暖通空调课程设计计算说明书

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暖 通 空 调

课 程 设 计 说 明 书

题 目： 教学综合楼

班 级： 11级建环2班

姓 名： 付茂光

学 号： ********

指导教师： **

成 绩：

山东农业大学水利土木工程学院 2

目录

一、设计原始资料 ................................. 3

二、设计内容 ..................................... 3

三、夏季冷负荷计算设计 ........................... 3

四、空调方式的确定 ............................... 4

1、空调系统的分类 ............................. 4

五、风系统设计过程 ............................... 5

1、送风状态点的确定 ........................... 5

2、送风量的确定 ............................... 6

3、空调机组选型 ............................... 7

4、风管设计 ................................... 7

5风口及气流组织设计 ........................... 8

六、防、排烟设计 ................................. 9

参考文献 ......................................... 9 3 一、设计原始资料

1、图纸：某教学综合楼平面图（包括：首层平面图、标准层平面图、顶层平面图）

2、气象参数（济南市）

室外气象参数：

冬季：空调计算干球温度-7.7 ℃

最冷月平均相对湿度53%

风速2.9m/s

大气压力101.91KPa

夏季：室外干球温度34.7 ℃

最热月平均相对湿度61%

风速2.8m/s

大气压力99.79KPa

室内设计参数：

冬季：温度20℃ 相对湿度60%

夏季：温度26℃ 相对湿度60%

二、设计内容

空调工程设计内容包括：

1）收集设计资料，确定设计参数；

2）计算冷、热负荷；

3）选择空调系统方案；

4）设计室内气流组织形式；

5）设计水系统；

6）选择设备；

7）布置机房及附属设备。

三、夏季冷负荷计算设计

选去具有代表性的楼层代表性房间进行详细计算，其他相似房间直接取用以上计算数据。选下面以1001普通教室为例进行计算：

基本状况：1、外墙采用250mm厚加气混凝土，传热系数K＝0.47W/（•2mK）

2、外窗为双层中空玻璃， 传热系数K＝2.6W/（•2mK）

3、内墙：邻室温度相同不考虑，走廊考虑5℃温差

4、室内压力稍大于室外大气压力

5、室内照明：荧光灯明装，200W，开灯时间为8：00~20:00

6、空调设计运行时间24小时

现在分别计算各项冷负荷。

(1)外墙的逐时冷负荷。屋顶雨外墙的冷负荷用（1.1）计算

'()()()ccRQAKtt （W） （1.1） 4 其中修正后的瞬时冷负荷计算温度用式（1.2）计算

'()()()ccdtttkk （1.2）

由题意，以上参数都采用济南地区的特定条件，则有：k＝0.98，k＝0.94。

（2）外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷

在室内外温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式计算：

()()()cwwcRQKAtt

对于要进行地点修正的时候，修正值 dt可从附录中查得，公式相应变化成：

()()()cwwwcdRQcKAttt

（3）照明散热形成的冷负荷

荧光灯 ()121000cLQQnnNC

(4) 人体散热形成的冷负荷

人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件（湿、湿度等）等多种因素有关。

（5）透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法

maxwsijLQQCACCDC

（6）新风负荷及新风湿负荷

新风量为没人每小时14m3

空气密度：1.2 kg/m3

新风负荷：

Q = ma×(h0-hR)

新风湿负荷：

D=m*(d0-dR) ×0.001

1001普通教室冷负荷计算详见附表1，热负荷详见附表2

热负荷计算步骤同冷负荷计算步骤

四、空调方式的确定

1、空调系统的分类

(一)集中式空调系统

全部设备都设置在空调机房内。它服务面积大，处理的空气量多，技术上比较容易实现。

一次回风系统：空气处理流程简单，操作管理方便，但有冷热量抵消的现象，使系统的经济性有所降低。

二次回风系统：节省再热冷负荷的再热量，但机器露点较低，使运转效率下降。 5 （二）半集中式空调系统

风机盘管系统：

1、墙洞引入新风的方式：保证新风量要求，但风机盘管适应新风负荷的变化比较困难，且新风口还会破坏建筑立面。

2、独立新风系统：新风系统可承担部分冷负荷，在过度季节可独立使用新风系统，比较节能。但初投入较大。

2、空调方式的确定

考虑到此建筑物以大面积房间为主，又综合各个空调系统的形式，最终决定采用全空气系统一次回风的系统形式。

五、风系统设计过程

1、送风状态点的确定

已知夏季空调室外计算干球温度为34.7C和湿球温度为28oC，由此查

i－d图可知道iw＝90.9kJ/kg，dw＝21.8g/kg。由室内温度26oC以及相对湿度60％，查i－d图可知iN＝59kJ/kg，dN＝12.8g/kg。

热湿比为：

NONOiiddQε=W （7－1）

各房间按机器露点送风，由于各层的基本情况相差甚小，取相同的送风状态点。计算结果如下表所示。

表 房间热湿比计算表

房间类型

（单间） 冷负荷(kW) 房间湿负荷(kg/h) 热湿比(kJ/kg)

1001 9.03 5.74 5663.4

1003 1.39 0.66 7581.8

1004 18.13 13.29 4911.1

采用全空气系统，为一次回风系统，回风与新风混合处理到机器露点后机器按露点送风。其i－d图为如下： 6

图 一次回风系统空气处理过程

根据过室内状态点N的热湿比线以及相对湿度线ψ＝90％可得出各房间的送风状态点L（O）参数。

2、送风量的确定

1）．各房间送风量的确定

根据下式确定各房间的送风量：

NOQGii （7－2）

计算结果如下表：

空调房间送风量计算表

房间类型

（单间） 冷负荷Q(kW) 室内焓值iN

(kJ/kg) 送风点焓值iO(kJ/kg) 焓差iN－iO 送风量G（ m3/h）

1001 9.03 59 35.1 37.9 1134.9

1003 1.39 59 44.9 26.1 295.3

1004 18.13 59 27.2 53.1 1707.8 7

空调新风计算表

房间类型

（单间） 人数 新风量指标[m3/(h·p)] 新风质量流量（m3/h） 总送风量G(m3/h) 新风比 实际新风量(m3/h)

1001 35.6 14 498.4 1134.9 0.439 498.4

1003 4 14 56 295.3 0.379 56

1004 81.42 14 1139.88 1707.8 0.667 1139.88

注：按指标求出的新风量不能满足最小新风比10％时，实际新风量应按总送风量乘以最小新风比求得。

3、空调机组选型

综合考虑送风量和制冷量，本系统选用恒温恒湿空调机组ATC 2222，安装在空调机房内，具体系统流程图见图纸。经校核冬季所需送风量略大约夏季，冬季通过适当增大送风温差来调节送风量，以满足要求。

4、风管设计

1）风管水力计算

采用假定流速法，其具体步骤如下：

①绘制通风或空调系统轴测图，对个管段进行编号，标注长度和风量。

②确定合理的空气流速。

③根据各风管的风量和选择的流速确定个管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力。

④并联管路的阻力平衡。

⑤计算系统的总阻力。

⑥选择风机。

风机的选取由下列两个参数决定：

Pf=Kp×ΔP (Pa)

Lf=Kl×L (m³/h)

式中 Pf——风机的风压（Pa）；

Lf——风机的风量（m³/h）；

Kp——风机附加系数，一般的送排风系统Kp=1.15，除尘系统Kp=1.20；

Kl——风量附加系数，一般的送排风系统Kl=1.1，除尘系统Kl=1.15；

ΔP——系统的总阻力(Pa)；

L——系统的总风量（m³/h）。