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空气调节课程设计-史哲文修改版

广州市某办公楼中央空调设计任务书设计人:史哲文指导教师:王争利学号:20070920班级:建环701班系别:城市建设系一、工程概况:本工程是广州某办公楼,共三层,建筑面积为798.722m,层高为3.6m,抗震等级为三级,是一座综合性建筑。

二、设计参数:(一)土建资料:1.屋顶:见《民用设计》表2-39,K=0.64 W/(m2·K),面积见表;2.南北窗:单层玻璃钢窗,K=5.55W/m2·K,内挂浅色的活动百叶窗,面积为2.7m2;3.南北墙:结构见《民用设计》表2-40,水泥砂浆砖墙,白灰粉刷,壁厚370mm,保温层厚20mm,传热系数K=1.5 W/m2·K。

4.内墙和楼板:内墙为240mm砖墙,内外粉刷;楼板为80mm现浇钢筋混凝土,上铺水磨石预制块,下面粉刷。

邻室和楼下房间均为空调房间,室温均相同;(二)气象资料:1.地理位置: 广东省广州2.地理位置: 北纬 23.13 东经 113.313.夏季大气压: 1004.5 hPa4.室外日平均温度: 30.15.夏季室外计算干球温度: 33.5 c夏季空调日平均: 30.1 c夏季计算日较差: 6.5c6.夏季室外湿球温度: 27.70 c7,设计温度: 26c广州市某办公楼中央空调设计一、空调冷负荷计算1.1围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法1.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q c (W),按下式计算: Q )(τc =AK (`)(τc t -n t )且 `)(τc t =()(τc t +d t )βk k ∂,△t=(`)(τc t -n t )式中: A —计算面积,m 2 ;K —屋面和外墙传热系数, W/(m 2·K);)(τc t —外墙和屋面的冷负荷计算温度逐时值,c ;d t —地点修正值;n t —设计温度;∂αk —外表面放热系数修正值;βk —吸收系数修正值;屋顶的冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:n t =26c ,αk =1,βk =0.88南外墙的冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:n t =26c ,d t =-1.9,αk =1,βk =0.94,5.1=k北外墙的冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:n t =26c ,d t =-1.9,αk =1,βk =0.941.1.2外窗瞬变传热引起的冷负荷计算公式Q )(τc =w w W K A C ()(τc t +d t -n t )式中:Q )(τc —外窗瞬变传热引起的冷负荷,Ww C —玻璃窗传热系数修正值; w A —窗口面积,单位:m 2;w K —玻璃窗传热系数, W/(m 2·K); d t —地点修正值;)(τc t —玻璃窗的冷负荷计算温度逐时值,c ; n t —设计温度;外窗的冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:单层玻璃w K =5.55,d t =1,w C =11.1.3透过玻璃窗进入室内的日射得热引起的冷负荷计算公式Q )(τc =LQ j i s w w a C D C C K A C max .式中:Q )(τc —透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷,W ;a C —有效面积系数; w A —窗口面积,单位:m 2; s C —窗玻璃的遮阳系数; i C —窗内遮阳设施的遮阳系数;max .j D —日射得热因数的最大值,W/m 2; LQ C —窗玻璃的冷负荷系数;南墙日射得热冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:a C =0.85,s C =1,i C =0.5,max .j D =130北墙日射得热冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:a C =0.85,s C =1,i C =0.5,max .j D =1301.1.4设备散热形成的冷负荷计算公式Q )(τc =LQ s C Q 且 s Q =1000321n n n N式中:Q )(τc —设备和用具显热形式的冷负荷,W ;s Q —设备和用具实际显热散热量,W ;LQ C —设备和用具显热散热冷负荷系数; 1n —利用系数; 2n —电动机负荷系数;3n —同时使用系数; N —电动设备安装功率,kW ;设备冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:1n =0.8,2n =1,3n =0.8,N =1.81.1.5照明散热形成的冷负荷计算公式荧光灯: Q )(τc =1000 21n n N LQ C 式中:Q )(τc —灯具散热形成的冷负荷,W ;LQ C —照明冷负荷系数; 1n —镇流器消耗功率系数; 2n —灯罩隔热系数;N —电动设备安装功率,kw ;照明冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:1n =1.2,2n =0.8, N =0.081.1.6人体显热散热形成的冷负荷计算公式显热: Q )(τc =LQ s C n q Φ潜热: Q c =Φn q 1式中:Q )(τc —人体显热散热形成的冷负荷,W ;q—不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量,W;sn—室内全部人数;Φ—某些空调建筑物内的群集系数;C—人体显热散热冷负荷系数;LQ—人体潜热散热形成的冷负荷,W;Qcq—不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量,W;1人体全热冷负荷计算表格如下:查《民用空调设计》可得:Φ=0.93,q=60.47s由以上数据可得各房间总冷负荷,则计算表格如下:办公室201总冷负荷:办公室202,203,204,205,206,207,208,209,210与办公室201算法及结果相同办公室211总冷负荷:办公室211,212,213,214,215,216,217,218,219与办公室211算法及结果相同各房间总冷负荷及逐时总冷负荷:二、送风量的计算及新风量的确定2.1送风量的计算2.1.1 送风量的计算公式及方法以办公室201为例 总余热量:W Q 546.2050= 总余湿量 :n qn W '=式中:q —成年男子散湿量;n —室内人数(6人); n '—群集系数;(1) 求热湿比 W Q =∑=93.061093600546.2050⨯⨯⨯=12137在I-d 图上确定室内空气状况点N 。

(2) 通过该点画出12137=∑—热湿比线,取送风温差为△t=7℃则送风温度为o t =26-7=19c 。

从而得出:o i =47.50kJ/kg. N i =55.50kJ/kg(3) 计算送风量 按消除余热算:on i i QG -==50.4750.5510546.20503-⨯- =0.26 kg/s则送风量G=0.26kg/s=780 m 3/h2.2新风量的确定2.2.1 新风量的确定方法确定新风量的依据有下列三个因素: 1. 卫生要求在人体长期停留的空调房间内,新鲜空气的多少对健康有直接影响。

在实际工作中,一般规范确定:不论每人占房间体积多少,新风量按大于等于30 m 3/h ·人采用。

对于人员密集的建筑物,如采用空调的体育馆、会场,每人所占的空间较少,但停留的时间很短,可分别按吸烟和不吸烟的情况,新风量以7~15m 3/h ·人计算。

由于这类建筑物按此确定的新风量占总风量的百分比可能达30%~40%,从而对冷量影响较大。

2. 补充局部排风量、保持空调房间的“正压”要求当空调房间内有排风柜等局部排风装置时,为了不使房间产生负压,在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量。

考虑本设计采用直流式空调系统,排风量与门窗的开启度有关,以此方式不便确定新风量。

3. 总送风量的10%一般规定,空调系统中的新风量占送风量的百分数不应低于10%。

综上所述,房间新风量取其最大值。

根据卫生要求得新风量: 以办公室201为例(6人)w G =30×6=180 m 3/h ;根据总送风量的10%得新风量:以办公室201为例(6人)G=0.1×0.26×3000=78m3/hw根据体积计算新风量:以办公室201为例(6人)G=3.6×3.6×6×3=233 m3/hw故取办公室201新风量:以办公室201为例(6人)G=233m3/hw同理可算出其它各办公室的送风量及新风量,列表如下:三、风机盘管的选型3.1风机盘管风量和水量的计算3.1.1风量的计算公式及方法以办公室201为例:风机盘管的计算风量: w G G -=f G=780-233 =547m 3/h式中:w G —新风量;f G —风机盘管风量; G —送风量;3.1.2水量的计算公式及方法以办公室201为例风机盘管的计算水量: )(10178.436003h g t t QW -⨯= =7546.205086.0⨯=251.09kg/h式中: g t —系统的设计供水温度,c ;h t —系统的设计回水温度,c ;则办公室201:查得海尔风机盘管样本,选取风机盘管型号FP —5.1WA/A 一台。

同理其它办公室见下表:四、表冷器的计算和选型4.1表冷器的计算和选型步骤已知被处理的空气量为s kg h m /55.3/10640G 3==,当地大气压为100450.00Pa ,空气的初参数为1t =33.5c , 1i =88.8 kJ/ kg ,1s t =27.7c ;空气的终参数为2t =17.8c , 2i =47.5 KJ/kg ,2s t =16.8c ,2ϕ=90%。

1. 计算需要的'E ,确定表面冷却器的排数根据 1122'1s s t t t t E ---= 得'E =7.275.338.168.171---=0.828查《空气调节》(第三版)附录3-5可知:在常用的y V 范围内,JW 型4排表面冷却器能满足'E =0.828的要求, 所以决定选用4排。

2. 确定表面冷却器的型号先确定一个y V ,算出所需冷却器的迎风面积‘y F ,再根据‘y F 选择合适的冷却器型号及并联台数,并计算实际的y V 值。

假定'y V =2m/s ,根据ρ'y y V GF =‘,可得: ‘y F =2.1255.3⨯=1.48 m 2根据‘y F =1.48 m 2,查《空气调节》(第三版)附录3-6]可知, 选用JW20-4型表面冷却器一台,其y F =1.87m 2, 则实际的Vy 为:ρy y F GV ==2.187.155.3⨯=1.58m/s 再查《空气调节》(第三版)附录3-5可知:在y V =1.58m/s 时,4排JW 型表面冷却器实际的'E =0.841,与需要的'E =0.828 差别不大,故可继续计算。

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