1 环境与市政工程学院 课程设计说明书
题目： 空调课程设计 姓名： __学号：__ 专业：建筑环境与设备工程 班级:_09级1班_____
课 程 设 计 成 绩 栏 评阅成绩 比例（％） 答辩成绩 比例（％） 总评成绩 指导教师签名
2012年9月14日 2
目 录 1．设计目的………………………………………………………………2 2．设计原始资料…………………………………………………………2 2.1设计概况………………………………………………………………………2 2.2室外设计参数…………………………………………………………………2 2.3室内设计参数…………………………………………………………………2 2.4土建资料………………………………………………………………………3 3．空调方案………………………………………………………………3 4．空调负荷计算…………………………………………………………3 4.1夏季冷负荷计算………………………………………………………………3 4.2冬季热负荷计算………………………………………………………………8 4.3计算结果………………………………………………………………………9 5．风机盘管选型及计算………………………………………………10 6．水力计算………………………………...………………..…………10 6.1冷冻水水力计算………………………………………………………..........10 6.2冷凝水水力计算……………………………………………………………...11 7．气流组织……………………………………………………………..12 参考文献……………………………..………………………………....13 3
1. 设计目的 培养学生运用《通风与空气调节工程》课程学习中所掌握的理论和技术知识解决实际工程问题，进一步其提高设计计算、制图、使用设计参考资料和规范的能力。通过课程设计的训练，使学生掌握空调系统的设计原理和方法，巩固所学理论知识，并运用这些知识解决实际工程问题。 2. 设计原始资料 2.1设计概况 设计地点：沈阳市 设计题目 ：沈阳市中联建业别墅空气调节系统设计 建筑概况：沈阳市中联建业别墅共四层，各层层高均为3.3米，窗高1.8米。 2.2室外设计参数 按照《暖通空调规范实施手册》中规定的室外计算计算参数是按全年少数时间不保证室内室内温湿度标准而制定的，查得沈阳市室外设计参数（见表1-1）。 表1-1 室外设计参数 夏季空调室外干球温度 ℃ 夏季空调室外湿球温度 ℃ 夏季空调日平均温度 31.4 25.2 27.3 夏季室外平均风速（m/s) 夏季空调大气透明度等级 夏季大气压(Pa) 2.80 5 99850 采暖计算温度 ℃ 空调计算温度 ℃ 冬季平均风速 m/s 相对湿度% 大气压(Pa) -17 -20.6 2 69% 102333
2.3室内设计参数 按照《采暖通风与空气调节设计规范》的规定，对于舒适性空调，所有房间均采用表1-2所示室内设计参数。 表1-2 室内设计参数 温度 (℃) 相对湿度（%） 夏季 24 60 冬季 20 60 3. 空调方案 4
本建筑为沈阳市中联建业别墅，房间主要使用功能为卧室、起居、活动室等。空调方案若采用全部由集中空调机房输送处理后的空气进入建筑物去承担热湿负荷，虽然可行，空气品质也更好，但是需要专门的设备机房，而且风道庞大、占用房间吊顶空间也较大，会降低建筑物的使用层高，而影响建筑物整体的设计，因此考虑同时使用水系统以负担室内热湿负荷。针对本建筑的房间使用功能和使用时间，末端采用风机盘管的空调方案。风机盘管采用吊顶暗装带下回风箱型。 4. 空调负荷计算 空调负荷是指空调房间冷（热）负荷和湿负荷。空调房间冷（热）负荷、湿负荷是确定空调系统送风量及空调设备容量的基本依据。 室内冷热负荷、湿负荷的计算是以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。 4.1夏季冷负荷计算 空调房间的得热量由下列各项得热量组成： 1.通过围护结构传入室内的热量； 2.透过外窗进入室内的太阳辐射热量； 3.人体散热量； 4.照明散热量； 5.渗透空气带入室内的热量； 确定房间计算冷负荷时，应根据上述各项得热量的种类和性质，以及房间的蓄热特性，分别逐时计算，然后逐时叠加，找出综合最大值。 房间散湿量由下列各项散湿量构成： 1.人体散湿量； 2.渗透空气带入室内的湿量； 确定房间计算湿负荷时，应根据上述湿源的种类。选用不同的群集系数、负荷系数和同时使用系数，分别逐时计算，然后逐时叠加，找出综合最大值。 冷负荷计算依据和公式： 1.外墙和屋面传热冷负荷计算公式： 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算： Qτ=K·F·Δtτ-ξ 5
式中： F-计算面积，单位㎡； τ-计算时刻，点钟； τ-ξ-温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻；Δtτ-ξ-作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。 注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ-ξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。 当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时，可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷Qτ： Qpj=K·F·Δtpj 式中： Δtpj-负荷温差的日平均值，℃。 2.外窗的温差传热冷负荷 通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算： Qτ=a·K·F·Δtτ 式中： Δtτ-计算时刻下的负荷温差，℃； K-传热系数； a-窗框修正系数。 3.外窗太阳辐射冷负荷 透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算： a,当外窗无任何遮阳设施时： Qτ=F·Xg·Jwτ 式中： Xg-窗的构造修正系数； Jwτ-计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/㎡。 6
b,当外窗只有内遮阳设施时 Qτ=F·Xg·Xz·Jnτ 式中： Xz-内遮阳系数； Jnτ-计算时刻下，透过有内遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/㎡。 c,当外窗只有外遮阳板时 Qτ=[F1·Jwτ+(F-F1) ·Jwτ0] ·Xg 式中： F1-窗口受到太阳照射时的直射面积，㎡。 Jwτ0-计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/㎡。 4.内围护结构的传热冷负荷 a,相邻空间通风良好时 当相邻空间通风良好时，内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算： Q=K·F·(twp-tn) 式中： twp-夏季空气调节室外计算日平均温度，℃； 5.人体冷负荷 人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算： Qτ=φ·n·q1·Xτ-τ 式中： φ-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； τ-计算时刻，h； τ-人员进入空调区的时刻，h； τ-τ-从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h； Xτ-τ-τ-τ时刻人体显热散热的冷负荷系数 6.灯光冷负荷 7
照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算： 白炽灯散热形成的冷负荷: Qτ=n1·N·Xτ-τ 镇流器在空调区之外的荧光灯 Qτ=n1·N·Xτ-τ 镇流器装在空调区之内的荧光灯 Qτ=1.2·n1·N·Xτ-τ 暗装在空调房间吊顶玻璃罩内的荧光灯 Qτ=n0·n1·N·Xτ-τ 式中： N-照明设备的安装功率，W； n0-考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8； n1-同时使用系数，一般为0.5-0.8； τ-计算时刻，h； τ-τ-从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h； Xτ-τ-τ-τ时刻灯具散热的冷负荷系数。 8.散湿量 a,人体散湿和潜热冷负荷 人体散湿量按下式计算： Dτ=0.001·φ·nτ·g 式中： D-散湿量，kg/h； φ-群体系数; nτ-计算时刻空调区的总人数； g-一名成年男子的小时散湿量，g/h。 4.2冬季热负荷计算 8
热负荷的计算方法采用稳态传热的方法，以下为该法计算热负荷的具体过程和步骤： 1.围护结构基本耗热量 围护结构（外墙，外门，外窗）耗热量所利用的计算公式为：
jQ=·K·F·△t 式中 ： K—为该围护结构的传热系数 F—为该围护结构的传热面积 △t—为传热温差（△t=室内计算温度tn－供暖室外计算温度tw） —温差修正系数。
以下依次为围护结构的朝向、风力和高度修正说明： （1）朝向修正率chh： 表 不同朝向修正率 朝向 东、西 北、西北、东北 南 西南、东南
修正率 -5% 5% -20% -13% （2）风力附加率fh：由于沈阳市冬季室外平均风速pjv=2m/s，故取pjv＝0，即不考虑风力附加。
（3）高度附加率jh：楼层高度大于4m时，每高出1m附加2%，但总的附加率不应大于15%。而且高度的附加应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。 （4）冷风渗透耗热量 可采用百分数计算冷风渗透耗热量来计算冷风渗透耗热量。资料显示渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率为30%。 在本次设计中，假设建筑室内满足正压，因此忽略冷风渗透耗热。 2.地面耗热量 在工程上，一般采用近似计算的方法，把地面沿外墙平行的方向分成四个计算地带。计算公式为：