空调课程设计说明书

石家庄铁道大学课程设计
空气调节课程设计
2014级机械工程分院（系）
专业建筑环境与能源应用工程
学号 20140939
学生姓名赵梦娇
指导教师李亚宁
完成日期2017年7月8日
目录
第一章工程概况及主要参数 (3)
1.1工程设计标题 (3)
1.2工程概况 (3)
1.3基本设计参数 (3)
1.3.1地理位置 (3)
1.3.2室外计算参数 (3)
1.3.3室内计算参数 (4)
1.3.4围护结构参数........................................................................ 错误!未定义书签。

第二章空调设计任务书 (5)
空气调节课程设计任务书 (5)
第三章建筑负荷计算 (7)
3.1以六楼客房3为典型房间进行手动负荷计算 (7)
3.1.1北外墙瞬时变热引起的冷负荷 (7)
3.1.2北外窗引起的冷负荷 (8)
3.1.3外窗辐射冷负荷 (9)
3.1.4人体内热湿源冷负荷 (9)
3.1.5荧光灯散热形成的冷负荷 (10)
3.1.6设备散热形成的冷负荷 (11)
3.1.7新风冷负荷 (11)
3.1.8人体散失量形成的潜热冷负荷 (12)
3.2六层每个房间的冷负荷总和 (12)
第四章空调系统设计及设备选型 (14)
4.1空调系统形式的选择 (14)
4.2风机盘管加新风系统型号设备的选型 (14)
4.2.1风机盘管的选型 (14)
4.2.2风机盘管的布置要求 (15)
4.3新风机组的选择 (16)
4.3.1新风机组的选择原则 (16)
4.3.2新风机组的选型 (16)
4.4水力计算 (16)
4.4.1水力计算的方法 (16)
4.4.2风管的水力计算结果 (17)
4.4.3水管路的水力计算 (20)
第五章课程设计总结 (25)
第一章工程概况及主要参数
1.1工程设计标题
北京市某宾馆舒适性空调设计
1.2工程概况
本设计目标建筑位于北京市，建筑地下一层地上十三层。

该建筑总高度62m,总宽度47.17m，总建筑面积12171.8㎡。

设计计算第六层。

1.3基本设计参数[1]
1.3.1地理位置
城市：北京市经度：116.47度纬度：39.80度位于寒冷地区1.3.2室外计算参数
（1）夏季空调室外干球温度33.6℃
（2）夏季空调室外湿球温度26.30℃
（3）夏季空调室外日平均温度29.10℃
（4）大气压力99987.00Pa
1.3.3室内计算参数
（1）夏季室内计算温度25℃（2）夏季室内计算相对湿度60% 1.3.4围护结构参数
第二章空调设计任务书
空气调节课程设计任务书
一．题目：某宾馆舒适性空调设计
二．建筑资料：见平面图
三．宾馆使用要求：
1.冬夏过渡季室内空气要求符合我国有关设计规范技术措施要求。

（本设计可不做冬季工况）
2.空调系统必须提供足够的新鲜空气量。

四．水暖电气方面资料：
1.室内采光采用荧光灯，5W/M2。

2.室内设备发热为15 W/M2。

3.除人体散湿外，无其他湿源。

4.各房间人员数量见建筑平面图。

5.楼内提供冷冻水源（7℃~12℃）、三相380V交流电源和管井。

五．设计内容：
1.确定室内、外计算参数；
⑴:查阅有关手册确定夏季室内外计算温度、湿度
⑵:确定房间新风量
2.计算房间的冷负荷；
⑴：围护结构冷负荷
⑵：人员、照明、设备冷负荷
⑶：新风冷负荷
3.确定空调方案；
选用风机盘管加独立新风系统
4.选择风机盘管、新风机型号，布置设备；
5.进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径；
6.绘制空调系统平面图、水管路平面布置图、系统图；
7.编制设计计算说明书
⑴：内容包括：封面；目录；设计任务书；设计参数的选择及
设计计算的依据、计算过程及计算结果；方案的比较及最终确定的方案优、缺点说明；以及参考书目、参考资料等。

⑵：书写字体要求认真、整洁，用纸要统一。

六：进度安排：
熟悉设计任务、收集有关资料 0.5天
空调负荷计算 1天
设计方案选择 1天
水、风系统水力计算 1天
绘制施工图 4天
编制说明书及修改设计 2.5天
第三章建筑负荷计算
3.1以六楼客房3为典型房间进行手动负荷计算
房间的冷负荷由四部分组成分别为外围护结构的冷负荷、照明及设备的负荷、人体的内热湿源冷负荷。

用谐波法进行示例的计算。

3.1.1北外墙瞬时变热引起的冷负荷
)(n z t t KF CLQ -∆+=-ττ[1]
其中，τ——计算时间（h ）；
Z ——围护结构表面受到周期为24h 谐性温度怕、波作用，温度波传到内 表面的时间延迟（h ）；
τ-z ——温度波作用时间，即温度波作用于维护结构外侧的时间i （h ）；
K ——维护结构表面传热系数，（W/㎡•℃）； F ——围护结构计算面积，（㎡）；
z t -τ——作用时刻下，冷负荷计算温度，简称冷负荷温度（℃）； n t ——室内计算温度（℃）。

根据实用供热空调设计手册查得，衰减系数0.15，延迟时间10.7h 。

当外墙的衰减系数小于0.2时，可近似使用平均冷负荷pj Q （W ）代替各计算时刻的冷负荷τQ 。

3.1.2北外窗引起的冷负荷 北外窗瞬变传热得热冷负荷 计算公式为：
)(n t t KF Q -+=δαττ
式中 n t ——计算时刻下的冷负荷温度（℃） δ——地点修正系数，取0
K ——窗玻璃的传热系数（W/㎡•℃)，取4.7 α——窗框修正系数，取0.7
3.1.3外窗辐射冷负荷
外窗无任何遮阳设施的辐射负荷
τ
τw d g J X FX Q =
式中 g X ——窗的构造修正系数，取 d X ——地点修正系数，取
τw J ——计算时刻下，透过无遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，W/㎡
3.1.4人体内热湿源冷负荷
客房3的人数为2人，根据规范查得群集系数为0.93。

计算时刻人体潜热负荷计算公式：
t
X nq Q -=ττϕ1
式中，ϕ——群集系数；
n ——计算时刻空调区总人数；
1q ——每个成年男子每小时的显热散热量； T ——人员进入空调区时刻，（h ）;
t -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 ）;
3.1.5荧光灯散热形成的冷负荷
镇流器设在空调区之内的荧光灯形成的冷负荷：
t
NX n Q -=ττ12.1
式中，1n ——同时实用系数，取0.6； N ——灯具的安装功率，（W ）； τ——计算时刻，（h ）； T ——开灯时刻，（h ）；
t -τ——从开灯时刻算起计算时刻的持续时间，（h ）；
T X -τ——T -τ时刻灯具散热的冷负荷系数； 3.1.6设备散热形成的冷负荷
T
s X q Q -=ττ
式中， s q ——热源的显热散热量，取476.7w ； T X -τ——T -τ时间设备的冷负荷系数；
3.1.7新风冷负荷
)
(n w h h G Q -=τ
式中， G ——新风量，取130.632h kg / w h ——室外新风焓值，w/h n h ——室内设计焓值w/h
3.1.8人体散失量形成的潜热冷负荷
2q n Q ττϕ=
式中， ϕ——群集系数，取0.93 τn ——计算时刻空调区内的总人数
2q ——一名成年男子小时潜热散热量，取68w 由此整个房间的计算最大冷负荷为1842.86w ，出现最大冷负荷时刻为下午19:00与鸿业的客房的1688w 之间的差值小于10%，证明软件计算无误。

3.2六层每个房间的冷负荷总和
第四章空调系统设计及设备选型
4.1空调系统形式的选择
本建筑为宾馆，多为客房，小房间数量占大多数，每个房间的使用情况不同所以为了每个房间能单独控制采用风机盘管加新风系统进行送风。

4.2风机盘管加新风系统型号设备的选型
4.2.1风机盘管的选型
根剧每个房间的冷量来进行风机盘管的选择，尽量选择类型相同的设备对冷量大的房间，可以布置多个设备来提供冷量，最后用风量来校核。

通过鸿业软件得负荷最大的方间的冷负荷为6883.64w，其次为2952.96w，由于两者相差较大，故采用在负荷最大的房间布置两个风机盘管的方案。

由此选用FP-68型风机盘管，单台制冷量为4000w，额定风量为577m³/h，水阻力为16kpa。

[2]
4.2.2风机盘管的布置要求
风机盘管安装采用吊顶卧式暗装，空调的风管尽量布置于上方，减少对其它管道的影响。

风机盘管供回水系统采用双水管系统布置，其布置的安全距离一定要好好考虑以免影响安全运行，留有充分的空隙也让后面的维护操作更加方便。

在水系统的水平管段和风机盘管的最高点应设有排气
阀。

4.3新风机组的选择
4.3.1新风机组的选择原则
根据该层的风量来选择，然后再根据冷量来校核。

4.3.2新风机组的选型
利用鸿业软件算出该层的总的新风量为2132.22m³/h，新风冷负荷为17kw。

故采用下面型号的新风机组。

4.4水力计算
4.4.1水力计算的方法
1.压损平均法：其前提是单位长度的风管有相同的摩擦压力的损失，将总的压力按干管长度平均分配给每一管段，再根据每一管段的风量和分配到的作用压力，确定风管的尺寸。

2.假定流速法：风管内空气流速被用作控制指标，根据风管的风量和选定的流速，确定下来风管的断面尺寸，然后对压力损失进行计算，再按各环路的压力损失进行调整，使其达到平衡。

3.静压复的法：原理是根据在某一断面上流体的全压为一个不变定值，动压减少的数量变为静压增加的那一部分。

在忽略摩擦阻力及局部阻力的前提下，动压和静压相互转化。

其中一个的减少量等于另
一个的增加量。

4.我采用假定流速法进行风管的水力计算，将干管的流速控制在5m/s以下，将支管的流速控制在3m/s以下，通过改变管子的宽与高来控制流速达到要求。

风管的高度最好不要超过250mm，为了施工安装方便将干管的标高都设置为250mm，通过改变管子的宽度来控制流速。

故在风管的绘制之前要先进行管段的水力计算。

4.4.2风管的水力计算结果
风管各管段的水力计算结果如下表：
风管水力计算表
风管的各管段编号如图所示：
37 146.806 120 120 2.925 2.832 1.122 3.281 2.03 4.803 9.75 13.031
38 146.806 120 120 2.911 2.832 1.122 3.265 2.03 4.803 9.75 13.015
39 146.806 120 120 2.933 2.832 1.122 3.29 2.03 4.803 9.75 13.04
40 146.806 120 120 2.911 2.832 1.122 3.265 2.03 4.803 9.75 13.015
41 146.806 120 120 4.167 2.832 1.122 4.674 1.73 4.803 8.309 12.983 总
计
37173.463 96.587 77.372 41.59 207.361 201.222 278.594
环路计算结果如下表：
注：上表中环路编号以每个环路的设备所在之路的管段编号为依据，加粗字体的为最不利环路，故最不利环路为41环路。

4.4.3水管路的水力计算
各管段的水力计算结果如下表所示：
水管的各管段编号如图所示：
环路水力计算如下表所示：
环路编号环路计算最不利环路不平衡率
42 28393.43 28655.341 0.009140041
43 28302.016 28468.523 0.005848811
44 26751.958 28169.899 0.050335324
45 27093.61 27838.647 0.026762687
46 26294.78 27777.343 0.053373103
47 25377.17 27126.416 0.064484966
48 25779.47 27019.751 0.045902755
49 25367.106 26540.954 0.0442278
50 24651.625 26460.12 0.068347952
51 23919.473 26127.432 0.08450731
52 24370.08 26068.885 0.065166002
53 24084.711 25186.117 0.043730679
54 23404.285 25055.177 0.065890255
55 22981.632 24517.458 0.062642139
56 23154.103 24436.798 0.052490306
57 22106.171 24102.601 0.08283048
58 22350.372 23125.619 0.033523297
59 21260.341 23009.993 0.076038789
60 21831.048 22255.28 0.019062083
61 21701.876 21964.978 0.01197825 注：最不利环路为21环路
第五章课程设计总结
本次课程设计接近尾声，意味着这学期的空调课程的学习告一段落。

在这个学习期间我学到了很多，让我对空气调节这门课程有了一个更加深刻的理解，让我真正知道了自己学的东西怎么在实际中应用，虽然自己做的还有很多不足的地方。

这次课程设计还让我知道了做一个设计的基本步骤。

在设计过程中我认识到无论多么大的工程，都必须注意各种小的细节问题，画图是一个细致的工作，必须静下心来一点一点的画，意识到了画图对施工的重要性。

在此还要感谢李老师每天早上准时来教室给我们耐心的指导，及时解答我们遇到的各种问题，还有同学们对我的帮助让我能够在老师规定的时间内完成任务。

参考资料：
[1]：《实用供热空调设计手册》（第二版）陆耀庆编中国建筑
工业出版社
[2]：有关设备的产品样本
注：有关设计数据、规范、产品样本等可登陆“网易暖通——
”等下载。