空调设计

(2)工艺性空调室内温、湿度标准 (三)空调负荷计算 1．冷负荷系数法确定空调房间各项冷负荷 (1)围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法 ①外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷 负荷可按下式计算： LQl=F· (tl,n-tn) W K· (1-1) 式中： F—墙和屋顶的计算面积，m2 ； K—外墙和屋顶的传热系数，W／(m2· K)，查表1-6可得 tn—室内设计温度,℃ ； tl,n—外墙和屋顶的冷负荷计算温度的逐时值,℃ ,见表1-7 对不同地区和不同情况应按下式修正: t’l,n =(tl,n +td )•Ka • Kρ ℃ (1-2)
(2)透过玻璃进入室内的日射得热形成的冷负荷 通过玻璃进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷地可按 下式计算： LQ3 = F ·Cz ·Dj, max ·CLQ W (1--7) 式中：F —— 窗玻璃的净面积，m2，是窗口面积乘 以有效面积系数Ca。Ca由表1-15查得。 Cz—— 窗玻璃的综合遮挡系数，Cz = Cs·n ，Cn和 C Cn可分别由表1—16和1-17查得。 Dj,max—— 日射得热因数的最大值，W/m2，由表l18查得。 CLQ —— 冷负荷系数，由表1一19(a)～表1-19(d)查 得。表中是以北纬 27.5°划线将全国分成 南北两区的。
二、空调工程设计内容与设计步骤
(一)选择空调系统并合理分区 1．空调系统的选择 (1)选择空调系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、室外气 象条 件、负荷变化情况和参数要求等因素，通过技术经济比较确定。这样就 可在满足使用要求的前提下，尽量做到投资省、系统运行经济和能耗小。 (2)对集中式空调系统，要求一般宜采用单风管式的空调系统，当房间负荷 变化较大，采用变风量系统能满足要求时，不宜采用定风量再热式系 统，不过普通舒适性空调对空调精度无严格的要求，目前仍较多采用无 再热的定风量集中式系统。仅作为夏季降温用的系统，不应采用二次回 风系统。 (3)空调面积较小的房间，或建筑物中仅个别房间有空调要求的情况，宜采 用分散式空调系统。对空气调节房间较多，且各房间空调要求不一的建 筑物，条件许可时，宜采用四管制或双风道变风量空调系统。面积很大 的空调房间，或者室内空气设计状态相同、热湿比和使用时间也大致相 同，且不要求单独调节的多个空调房间，通常多采用单风管、低速、一 次回风、无再热的定风量集中式空调系统。这种系统现在在我国民用建 筑舒适性中央空调中采用最多。
下面对这三种类型的空调系统的特点作简要介绍。 (1)集中式系统 (2)半集中式系统 (3)分散式系统 2．空调系统的分区 (1)将室内温湿度基数、洁净度和噪声等要求相同或相近的房间划为几个系 统。 (2)根据空调控制精度，将室内温、湿度允许波动范围相同或相近划分为一 个 系统。 (3)对大型办公楼来说，因此，可将平面分为周边区和内部区。 (4)在高层建筑中，根据设备、管道、配件等承压能力，沿建筑物高度方向 上划分，可分为低区、中区和高区。 (5)按建筑物各房间的用途、功能、性质和使用时间分区。
(二)原始资料的准备
1．明确该空调建筑物的性质、规模和功能划分，这是确定空调设计参数标准和要求 以及恰当选择空调系统和分区的依据，也是选择空调设备级别类型的依据之一。 2．了解建筑物所在地的区域特性以及自然条件，弄清该建筑物在总图中的位置、四 邻建筑物及其周围管线敷设情况，以便总体考虑对冷冻机房、锅炉房、空调场所的 布置。 3．了解建筑物内的人员数量、使用时间，、室内照明和各类发热设备的容量、发热 特性等，弄清各类功能房间、走廊、厅堂的空调面积和各室的外墙、外窗及屋面的 结构材质的热工性能和面积等，作为划分系统的依据，并为计算负荷作准备。 4．明确建筑物层数、高度及建筑物的总高度，确定其建筑类别，掌握该建筑物消防 设计是属于高层民用建筑，还是一般建筑，以便根据相应的消防规范，进行消防设 计。 5．了解各层层高、梁高、梁的布置及吊顶形式、高度和剪力墙的位置，为规划设备 和管道布置作准备。 6．了解防火分区及防烟分区的划分，以及火灾疏散路线，便于防烟排烟系统的设置 和防火阀的设置位置。
(3)室内热源散热形成的冷负荷 ①照明散热形成的冷负荷 照明散热形成的冷负荷，可按下式计算： 白炽灯： LQ5 = 1000 ·N ·CLQ W
(1—8)
荧光灯： LQ5 = 1000 ·n1 ·n2 ·N ·CLQ W (1—9) 式中：N —— 照明灯具所需功率，w； n1 —— 镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房内时，取n =1.2, 当暗装荧光灯镇流器装在空调房间内时，取 n1=1．O； n2 —— 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板)，可利用自然通 风散热于顶棚内时，取n=0.5~0.6，而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内 通风情况，取n2 = 0.6～0.8； CLQ —— 照明散热冷负荷系数，根据明装和暗装荧灯灯及白炽灯，按照不同的空 调设备运行时间和开灯时间及开灯后》，北京，清华大学出版社，1991。 [8)机械工业部冷冻标准化技术委员会编：《制冷空调技术标准应用手册》， 北京，机械工业出版社，1997． [9]陆榷庆主编：《实用供热空调设计手册》，北京，中国建筑工业出版社， 1993。 [10]电子工业部第十设计院主编：《空气调节设计手册》第2版，北京，中 国建筑工业出版社，1995。 [11]北京市设备安装工程公司等编： 《全国通用通风管道计算表》，北京， 中国建筑工业出版社，1997。 [12]龚崇实，王福祥主编：《通风空调工程安装手册》，北京，中国建筑工 业出版社，1989。 [13]水电站机电设计手册编写组编：《水电站机电设计手册(采暖通风与空 调)》，北京，水利电力出版社，1984。 [14]强十渤，程协瑞主编： 《安装工程分项施工工艺手册(3)——通风空调工 程》北京，中国计划出版社，1994。 [15]黄素逸等主编：《采暖空调制冷手册》，北京，机械工业出版社， 1997．
教 学 课 件
目 单元一 设计程序 单元二 设计课题 单元三 施工图设计
录
单元四 技术交底与图纸变更
单元一
(一)熟悉国家标准和规范 1. 通用设计类规范
设计程序
一.空调工程设计前的准备
(1)《采暖通风与空气调节制图标准》(CBJll4—88)； (2)《采暖通风与空气调节设计规范》(GBl9—87)； (3)《民用建筑热工设计规范》(GB50176—93)； (4)《建筑设计防火规范》(GBJl6—87)； (5)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95)； (6)《民用建筑设计通则》(JGJ37—87)； (7)《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—95)。 2.施工类规范 (1)《通风与空调工程施工及验收规范》(GB50243—97)； (2)《制冷设备安装工程施工及验收规范》(GBJ66—84)； (3)《采暖与卫生工程施工验收规范》(GBJ242—82)。
7．明确其他工种如电气、给排水、消防、装修等的要求，便于协调，减少施 工中的矛盾。 8. 了解当地的电力、热力、燃油供应能力和方式等，以便考虑能源的利用问 题。 9．了解业主对空调的具体要求，考虑其合理性，并提出修改性参考意见。
(三)参考书籍和技术手册的准备
[1]李佐周，吴继红编著：《中央空调工程设计与施工》，北京，高等教育 出版社，1997。 [2]赵荣义主编： 《简明空调设计手册》，北京，中国建筑工业出版社， 1998。 [3]邢振禧主编：《空气调节技术》，北京，中国商业出版社，1997。 [4]中国建筑科学研究院空气调节研究所编：《空调冷负荷计算方法专刊》， 内部出版物，1983。 [5]中国建筑标准设计研究所： 《采暖通风国家标准图集》，内部出版物， 1993。 [6]王志勇，刘振杰编：《暖通空调设计资料便览》，北京，中国建筑工业 出版社，1993。
式中: tl,n—外墙和屋顶的逐时冷负荷计算温度的逐时植,见表1-7; td—地区修正系数,见表1-8; Ka —不同外表面换热系数修正系数,见表1-9; Kρ—不同外表面的颜色修正系数，见表1-10; 各地区的室外表面换热系数，可根据该地的室外平均风速v，按下式 计算: aw=3.85v+8.95 kcal/(m2•h• ℃) (1-3) 或 aw =4.48v+10.41 W/(m2•K) 室内的换热系数，一般可取8.7W/ (m2•K)
②内墙、楼板内内围护结构传热形成的瞬时冷负荷 当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于 3℃时，需要考虑由内围 护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时负荷。这可按如下的稳定传热公式计 算： LQ2=F· (tls- tn) W K· （1-4） 式中: F ——内围护结构传热面积，m2 。 K——内围护结构的传热系数，w／(m2· K)。 tn ——夏季空调室内设计温度，℃。 tls——相邻非空调房间的平均计算温度，℃，用下式计算： tls= tp +△tls ℃ 式中： tp—— 夏季空调室外计算日平均温度，℃； △tls —— 相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平均温度 的差值。 当邻室散热量很少(如办公室、走廊等)时，△tls取2～3；当邻室散热量<23W／ m3时，△tls取3；当邻室散热量在23—116W/m3之间时，△tls取5。
(二)确定室外空气计算参数和室内空气设计参数 1．室外计算参数的确定 参见《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJl9—87)的附录二 室 外气象参数表 2．室内空气参数的确定 (1)舒适性空调室内温、湿度标准 根据《采暖通风与空气调节设计规范》中规定，舒适性空调室内 夏季：温度 应采用24℃—28℃ 相对湿度 应采用40%-65%； 风速 不应大于0.3m/s 冬季：温度 应采用18℃-22 ℃ ； 相对湿度 应采用40％-60％ 风速 不应大于0.2m/s. 《采暖通风与空气调节设计规范》对民用建筑中的一些特殊房间室 内设计参数规定标准，可见表1—2所示。
②人体散热形成的冷负荷 人体散热引起的冷负荷，可按下式计算： LQ6 = qs ·n ·n’ ·CLQ + qL ·n ·n’ W (1—lO) 式中：CLQ ——人体显热散热冷负荷系数(见表l一21)，对于人员密集的场所可 取CLQ =1.0，对于室温在全天24小时内不能保持恒定的，也可取 人体显热冷负荷系数CLQ =1.0； qs —— 成年男子显热散热量，W (见表1—22)； n —— 室内全部人数； qL —— 成年男子潜热散热量，W(见表l一22)； n’ —— 群集系数(见表1—23)。 ③设备和用具的散热量引起的冷负荷 设备和用具的散热量引起的冷负荷，可按下式计算： LQ7 =Q ·CLQ + Qq W (1一11) 式中：Q —— 设备和用具实际的显热散热量，W CLQ —— 设备和用具显热散热冷负荷系数，根据有罩和无罩的情况由表 1—24(a)和 1—24(b)查取； Qq —— 设备和用具实际的潜热散热量，W 常用家用电器的设备功率，运时时间，散热量和散湿量见表1—25。