暖通课题设计

一、设计题目
广州市某休闲度假中心空调系统设计
二、原始资料
1、气象资料
夏季空调室外计算参数：
地点夏季空调日平
均温度
夏季室外计
算干球温度
夏季空调湿
球温度
冬季室外计
算干球温度
冬季室外计
算相对湿度
广州30.6 34.2 27.8 5 70 空调室内设计参数（取走廊温度t=27℃）：
温度℃相对湿度％风速m/s 新风量m3/人.h 客房会议室
夏季25±1 55±5 0.2
40 15
冬季22±1 45±5 0.1
2、内外墙、屋面夏季热工指标
序号δK βνενf 内墙7 120 1.88 0.68 6.78 4.9 1.4 外墙34 40 0.85 0.20 50.80 10.3 1.2 屋顶7 150 0.63 0.42 33.51 8.3 2.0 楼板7 25 2.21 0.56 7.06 4.6 1.7/1.4 注：屋顶吸收系数取ρ=0.75；建筑各层层高为3.3m
三、夏季冷负荷计算
冷负荷计算是空调设计及空调冷水机组选型的主要依据。

在冷负荷计算中，我们经常采用冷负荷系数法和谐波反应法计算空调冷负荷。

在本工程计算采用冷负荷系数法。

在房间冷负荷计算中，包括外墙和屋顶冷负荷、外窗瞬时传热冷负荷、窗渗入日射得热引起的冷负荷、人员散热冷负荷、照明冷负荷、设备冷负荷。

在选择空调冷水机组时，需要的是空调机组冷负荷，它包括房间冷负荷、新风冷负荷和再热冷负荷。

由于我们在空气处理时不需要再热，所以不考虑再热冷负荷。

空调系统冷负荷，应根据所服务的房间同时使用情况，系统类型和调节方式，按各房间诼时冷负荷的的综合最大值或各房间的计算冷负荷累加值而定，并应计算新风冷负荷以及通风机，水泵，风管，水管等温升引起的附加冷负荷。

本设计不采用各系统冷负荷综合最大值作为制冷机的容量，而是把每个逐时值的累加最大值作为选用冷水机组的依据，为使其有富裕值，一般在选用冷水机组时，应以小于1的参差系数，有关空调冷负荷的具体计算请见下列计算过程。

本设计中，由内墙的放热衰减度νf=1.4，楼板的放热衰减度νf=1.4 ~1.7查表2-8可知房间类型为中型。

围护结构各部分冷负荷计算如下(取层高为3.6m，由于室内温度与走廊温度温差Δt≤3℃，无需计算传热冷负荷)：取外窗均为单层玻璃钢窗，K=4.54W/（㎡·K），挂浅色内窗帘，无外遮阳，F=1.8×1.5㎡=2.7㎡，客房设电视机一台200W，室内有一支40W
（包括镇流器）荧光灯，均从上午7时~下午19时连续使用，有两人停留室内（极轻劳动）；
会议室设电脑等设备共300W，两支100W（包括镇流器）荧光灯，均从上午7时~下午19
时连续使用，有30人停留（极轻劳动）。

（一）、围护结构冷负荷
外墙、屋顶冷负荷计算以每小时时间为单位，逐时计算：
CLQτ=KF△tτ-ε
式中：τ——计算时间，h；
ε——围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延
迟。

H；
τ-ε——温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构外表面的时间，h；
K——围护结构传热系数，W/(m2·K)；
F——围护结构计算面积，m2；
△tτ-ε——作用时刻下，维护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。

窗户冷负荷计算包括：窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日日射得热形成的冷负荷两部
分。

其计算方法如下:
⑴窗户瞬变传导得热形成的冷负荷
CLQ c·τ=KF△tτ
△tτ——计算时刻的负荷温差，℃。

⑵窗户日日射得热形成的冷负荷
CLQ j·τ=x g x d C n C s FJ j·τ
式中： x g——窗的构造修正系数；
x d——地点修正系数；
C n——室内遮阳设施的遮阳系数，即上面所提及的x z；
C s——窗玻璃的遮挡系数；
J j·τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称
负荷强度,W/m2。

因各房间规格相同，本计算中取一标准房间围护结构为基本单位进行计算。

1、屋顶冷负荷
301房间：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ-ε12 11 10 10 10 10 12 13 15 17 19 21 22
K 0.63
F 160.92
CLQτ1217111510141014101410141217131815211723192621292230
302房间：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε12 11 10 10 10 10 12 13 15 17 19 21 22
K 0.63
F 19.2
CLQτ170156142142142142170184213241269298312
303~306房间：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε12 11 10 10 10 10 12 13 15 17 19 21 22
K 0.63
F 29.754
CLQτ225206187187187187225244281319356394412
307房间：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ-ε12 11 10 10 10 10 12 13 15 17 19 21 22
K 0.63
F 33.06
CLQτ250229208208208208250271312354396437458
2、北外墙冷负荷（标准）
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε7 7 7 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7
K 0.85
F 15.12
CLQτ90909077777777777777909090
北外墙冷负荷（208房间）
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ-ε7 7 7 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7
K 0.85
F 17.1
CLQτ102 102 102 87 87 87 87 87 87 87 102 102 102 北外墙冷负荷（301房间）
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ-ε7 7 7 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7
K 0.85
F 32.94
CLQτ196196196168168168168168168168196196196
3、北外窗冷负荷
1）、瞬变传热得热形成冷负荷
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ 1.8 2.4 3.2 4.0 4.7 5.4 5.9 6.3 6.6 6.7 6.5 6.2 5.6
K 4.54
F 2.7
CLQτ22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
2）、日射得热形成冷负荷
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
J j·τ57 64 70 77 86 91 93 90 86 85 84 69 34
F 2.7
CLQτ65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39
4、南外墙冷负荷（标准）
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 6 6 6
K 0.85
F 15.12
CLQτ77777777646464646464777777
南外墙冷负荷（103/203/302房间）
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 6 6 6
K 0.85
F 17.1
CLQτ87 87 87 87 73 73 73 73 73 73 87 87 87
南外墙冷负荷(301房间)
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ-ε 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 6 6 6
K 0.85
F 32.94
CLQτ168168168168140140140140140140168168168
5、南外窗冷负荷
1）、瞬变传热得热形成冷负荷
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ 1.8 2.4 3.2 4.0 4.7 5.4 5.9 6.3 6.6 6.7 6.5 6.2 5.6
K 4.54
F 2.7
CLQτ22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
2）、日射得热形成冷负荷
窗有效面积系数x g=0.85，地点修正系数x d=1，窗户内遮阳系数Cn=0.5，窗玻璃遮挡悉数
Cs=1.0计算结果如下：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
J j·τ24 42 58 71 81 88 90 87 80 70 53 35 23
F 2.7
CLQτ28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26
6、东外墙冷负荷
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε9 8 8 8 8 8 8 9 9 10 10 10 10
K 0.85
F 22.275
CLQτ170151151151151151151170170189189189189
7、西外墙冷负荷(标准)
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ-ε10 10 9 9 8 8 8 8 8 8 8 8 9
K 0.85
F 22.275
CLQτ189189170170151151151151151151151151170
西外墙冷负荷（301房间）
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 △tτ-ε10 10 9 9 8 8 8 8 8 8 8 8 9
K 0.85
F 43.17
CLQτ367367330330294294294294294294294294330
8、西外窗冷负荷(301房间)
1）、瞬变传热得热形成冷负荷
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
△tτ 1.8 2.4 3.2 4.0 4.7 5.4 5.9 6.3 6.6 6.7 6.5 6.2 5.6
K 4.54
F 5.4
CLQτ44597898115132145154162164159152137
2）、日射得热形成冷负荷
窗有效面积系数x g=0.85，地点修正系数x d=1，窗户内遮阳系数Cn=0.5，窗玻璃遮挡悉数
Cs=1.0计算结果如下：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 J j·τ32 49 64 76 85 91 137 223 293 323 300 220 100
F 5.4
CLQτ55961331631862022072001841611228053
（二）、设备冷负荷
设备显热冷负荷的计算公式：
Qτ=N xτ-T
式中：N——两台电脑的总功率，W；
xτ-T——τ- T时刻电脑散热的冷负荷系数。

设备连续工作时间为12小时，客房设备负荷为200W，会议室设备负荷为300W，查表得各
时刻设备负荷系数JEτ-F如下表,则：
τ-T 房间
类型连续使用
小时数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
JEτ-T0 0.60 0.78 0.82 0.85 0.88 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96
客房
中12 0 120 156 164 170 176 180 182 184 186 188 190 192
会议室0 180 234 246 255 264 270 273 276 279 282 285 288
（三）、照明冷负荷
散热形成的冷负荷计算公式为：
Qτ=n1Nxτ-T
式中：n1——同时使用系数，可取0.6～0.8；
N——灯具的安装功率，W，N=16×（6×3.3）=316.8W；
τ——计算时刻，h；
T——开灯时刻，h；
τ- T——从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间，h；
xτ-T——τ- T时刻灯具散热的冷负荷系数。

电灯连续工作12小时，客房电灯负荷为40W，会议室电灯负荷为200W，查表得各时刻设备负荷系数JLτ-F如下表,则：
τ-T 房间
类型连续使用
小时数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
JEτ-T0 0.46 0.66 0.72 0.77 0.81 0.84 0.87 0.89 0.90 0.92 0.93 0.94
客房
中12 0 18 26 29 31 32 34 35 36 36 37 37 38
会议室0 92 132 144 154 162 168 174 178 180 184 186 188
（四）、人体冷负荷
由于室内温度为25℃，人员从事极轻劳动，则查表取成年男子散热散失量为：显热65W/人，潜热69W/人，散湿量102g/（h·人）。

查附录2-16得人体连续工作12小时各时刻负荷
系数JEτ-F，则：
人体散热量Q=qnn′（W）
q----不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W，
n----室内全部人数；
n′----群集系数，本建筑性质与旅馆相似，故取n′=0.93
τ-T
房
间
类
型连
续
使
用
小
时
数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
JEτ-T0 0.55 0.73 0.78 0.82 0.85 0.88 0.9 0.91 0.92 0.94 0.94 0.95
客房
显热
中12
0 72 95 101 107 111 114 117 118 120 122 122 124 湿负荷0.0 112.2 148.9 159.1 167.3 173.4 179.5 183.6 185.6 187.7 191.8 191.8 193.8
会议室
显热0 1073 1424 1521 1599 1658 1716 1755 1775 1794 1833 1833 1853 湿负荷0.0 1683.0 2233.8 2386.8 2509.2 2601.0 2692.8 2754.0 2784.6 2815.2 2876.4 2876.4 2907.0
（五）、设备、照明、人体最大总冷负荷：
客房室内散热冷负荷
连续使用时间0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
设备冷负荷0 120 156 164 170 176 180 182 184 186 188 190 192
照明冷负荷0 18 26 29 31 32 34 35 36 36 37 37 38
人体显热0 72 95 101 107 111 114 117 118 120 122 122 124
人体潜热138 138 138 138 138 138 138 138 138 138 138 138 138
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
会议室室内散热冷负荷
连续使用时间0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设备冷负荷0 180 234 246 255 264 270 273 276 279 282 285 288 照明冷负荷0 92 132 144 154 162 168 174 178 180 184 186 188 人体显热0 1073 1424 1521 1599 1658 1716 1755 1775 1794 1833 1833 1853 人体潜热2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 2070 室内散热2070 3415 3860 3981 4078 4154 4224 4272 4299 4323 4369 4374 4399
（六）、给各房间编号（如设计图纸），则各房间最大冷负荷如下表所示：
101房间总冷负荷（同201房间）：
南外墙负荷77777777646464646464777777
南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26
西外墙负荷189189170170151151151151151151151151170
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷454691768809812839856864864857854831834
102房间总冷负荷（同104、202、203、204）：
南外墙负荷77777777646464646464777777
南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷265502598639661688705713713706703680664
103房间（同203）：
南外墙负荷87 87 87 87 73 73 73 73 73 73 87 87 87
南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷275512608649670697714722722715713690674
105房间（同205）：
南外墙负荷77777777646464646464777777
南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26
东外墙负荷170151151151151151151170170189189189189
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷435653749790812839856883883895892869853
106房间（同206）：
北外墙负荷90909077777777777777909090
北外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
北外窗日射负荷65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39
东外墙负荷170151151151151151151170170189189189189
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷485691775797831855873899903926940921879
107房间（同108、207、209）：
北外墙负荷90909077777777777777909090
北外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
北外窗日射负荷65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39 室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷315540624646680704722729733737751732690
109房间（同210）：
北外墙负荷90909077777777777777909090
北外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
北外窗日射负荷65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39
西外墙负荷189189170170151151151151151151151151170
室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷504729794816831855873880884888902883860
208房间：
北外墙负荷102 102 102 87 87 87 87 87 87 87 102 102 102
北外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
北外窗日射负荷65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39 室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷327552636656690714732739743747763744702
301房间：
该房间为会议室，由于不常用，与库房相接部分传热部分不计入总冷负荷中：
计算时刻τ7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 屋顶负荷1217 1115 1014 1014 1014 1014 1217 1318 1521 1723 1926 2129 2230 北外墙负荷180 180 180 154 154 154 154 154 154 154 180 180 180 北外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69 北外窗日射负荷65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39 南外墙负荷168 168 168 168 140 140 140 140 140 140 168 168 168 南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26 西外墙负荷367 367 330 330 294 294 294 294 294 294 294 294 330 西外窗传热负荷44 59 78 98 115 132 145 154 162 164 159 152 137 西外窗日射负荷55 96 133 163 186 202 207 200 184 161 122 80 53 室内散热2070 3415 3860 3981 4078 4154 4224 4272 4299 4323 4369 4374 4399 总负荷4238 5579 5988 6175 6289 6427 6735 6889 7107 7301 7535 7648 7700
302房间：
屋顶冷负荷170 156 142 142 142 142 170 184 213 241 269 298 312
南外墙负荷87 87 87 87 73 73 73 73 73 73 87 87 87
南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26 室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷445668750791812839884906935956982988986
303房间：
屋顶冷负荷225 206 187 187 187 187 225 244 281 319 356 394 412
南外墙负荷77 77 77 77 64 64 64 64 64 64 77 77 77
南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69
南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26 室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷4907087858268488759309579941025105910741076
304房间：
屋顶冷负荷225 206 187 187 187 187 225 244 281 319 356 394 412 南外墙负荷77 77 77 77 64 64 64 64 64 64 77 77 77 南外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69 南外窗日射负荷28 48 67 81 93 101 103 100 92 80 61 40 26 东外墙负荷170 151 151 151 151 151 151 170 170 189 189 189 189 室内散热138 348 415 432 446 457 466 472 476 480 485 487 492
总负荷66085993697799910261081112711641214124812631265
305房间：
屋顶冷负荷225 206 187 187 187 187 225 244 281 319 356 394 412 北外墙负荷90 90 90 77 77 77 77 77 77 77 90 90 90
北外窗传热负荷22 29 39 49 58 66 72 77 81 82 80 76 69 北外窗日射负荷65 73 80 88 99 104 107 103 99 98 96 79 39 东外墙负荷170 151 151 151 151 151 151 170 170 189 189 189 189 室内散热138348415432446457466472476480485487492总负荷710897962984101810421098114311841245129613151291
306房间：
屋顶冷负荷 225 206 187 187 187 187 225 244 281 319 356 394 412 北外墙负荷
90
90 90 77 77 77 77 77 77 77 90 90 90 北外窗传热负荷 22 29 39 49 58
66
72
77
81 82 80 76 69 北外窗日射负荷 65 73
80
88
99 104 107 103
99
98 96 79 39 室内散热 138 348 415 432 446 457 466 472 476
480
485
487
492
总负荷
540 746 811 833 867 891 947 973 1014 1056 1107 1126 1102
307房间：
由于该房间为库房，不作空调处理。

各房间最大总冷负荷记录如下表： 房间号 101 102 103 104 105 106 107 108 109 201 202 203 204 冷负荷 864 713 722 713 895
940 751 751 902 864 713 722 713
出现时刻 14:00 14:00 14:00 14:00 16:00 17:00 17:00 17:00 17:00 14:00 14:00 14:00 14:00
房间号
205 206 207 208 209 210 301 302 303 304 305 306 冷负荷
895
940
751
763
751
902 7700 988 1076 1265 1315 1126
出现时刻 16:00 17:00 17:00 17:00 17:00 17:00 19:00 18:00 19:00 19:00 18:00 18:00
四、冬季热负荷估算
根据课本附录6-1可知，本设计中建筑物（采取节能措施）供暖热指标取50~60W/㎡，此处一二层房间取q f =55 W/㎡，三层（顶楼）考虑到屋顶影响，取q f =60 W/㎡。

则根据各房间面积及所取q f 估算各房间冬季热负荷记如下表中： 房间号 101 102 103 104 105 106 107 108 109 201 202 203 204 热负荷 2005 2005 1238 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2005 1238 2005
房间号 205 206 207 208 209 210 301 302 303 304 305 306 负荷
2005 2005 2005 2228 2005 2005 9655 1152 1785 1785 1785 1785
五、送风量与气流组织计算
对于新风量的计算需要满足三个方面的要求： 1、卫生要求
在人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，人体总要不断的吸进氧气，呼出二氧化碳。

在实际工作中，一般可以按规范确定：不论每人占房间体积多少，新风量按大于等于30)h ./(m 3
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，但是停留的时间很短，可以分别按吸烟或不吸烟的情况，新风量以
7-15)h ./(m 3人计算。

2、补充局部排风
当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使车间产生负压，在系统中必须有相应的新风来补偿局部排风。

3、保持空调房间的正压要求
为了防止外界空气渗入空调房间，干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风量来保持房间的正压。

一般情况下室内正压在5~10pa 既可以满足要求，过大的正压不但没有必要，而且还降低了系统运行的经济性。

根据《实用空调手册》即各房间性质不同新风量取值如前设计资料所示:
空气调节系统一般由空气处理设备、空气输送管道和空气分配装置三部分所组成。

根据需要，它能组成多种不同形式的系统。

在工程上考虑到建筑物的用途和性质、热湿负荷的特点、温湿度调节和控制要求、空调机房的面积和位置以及初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。

气流分布计算的任务在于选择气流分布的形式，确定送风口的形式、数目和尺寸，使工作区的风速和温差满足设计要求。

空间气流分布形式取决于送风口的形式及送排风口的布置方式，一般有以下几种：⑴上送下回：将送风口设在房间的上部（如顶棚或侧墙）、回风口设在下部（如地板或侧墙），气流从上部送出，由下部排出。

这种气流分布形式，适用于有恒温要求和洁净度要求的工艺性空调及冬季以送热风为主且空调房间层高较高的舒适性空调系统。

⑵上送上回：将送风口和回风口均设在房间上部（如顶棚或侧墙等处），气流从上部送出，进入空调区后再从上部回风口排风。

这种气流分布形式，主要适用于以夏季降温为主且房间层高较低的舒适性空调系统。

⑶中送风：对于某些高大空间，实际的空调区处在房间的下部，没有必要将整个空间作为控制调节的对象，因此可采用中送风的方式。

这种送风方式在满足室内温、湿度要求的前提下，有明显的节能效果，但就竖向空间而言，存在着温度“分层”的现象。

主要适用于高大的空间，如需设空调的工业厂房等，通常称为“分层空调”。

（五）工位送风：该送风方式把处理后的空气直接送到工作岗位，以营造一个令人满意的微环境，又称个性化送风，其送风口常设于桌面上。

由该建筑的用途和性质，本建筑物可选择风机盘管加新风系统（该系统具有布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组，不影响其他房间，从而比其他系统较节省运行费用。

此外，房间之间空气互不串通。

又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节等优点。

同时也兼有对机组制作应有较高的质量要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难。

当风机盘管机组没有新风系统同时工作时，冬季室内相对湿度偏低，故此种方式不能用于全年室内湿度有要求的地方。

风机盘管由于噪声的限制因而风机转速不能过高，所以机组剩余压头很小，气流分布受限制，适用于进深小于 6m 的房间等缺点。

）注：新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷,不考虑风管温升。

一二层取101为计算标准（其他房间按面积比进行估算），则有： （1）风机盘管夏季处理过程：
Q=867W ，W max =183.6 g/h=0.051g/s
170000.051
867W Q ===
ε 过室内状态点N 作热湿比ε线，设送风温差为4℃，则可确定0点位置，将室外空气W 冷却除湿到机械露点L ，不计风管温升，
则干kg kj /5.52h h N L ==，连接L 、O 并延长至M 点，使F
W
G G OL
OM =，
查h-d 图得：
干kg kj /5.52h h N L ==；干kg kj /49.0h O =；干kg kj /90h W =
由Q=867W ，得送风量h m 743.1s g 247.749.0
-52.5867
h -h Q G 3O N ====
；
由已知室内设计参数知新风量h m 80240G 3W =⨯=⨯=室内人数最小新风量 所以，10%10.8%743.1
80
G G W 〉===
新风比； 回风量s kg /221.0h m 663.180-743.1G -G G 3W F ====；查h-d 图得.519t =M 风量校核：次次换气次数5h 6.23.3
5.4
6.75743.1
V L n >=⨯⨯==
； 即房间101的送风量满足换气次数的要求。

确定M 点：
5.520.495.52663.180
G G OL MO F
W --==--==M L O N M i i i i i 由
kg kj i M /.346=得：
查h-d 图得:
19.5t =M
风机盘管显冷量（单个）：
1.23kW 19.5)-(25.01.01.2210)t -(t c G Q M N P F S =⨯⨯==
风机盘管全冷量（单个）：
1.37kW
46.3)-(52.5.2210)h -(h G Q M N F T =⨯==
查资料可选美意（上海）空调设备有限公司生产的MFC34HB 型卧式暗装风机盘管（卧式暗装风机盘管机组本身不带冷、热源、冷（热）水烫过管道在换热器内循环流动，同时由风机倒流的空气，横向掠过换热器，使空气和冷热媒体通过换热器实现热湿交换。

经过处理的空气由风机送到所需空调的房间。

该机组广泛应于宾馆、饭店等场所。

）其参数如下：高
速时风量为340s /m 3
，中速时260s /m 3
，低速时200s /m 3。

制冷能力为1.8KW ，大于
1.37KW 满足要求。

制热能力为3kw ，水流量5L/min,水压降7Kpa 。

风机形式为离心的前区片型，数量采用一个。

输入功率采用12pa ，高中低速分别为：31、 25、 21pa 。

（2）冬季处理过程：
根据设计室内工况和室外气象参数查h-d 图有：干干Kg g d kg kj h W W /7.3;/14==；干干Kg g d kg kj h /7.4;/41.0N N ==
确定室内送风状态点O ：在冬季工况下，由于空调房间所需的新风量和风机盘管机组处理的风量和夏季一样，因而空调房间的送风量为0.247Kg/s G G'==
;/.27274
.051
.00.47d d ;/.3KJ 48274.010200541q Q
h h 3
m N
Kg g q W Kg m
N o o =-
=-
==⨯+=-=-
在h-d 图上定出冬季的室内送风状态点O ，O 点与室内设计状态点N 的连线也就是空调房间冬季的热湿比线ε。

确定风机盘管处理后的空气状态点M ：
为了在冬季充分利用风机盘管的加热能力和减少新风系统在风机盘管停开时的能耗，并且考虑到冬季的送风温度不宜高于40摄氏度，取： t M =t N +(15~20)℃
t m ----风机盘管处理后的空气状态点； t N ----室内设计状态温度。

则在该宿舍房间中取风机处理的空气状态点的温度为37℃。

确定新风加热后的状态点W
'： 冬季采用干加热时，空气在h-d 图上的状态变化是一等含湿过程，在焓湿图上查得
Kg KJ .555h M d =。

因此，新风加热后的状态点d E 的温度.511t Ed =℃，在新风机组对新
风进行干加热，干加热后与O M d 线相交于Ed ，在焓湿图上读出Ed 的焓值
Kg KJ .524h Ed =，由混合原理，
%10%.3305.24.3483
.485.55,,>=--=--==
Ed Od Od Md d
d d d F
m W m h h h h E O O M q q ，
房间回风量
s Kg 0.19130.3%0.274-0.274G F =⨯=
风机盘管机组的加热量 3.0KW KW 4.52151.0191.10t c G Q p F F 〈=⨯⨯=∆=满足所选风机盘管规格。

假定冬季的室外新风的余热量均相同，则
KW 19.3KW 55.5111.019.70t c G Q P W W 〈=-⨯⨯=∆=）（;
所以上述所选新风机组加热量满足冬季供热要求。

气流组织计算：
1、房间按两个散流器布置，每个散流器所对应2
18.2m 5.4/26.75Fn =⨯=，水平射程分别为
35.14.45=及88.22
5
.75=，平均为l=2.1m ，垂直射程.5m 1x 1=，所以m x 6.35.11.2l x /=+=+=，单个风口风量h m 3722743.1L 3==，取散流器出风口风
速.0m/s 3u 0=，则风口尺寸大小20m 344.003600
0.3372
F =⨯=
；
2、查图5-1
3、5-1
4、5-15得：1K K 5.40K 321===，;
检验.1m/s 0x F K K K m 2u u 0
32110
x ==符合设计要求；
1℃℃.120x
F K K K n 2t t 0
32110
x 〈=∆=∆符合设计要求；
射流贴附长度34.15)
t n 2(F u m 25.45Z 4
2
010
01=∆=符合设计要求； 2.2m 0.3)1.130.62-35.134exp(0.54.0.4Zexp(k)0x 1=⨯⨯⨯==符合设计要求；
同理，对301房间气流组织计算可得：
Q=7700W ，W max =2754 g/h=0.765g/s
99190.765
7700W Q ===
ε 送风温差取6℃，则干kg kj 45h 0=，则 送风量h m 2845.5s g 948.544.5
-52.57700
h -h Q G 3O N ====
，
会议室新风量标准取h m 4503015G 3W =⨯=⨯=室内人数最小新风量，
10%15.8%2845.5
450
G G W 〉===
新风比； 回风量h m 2395.5450-2845.5G -G G 3W F ===； 风量校核：h 5.43.3
160.92845.5
V L n 次换气次数=⨯==
； 即房间301的送风量满足换气次数的要求。

根据气流组织计算可知，301房间（会议室）送风量为2845.5h m 3
，可按六个散流器进行布置，且每个散流器送风量为377.7h m 3。

确定M 点：
5
.520.455
.522395.5450G G OL MO F W --==--==M L O N M i i i i i 由
kg kj i M /45.6=得：
查h-d 图得:
8.81t =M ℃
风机盘管显冷量（单个）： 5.00kW 18.8)-(25.01.01.79850)t -(t c G Q M N P F S =⨯⨯== 风机盘管全冷量（单个）：kW
15.545.6)-(52.5.79850)h -(h G Q M N F T =⨯==
该会议室内安六个风机盘管对室内空气进行处理，跟据以上分析，查资料可选MFC34HB 型卧式暗装风机盘管，起参数同上所选类型。

以306（负荷较其他房间平均）为标准，对三楼客房进行气流组织计算：
Q=1126W ，W max =183.6 g/h=0.051g/s
218240.051
1126W Q ===
ε 送风温差与一二层相同，则 送风量h m 741.9s g 247.348.0
-52.51126
h -h Q G 3O N ====
；
新风量h m 80240G 3W =⨯=⨯=室内人数最小新风量
10%10.8%741.9
80
G G W 〉===
新风比； 回风量h m 661.980-741.9G -G G 3W F ===； 风量校核：h 7.63.3
29.754741.9
V L n 次换气次数=⨯==
； 即房间306的送风量满足换气次数的要求。

确定M 点：
5.520.485
.52661.980G G OL MO F
W --==--==M
L O N M i i i i i 由
kg kj i M /45.1=得：
查h-d 图得:
9.11t =M ℃
风机盘管显冷量（单个）：kW 21.319.1)-(25.01.01.2210)t -(t c G Q M N P F S =⨯⨯== 风机盘管全冷量（单个）：
kW
4.614
5.1)-(52.5.2210)h -(h G Q M N F T =⨯==
查资料可选美意（上海）空调设备有限公司生产的MFC34HB 型卧式暗装风机盘管，经冬季热负荷校核可知，风机盘管机组的加热量 3.0KW KW 3.3t c G Q p F F 〉=∆=不满足所选风机盘管规格。

所以MFC51HB 型卧式暗装风机盘管,其参数如下：高速时风量为510s /m 3
，中速时400s /m 3
，低速时270s /m 3。

制冷能力为2.7KW ，大于1.64KW 满足要求。

制热能力为4.34kw ，水流量8L/min,水压降11Kpa 。

风机形式为离心的前区片型，数量采用一个。

输
入功率采用12pa ，高中低速分别为：52、 42、 34pa 。

气流组织计算的目的是在于选择气流分布的形式，确定送风口的形式，数目和尺寸，使工作区的风速和温差满足设计要求。

气流组织：采用上送上回的气流组织。

风口的形式：送风口选择使用吊顶方形直片式散流器，回风口选择加过滤网的单层百叶回风口。

风口允许风速：查《采暖通风空调技术措施》可知，送风口的推荐风速为0.25m/s ，回风口的推荐吸风速度为3-4m/s 。

风口尺寸的确定：依据风口的推荐风速和每个风口的风量选择风口尺寸。

综上所述，各房间所选用风机盘管类型及参数如下（一二层各客房、三层客房负荷相差不大，可统一按计算所选标准设计）：
型号 制冷量KW 制热量KW 水流量L/min 水压降Kpa 一二层客房 MFC34HB 1.8 3.0 5 7 三层客房 MFC51HB 2.7 4.34 8 11 三层会议室
MFC34HB
1.8
3.0
5
7
综上所述，该建筑空调系统采用风机盘管加新风的定风量系统，一般客房新风量为80h m 3
，会议室新风量为450h m 3
，库房不做通风处理，一至三层房间各散流器送风量取为375h m 3。

六、水力计算
（一）通风管道水力计算
风管的水力计算是在系统和设备布置，风管材料，各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。

其主要目的是，确定名管段的管经(或断面尺寸)和阻力，保证系统内达到要求的风量分配，最后确定风机的型号和动力消耗，采用假定流速法进行水力计算，为使风量均匀送排风，可用假定流速法来演绎静压复得法，即利用动压差克服阻力，达到均匀送排风。

风道水力计算方法：
在风道的水力计算有很多种方法，在次采用假定流速法——先按技术经济要求选定风管流速，然后在根据风道内的风量确定风管断面尺寸和系统阻力。

假定流速法的计算步骤如下： ①绘制空调系统轴测图，并对各段风道进行编号、标注长度和风量 管道长度一般按两个管件的中心线长度计算，不扣除管件本身的程度；
②确定风道内合理流速 在输送空气量一定的情况下，增大流速可使风管断面积减小，制作风管所消耗的材料、建设费用等降低，但同时也会增加空气流经管的流动速度阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减少风速可以降低输送空气的动力消耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作的材料及建设费用。

因此必须根据风管的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比较，确定合理的经济流速。

民用建筑空调系统风速的低速风道在低速风道时对于主风道公共建筑风速在小于 6.5m/s,水平支风道在小于3m/s ，垂直支风道在小于2.5m/s ；
③根据各风道的风量和选择的流速确定个断面的断面尺寸，计算沿程阻力和局部阻力； ④与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算；
⑤计算系统总阻力--系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备的阻力；
⑥选择风机及其配用电机。

根据《矩形风管计算表》，按支管、干管设计要求，由已知送风量选择合适风管尺寸，并计算各种所需风管附件局部阻力系数，计算各管段沿程阻力填入下表中：
一层通风管道水力计算
序号
风量
(h m
3
)
管宽 (mm) 管高 (mm)
管长 (m) ν
(m/s)
单位长
度摩擦阻力R(Pa/m)
局部阻力系数
局部阻力Z
摩擦阻力Rml
管段阻力Rml +Z 动压Pd
1-A 80 120 120 4.85 2 0.61 1.25 3.000 2.959 5.959 2.4 1-2 160 160 120 8.28 2.5 0.77 0.34 1.275 6.376 7.651 3.75 2-3 320 160 120 2.64 5 2.74 0.101
1.515
7.234
8.749
15 3-4 400 200 120 6 5 2.45 -0.019 -0.285 14.700 14.415 15 4-5 560 200 160 8.28 5 1.97 -0.05 -0.750 16.312 15.562 15 5-6 720 250 120 7 4.18 0.000 0.000 0.000 29.4 2-B 80 120 120 4.85 2 0.61 1.443 3.463 2.959 6.422 2.4 3-C 80 120 120 6.15 2 0.61 1.395 3.348 3.752 7.100 2.4 4-D 80 120 120 4.85 2 0.61 1.506 3.614 2.959 6.573 2.4 5-E 80 120 120 4.85 2 0.61 1.53 3.672 2.959 6.631 2.4 1-A' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.25 3.000 2.959 5.959 2.4 2-B' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.443 3.463 2.959 6.422 2.4 4-D' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.506 3.614 2.959 6.573 2.4 5-E'
80
120
120
4.85
2
0.61
1.53
3.672
2.959
6.631
2.4
新风总量Gw=720h m 3
；
室内冷负荷：kW Q 78.79864.01=⨯=； 新风冷负荷：kW h h G Q n w W 25.6)5.5290(2
.13600720
)(2=-⨯⨯=
-=；
二层通风管道水力计算
序号
风量
(h m
3
)
管宽 (mm) 管高 (mm) 管长
(m) ν
(m/s)
单位长
度摩擦阻力R(Pa/m)
局部阻力系数
局部阻力Z
摩擦阻力Rml
管段阻力Rml +Z 动压Pd
1-A 80 120 120 4.85 2 0.61 1.25 3.000 2.959 5.959 2.4 1-2 160 160 120 8.28 2.5 0.77 0.34
1.275
6.376
7.651 3.75 2-3
320
160
120 2.64
5
2.74
-0.016 -0.240 7.234
6.994
15
3-4 480 200 120 6 6 3.44 -0.001 -0.022 20.640 20.618 21.6 4-5 640 250 250 8.28 3 0.5 -0.02 -0.108 4.140 4.032 5.4 5-6 800 320 160
4.5 1.29 0.000 0.000 0.000 12.15 2-B 80 120 120 4.85 2 0.61 1.443 3.463 2.959 6.422 2.4 3-C 80 120 120 4.85 2 0.61 1.476 3.542 2.959 6.501 2.4 4-D 80 120 120 4.85 2 0.61 1.529 3.670 2.959 6.628 2.4 5-E 80 120 120 4.85 2 0.61 1.55 3.720 2.959 6.679 2.4 1-A' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.25 3.000 2.959
5.959 2.4 2-B' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.443 3.463 2.959
6.422 2.4 3-C' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.476 3.542 2.959 6.501 2.4 4-D' 80 120 120 4.85 2 0.61 1.506 3.614 2.959 6.573 2.4 5-E'
80
120
120 4.85
2
0.61
1.53
3.672
2.959
6.631
2.4
新风总量Gw=800h m 3
；
室内冷负荷：kW Q .64810864.01=⨯= 新风冷负荷：kW h h G Q n w W 94.6)5.5290(2
.136000
80)(2=-⨯⨯=
-=;
三层通风管道水力计算
序号
风量
(h m
3
)
管宽 (mm) 管高 (mm)
管长 (m) ν
(m/s)
单位长
度摩擦阻力R(Pa/m)
局部阻力系数
局部阻力Z
摩擦阻力Rml
管段阻力Rml +Z
动压 Pd
1-A 75 120 120 2.4 1.5 0.36 1.170 1.580 0.864 2.444 1.35 1-2 150 120 120 2.7 3 1.27 0.280 1.512 3.429 4.941
5.4
2-3 300 160 120 2.7 4.5 2.25 -0.013 -0.158 6.075 5.917 12.15 3-4 450 320 160 4.02 2.5 0.44 0.003 0.011 1.769 1.780 3.75 4-5 530 320 160 6 3 0.61 0.035 0.189 3.660 3.849
5.4
5-6 690 400 200 8.28 2.5 0.33 -0.020 -0.075 2.732 2.657 3.75 6-7 850 500 320 1.2 1.5 0.08 0.000 0.000 0.096 0.096 1.35 4-D 80 120 120 5.3 2 0.61 1.457 3.497 3.233 6.730 2.4 5-E 80 120 120 1.3 2 0.61 1.468 3.523 0.793 4.316 2.4 6-F 80 120 120 1.3 2 0.61 1.550 3.720 0.793 4.513 2.4 5-E' 80 120 120 1.3 2 0.61 1.468 3.523 0.793 4.316 2.4 6-F' 80 120 120 1.3 2 0.61 1.550 3.720 0.793 4.513
2.4
1-A' 75 120 120 2.4 1.5 0.36 1.170 1.580 0.864 2.444 1.35 2-B 75 120 120 2.4 1.5 0.36 1.450 1.958 0.864 2.822 1.35 2-B' 75 120 120 2.4 1.5 0.36 1.450 1.958 0.864 2.822 1.35 3-C
75
120
120
2.4
1.5
0.36
1.560
2.106 0.864 2.970 1.35
3-C' 75 120 120 2.4 1.5 0.36 1.560 2.106 0.864 2.970 1.35
新风总量Gw=850h m 3；
室内冷负荷：kW Q .46141126677001=⨯+= 新风冷负荷：kW h h G Q n w W 7.38)5.5290(2
.136000
85)(2=-⨯⨯=
-=;
并联管路阻力平衡计算：
为了保证各送排风点达到预期的风量，两并联支管的阻力必须保持平衡。

对一般的通风系统，两支管的阻力差应不超过15%；除尘系统应不超过10%。

若超过上述规定，可采用下列方法使其阻力平衡。

1、调整支管管径
通过改变支管管径改变支管的阻力，达到阻力平衡。

调整后管径按下式计算：
mm P P D D 225
.0)'
(
'∆∆= 注：采用此方法时，不宜改变三通的支管管径，可在三通支管上先增设一节渐扩（缩）管，以免引起三通局部阻力的变化。

2、增大风量
当两支管阻力相差不大时（例如在20%以内），可不改变支管管径，将阻力小的那段支管流量适当增加，一达到阻力平衡。

增到后风量按下式计算：
h m P P 3
.50)'
(
L 'L ∆∆= 采用本方法会引起后面干管内流量相应增大，阻力也随之增大。

同时风机的风量和风压也会相应增大。

3、阀门调节
通过改变阀门开度，调节管道阻力，此方法从理论上讲是一种最简单易行的方法。

必须指出，对一个多支管的通风空调系统进行实际调试，是一项复杂的技术工作。

必须进行反复的调整、调试才能完成，从而达到预期的流量分配。

针对本设计，现以第三层节点1为例进行阻力平衡计算如下：
a B a A P P P P 120
.6;395.411=∆=∆-- %15%2.28120
.6395.4120.621
2>=-=∆∆-∆P P P
即：支管1-A 与支管1-B 阻力不平衡，需要在支管1-A 上增设一阀门，增大支管阻力，使得
%152
1
2>∆∆-∆P P P ，其他管路依次类推，使得整个系统各支路均阻力平衡。

统计各层的总冷负荷，新风负荷进行新风机组和冷水机组的选型：
室内冷负荷KW 新风冷负荷KW
新风机组冷量KW
冷水机组冷量KW
一层 7.78 6.25 20.57
51.45
二层 8.64 6.94 三层
14.46
7.38
新风机组选型：根据系统所需冷量，美意（上海）空调设备有限公司生产的MAH-V0609(四排管)空气处理机组，有关参数如下：
风量h m
3
冷量KW 水流量h m 3
水压降kpa 管径DN 电机功率KW 噪声dB
2800
41.0 6.1 25.4 40 1.1 65
（二）水管系统水力计算
画出系统图，求出通过各管段的负荷，对各管段进行编号，对整个系统进行水力计算，以确定各段管径，及压力损失等。

由所选型号风机盘管可知：一二层客房、三层会议室风机盘管连接供回水管流量Q=5L/min=5×983.248×60×10-3Kg/h=295.0 Kg/h ；而三层客房风机盘管连接供回水管流量Q=8L/min=8×983.248×60×10-3Kg/h=472.0Kg/h 。

（注：按采暖季平均水温t ≈60℃时计算，水相应的密度ρ=983.248 Kg/m -3。

） 查课本《供热工程》附录4-1得各供回水管路参数如下表所示：
管段号 水流量（kg/h ） 直径（mm ） 流速ν(m/s) 比摩阻R(Pa/m) 1-1 295 20 0.24 54.02 1-2 590 25 0.3 58.3 1-3 1180 32 0.34 52.48 1-4 1475 40 0.32 46.21 1-5 1770 40 0.38 52.55 1-6 2665 50 0.34 33.18 1-7 2950 50 0.38 49.25 1-8 472 25 0.23 31.01 1-9 944 32 0.26 34.35 1-10 2242 50 0.24 23.96 1-11
4130
70
0.32
21.86
由于建筑中各客房均设有卫生间，凝结水可直接引入卫生间排出，所以对凝结水水管管径要求不高，在本设计中，全部凝水管直径均取为DN25,如设计图纸所示。

七、主要设备选型及机房设计
制冷系统的总制冷量应包括用户实际所需的制冷量以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,按下式计算：
Q ′=(1+m)Q 式中:
Q ′—制冷系统的总制冷量,KW ； Q —用户实际需要的制冷量,KW ；。