暖通空调课程设计
(1)
围护结构瞬变传热冷负荷
屋面瞬变传热引起的冷负荷 时间 8:00 38.1 9:00 37.0 10:00 36.1 11:00 35.6 12:00 35.6 0.1 0.98 35.2 34.2 33.3 32.9
①
13:00 36.0
14:00 37.0
15:00 3Байду номын сангаас.4
16:00 40.1
(2) 人体散热形成的冷负荷 a. 人体显热散热形成的冷负荷
Qc ( ) qs nCLQ
公式(2-5)
式中
qs — 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W,
n — 室内全部人数,据人员密度 0.4-0.5m2/人,取 n=180;
— 群集系数,由《暖通空调》表 2-12 查得,取 =0.93;
1 设计条件
1.1 工程概况 本工程为上海市某办公楼,总建筑面积 1800m2,共 3 层,层高为 3.6m。要 求对其顶层的一间会议室进行空调工程设计,建筑面积为 360m2。 会议室的工作时间:上午 8:00~下午 4:00 1.2 设计采用的气象数据 (1)空调夏季室外计算干球温度: (2)夏季空调室外计算湿球温度: (3)夏季空调室外日平均温度: (4)大气压力:夏季: 1.3 空调房间的设计条件 本工程多功能厅用作会议室(无烟) 空调房间的设计条件
t R — 室内计算温度,℃;
tc ( ) — 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃,由《暖通空调》附录
2-4 和附录 2-5 查取;
td — 地点修正值,由《暖通空调》附录 2-6 查取;
k — 吸收系数修正值;
k
—
外表面换热系数修正值;
b. 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
Qc ( ) cw K w AW (tc ( ) td tR )
Ci — 窗内遮阳设施的遮阳系数,由《暖通空调》附录 2-14 查得;
D j max — 日射得热因数,由《暖通空调》附录 2-12 查得 30 纬度带的日射
得热因数;
CLQ — 窗玻璃冷负荷系数,无因次;
d. 内围护结构冷负荷 当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内窗的温差传热负荷,可按式(1-1)计 算。当邻室有一定发热量时,通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结 构的温差传热负荷,按下式计算: 公式(2-4) 式中 —稳态冷负荷,下同,W; —夏季空气调节室外计算日平均温度,℃; —夏季空气调节室内计算温度,℃; —邻室温升,可根据邻室散热强度采用, ℃。
式中:
公式(2-2)
Qc ( ) — 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,W;
Kw — 外玻璃窗传热系数,W/(m2·℃ ), Aw — 窗口面积,m2;
tc ( ) — 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值,℃,由《暖通空调》附录 2-10
查得;
cw — 玻璃窗传热系数的修正值, 由《暖通空调》附录 2-9 查得,双层金
北外玻璃窗透入日射得热引起的冷负荷 时间 Ƹɵ Dj,max Cc,s=Cs Cl Aw Ơc(τ) 912.87 1098.83 1267.88 35x0.75=26.25 1369.31 1403.12 1403.12 1335.50 1200.26 1014.3 8:00 0.54 9:00 0.65 10:00 0.75 11:00 0.81 12:00 0.83 115 0.56 13:00 0.83 14:00 0.79 15:00 0.71 16:00 0.60
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3 负荷计算
3.1 冷负荷计算
(1) 围护结构瞬变传热冷负荷 a. 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
Qc ( ) AK[(tc ( ) td )k k tR ]
(2-1)
式中: Qc ( ) — 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W; A — 外墙和屋面的面积,m2; K — 外墙和屋面的传热系数,W/(m2·℃ ),
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北外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 时间 Tc(τ) ΔTd Tc(τ)+ ΔTd TR Δt Kw Aw Ơc(τ) 331.30 445.54 571.2 674.02 2.9 3.9 5.0 5.9 25 6.8 2.5x2x7=35 776.83 856.8 902.50 936.77 936.77 7.5 7.9 8.2 8.2 2.72x1.2=3.264 27.9 28.9 30.0 30.9 8:00 26.9 9:00 27.9 10:00 29.0 11:00 29.9 12:00 30.8 1 31.8 32.5 32.9 33.2 33.2 13:00 31.5 14:00 31.9 15:00 32.2 16:00 32.2
tc ( )
ΔTd
k k
tR
K A
0.94 32.9 25 0.48 24³15=360 1760.8 0 1585.7 0 1442.4 4 1362.8 5 1362.8 5 1462.5 2 1585.7 0 1808.5 6 2079.1 7 33.3 34.2 35.5 37.0
Qc ( )
CLQ — 人体显热散热冷负荷系数,由《暖通空调》附录 2-23 查得;
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b. 人体潜热散热引起的冷负荷
Qc ql n
式中
公式(2-6)
ql — 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W,
(3)照明散热形成的冷负荷
公式(2-7)
式中
--灯具散热形成的冷负荷,W; --照明灯具所需功率,W; --镇流器消耗公率系数,明装荧光灯 n1=1.2; --灯罩隔热系数;n2=1.0 --照明散热冷负荷系数,可有附录 2-22 查得;
(4)电子设备散热形成的冷负荷
Q n1n2 n3 N
式中
公式(2-8)
Q——设备散热冷负荷 W N——设备功率 W ,本方案中主要为电脑设备,n1=0.7,n2=0.7,n3=1.0;
办公楼多为 OA 自动化设备,由《简明空调设计手册》查得:OA 机器设备发热量 为 10-40W/m2。
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属窗框,80%玻璃 cw =1.2
td — 地点修正值,
c. 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
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Qc ( ) Ca AW CsCi DJ max CLQ
公式(2-3)
式中: Ca — 有效面积系数,由《暖通空调》附录 2-15 查得;
2 Aw — 窗口面积,m ;
Cs — 窗玻璃的遮阳系数,由《暖通空调》附录 2-13 查得;
(4)内墙
结构:内墙为 120mm 砖墙,内外粉刷 传热系数: 2.37 W/(m2K)
(查《简明空调手册》 )
围护结构热工参数 类型
1 砖墙,2 泡沫混凝土,3 木丝板,4 白灰粉刷。 厚度 240 mm II 型墙 双层普通玻璃(3mm) 内外抹面(各 20mm)加一砖黏土实心砖(120mm) 总厚度 160 mm 沥青膨胀珍珠岩保温屋面 厚度 125mm
温度℃ 夏季 湿度% 风速 m3/h 备注 25 60 2.5 空调运行时间 人员密度 新风量 8:00-16:00 0.5m2/人 30m3/h
34 ℃ 28.2 ℃ 30.4 ℃
0.100530MPa
室内压力稍高于室外大气压
1.4 围护结构的热工性能
(1)外墙厚 240mm
结构:给出结构构成图 传热系数: 类型: 0.9 W/(m2K)
Ⅱ 型
(查《暖通空调》 )
(2)屋顶
结构:给出结构构成图 传热系数: 类型: Ⅱ 型 0.48 W/(m2K)
(查《暖通空调》 )
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(3)玻璃窗
结构:
双 层窗, 3
mm 厚的 普通
玻璃(普通或吸热) , 金属
窗
框, 80 %玻璃 传热系数: 2.72 W/(m2K)
內遮阳设施:深绿布帘 Ci=0.65 外遮阳设施:无 (查《暖通空调》 )
结构类型 外墙 外窗 内墙 屋顶
传热系数 0.9 2.72 2.37 0.48
1.5 室内照明 照明密度或灯安装功率:20 开灯时间:8 小时,连续运行 W/m2 或 8.4 kW
(查《简明空调手册》 )
1.6 室内设备
设备类型及安装功率:10-40kW 使用时间:8 小时,连续运行 同时使用系数:1.0 (查《简明空调手册》 )
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2 系统方案初步确定
2.1 系统方案
(一) :全空气空调系统 全空气系统的空气处理设备设置在专用的空调机房,管理和维修比较方便, 使用寿命长,初投资和运行费用比较低,因为全空气系统管道输送的是空气,如 果风量大,则风道的面积也相应较大,所以全空气系统所占建筑的空间也较大, 适用与处理空气量多,服务面积比较大的建筑,如纺织厂、百货商场、影剧院等 工业和民用建筑。 (二) :新风加风机盘管系统 新风加风机盘管系统克服了全空气系统由于有风道截面积大、 占用建筑面积 和空间较多以及系统灵活性差等缺点,在这个系统既有水,又有空气,因此新风 加风机盘管系统适用于其房间的用途和使用者的要求不同, 并且要求灵活性高的 建筑,如旅馆、办公楼等。
目录
摘要 1 设计条件 1.1 工程概况 1.2 设计采用的气象数据 1.3 空调房间的设计条件 1.4 围护结构的热工性能 1.5 室内照明 1.6 室内设备 2 系统方案的确定 2.1 系统方案 2.2 初选系统方案 3 负荷计算 3.1 冷负荷计算 3.2 湿负荷计算 3.3 新风负荷计算 4 全空气系统中空调制冷设备提供的冷量 4.1 送风量的确定 4.2 空调制冷设备需要提供的冷量确定 5 室内气流组织的计算 5.1 气流组织的形式 5.2 散流器送风 6 风管的水力计算 6.1 风管的布置 6.2 风管系统阻力计算 7 空调设备的选型 8 其它 8.1 消声 8.2 减振与隔振 8.3 保温 结论 致谢 参考文献 附图两张 附图 A 空调风管平面图 附图 B 空调风管系统图 1 3 3 3 3 3 4 4 5 5 5 6 6 13 13 14 14 15 17 17 17 19 19 20 29 31 31 31 31 34 34 35