暖通空调课程设计工程计算书

'姓名:郑颜津学号:0533124班级:05级建筑环境与设备工程（1）班指导老师:刘立平、方恒和设计时间:2009.02.15~2009.02.2511 目录一、前言………………………………………………………………………………1二、摘要………………………………………………………………………………1三、工程概况…………………………………………………………………………1四、设计依据…………………………………………………………………………1五、设计参数…………………………………………………………………………1六、冷负荷计算参数选取……………………………………………………………1七、冷负荷、湿负荷计算……………………………………………………………2八、送风量的确定……………………………………………………………………5九、空调方案的确定………………………………………………………………………………6十、送风管道设计……………………………………………………………………8十一、参考文献………………………………………………………………………10附：表一、空气调节冷负荷计算表表二、风管水力计算表11 暖通空调课程设计工程计算书1项目概况项目名称暖通空调课程设计项目地址上海建设单位上海海洋大学2建筑概况建筑名称默认建筑面积360㎡建筑高度3.5m外表面积525.3㎡建筑层数13建筑物围护结构说明3.1.1墙体工程3.1.2外墙轻集料混凝土砌块框架填充墙-玻璃棉板60材料名称厚度mm干密度kg/m^3导热系数W/(m.K)比热容kJ/(kg.K)导热系数修正热阻(㎡.K)/W外装饰层2019001.11.0510.02通风空气层501.160.951.110.05玻璃棉板(矿棉、岩棉)601000.060.750.931.11轻集料混凝土空心砌块20015000.760.8810.2615mm内墙面抹灰层1516000.810.8410.02各层之和345--------1.47传热系数K0.6111 1.1.1.1内墙砖墙(002002)材料名称厚度mm干密度kg/m^3导热系数W/(m.K)比热容kJ/(kg.K)导热系数修正热阻(㎡.K)/W水泥砂浆2018000.930.8410.02砖墙18018000.810.8810.22水泥砂浆2018000.930.8410.02各层之和220--------0.26传热系数K2.021.1.2屋面工程1.1.2.1屋顶非上人加气混凝土砌块100-聚苯板50材料名称厚度mm干密度kg/m^3导热系数W/(m.K)比热容kJ/(kg.K)导热系数修正热阻(㎡.K)/W混凝土板20300.031.381000.01架空层2001.160.951.11000防水层56000.181.47100015厚水泥砂浆找平层1518000.930.8410.02最薄30厚轻集料混凝土找坡层30300.031.3820.5加气混凝土砌块5001005000.210.8410.48聚苯板50300.042.092.70.44钢筋混凝土屋面板200100010.8810.2各层之和620--------1.64传热系数K0.5511 1.1.1门窗工程1.1.1.1户门节能外门材料名称厚度mm干密度kg/m^3导热系数W/(m.K)比热容kJ/(kg.K)导热系数修正热阻(㎡.K)/W松木云杉热流方向垂直木纹255000.142.511.10.16各层之和25--------0.16传热系数K3.021.1.1.2外窗双层透明中空玻璃6mm材料名称厚度mm干密度kg/m^3导热系数W/(m.K)比热容kJ/(kg.K)导热系数修正热阻(㎡.K)/W平板玻璃625000.760.8410.01热流水平(垂直)10mm61.160.081.010.630.11平板玻璃625000.760.8410.01各层之和18--------0.13传热系数K3.34窗墙比朝向窗类型窗面积墙面积窗墙比传热系数标准限值南双层透明中空玻璃6mm21.6840.2573.343.5东双层透明中空玻璃6mm7.252.50.1373.344.7水平倾角：11塑钢中空玻璃窗036002.6132计算依据一、外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算：11        Qτ=KFΔtτ-ξ       (1.1)式中 F—计算面积，㎡；τ—计算时刻，点钟；τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时，可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷Qτ：Qpj=KFΔtpj      (1.2)式中Δtpj—负荷温差的日平均值，℃。一、外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：       Qτ=KFΔtτ(2.1)式中 Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；K—传热系数。二、外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算：1.当外窗无任何遮阳设施时 Qτ=FCsCaJwτ(3.1)式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；2.当外窗只有内遮阳设施时Qτ=FCsCaCnJwτ(3.2)式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；3.当外窗只有外遮阳板时    Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(3.3)注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(3.1)计算。4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(3.4)11 式中 Jnτ计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡；     Jnnτ计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/㎡；     F1窗上收太阳直射照射的面积；     F外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡；     Ca窗的有效面积系数；     Cs窗玻璃的遮挡系数；     Cn窗内遮阳设施的遮阳系数；注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(3.2)计算。一、内围护结构的传热冷负荷1.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(2.1)计算。2.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式(1.1)计算，或按式(1.2)估算。此时负荷温差Δtτ-ξ及其平均值Δtpj，应按"零"朝向的数据采用。3.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：     Q=KF(twp+Δtls-tn)(4.1)式中Q—稳态冷负荷，下同，W；     twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；     tn—夏季空气调节室内计算温度，℃；     Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。二、人体冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Qxτ，按下式计算：   Qxτ=nq1CclrCr(5.1)式中Cr群体系数；n计算时刻空调房间内的总人数；q1一名成年男子小时显热散热量，W；Cclr人体显热散热冷负荷系数。三、灯光冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算：11 1.白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯     Q=1000n1NXτ-T(6.1)2.镇流器装在空调房间内的荧光灯     Q=1200n1NXτ-T(6.2)3.暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯     Q=1000n0NXτ-T(6.3)式中N照明设备的安装功率，kW；n0考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8；     n1同时使用系数，一般为0.5-0.8；     T开灯时刻，点钟；     τ-T从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；     Xτ-Tτ-T时间照明散热的冷负荷系数。一、设备冷负荷热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算：     Qτ=qsXτ-T(7.1)式中T热源投入使用的时刻，点钟；   τ-T从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，ｈ；     Xτ-Tτ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数；     qs热源的实际散热量，W。电热、电动设备散热量的计算方法如下：1.电热设备散热量     qs=1000n1n2n3n4N(7.2)2.电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量     qs=1000n1aN(7.3)3.只有电动机在空调房间内的散热量     qs=1000n1a(1-η)N(7.4)4.只有工艺设备在空调房间内的散热量qs=1000n1aηN(7.5)式中N设备的总安装功率，kW；     h电动机的效率；     n1同时使用系数，一般可取0.5-1.0；     n2利用系数，一般可取0.7-0.9；  n3小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取0.5左右；11      n4通风保温系数；     a输入功率系数。一、渗透空气显热冷负荷渗透空气的显冷负荷Qx(W)，按下式计算：     Qx=0.28G(tw-tn)    (8.1)式中G单位时间渗入室内的总空气量，kg/h；    tw夏季空调室外干球温度，℃；    tn室内计算温度，℃。二、食物的显热散热冷负荷进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人8.7W考虑。三、伴随散湿过程的潜热冷负荷1.人体散湿和潜热冷负荷(1)人体散湿量按下式计算D=0.001φng(10.1)式中D散湿量，kg/h； g一名成年男子的小时散湿量，g/h。(2)人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：     Q=φnq2(10.2)式中q2一名成年男子小时潜热散热量，W；     Φ群体系数。   2.渗入空气散湿量及潜热冷负(1)渗透空气带入室内的湿量(kg/h)，按下式计算：    D=0.001G(dw-dn)(10.3)  (2)渗入空气形成的潜热冷负荷(W)，按下式计算：    Q=0.28G(iw-in)(10.4)式中dw室外空气的含湿量，g/Kg；    dn室内空气的含湿量，g/Kg；    iw室外空气的焓，KJ/Kg；11     in室内空气的焓，KJ/Kg。1.食物散湿量及潜热冷负荷(1)餐厅的食物散湿量(kg/h)，按下式计算：    D=0.0115n(10.5)式中n就餐总人数。(2)食物散湿量形成的潜热冷负荷(W)，按下式计算：    Q=8.7n(10.6)2.水面蒸发散湿量及潜热冷负荷(1)敞开水面的蒸发散湿量(kg/h)，按下式计算：    D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1(10.7)式中A蒸发表面积，㎡；    a不同水温下的扩散系数；    v蒸发表面的空气流速；    Pqb相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力；    Pq室内空气的水蒸气分压力；    B标准大气压，101325Pa；    B1当地大气压（Pa）。1负荷计算结果:1、冷负荷、湿负荷汇总从表1中可以看出：1）冷负荷最大值出现在17：00，为594258.9W；2）新风冷负荷，最大值为493940.5W；3）总湿负荷(含新风):13.7897；4）湿负荷(不含新风):3.9542；详细计算结果见附表一2送风量的确定通过冷负荷的计算结果可以看出，该空调房间总余热量=1088199W，其中一层为594258.9W，二层为493940.5W；总余湿量为=406.464kg/h，每层分别为203.232kg/h。要求空气维持的空气状态参数为：24±0.5℃，65±5%，当地大气压力为101325Pa。1、一层送风量的确定1）求热湿比11 =10526.552）在i-d图上确定室内空气状态点N，通过该点画出ε=10526.55的过程线。取送风温差为，则送风温度=24–5=19℃。从而得出：48.2KJ/kg，55KJ/kg，11.47g/kg，12.12g/kg。3）计算送风量按消除余热：=87.39kg/s，按消除余湿：86.87kg/s。按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，取G=87.2kg/s=313920kg/h。设计软件：鸿业负荷计算软件11'