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1、空气调节课程设计题目：武汉市某学生公寓空调系统设计专业：建筑环境与能源应用工程班级：20.班姓名：陈文博学号：U20.指导教师：.完成时间：2016 年 6 月第一章 设计基础资料1.1 工程概况本工程为湖北省武汉市某学生公寓，楼号为 A1-五号楼，坐北朝南，占地面积 1306；该公寓共 6 层，层高为 3.1m，建筑总高20.7m；各层面积如表 11：层数第一层第二层三至五层第六层屋顶面积/ m13061293129312931293表 1-11.2 熟悉建筑图1.2.1 初步熟悉建筑图得到以下信息：楼名：A1-五号楼 层数：6 层 层高：3.1m朝向：坐北朝南 房间数：44 间/层 楼梯数
2、：2 跑楼高：20.7m 出入口数：31.2.2 看图得到以下信息：房间面积：3.6*5.4=19.44m 建筑所在地：武汉窗 1（C1）面积：1.8*1.7=3.06 m 窗2（C2）面积：0.6*1=0.6 m1.3 设计参数1.3.1 空调夏季室外空气的计算参数该学生公寓地处湖北省武汉市，东经 11408，北纬 3037，海拔23.3m，处于夏热冬冷地区。查空气调节设计手册第二版 P12得武汉市气象参数如表1-2：夏季大气压/kPa夏季室外干球温度 /空调日均温 /夏季室外湿球温度 /相对湿度/%1001.735.231.928.255表1-2 ：夏季室外空气的计算参数表1.3.2 夏季
3、室内空气设计参数民用建筑空调室内空气设计参数的确定主要取决于以下内容：空调房间使用功能对舒适性的要求。所谓舒适就是人体能维持正常的散热量和散湿量。影响人舒适感的主要因数有：室内空气的温度、湿度和空气流动速度；其次是衣着情况、空气的新鲜程度、室内各表面的温度等。要综合考虑地区、经济条件和节能要求等因数。根据我国国家标准,采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2003）的规定，对于舒适性空调，室内设计参数如下表1-3：温度2228温度1824相对湿度40%65%相对湿度30%60%夏季风速0.3m/s冬季风速0.2m/s表1-3舒适性空调室内设计参数参考上表舒适性空调室内设计参数确定本次设
4、计各个房间的室内设计参数，本次设计各房间室内设计参数如表1-4：夏季夏季房间类型空气温度相对湿度% 房间类型空气温度相对湿度%宿舍2660楼梯2860走道2860大厅2860注：在本次设计中除宿舍房间内的其它空间不布置空调表1-4 各房间空调室内设计参数1.3.3 人员照明设备的热工参数根据室内设计温度（26）查空气调节第四版P52表218可得人员的热工参数见表 15：活动性质显热/W潜热/W全热/W湿量/（g/h）极轻劳动6173134109表 15 人员的热工参数表照明：由设计任务书知：房间照明 5W/；由前面的熟悉图得：房间面积：5.4*3.6=19.44m；所以照明得热为：19.44*
5、5=97.2W综上可得人员照明设备的热工参数表 16：人员照明设备（电脑）数量功率面积功率总功率数量每台功率4134w/人5w/m297.2w4100w/台表 16 人员照明设备的热工参数1.4 围护结构参数查实用供热空调设计手册得围护结构参数如下表1-6围护结构传热系数KW /(m2.K)衰减系数衰减度延迟时间(h)放热衰减度 f外墙0.980.2142.5110.51.3内墙1.57屋顶0.710.3733.148.62.0表 1-7 围护结构参数表查空气调节第四版 P40表 28可以确定该房间为轻型房间外窗：由设计任务书知为双层钢窗，内挂浅色帘；查空气调节第四版P277附录 27选双层5
6、mm原普通玻璃得到玻璃窗的遮挡系数 Cs=0.93; 查空气调节第四版P277附录 28得窗内遮阳设施的遮阳系数 Cn=0.5:查空气调节第四版P44知双层钢窗的有效面积系数Cg=0.85查空气调节设计手册知其传热系数K=4.54 W /(m2.K)综上可得外窗热工参数表18：有效面积系数Cg内遮阳系数Cn遮挡系数CS综合遮挡系数传热系数KW/(m2 .K)传热系数修正值Xd0.850.500.930.394.540.98/0.95表18 外窗热工参数表第二章 空调热湿负荷计算2.1 空调夏季冷负荷计算2.1.1 计算方法的选择空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反应法、反应系数法、Z传递函数法和
7、冷负荷系数法等。其中如谐波反应法、冷负荷系数法是国内常用的两种，下面分别简单说明：冷负荷系数法：冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。通过冷负荷温度或冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热公式形式即可算出经维护结构传入热量所形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。谐波反应法：室外空气综合温度呈周期性波动，这就使得维护结构从外表面逐层地跟着波动，这种波幅是由外向内逐渐衰减的延迟的，波动呈现一定的规律，谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂，一般需要用电子计算机。为了便于计
8、算，工程上采用简化公式进行计算。通过综合自己所掌握的资料加以分析比较得出，在本工程设计中采用谐波法的工程简化计算方法相对要更简便，故采用谐波法的工程简化计算方法计算冷负荷。2.1.2 计算策略由建筑图可知本次设计所针对的建筑学生公寓房间的形式单一，形状非常的规则于是我们将其进行分类计算；1 1）外墙和屋面传热冷负荷计算公式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Q（w）,按下式计算：Q = KFt- (1.1)式中 F计算面积，；计算时刻，点钟；- 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；t-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，
9、。2 2）外窗瞬变传热得热冷负荷外窗瞬变传热得热冷负荷外窗瞬变传热得热负荷按下式计算：CLQ=KFt式中 F-外窗的面积，m2t计算时刻的负荷温差，3 3）外窗日射得热冷负荷外窗日射得热冷负荷外窗日射得热按以下公式计算：CLQ=Xg*Xd*Cn*Cs*F*Jj.式中 Xg-窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；单层木窗0.7，双层木窗0.6学生公寓是单层钢窗Xd地点修正系数Cn窗内遮阳设施的遮阳系数，设计学生公寓外窗内挂浅色窗帘，故该系数取0.5Cs窗玻璃的遮挡系数Jj. -计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射形成的冷负荷，简称负荷强度，w/m24）人体、照明及设备冷负荷人
10、体、照明及设备冷负荷人体、照明及设备冷负荷可以按照下式进行计算：Q=QJX-T式子中：Q-设备、照明和人体的的热量T-设备投入使用的时刻或开灯的时刻或人员进入房间的时刻。-计算时刻。JX-T-设备、照明或人体的负荷强度系数。5 5）内围护结构的传热冷负荷内围护结构的传热冷负荷当相邻空间通风良好没有发热量时，内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算：）（nwpttKFQ式中： twp夏季空气调节室外计算日平均温度，tn -室内设计参数，2.22.2屋顶，墙，窗的冷负荷计算屋顶，墙，窗的冷负荷计算1.1. 屋顶冷负荷屋顶冷负荷由建工版空气调节附录2-9中查得， = 0.71/(2.)，衰
11、减系数，衰减度，延迟时间。 = 0.45 = 0.37 = 33.14 = 8.6从附录2-11中查得，扰量作用时刻时的上海市屋顶负荷温差的 逐时值，并根据修正值得到得到武汉市屋顶负荷温差。按 2照公式 具体计算结果见表21：= 屋顶时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00KW/（K)0.710.710.710.710.710.710.71F（ ）1293129312931293129312931293t-11121314151515CLQ10098110161193412852137701377013770时间15:0016:0017:0018:0019:002
12、0:0021:00KW/（K)0.710.710.710.710.710.710.71F（ ）1293129312931293129312931293t-14141312111010CLQ12852128521193411016100989180.39180.3表21屋顶逐时负荷表2.2. 北外墙冷负荷北外墙冷负荷由建工版空气调节附录2-9中查得，衰减 = 0.98/(2.)系数，衰减度，延迟时间。从附录2-10 = 0.21 = 42.51 = 10.5中查得，扰量作用时刻时的上海市北外墙负荷温差的逐时值 ，并根据修正值得到得到武汉市北外墙负荷温差。按照公 2式具体计算结果见表22：= 北外
13、墙时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:00 14:00KW/（K)0.980.980.980.980.980.980.98F（ ）6.886.886.886.886.886.886.88t-8899101011CLQ53.9 53.9 60.7 60.7 67.4 67.4 74.2 时间15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00KW/（K)0.980.980.980.980.980.980.98F（ ）6.886.886.886.886.886.886.88t-111010101099CLQ74.2 67.4 67.4 67.
14、4 67.4 60.7 60.7 表22北外墙逐时负荷表3.3. 西外墙冷负荷西外墙冷负荷由建工版空气调节附录2-9中查得，衰减 = 0.98/(2.)系数，衰减度，延迟时间。从附录2-10 = 0.21 = 42.51 = 10.5中查得，扰量作用时刻时的上海市西外墙负荷温差的逐时值 ，并根据修正值得到得到武汉市西外墙负荷温差。按照公 2式= 具体计算结果见表23：西外墙时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:00 14:00KW/（K)0.980.980.980.980.980.980.98F（ ）22.32 22.32 22.32 22.32 22.32 22.32
15、 22.32t-991112141516CLQ196.9 196.9 240.6 262.5 306.2 328.1 350.0 时间15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00KW/（K)0.980.980.980.980.980.980.98F（ ）22.32 22.32 22.32 22.32 22.32 22.32 22.32t-16161615141313CLQ350.0 350.0 350.0 328.1 306.2 284.4 284.4 表23西外墙逐时负荷表4.4. 南外墙冷负荷南外墙冷负荷由建工版空气调节附录2-9中查得，衰减 = 0.98/(2.)系数，衰减度，延迟时间。从附录2-10 = 0.21 = 42.51 = 10.
