某醫(yī)院樓空調(diào)工程課程設(shè)計說明書_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  《暖通空調(diào)》課程設(shè)計說明書</p><p>  上海市某醫(yī)院樓空調(diào)工程</p><p><b>  設(shè)計說明書</b></p><p><b>  班 級: </b></p><p>  姓 名: </p>

2、<p>  學 號: </p><p>  指導教師: </p><p>  完成時間: </p><p>  成績評定: </p><p><b>  目

3、 錄</b></p><p>  一 任務和目的3</p><p><b>  二 工程概況3</b></p><p><b>  三 設(shè)計概述3</b></p><p>  四 空調(diào)負荷計算4</p><p>  4.1 手算標準示范4<

4、;/p><p>  4.1.1 上海市室外氣象條件4</p><p>  4.1.2. 病房各項相關(guān)條件5</p><p>  4.1.3. 冷負荷計算5</p><p>  4.2各層其他其余空調(diào)空間的冷負荷12</p><p>  五、空調(diào)風系統(tǒng)13</p><p>  5.1各房間

5、新風量確定13</p><p>  5.2 新風管道選擇14</p><p>  5.2.1各新風干管管徑選取15</p><p>  5.2.2各房間的新風支管管徑選取16</p><p>  5.3新風管阻力計算16</p><p>  5.4新風冷負荷計算17</p><p>

6、  5.6 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定19</p><p>  5.7 風機盤管選型19</p><p>  5.8氣流組織設(shè)計21</p><p><b>  六、冷水系統(tǒng)23</b></p><p>  6.1 冷水機組的選型23</p><p><b>  七、參考文獻24&

7、lt;/b></p><p><b>  一 任務和目的</b></p><p>  通過本課程設(shè)計使學生在以下幾個方面得到初步訓練:</p><p>  1、熟悉和掌握空調(diào)工程設(shè)計計算的基本方法;</p><p>  2、較為合理地確定空調(diào)工程的設(shè)計方案,了解空調(diào)工程設(shè)計的主要步驟,較規(guī)范地繪制工程圖;<

8、/p><p>  3、熟悉和學會使用設(shè)計規(guī)范、設(shè)計手冊、標準圖、以及其它有關(guān)的參考資料,合理地選用空調(diào)、通風系統(tǒng)的定型產(chǎn)品。</p><p><b>  二 工程概況</b></p><p>  該醫(yī)院樓位于上海市,總共9層,主要房間朝南北向,首層層高為4.4m.其中第九層ICU空調(diào)由專業(yè)潔凈公司設(shè)計。該空調(diào)系統(tǒng)主要內(nèi)容包括:設(shè)計方案選擇,負荷計

9、算,末端設(shè)備的選型,氣流組織設(shè)計,水系統(tǒng)設(shè)計,風系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容。</p><p><b>  三 設(shè)計概述</b></p><p>  根據(jù)該建筑的建筑面積以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素考慮,該建筑性質(zhì)為相對單一的辦公建筑,從而將整個空調(diào)區(qū)劃分為風機盤管加新風系統(tǒng)。設(shè)計滿足舒適性空調(diào)要求。在冷負荷計算的基礎(chǔ)上完成新風機組和風機盤管的選型,并通過風量計算、水量估算確定風管路和水管

10、路的規(guī)格,并校核最不利環(huán)路的阻力和壓頭用以確定新風機。</p><p><b>  四 空調(diào)負荷計算</b></p><p>  4.1 手算標準示范</p><p>  典型房間取右上角電梯左邊第二個病房(編號為2000)。</p><p>  4.1.1 上海市室外氣象條件</p><p>

11、  4.1.2. 病房各項相關(guān)條件</p><p><b>  層高為4.4m.</b></p><p>  樓板:由于該辦公室上面一層也為同一性質(zhì)的空調(diào)病房,所以樓板的冷負荷忽略不計。</p><p>  西、東內(nèi)墻及走廊:內(nèi)墻鄰室為同一性質(zhì)的病房,與其溫度可視為相同,忽略溫差所導致的冷負荷。即兩個內(nèi)墻冷負荷忽略不計,同理,視走廊溫度也與病

12、房房溫度相同。</p><p>  北外窗:設(shè)計該北外窗為雙層透明中空玻璃,金屬窗框,掛白色內(nèi)窗簾。上海市夏季室外平均風速為3.2m/s.因此外表面放熱系數(shù)為,內(nèi)表面放熱系數(shù)取,根據(jù)《暖通空調(diào)》附錄2-8查得。</p><p>  設(shè)計窗高度為2.1m,根據(jù)圖紙,面積分別為。</p><p>  北外墻:設(shè)計該外墻為水泥砂漿、磚墻、白色粉刷的構(gòu)造,根據(jù)《暖通空調(diào)》附

13、錄2-3選用序號3的II型,傳熱系數(shù);面積為.。</p><p>  廁所內(nèi)墻:100mm磚墻,兩面20mm厚1:3水泥砂漿抹灰,傳熱系數(shù),面積為.廁所內(nèi)門:取,面積為按《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》表6.2.4規(guī)定溫差0∽2℃,取1℃計算冷負荷。</p><p>  空調(diào)室內(nèi)計算參數(shù),根據(jù)《暖通空調(diào)》表2-2:</p><p>  照明負荷近似取7W/㎡。<

14、/p><p><b>  工作時間:全天。</b></p><p>  病房內(nèi)沒有電子設(shè)備符合。</p><p>  4.1.3. 冷負荷計算</p><p>  (1) 北外窗總冷負荷:</p><p>  根據(jù)已知條件及夏季室外平均風速為3.2m/s.</p><p>&l

15、t;b>  表面放熱系數(shù)為,</b></p><p><b>  內(nèi)表面放熱系數(shù)取,</b></p><p>  查《暖通空調(diào)》表2-8得外表面放熱系數(shù)修正值=0.97。</p><p>  查《暖通空調(diào)》表2-9得吸收修正系數(shù)=0.94</p><p>  由《暖通空調(diào)》附錄2-9查得對金屬窗框雙層窗

16、的玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值為1.2,故</p><p><b>  面積分別為。</b></p><p>  取室內(nèi)空氣干球溫度為26°C</p><p>  查《暖通空調(diào)》附錄2-11上海朝北修正值=1</p><p>  附錄2-10查出玻璃窗冷負荷計算溫度,根據(jù)公式計算,計算結(jié)果列于下表中。</p&g

17、t;<p> ?。?) 北外墻總冷負荷:</p><p>  根據(jù)已知條件及夏季室外平均風速為3.2m/s.</p><p><b>  表面放熱系數(shù)為,</b></p><p><b>  內(nèi)表面放熱系數(shù)取,</b></p><p><b>  查表得。</b>

18、</p><p>  根據(jù)《暖通空調(diào)》附錄2-3選用序號3的II型,傳熱系數(shù);面積分別為。</p><p>  取室內(nèi)空氣干球溫度為26°C</p><p>  查《暖通空調(diào)》附錄2-6上海朝北修正值=1.2</p><p>  根據(jù)《暖通空調(diào)》附錄2-4查得Ⅱ型外墻冷負荷計算溫度,用公式計算,將其逐時值及計算結(jié)果列入下表:

19、 </p><p> ?。?)廁所內(nèi)墻,內(nèi)門總冷負荷:</p><p>  根據(jù)公式,其中內(nèi)墻,面積為11.88㎡,內(nèi)門,面積為2.16㎡和2.42㎡。</p><p><b>  =30.4°C</b></p><p><b>  =1

20、76;C</b></p><p><b>  =26°C</b></p><p><b>  計算結(jié)果如下表:</b></p><p> ?。?)西、東、南外窗透入日射得熱引起的冷負荷</p><p>  根據(jù)《暖通空調(diào)》附錄2-15查得雙層鋼窗的有效面積系數(shù)值=0.75,故窗

21、的有效面積。由附錄2-13查得遮擋系數(shù),由附錄2-14查得遮陽系數(shù),于是綜合遮陽系數(shù)。</p><p>  再由附錄2-12查得夏季緯度帶30°時,西向日得熱因數(shù)最大值。因上海緯度31°,屬于北區(qū),故由附錄2-17查得北區(qū)有內(nèi)遮陽的玻璃窗冷負荷系數(shù)逐時值。用公式計算逐時進入玻璃窗日射得熱引起的冷負荷,列入下表 </p><p> ?。?)人員散熱引起的冷負荷</p

22、><p>  該病房共三張病床,設(shè)計人員共6人,面積為21.12㎡,該區(qū)域人員密度為0.28人/。病房屬于極輕勞動,根據(jù)《暖通空調(diào)》表2-13查得,當室內(nèi)溫度為26℃時,每人散發(fā)的顯熱和潛熱為60.5W和73.3W,群集系數(shù),由附錄2-23查得人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)逐時值(假設(shè)病人、病人親屬在室內(nèi)的時間數(shù)為18小時,早上八點為進入房間的第一個小時)用公式計算人體顯熱散熱逐時冷負荷,人體潛熱引起的冷負荷計算公式為,計算

23、結(jié)果為下表</p><p> ?。?)辦公室照明散熱形成的冷負荷</p><p>  設(shè)計病房照明設(shè)備為明裝熒光燈,鎮(zhèn)流器裝設(shè)在室內(nèi),因此鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)取1.2。燈罩隔熱系數(shù)取1.0。照明燈具消耗功率設(shè)計為150W,空調(diào)設(shè)計運行時間24小時,開燈時數(shù)為8小時(17點開始開燈)。</p><p>  由附錄2-22查得照明散熱冷負荷系數(shù),根據(jù)公式計算,其計算結(jié)果列

24、入下表</p><p>  由于室內(nèi)壓力比室外大氣壓略高,不考慮由室外空氣滲透所引起的冷負荷?,F(xiàn)將上述各分項計算結(jié)果列入下表中,并逐時相加,以便求得辦公室內(nèi)的冷負荷值。 各分項逐時冷負荷匯總表如下 </p><p>  由此可知,最大冷負荷(不包括新風負荷)出現(xiàn)在18點,為1269.17W</p><p>  (7)新風冷負荷: 新風全冷負荷Qq =

25、md 新風量 (iw - in) / 3.6</p><p>  其中: md -- 夏季空調(diào)室外計算干球溫度下的空氣密度(1.13kg/m^3)</p><p>  iw -- 夏季室外計算參數(shù)下的焓值(kJ/kg)</p><p>  in -- 室內(nèi)空氣的焓值(kJ/kg)</p><p>  根據(jù)上海夏季室外干球計算溫度34

26、76;C,濕球計算溫度28.4°C,由電子焓濕圖查得:iw=91.2 kJ/kg; </p><p>  根據(jù)空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)標準,取病房室內(nèi)干球溫度為26°C,含濕量為60%,由電子焓濕圖差的:in=58.45 kJ/kg;</p><p>  病房新風量指標為50 m3/(h·人)。 </p><p>  所以新風全冷負荷 Qq =

27、 md 新風量 (iw - in) / 3.6</p><p>  =1.13x50x3x(91.2-58.45)/3.6=1542W</p><p>  綜合上述計算結(jié)果,該辦公室最大冷負荷(包括新風冷負荷)出現(xiàn)在18點,為</p><p>  1542+1269.17=2811.2W</p><p>  空調(diào)房間的濕負荷計算: &l

28、t;/p><p>  該建筑的濕負荷主要是人體散濕量。</p><p><b>  人體散濕量:</b></p><p>  D= n×Ф×g g/h</p><p><b>  式中 </b></p><p>  D——人體的散濕量,g/h ;</p

29、><p>  g ——成年男子的小時散濕量,g/h,取109g/h; </p><p>  n ——室內(nèi)全部人數(shù),人;</p><p>  Ф——群聚系數(shù);查表取0.93</p><p>  故濕負荷 = 3×0.93109=0.304kg/h</p><p><b>  =0.084g/s</b

30、></p><p>  4.2各層其他其余空調(diào)空間的冷負荷</p><p>  依據(jù)上面手算的典型示范所采用的方法,利用天正暖通負荷計算軟件計算剩余空調(diào)房間的冷負荷(不包括新風負荷)和濕負荷。計算結(jié)果具體如下表:</p><p><b>  五、空調(diào)風系統(tǒng)</b></p><p>  5.1各房間新風量確定<

31、/p><p>  根據(jù)不同類型建筑空調(diào)新風量標準,選取病房新風指標為50 m3/(h·人)。</p><p>  根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準(GB_50189-2005)》,各房間人員密度與設(shè)計建筑一致。本設(shè)計中,建筑病房按設(shè)計床位計算。當不能按照設(shè)計文件確定設(shè)計建筑各個房間的人員密度時,按表格選取,其中,普通辦公室人均占有的使用面積為4㎡/人,會議室為2.5㎡/人。</p&g

32、t;<p>  則可得到各房間人數(shù)以及新風量</p><p>  5.2 新風管道選擇</p><p>  新風管的結(jié)構(gòu)如下圖所示:</p><p>  根據(jù)《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定,公共建筑低速風管,從限制風管內(nèi)阻力的角度,干管內(nèi)的允許風速為7.5-10m/s,不得大于10m/s。</p><p>  又根據(jù)《實用

33、空調(diào)設(shè)計手冊第二版》,可知道醫(yī)院病房送風口最大送風風速為2.5-4.0m/s。</p><p>  根據(jù)公式,利用假定流速法,計算選取各矩形風管管段的尺寸。</p><p>  5.2.1各新風干管管徑選取</p><p>  5.2.2各房間的新風支管管徑選取</p><p>  5.3新風管阻力計算</p><p>

34、;  矩形風管的流量當量直徑</p><p>  根據(jù)流量,根據(jù)當量直徑,查通風管道單位長度摩擦阻力線算圖(<流體輸配管網(wǎng)>圖2-3-1),可得到單位長度比摩阻Rm,乘以長度可得到沿程阻力;</p><p><b>  可計算得下表:</b></p><p>  局部阻力產(chǎn)生部件包括5個垂直三通管,7個垂直四通管和一個90°

35、;彎頭,以及7個變徑接頭,查表計算得56.1Pa</p><p>  因此,新風管道的最不利點阻力為:171.9+56.1=228(Pa)</p><p>  5.4新風冷負荷計算</p><p>  新風冷負荷: 新風全冷負荷Qq = md 新風量 (iw - in) / 3.6</p><p>  其中: md -- 夏季空調(diào)室

36、外計算干球溫度下的空氣密度(1.13kg/m^3)</p><p>  iw -- 夏季室外計算參數(shù)下的焓值(kJ/kg)</p><p>  in -- 室內(nèi)空氣的焓值(kJ/kg)</p><p>  根據(jù)上海夏季室外干球計算溫度34°C,濕球計算溫度28.4°C,由電子焓濕圖查得:iw=91.2 kJ/kg; </p><

37、;p>  根據(jù)空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)標準,取病房室內(nèi)干球溫度為26°C,含濕量為60%,由電子焓濕圖差的:in=58.45 kJ/kg;</p><p>  其中二層房間新風量為2440m³/h。</p><p>  所以新風全冷負荷 Qq = md 新風量 (iw - in) / 3.6</p><p>  =1.13x2440x(91.2

38、-58.45)/3.6</p><p>  =25082.86W</p><p>  5.5新風機組的選型</p><p>  新風機組選型按新風工況由新風冷負荷和風量及阻力進行選擇。</p><p>  選擇中亞.阿爾法ZFP-3.0D吊頂式空調(diào)器.具體參數(shù)如下:</p><p>  5.6 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定&l

39、t;/p><p>  設(shè)計本建筑采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)。</p><p>  新風系統(tǒng)承擔著向房間提供新風的任務,新風量根據(jù)規(guī)范和有關(guān)設(shè)計手冊按人數(shù)確定,本設(shè)計新風量為病房每人50m³/h,辦公室每人30m³/h,人員密度根據(jù)設(shè)計計算,當不能按照設(shè)計文件確定設(shè)計建筑各個房間的人員密度時,按表格選取,其中,普通辦公室人均占有的使用面積為4㎡/人,會議室為2.5㎡/人。&l

40、t;/p><p>  新風系統(tǒng)劃分原則為:按房間功能和使用時間劃分系統(tǒng),即相同功能和使用時間基本一致的可以合為一個新風系統(tǒng)。</p><p>  新風送分方式為:新風與風機盤管的送風并聯(lián)送出,單獨送入房間內(nèi),在室內(nèi)與風機盤管送風。</p><p>  新風處理方案采用:新風冷卻去濕處理到室內(nèi)空氣的焓值,而風機盤管承擔室內(nèi)人員、設(shè)備冷負荷和建筑維護結(jié)構(gòu)冷負荷。</p

41、><p>  處理過程:室外新風O被冷卻處理到機器露點D;此點得溫度根據(jù)設(shè)計的室內(nèi)狀態(tài)點R與相對濕度95%線的交點確定。風機盤管處理到F點,與新風混合后到M點。MR為處理后空氣送入室內(nèi)的狀態(tài)變化過程。</p><p><b>  如下圖:</b></p><p>  5.7 風機盤管選型</p><p>  風機盤管選用江蘇

42、三燕空調(diào)設(shè)備有限公司的風機盤管產(chǎn)品,技術(shù)參數(shù)如下</p><p>  按照天正暖通負荷計算表,對二層房間的風機盤管進行選擇。</p><p>  各房間風機盤管匯總表 表16</p><p><b>  5.8氣流組織設(shè)計</b></p><p>  以病房2000為例說

43、明</p><p>  根據(jù)風機盤管技術(shù)參數(shù),設(shè)計冷凍水進水溫度為5°C,則所選風機盤管全熱為2063W,顯熱為1374W,則其熱濕比為∈FC=2500/(1-1374/2063)=7485</p><p>  根據(jù)典型房間計算,病房2000的全熱負荷為2811.2W,濕負荷為0.084g/s</p><p>  所以室內(nèi)熱濕比∈r=2811.2/0.08

44、4=33290。</p><p>  由室內(nèi)狀態(tài)點R,和風機盤管熱濕比∈FC,可以在焓濕圖上得到點F;</p><p>  由室外狀態(tài)點O與95%相對濕度線相交可以得到點D;</p><p>  以R點做熱濕比線與DF線交予M點,則M點為我們所要求的送風狀態(tài)點。</p><p>  利用電子焓濕圖計算軟件ID-DiaGram,計算得到最終M點

45、(即軟件截圖中S8點)溫度為18.7°C。</p><p><b>  詳圖如下:</b></p><p>  由設(shè)計說明資料可知:采用側(cè)面送風,長L=5.65m,寬B=3.5m,高H=4.4m,總送風量V=288+150=438m³/h.</p><p> ?。?)設(shè)出風口沿房間長度方向送風,且出風口離墻面0.5m,射流末

46、端離墻0.5m.,則射流的實際射程為: x=5.65-0.5-0.5=4.65 m</p><p> ?。?)對于舒適性空調(diào)取=1.0,=26-18.7=7.3</p><p>  則/=1.0 /7.3=0.137</p><p>  查《暖通空調(diào)》表11-1可得,射流最小相對射程x/=20</p><p> ?。?)由上述計算結(jié)

47、果得送風口最大直徑:=4.65/20=0.2325m</p><p>  選用雙層百葉風口250mm*200mm,其當量直徑為</p><p><b>  =1.128=m</b></p><p> ?。?)設(shè)有1個送風口,查得雙層百葉風口的有效面積系數(shù)為0.72,則風口的實際出風速度</p><p>  =V/=0.1

48、21/(0.72*0.25*0.20)=3.38m/s</p><p> ?。?)計算射流自由度</p><p><b>  = </b></p><p> ?。?)計算允許的最大出口風速:</p><p>  =0.29 =0.2915.57=4.52m/s>3.38m/s</p>&

49、lt;p><b>  可見滿足<的要求。</b></p><p> ?。?)計算阿基米德數(shù)</p><p>  ==9.8*0.252*7.3/3.38/3.38/(273+26)=0.00528</p><p>  查表11-2可得,相對貼附射程為30,因此,貼附射程為30*0.252=7.56m>4.65m。滿足要求。&

50、lt;/p><p>  由以上計算方法,校核得初選的送風口尺寸符合設(shè)計要求。如果不符合要求,則重選送風口尺寸,直到符合為止。經(jīng)校核調(diào)整,所有房間已經(jīng)基本滿足設(shè)計要求。</p><p><b>  六、冷水系統(tǒng)</b></p><p>  說明:本次設(shè)計不對該空調(diào)系統(tǒng)冷水系統(tǒng)管道阻力,選型進行計算,采用估算的方法。</p><p&

51、gt;  6.1 冷水機組的選型</p><p>  根據(jù)4.1、4.2計算可得到整棟樓冷負荷總量為118126.5.W</p><p>  根據(jù)新風冷負荷25082.86W</p><p>  需要總制冷量為143209.36W。</p><p>  選擇美的[C]系列R134a螺桿式冷水機組,型號為LSBLG170/MC,制冷量為168K

52、W,可滿足該建筑需求。</p><p><b>  七、參考文獻</b></p><p>  [1] 《暖通空調(diào)》,陸亞俊主編,中國建筑工業(yè)出版社,2007。</p><p>  [2] 《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003),中國計劃出版社,2003。</p><p>  [3] 《流體輸配管網(wǎng)》,

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