空调课程设计

石家庄铁道大学四方学院课程设计

某宾馆舒适性空调设计

专 业 建筑环境与设备工程 班 级 方0906-4 学 号 20095913 学生姓名 马二博 指导教师 李亚宁

完成时间：2012年11月22日

第一章 课程设计要求 ................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1宾馆使用要求： .............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2水暖电气方面资料： ...................................................................... 错误！未定义书签。 1.3设计内容： ...................................................................................... 错误！未定义书签。 1.4进度安排： ...................................................................................... 错误！未定义书签。 1.5参考资料： ...................................................................................... 错误！未定义书签。 第二章 工程概况 ........................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1工程概况 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2维护结构性能参数 .......................................................................... 错误！未定义书签。 第三章 设计原始资料 ................................................................................... 错误！未定义书签。

3.1 室外计算参数 ................................................................................. 错误！未定义书签。 3.2室内计算参数 .................................................................................. 错误！未定义书签。 第四章 负荷计算 ........................................................................................... 错误！未定义书签。

4.1负荷计算概述 .................................................................................. 错误！未定义书签。 4.2负荷详细计算 .................................................................................. 错误！未定义书签。

4.2.1维护结构冷负荷 .................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.2室内热源散热形成的冷负荷 ................................................ 错误！未定义书签。 4.2.3新风冷负荷 ............................................................................ 错误！未定义书签。 4.2.4 空调湿负荷 ........................................................................... 错误！未定义书签。 4.3空调负荷计算 .................................................................................. 错误！未定义书签。 第五章 设备选型 ........................................................................................... 错误！未定义书签。

5.1风机盘管的选型 .............................................................................. 错误！未定义书签。 5.2新风机组的选型 .............................................................................. 错误！未定义书签。 5.3送风、回风口的选型 ...................................................................... 错误！未定义书签。 第六章 空调系统的水力计算 ....................................................................... 错误！未定义书签。

6.1概述 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 6.2水系统计算方法 .............................................................................. 错误！未定义书签。

6.2.1 通过负荷计算流量由下式计算： ....................................... 错误！未定义书签。 6.2.2 沿程阻力 ............................................................................... 错误！未定义书签。 6.2.3 局部压头损失 ....................................................................... 错误！未定义书签。 6.3 空调供回水管路的水力计算 ......................................................... 错误！未定义书签。 附录一 空调负荷计算结果 ........................................................................... 错误！未定义书签。

建筑物所有房间负荷统计 ............................................................. 错误！未定义书签。

附录二 水管路水利计算表 ........................................................................... 错误！未定义书签。

总供回水干管水力计算表 ............................................................. 错误！未定义书签。 立管信息表 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 立管水力计算表 ............................................................................. 错误！未定义书签。 系统最不利环路为公用立管1-楼层1-层内系统1-环路22 ..... 错误！未定义书签。

附录二 水管路水利计算表 ........................................................................... 错误！未定义书签。 附录三 风管路水利计算表 ........................................................................................................... 14 设计总结 ......................................................................................................................................... 16

第一章 课程设计要求

题目：某宾馆舒适性空调设计 建筑资料：见平面图

1.1宾馆使用要求：

冬夏过渡季室内空气要求符合我国有关设计规范技术措施要求。 空调系统必须提供足够的新鲜空气量。

1.2水暖电气方面资料：

室内采光采用荧光灯，5W/M2 。 室内设备发热为15 W/M2。 除人体散湿外，无其他湿源。 各房间人员数量见建筑平面图。

楼内提供冷冻水源（7℃~12℃）、三相380V交流电源和管井。

1.3设计内容：

1.确定室内、外计算参数；

(1)查阅有关手册确定夏季室内外计算温度、湿度 (2)确定房间新风量 2.计算房间的冷负荷； (1)围护结构冷负荷 (2)人员、照明、设备冷负荷 (3)新风冷负荷 3.确定空调方案；

选用风机盘管家独立新风系统

4选择风机盘管、新风机型号，布置设备；

5进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径；

6绘制空调系统平面布置图；

7编制设计计算说明书

(1)内容包括：封面；目录；设计任务书；设计参数的选择及设计计算的依据、计算过程及计算结果；方案的比较及最终确定的方案优、缺点说明；以及参考书目、参考资料等。

(2)书写字体要求认真、整洁，用纸要统一。

1.4进度安排：

熟悉设计任务、收集有关资料 0.5天 空调负荷计算 0.5天 设计方案选择 1.天 水、风系统水力计算 0.5天 绘制施工图 2.0天 编制说明书及修改设计 0.5天

1.5参考资料：

1：《空气调节设计手册》 （第二版）电子工业部第十设院主编 中国建筑工业出版社 1995

2：《实用供热空调设计手册》（第二版）陆耀庆编 中国建筑工业出版社 3：《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ50019-2003） 4：《采暖通风与空气调节制图标准》（GB/T50114-2001）

5：〖05N4通风与空调工程通用图集〗华北地区建筑设计标准办公室编 6：有关设备的产品样本

注：有关设计数据、规范、产品样本等可登陆“网易暖通——www.co188.com”等下载

第二章 工程概况

2.1工程概况

2

m本建筑位于石家庄市，本课程设计只计算标准层，总建筑面积769.38，

一楼层。

标准层为豪华客房，值班室，客房，水暖房，楼梯间等。

2.2维护结构性能参数

外墙材料：技术措施外墙结构，砖墙35-240-4，夏季外传热系数为

2 2

0.5W/m⋅c，传热衰减0.13，传热延迟10.9h；玻璃幕，传热系数3.01W/m⋅c，传热衰减0.99。传热延迟10.9h。

2

内墙材料：混凝土加气，传热系数0.68W/m⋅c，传热衰减0.28。传热延

迟10.8h。

2

外窗材料：单层塑钢窗，传热系数4.7W/m⋅c，传热衰减0.3。传热延迟

1h。

2

内门材料：高级木门，传热系数2.52W/m⋅c，传热衰减0.4。传热延迟

1h

建筑维护结构参数性能如下所示：

第三章 设计原始资料

3.1 室外计算参数

石家庄：纬度 38°03′，夏季空调大气透明度等级 4

︒

夏季：空调室外干球温度35.10C

︒

空调室外湿球温度26.60C

︒

空调日平均温度29.70C

大气压为99560.00Pa

3.2室内计算参数

3mC室内温度：26，湿度为60%，新风量50/h⋅人

︒

第四章 负荷计算

4.1负荷计算概述

设计过程中对典型设计日的逐时负荷计算进行了详细的手酸，作为末端设备选型的依据，在保证各功能用房的舒适性的前提下，力求节能。本负荷计算采用的为谐波反应法，利用室内外的温差传热，计算出房间所需的冷负荷。

4.2负荷详细计算

4.2.1维护结构冷负荷

（1）外墙冷负荷

当外墙或屋顶的衰减系数β

（2）外窗冷负荷

该冷负荷可分为两部分，顺便导热冷负荷和日射得热冷负荷 瞬变导热冷负荷： Qτ=KF∆tτ

︒

式中 ∆tτ——计算时刻下的负荷温差，c

2

K —— 维护结构传热系数，W/m⋅K 2

F——外墙面积，m

日射得热冷负荷

当外窗只有内遮阳设施时

Qτ=FCSCaCnJwτ

式中 Jwτ——计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡； F—— 外窗面积（包括窗框，即为窗的墙洞面积）㎡； Ca ——窗的有效面积系数； Cs ——窗玻璃的遮挡系数；

Cn ——窗内遮阳设施的遮阳系数；

（3）内维护结构冷负荷 内维护结构引起的冷负荷

当邻室有一定的发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内维护结构的温差传热负荷，可按下式计算：

Q=KF(twp+∆t1s-tn)

式中 Q——稳态冷负荷，W

tWP——夏季空气调节室外计算日平均温度，︒

c

tn——夏季空气调节室内计算温度，︒

c ∆t1s——邻室温升，可根据邻室散热强度，︒

c

4.2.2室内热源散热形成的冷负荷

（1）照明散热形成的冷负荷

白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 Q=1.2n1NXτ-T

式中 N—— 照明设备的安装功率，kW； n1——同时使用系数，一般为0.5-0.8； T ——开灯时刻，点钟；

τ-T—— 从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h； Xτ-T—— τ-T时间照明散热的冷负荷系数。

（2）设备散热形成的冷负荷

热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算： Qτ=qsXτ-T

式中 T—— 热源投入使用的时刻，点钟；

τ-T—— 从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，ｈ；Xτ-T—— τ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数；

（3）人体散热形成的冷负荷

人体显热散热形成的计算时刻冷负荷QXτ，按下式计算： QXτ=nq1CclrCr 式中 Cr ——群体系数；

n ——计算时刻空调房间内的总人数； q1——名成年男子小时显热散热量，W；

Cclr 人体显热散热冷负荷系数。

4.2.3新风冷负荷

新风Gw进入系统时的焓为iw，这部分冷量称为新风冷负荷，可按下式计算：

Q=mdGw(iw-in)/3.6

q

式中 md——夏季空调室外计算干球温度下的空气密度

3

Gw——新风量，m/h

iw——夏季室外计算参数时的焓值，KJ/Kg

in——室内空气的焓值，KJ/Kg 4.2.4 空调湿负荷

空调湿负荷包括新风湿负荷和人体湿负荷

人体湿负荷按下式计算： Q=ϕnq2

式中 q2——一名成年男子小时潜热散热量，W ϕ——群体系数

新风湿负荷按下式使计算：

Q=mdGw(dw-dn)⨯0.001

q

式中： md——夏季空调室外计算干球温度下的空气密度

3

Gw——新风量，m/h

dw——夏季空调房间室外计算参数时的含湿量，g/Kg

dn——室内空气的含湿量，g/Kg

4.3空调负荷计算

空调负荷计算结果如下表，详细结果见附录一

第五章 设备选型

5.1风机盘管的选型

风机盘管空调系统与诱导式空调系统在中央空调系统中分类同属于半集中式空调系统。

并均作为该系统的末端装置，分设在各个空调房间中。风机盘管灵活性大，节能效果好，各

房间自行调节需求，盘管可冬夏兼用，使用寿命较长。

风机盘管有立式、卧式、吊顶式、卡式等结构，根据实际房间情况可进行明装或暗装，

并进行相关冷媒水系统的选择。

针对本工程，风机盘管统一采用两管制冷媒水系统，依照房间功能的不同，相应选择卧

式暗装风机盘管。根据各房间的冷量、风量及中档风速选型原则作为参考来

选择风机盘管型号，具体选型结果如下：

5.2新风机组的选型

对于风机盘管加独立新风系统，每个半集中系统负责的空调区域都应设置新风机组，新

风机组的选择主要根据风量及新风负荷选取。

夏季某一空调区域的新风负荷等于各个房间的新风负荷相加再减去排风热回收的冷量，

得新风机组实际处理的空调负荷：

Q=∑Qi-Gcptw-tw1

式中： ∑QI——某空调区域的各个房间的总新风负荷,W；

G —某空调区域的各个房间的总新风量,kg/s； cp

—空气的比容， J/（kg·℃）； tw—夏季室外空气干球温度，℃；

tw1—新风经过排风热回收后的空气干球温度，℃。

5.3送风、回风口的选型

根据风机盘管的尺寸进行选择，如下： 送风：侧送风口（单线），安装高度2.6m， 回风：门铰式回风百叶，安装高度2.6m

第六章 空调系统的水力计算

6.1概述

暖通空调工程经常采用冷热水系统作为介质，通过水系统将冷热源产生的冷热量输送给空气处理设备，然后送到室内。空调水系统由冷热源（主机）、输配系统（水泵、供回水管道及附件）和末端设备（空气处理器）三部分组成。正确合理地设计空调水系统是保证整个空调系统正常运行的重要条件。结合本工程的实际性，拟采用二管制复合二次泵变流量系统。

6.2水系统计算方法

水管管道的水力计算是在系统和设备布置，管道材料、各支管的位置和水量均已确定的

基础上进行的。其主要目的是，确定各段的管径（或断面尺寸）和阻力，保证系统内达到要

求的水量分配。最后确定水泵的型号和动力消耗。管道水力计算方法有假定流速法、压损平

均法和静压复得法等几种，前最常用的是假定流速法。 计算步骤基本如下：

1）.通过管道供回水温度和房间负荷计算出管道流量。 2）.通过假定供回水管的流速就可以求出供回水管的管径。 3.）通过以上参数选择最不利管路进行阻力计算。 6.2.1 通过负荷计算流量由下式计算：

L=Q/c（）pt进-t出

式中：c——水的比热，4.2kJ/kg；

ρ——水的密度，1000kg/m3；

t进、t出——空调机组进出水温度。t进=7℃， t出=12℃； 6.2.2 沿程阻力Hf（Pa）可按下式计算：

Hf = L× Rm

式中：Hf ——沿程阻力, Pa；

L——管道长度，m；

Rm——管道单位长度摩擦阻力，Pa/m。

6.2.3 局部压头损失

∆Pj

（Pa）可按下式计算：

∆Pjξν2ρ/2

=

式中：ξ——管件的局部阻力系数。

6.3 空调供回水管路的水力计算

空调供回水管路的水力计算包括冷热源侧的管路的水力计算和用户侧的水力计算。

水力计算草图如下图所示：

附录一 空调负荷计算结果

附录二 水管路水利计算表

总供回水干管水力计算表

立管信息表

立管水力计算表

系统最不利环路为公用立管1-楼层1-层内系统1-环路22。

附录二 水管路水利计算表

附录三 风管路水利计算表

设计总结

课程设计是学生必备的实践教学环节。通过课程设计训练，我在《空气调节》理论知识、认识实习、身缠实习的基础上，综合专业及CAD制图等理论知识，了解到制冷设计过程，增长了处理实际问题的能力，强化了工程意识的训练。

通过这一次的课程设计，我不仅仅学到了专业知识，更使我懂得如何做事。其实每一次的课程设计都是在教会我怎么样做事情，它告诉我完成一件事情，光靠团队的人数是没有任何优势的，关键在于团队之中是否有优秀的骨干去引领这个团队完成这件事情。但可惜的是，每次都没有，而本来并不优秀也不是骨干的我无奈成为了矮子军里的姚明，我只好在无限的感慨中奋力完成课程报告。

经过一周的努力，我基本完成了此次课程设计的任务。在此过程，我得到很多课本所没有的知识，因为我碰到很多问题，特别是一些工程实践的问题，通过查资料和老师的帮助，得到很好的解决。同时，预祝自己可以顺利通过老师的考核，得到老师的肯定。