汽作热媒，加热空调末端50℃的回水，升至60℃再送至末端，如此循环）

压缩式制冷是电力驱动的以消耗机械能作为补偿，利用液体气化的吸热效应实现制冷的。

制冷系统主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要设备组成，并用管道相连接，构成一个封闭的循环系统。

（2）蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组加汽—水热交换器组合（冬夏季需要的热源均来自城市热网的蒸汽，溴冷机夏季提供7℃冷水，特别注意：

溴冷机COP值比电制冷机低，节电不节能）

溴化锂吸收式制冷装置，是利用溴化锂水溶液具有在常温下强烈地吸收水蒸气，在高温下又能将所吸收的水分释放出来的特性，以及水在真空状态下蒸发时，具有较低的蒸发温度来实现制冷的。

吸收式制冷装置的优点是设备简单、造价低廉、其工质对大气环境无害，而且可以利用工业余热作为发生器热源，能耗较低，但热能利用系数比较小

（3）空气源热泵型冷热水机组，以空气作为低位热源来吸收热量的热泵称为空气源热泵（AirSourceHeatPump）。

空气源热泵的主要系统形式：

①空气-空气热泵

②空气-水热泵

空气-空气热泵（冷剂式系统）在住宅、商店、学校、写字间等小型建筑物中应用十分广泛。

2.本工程空调冷热源形式的确定

根据本工程的实际情况,选用压缩式冷水机组。

3.本工程空调冷热源容量大小的确定

本宿舍楼共五层，由之前的计算结果可得每层楼的总冷量为37.50kw，总热量为31.62

冷热源需承担的总冷量:

QC=37.50*5=187.5kw

冷热源需承担的总热量:

QH=31.62*5=157.18kw

（二）空调系统形式的选择

主要比较全空气系统、空气-水系统和冷剂式系统（特别强调：

新风供给难以实现，卫生要求难保证，P186VRV也难解决新风问题，代价大）的优缺点机器适用的场合，结合本工程世纪，确定个房间的空调方式

1.全空气系统：

全空气系统是完全由空气来担负房间的冷热负荷的系统。

一个全空气空调系统通过输送冷空气向房间提供显热冷量和潜热冷量，灬输送热空气向房间提供热量，对空气的冷却、去湿或加热、加湿处理完全由集中于空调机房内的空气处理机组来完成，在房间内不再进行补充冷却；

而对输送到房间内空气的加热可在空调机房内完成，也可在各房间内完成。

全空气空调系统的空气处理基本上集中于空调机房内完成，因此常称为集中空调系统。

系统形式的选择：

（1）全空气系统在机房内对空气进行集中处理，空气处理机组有多种处理功能和较强处理能力，尤其是较强的除湿能力。

全空气处理系统的空气处理设备集中于机房内，维修方便，且不影响空调房间的使用，因此全空气系统也适用于房间装修高级、常年使用的房间。

但是全空气系统有较大的风管及需要空调机房，再建筑层高低、建筑面积紧张的场所，它的应用受到了限制。

（2）高大空间的场所选用空气定风量系统。

为使房间内温度均匀，需要有一定的送风量，应采用全空气系统中的定风量系统。

（3）一个系统有多个房间或区域，各房间的负荷层次不齐，运行时间不完全相同，且各自有不同要求，应选用全空气系统中的变风量系统、空气-水风机盘管系统、空气-水诱导器系统。

（4）一个系统有多个房间，又需要避免各房间污染互相传播时，如医院病房的空调系统，应采用空气-水风机盘管系统。

（5）旧建筑加装空调系统，比较适宜的系统是空气-水系统；

一般不采用全空气集中空调系统

2.空气-水系统：

是由空气和水共同承担空调房间冷、热负荷的系统，除了向房间内送入经处理的空气外，还在房间内设有以水作介质的末端设备对室内空气进行冷却或加热。

a.空气-水风机管系统与全空气系统相比的优点是：

（1）各房目的温度可独立调节；

当房间不需要空调时，可关闭风机盘管（关闭风机），节约能源和运行费用。

（2）各房间的空气互不串通，避免交叉污染，

（3）风、水系统占用建筑空间小，机房面积小，其原因是新风系统风量小，一般仅为全空气系统的15%~30%；

水的密度比空气的大，输送同样能量时水的容积流量不到空气流量的千分之一，水管比风管小得多。

（4）水、空气的输送能耗比全空气系统小，原因同上。

b.它的缺点是：

（1）末端设备多且分散，运行维护工作量大。

（2）风机盘管运行时有噪声。

（3）对空气中悬浮颗粒的净化能力、陈湿能力和对湿度的控制能力比全空气系