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：西安市
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
设计题目：西安市中联建业别墅空气调节系统设计
建筑概况：西安市中联建业别墅共四层，一层层高为 3.8 米，其余三层（四
层为阁楼层）层高均为 3.2 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，查得西安市室外设计参数（见表 1-1）。
3.围护结构（屋顶）耗热量 屋顶耗热量计算公式为：
Q = ·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；
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△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。 4.3 计算结果
以二层 2005 房间为例，说明负荷计算过程如下： 二层 2005 书房：建筑面积 15.3 ㎡，夏季室内设计温度 25℃，夏季室内设计 相对湿度 60%，单位面积设备功率 13W/㎡，单位面积灯光照明功率 11W/㎡,单 位面积人数 0.1 人/㎡，人均新风 30m³/h·人， 将相应数据代入上述公式，可得该房间： 夏季室内冷负荷 2108W，夏季室内湿负荷 0.08kg/h，新风量 45.9m³/h,夏季 新风冷负荷 38.11W； 冬季室内空调热负荷 1829W。 房间编号见八大关别墅空调平面图，房间负荷计算结果详见附表一，附表二。
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。 7.设备冷负荷
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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/㎡。 b,当外窗只有内遮阳设施时
左右； n4-通风保温系数；
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；
7
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 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
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
5
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 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
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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=qs·Xτ-τ
式中： τ-热源投入使用的时刻，h； τ-τ-从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，ｈ； Xτ-τ-τ-τ时间设备、器具散热的冷负荷系数； qs-热源的实际散热量，W。
a,电热工艺设备散热量 qs=n1·n2·n3·n4·N
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.设备、器具、管道及其他室内热源的散热量； 6.食品或物料的散热量； 7.渗透空气带入室内的热量； 8.伴随各种散湿过程产生的潜热量。
7．气流组织……………………………………………………………..12 参考文献……………………………..………………………………....13 附表一 西安市中联建业别墅空调夏季冷负荷计算表 附表二 西安市中联建业别墅空调冬季热负荷计算表 附表三 风机盘管选型统计表 附表四 空调水路系统水力计算书
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1. 设计目的
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；
3
3.化学反应过程的散湿量； 4.各种潮湿表面、液面或液流的散湿量； 5.食品或其他物料的散湿量； 6.设备散湿量；
-8
1.8
67%
97870
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
25
60
冬季
附图
3. 空调方案
本建筑为西安市中联建业别墅，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， 因此考虑同时使用空气和水（或制冷剂）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。
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
算地带。计算公式为：
Q jd =K·F·△t
非保温地面各地带的传热系数： 第一地带：k=0.47W/(㎡·℃) 第二地带：k=0.23 W/(㎡·℃) 第三地带：k=0.12 W/(㎡·℃) 第四地带：k=0.07 W/(㎡·℃)。
对于本次建筑，为舒适性空调，由于地面传热系数非常小，故在本次设计中地面传热忽 略不计。
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
表 1-1 室外设计参数
夏季空调室外干球温度 ℃ 35.20
夏季空调室外湿球温度 ℃ 26.00
夏季空调日平均温度 30.70
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)
2.20 采暖计算温度 ℃
空调计算温度 ℃
5 冬季平均风速 m/s
95920 相对湿度% 大气压(Pa)
-5
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：
Q j = ·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 hch ：
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%
10%
-25%
-10%
（2）风力附加率 hf ：由于济南市冬季室外平均风速 vpj =3.2m/s，故取 vpj ＝0， 即不考虑风力附加。
（3）高度附加率 h j ：楼层高度大于 4m 时，每高出 1m 附加 2%，但总的附加率不应大
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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。
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