大连市某机关办公楼空调工程设计计算书.doc

1、 辽宁工业大学课 程 设 计 说 明 书题目：大连市某机关办公楼通风空调工程学院（系）：土木建筑工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 2011/12/192011/12/30辽宁工业大学课程设计（论文）任务书院（系）：土木建筑工程学院 教研室：建筑环境与设备工程教研室 学 号 学生姓名 专业（班级）设计题目 大连市某机关办公楼通风空调工程工程设计条件1.本楼采用风机盘管加新风空调系统，冬季和夏季两用。空调系统的制冷机组和燃油锅炉（或换热设备）置于主体办公楼外的动力设备机房中，为一独立建筑，故本工程不涉及设计冷、热源部分。2.考虑办公楼装修故空调风系统和

2、水系统管道均为暗装，可在适当地方设置管道井。3.空调冷冻水（或冬季采暖热水）入口方向该楼南向。4.在办公楼每层设置独立新风机组，以满足建筑新风要求。5.当地夏季空调室外计算干球温度 28.4，夏季空调室外计算湿球温度 25.0。设计要求1首先应从建筑图纸上了解建筑平面位置，建筑层数及用途，建筑外形特点及建筑物周围的地形和道路；然后根据指导教师提供的设计条件在建筑设备专业平面蓝图上确定通风空调初步设计方案。2.在设计方案确定后，先在蓝图上画出空调水系统及风系统平面图，然后根据平面图在设计计算书中用手工画出各自系统计算简图，并完成系统水力计算书，最后将设计依据和计算过程整理成课程设计计算书以电子文

3、件形式打印出并装订成册。3.运用 AutoCAD 软件上机完成图纸设计说明、空调水系统及风系统平面图和系统图,最后按照标准图纸型号用白图将其分别打印出来，并与课程设计计算书一起装入学生课程设计档案中。设计内容本通风空调工程应完成的图纸内容应包括：1.设计说明及图纸目录 5. 二层空调水管道平面图(1:100)2.一层空调风管道平面图(1:100) 6. 空调水管道系统图(1:100)3.二层空调风管道平面图(1:100) 7. 制冷空调系统原理流程图(1:100)4.一层空调水管道平面图(1:100) 工作计划课程设计共三周：1. 第一、二周：第 1 天由指导教师公布设计题目，让学生熟悉建筑图

4、纸以及指导教师提供的设计条件；第 2、3 天，按房间编号计算空调冷负荷；第 46 天，在建筑条件平面蓝图上确空调风系统、水系统初步设计方案；第 710 天，在蓝图上画出空调风系统、水系统平面图，然后根据平面图在设计计算书中用手工画出各自系统计算简图，并完成系统水力计算书。2. 第三周：第 1 天 4 天上计算机完成设计图纸以及课程设计计算书，最后整理原始材料与打印材料一起装入学生课程设计档案中。第五天，由专业教师组成答辩组对学生进行答辩。参考资料实用供热空调设计手册 中国建筑工业出版社； 空气调节设计手册中国建筑工业出版社；采暖通风与空气调节设计规范中国计划出版社；暖通空调中国建筑工业出版社采

5、暖通风与空气调节气象资料集中国计划出版社；2011 年 12 月 06 日 辽宁工业大学课程设计评审意见表课程设计的最终成绩采用答辩的方式并结合平时表现和图纸及计算书质量进行综合评定。成绩评定表：序号 内容 满分 得分1 平时成绩 102 答辩成绩 203 设计计算书 304 图纸成绩 40合计 100指导教师评语：成绩： 指导教师签字： 学生签字： 2012 年 1 月 6 日辽 宁 工业大学 课 程 设 计 说 明 书4目录一、建筑概况. 5二、房间冷负荷计算.52.1 屋顶冷负荷.52.2 南外墙冷负荷.62.3 西外墙冷负荷.62.4 南外窗瞬时传热冷负荷.72.5 设备冷负荷.82.

6、6 照明散热冷负荷.82.7 人员散热冷负荷.82.8 房间逐时冷负荷汇总表. . .92.9 各房间冷负荷总表 三、新风冷负荷计算.9四、设备选型.9五、水力计算.95.1 供水管水力计算.105.2 回水管水力计算.10六、风管系统计算.11七、参考文献八、附图辽 宁 工业大学 课 程 设 计 说 明 书5一、建筑概况：大连市某机关办公楼建筑面积 475.08m2，东西长 32.1 m，层高为 3.6m，室内外高差为 0.45m。一层、二层均为办公室和会议室等办公房间，并分别设有卫生间杂物厅等辅助房间，其结构特点如下：1、大连市某街道办公楼层高 3600mm。2、墙和屋顶属于型，墙的传热系

7、数为 K=0.60W/（） ，屋顶传热系数 K=0.70 W/（） 。3、窗单框双玻，其传热系数为 K=2.60 W/（） ，金属窗框，80%玻璃；白色帘，窗高1800mm。4、邻室包括走廊均与办公室的温度相同。5、东向办公室 2 人，西 向办公室 3 人，在室内的总小时数为 12 小时， （7：00 至 19：00）6、室内压力稍高于大气压力。7、室内照明：荧光灯明装，100W，开灯时间为 10 小时。8、室内设备：每室配备电脑 2 台，每台 300W，非连续使用。9、空调设计运行时间为 12 小时。10、大连室外气象条件： 北纬 39，东经 12163， 大气压力：夏季 99.47kpa，

8、冬季 101.38kpa； 室外空气计算参数夏季：空调室外计算干球温度 28.4，空调室外计算干球温度 25。11、办公室计算参数夏季室内空气干球温度 26，冬季室内空气干球温度 17，室内空气相对湿度为 50%；新风量；30 /(h*人)。3m二、计算房间冷负荷；选择靠西的办公室作为计算房间 1，以后顺时针按房间顺序分别记为房间。由于室内压力稍高于室外大气压，故不需考虑由于外气渗透所引起的冷负荷。房间属于中型房间。房间 1 维护结构各部分的冷负荷分项计算如下：2.1 屋顶冷负荷K=0.7W/( K)，由附录 2-5 中查得冷负荷计算温度逐时值 ，即按公式 Qc（t）=KF 算2 t t出屋顶

9、的逐时冷负荷，其中 = - tR，计算列于表 1 中t)(c屋顶冷负荷（W） 表 1计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00t9.5 8.1 7.1 6.7 7 8 9.8 12.1 14.7 17.5 20.1 22.3 23.9K 0.7tR 26F 87.63Qc(t) 583 497 435 411 429 491 601 742 902 1073 1232 1367 14662.2 南外墙冷负荷K=0.6W/( K)，从附录 2-10 查得大连市外墙负荷温差的逐时值

10、，即按公式 Qc（t）=KF2mt辽 宁 工业大学 课 程 设 计 说 明 书6算出屋顶的逐时冷负荷，计算列于表 2 中t南外墙冷负荷（W） 表 2计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00t9 8.6 8.2 7.9 7.5 7.2 6.9 6.8 6.9 7.1 7.4 7.9 8.4K 0.6tR 26F 8.6Qc(t) 464 44.3 42.3 40.7 38.7 37.1 35.6 35 35.6 36.6 38.2 40.7 43.32.3 西外墙冷负荷K=0.6

11、W/( K)，从附录 2-10 查得大连市外墙负荷温差的逐时值 ，即按公式 Qc（t）=KF2mt算出屋顶的逐时冷负荷，计算结果列于表 3 中。t西外墙冷负荷（W） 表 3计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00t12.2 11.8 11.3 10.8 10.3 9.9 9.5 9.2 8.9 8.8 8.8 8.9 8.8K 0.6F 20.88Qc（t） 152 148 142 135 129 124 119 115 111 110 110 111 1102.4 南外窗冷负

12、荷（1） 瞬时传热得热形成冷负荷由附录 2-10 中查得各计算时刻的负荷温差 ，按公式 Qc（t）=KF 计算，计算结果列于表 4tt中。南外窗瞬时传热冷负荷（W） 表 4计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:0012:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00t0 0.9 1.9 3 3.9 4.8 5.5 5.9 6.2 6.2 6 5.6 4.8K 2.6F 8.1Qc（t） 0 19 40 63 82 101 116 124 131 131 126 118 101（2）日照得热形成冷负荷由附录 2-12 查得纬度为 39

13、时，南向日射得热因数最大值 Dj,max=302W/,因大连的纬度是 39，属于北区，查附录 2-16 得北区无内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值 CLQ，窗的面积为 5.04，附录2-15 中查得窗的有效面积系数为 0.75，故窗的有效面积 F 为 6.08, 附录 2-13 中查得窗户内遮挡系数为 Cs=0.86,按公式 Qc（t）=Cs*F*CLQ*Dj,max 计算，计算结果列于表 5 中。南外窗日照得热冷负荷（W） 表 5计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:0012:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00辽 宁 工业

14、大学 课 程 设 计 说 明 书7CLQ 0.17 0.21 0.28 0.39 0.49 0.54 0.65 0.6 0.42 0.36 0.32 0.27 0.23Dj,max 302F 6.08Cs 0.86Qc（t） 268 331 441 615 773 852 1025 946 662 568 504 426 3632.5 西外窗冷负荷（1） 瞬时传热得热形成冷负荷由附录 2-10 中查得各计算时刻的负荷温差 ，按公式 Qc（t）=KF 计算，计算结果列于表 4tt西外窗瞬时传热冷负荷（W） 表 4计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:0012:00 13:00

15、 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00t0 0.9 1.9 3 3.9 4.8 5.5 5.9 6.2 6.2 6 5.6 4.8K 2.6F 12.06Qc（t） 0 28 60 94 122 150 172 185 194 194 188 176 150（2）日照得热形成冷负荷由附录 2-12 查得纬度为 39时，西向日射得热因数最大值 Dj,max=594W/,因大连的纬度是 39，属于北区，查附录 2-16 得北区无内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值 CLQ，窗的面积为 5.04，附录2-15 中查得窗的有效面积系数为 0.75，故窗的有效面积 F 为 6

16、.08, 附录 2-13 中查得窗户内遮挡系数为 Cs=0.86,按公式 Qc（t）=Cs*F*CLQ*Dj,max 计算，计算结果列于表 5 中。西外窗日照得热冷负荷（W） 表 5计算时间r7:00 8:00 9:00 10:00 11:0012:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00CLQ 0.17 0.21 0.28 0.39 0.49 0.54 0.65 0.6 0.42 0.36 0.32 0.27 0.23Dj,max 594F 6.08Cs 0.86Qc（t） 528 652 870 1211 1521 1677 2018 186

17、3 1304 1118 993 839 7142.6 设备冷负荷设备不连续使用，按公式 Qc（t）=1000.n1.n2.n3.(1-/)*N*CLQ 计算，1000.n1.n2.n3.(1-/)*N*CLQ=1000*0.9*1*0.8*0.12*4*1=356 W。2.7 照明散热冷负荷用明装荧光灯，镇流器装设在客房内，故镇流器消耗功率系数 n1 取 1.2.灯罩隔热系数 n2 取 1.0。查附录 2-22 得照明散热冷负荷系数，结果在表 6 中。照明冷负荷（W） 表 6计算 r 7:00 8:00 9:00 10:00 11:0012:00 13:00 14:00 15:00 16:00

18、 17:00 18:00 19:00CLQ 0 0.63 0.9 0.91 0.93 0.93 0.94 0.95 0.95 0.95 0.96 0.96 0.37n1 1.2n2 1.0N 100辽 宁 工业大学 课 程 设 计 说 明 书8Qc（t）0 76 108 109 112 112 113 114 114 114 115 115 442.8 人员散热冷负荷办公楼属于极轻劳动。查表 2-13，当室温为 26，每人散发的显热和潜热量为 60.5W 和73.30W，由表 2-12 查取群集系数 =0.93，由附录 2-23 查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按式 计算人体显热散热逐时冷负

19、荷，并列入下表：LQSCnq时间 8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：00LQ0.86 0.88 0.89 0.91 0.92 0.45 0.36 0.30 0.25 0.21 0.19 0.16 0.14sq60.5n 30.93145.1 148.5 150.2 153.6 155.3 75.96 60.77 50.64 42.20 35.45 32.07 27.00 23.63lq73.30CQ136.34合计 281 285 287 290 292 212 197 187 179 172 168 16

20、3 1602.9 房间逐时冷负荷汇总表计算时刻 r 7；008:00 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 583 497 435 411 429 491 601 742 902 1073 1232 1367 1466南外墙负荷 464 44.3 42.3 40.7 38.7 37.1 35.6 35 35.6 36.6 38.2 40.7 43.3西外墙负荷 152 148 142 135 129 124 119 115 111 110 110 111 110南外窗负荷 0 19 40 63

21、82 101 116 124 131 131 126 118 101西外窗负荷 0 28 60 94 122 150 172 185 194 194 188 176 150西窗日射负荷 528 652 870 1211 1521 1677 2018 1863 1304 1118 993 839 714照明负荷 0 76 108 109 112 112 113 114 114 114 115 115 44人体负荷 281 285 287 290 292 212 197 187 179 172 168 163 160总 计 1590 1749 1984 2354 2726 2904 3372 33

22、65 2971 2949 2970 2930 27883.0 各房间冷负荷总表其他房间空调负荷计算具体过程不再累述，总计算列于表 10)(辽 宁 工业大学 课 程 设 计 说 明 书9由表可见，13：00 的负荷最大，为计算冷负荷，取最大房间会议室为选择风机盘管的标准。三、新风冷负荷计算根据已知条件，每人新风量为 30m3/h。由湿空气性质表查得：室内空气焓值为 53kJ/kg;室外空气焓值为 76kJ/kg。新风负荷为 Q=m*h=30/3600*4*(76-53)=767W。四、设备选型计算湿负荷：人体散湿量：M=0.278n g10 -6 =0.278*4*0.89*184*10-6=0

23、.182g/s采用将新风处理到室内空气焓值的方案，空气处理过程如图所示。1 计算热湿比及房间送风量热湿比 kjWQ/16928.0在 i-d 图上根据 及 %确定 R 点， ；nt50n kgji/53室外空气 O 点处理到与室内相等的焓值，与 =90%线相交到 D 点，id=53KJ/Kg,过 N 点作 线，即得送风状态点 O， 。则o8房间总送风量为： hmskgiorQG/426/1.03852. 32 计算 FP 总风量G1=G-120=306m3/h风机盘管：选北京青云仪器厂 FP-3.5 系列风机盘管，冷量为 2000W，冷冻水进、出水管管径为DN20，冷凝水管为 DN20。新风机

24、组：选用北京精诚远志制冷设备有限公司出产的 D1.54 型 XFJ，机外余压为 160pa，冷冻水进出口管为 DN20，冷凝水管为 DN20。五、水力计算系统供水、回水管道系统图如附图所示。根据公式 Q= ，其中t=5，水的比热 C=4.2kj/kg，可得出质量流量，随即可得出设计流cmtA量。依据规范手册选择适当的流速，查给排水设计手册，得出如下计算结果（一） 、供水管水力计算管段 冷量(w) 设计流量( /h)3所选管径(DN) 比摩阻(kpa/m) 管段长度(m) 压降(kpa)1-2 2000 3.42 DN32 0.51 5.9 2.419t房间 7:00 8:00 9:00 10:

25、00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00房间 1 1590 1749 1984 2354 2726 2904 3372 3365 2971 2949 2970 2930 2788房间 2 530 583 661 784 908 968 1124 1121 990 983 990 976 929房间 3 706 777 881 1045 1210 1290 1498 1494 1320 1310 1320 1301 1238房间 4 636 700 811 975 1140 1220 1428 1424 1250 1240

26、1250 1229 1168房间 5 1352 1480 1702 2030 2360 2660 2936 2928 2580 2560 2580 2538 2416房间 6 1404 1430 1752 2083 2413 2712 2992 2990 2630 2610 2630 2588 2466房间 7 631 795 806 970 1135 1215 1423 1489 1245 1235 1245 1224 1163房间 8 756 827 931 1095 1260 1340 1548 1544 1370 1360 1370 1361 1288房间 9 877 948 1051

27、 1216 1381 1461 1669 1665 1491 1481 1491 1482 1409 WNL =100%OM辽 宁 工业大学 课 程 设 计 说 明 书102-3 4000 6.86 DN40 0.82 3.3 2.3763-4 6000 10.3 DN50 0.71 3.3 2.0134-5 8000 13.7 DN50 1.17 3.6 3.8525-6 10000 17.1 DN50 0.45 3.5 1.2256-7 12000 20 DN70 0.706 3.6 2.18167-8 14000 24 DN70 0.899 2.9 2.52018-9 16000 27

28、DN70 1.29 0.7 0.7639-10 17500 30 DN80 0.655 0.3 0.166510-11 19500 33 DN80 0.77 2.9 1.94311-12 21500 36.8 DN80 0.901 3.6 2.991612-13 23500 40.2 DN100 0.32 3.3 0.7591-2 2000 3.42 DN32 0.51 3.3 1.3532-3 4000 6.86 DN40 0.72 1.3 0.9363-4 5500 9.43 DN50 0.35 0.7 0.2454-5 7500 12.86 DN50 0.75 3.3 2.8995-6

29、9500 16.29 DN70 0.12 3.3 1.2336-7 115000 19.7 DN70 0.33 2.8 1.3247-8 13500 23.14 DN70 0.52 3.7 1.9048-9 15500 26.57 DN70 0.62 3.3 2.1269-10 17500 30 DN80 0.655 3.3 1.93110-11 19500 33 DN80 0.67 3.3 2.51111-12 21500 36.8 DN80 0.781 2.8 2.8712-13 23500 40.28 DN100 0.45 1.2 0.32613-A 47000 80.57 DN125 0.308 5.1 1.82A-B 47000 80.57 DN125 0.298 3.6 1.073B-C 94000 160 DN150 0.47 3.6 1.692C-D 141000 240 DN200 0.186 4.1 0.7626（二） 、回水管水力计算管段 冷量(w) 设计流量( /h)3m所选管径(DN) 比摩阻(kpa/m) 管段长度(m) 压降(kpa)a-b 2000 3.42 DN32 0.41 3.6 1.476b-c 4000 6.86 DN40 0.72 2.9 2.088c-d 6000 10.3 DN50 0.61 0.3 0.183