1、河南科技大学毕业设计1南 京 市 政 府 办 公 楼 空 调 工 程 设 计表1-2室内计算参数表名称 房间用途 温度() 湿度(%) 室内风速m/s夏季 办公室 26 60 v0.251.3 土 建 资 料一外 墙 与 屋 顶 的 选 择外 墙 与 屋 顶 的 选 择 按 下 式 确 定 的 最 小 传 热 热 阻Ro min ( mC/W)(1-1)ynmin)(ttRwo式中 t n冬 季 室 内 计 算 温 度 , ;tw围 护 结 构 冬 季 室 外 计 算 温 度 ,;围 护 结 构 内 表 面 换 热 系 数 , W/(m)n冬 季 维 护 结 构 温 差 修 正 系 数 , ;
2、t y冬 季 室 内 计 算 温 度 与 围 护 结 构 内 表 面 之 间 的 允 许 温 度 , 外 墙 取6.0 C, 屋 顶 取4.5C。 1 所 选 择 的 外 墙 为 普 通 II类 墙 体 , 厚 度 为 240mm砖 墙 , 示 意 图 如 图 1-1所 示 :K=0.90W/(m.k) 3m.k)/(m90.20KR2 所 选 择 的 屋 面 为 普 通 III类 , 屋 面 意 示 图 如 图 1-2所 示 :( 1) 预 制 细 石 混 凝 土 板 25mm, 表 面 喷 白 色 水 泥 浆 ( 2) 通 风 层 200mm ( 3) 卷 材 防 水 层 ( 4) 水 泥
3、 砂 浆 找 平 层 20mm ( 5) 保 温 层 ( 6) 隔 气 层 ( 7) 现 浇 钢 筋 混 凝 土 板 (8)内粉刷 =70mm, K=0.78W/( mk) ( m.k)/W28.17.00KR3 内 墙 的 选 择 : 内 墙 选 择 普 通 砖 墙 , 厚 度 为 240mm, 双 面 抹 灰 。 内 墙 示 意 图如 图 1-3所 示 。 =240mm K=1.76 W /( mk) 所 以 外 墙 的 最 小 传 热 阻 为 mC/W5.07.8620)(ynmin )(ttRwo屋 顶 的 最 小 传 热 阻 为河南科技大学毕业设计2mC/W6.07.85.420)(
4、ynmin )(ttRwo经校核满足要求。4 窗 户 类 型 为 双 层 窗 , 3mm普 通 玻 璃 ; 金 属 窗 框 , 80%玻 璃 ; 白 色 帘 ( 浅 色 ) ,窗 户 高1800mm。 K=2.99 W /( mk)围 护 结 构 的 地 点 修 正 值 d( C) 见 表 1-3。表1-3围护结构的地点修正值td城 市 S W N E 水 平南 京 1.0 2.1 2.7 2.1 2.0玻 璃 窗 的 地 点 修 正 值 d=3 C。二 照 明 与 人 员 密 度 的 确 定人 员 数 的 确 定 是 根 据 各 房 间 的 使 用 功 能 及 使 用 单 位 提 出 的 要
5、 求 确 定 的 。 照 明 由 建 筑 。 各 类 型 房 间 人 员 与 照 明 标 准 见 表 1-4。表 1-4 人员与照明标准房间类型 照明(W/人) 人员密度(人/m 2)接待室 60 0.13三层 高该 办 公 楼 一 层 的 层 高 为 4.8m, 二 层 至 十 一 层 的 层 高 均 为 3.9m。1.4 动 力 状 况夏 季 自 来 水 水 温 为 26 C, 水 量 水 压 够 用 ; 电 源 可 按 要 求 供 应 。第 二 章 空 调 负 荷 计 算2.1 夏 季 冷 负 荷 的 计 算冷 负 荷 计 算 是 空 调 设 计 及 合 理 选 用 空 调 设 备 的
6、主 要 依 据 。 从 性 质 上 来 看 , 空 调 冷负 荷 可 分 为 围 护 结 构 冷 负 荷 和 室 内 冷 负 荷 。 本 设 计 中 利 用 冷 负 荷 系 数 法逐 时 计 算 空 调 冷 负 荷 。一 .围 护 结 构 冷 负 荷1.外 墙 和 屋 面 瞬 变 传 热 引 起 的 冷 负 荷 (2-1) kttd)()c) )t-AK()(QR)cc式 中 : QC(t) 外 墙 和 屋 面 瞬 变 传 热 引 起 的 逐 时 冷 负 荷 ,W;A外 墙 和 屋 面 的 面 积 , ; 河南科技大学毕业设计3K外 墙 和 屋 面 的 传 热 系 数 , W/( mC) ;
7、可 根 据 外 墙 和 屋 面 的 不 同 构 造 , 由 暖 通 空调 附 录 22和 附 录 23中 查 取 ; R室 内 计 算 温 度 , C冷 负 荷 计 算 温 度 逐 时 值 , C; 根 据 外 墙 和 屋 面 的 不 同 类 型 分 别 在 暖 通 空 调 )( ct附 录 24和 附 录 25中 查 取 ; d 地 点 修 正 值 见 表 ( 11) ; a外 表 面 放 热 系 数 修 正 值 , 外 表 面 放 热 系 数 w=18.6W/mC时 , a=1.03; 吸 收 系 数 修 正 , 查 表 取 外 墙 : =0.97, 屋 面 : =0.94。2.外玻璃窗瞬
8、变传热引起的冷负荷(2-3) )()( Rdcc ttCwKAQ式 中 : Q c(t)外 玻 璃 窗 瞬 变 传 热 引 起 的 冷 负 荷 ,W; Aw窗 口 面 积 , ;Kw外 玻 璃 窗 的 传 热 系 数 , W/mC; 根 据 i=8.7 W/m.k, o=18.06 W/m.k 查 得K=2.99 W/mC; c(t) 外 玻 璃 窗 的 冷 负 荷 计 算 温 度 逐 时 值 ,C, 暖 通 空 调 附 录 2-10中 查 得 : w玻 璃 窗 传 热 系 数 修 正 值 ; 金 属 窗 框 ,80%玻 璃 双 层 窗 , w=1.20; d 窗 玻 璃 地 点 修 正 值
9、暖 通 空 调 附 录 2-11查 得 d =3 C; 3.透 过 玻 璃 窗 的 日 射 得 热 引 起 的 冷 负 荷(2-4)LQjiswcDCAQmax)(式 中 : Ca有 效 面 积 系 数 , 暖 通 空 调 附 录 2-15查 得 , 双 钢 窗 Ca=0.75;Cs玻 璃 窗 的 遮 阳 系 数 , 由 暖 通 空 调 附 录 2-13查 得 , 3mm厚 普 通 玻 璃 Cs=0.96;Ci窗 内 遮 阳 设 施 的 遮 阳 系 数 由 暖 通 空 调 附 录 2-14查 得 ; 浅 色 ,Ci=0.5;CLQ窗 玻 璃 冷 负 荷 系 数 , 无 因 次 , 北 区 内
10、遮 阳 , 由 暖 通 空 调 附 录 2-17查 取 ; Djmax 日 射 得 热 因 数 , W/m; 由 暖 通 空 调 附 录 2-12查 得 ; A窗 口 面 积 , 。4 内 围 护 结 构 冷 负 荷 (2-5)(.)( Rmoic ttAK式中:K 内 围 护 结 构 ( 内 墙 、 楼 板 等 ) 的 传 热 系 数 ,W/mC;A 内 围 护 结 构 的 面 积 , ; o.m夏 季 空 调 室 外 计 算 日 平 均 温 度 ,C;河南科技大学毕业设计4 ta附 加 温 升 , 可 按 暖 通 空 调 表 2-10选 取 t a =1 C ; R室 内 计 算 温 度
11、, C;二 .室 内 冷 负 荷 1. 人 员 散 热 引 起 的 冷 负 荷LQrcns)(qnql式 中 : 人 体 显 热 散 热 引 起 的 冷 负 荷 ,W;)(不 同 室 温 和 劳 动 性 质 成 年 男 子 显 然 散 热 量 ,W,见 暖 通 空 调 表 2-13; ns室 内 全 部 人 数 ; 参 见 人 员 分 布 及 照 明 ;群 集 系 数 , 见 暖 通 空 调 表 2-12, 取 =0.93;CLQ人 体 显 热 散 热 热 冷 负 荷 系 数 , 由 附 录2-23中 查 得 。QC人 体 潜 热 形 成 的 冷 负 荷 , W;不 同 室 温 和 劳 动 性
12、 质 成 年 男 子 潜 热 散 热 量 ,W,见 暖 通 空 调 表 2-13。 人 员lq散 热 引 起 的 冷 负 荷 (2-8) .95qn0)(c式 中 : 人 体 显 热 散 热 引 起 的 冷 负 荷 ,W;)(cn室 内 全 部 人 数 ; 参 见 人 员 分 布 及 照 明 ;q室 内 人 员 的 全 热 散 热 量 ( W) ;群集 系 数 , 见 暖 通 空 调 表 2-12。2. 照 明 散 热 引 起 的 冷 负 荷 (2-9)LQcNCnQ)(0式中: 照 明 散 热 引 起 的 冷 负 荷 , W;)(cQN照 明 灯 具 所 需 功 率 , KW; 1镇 流 器
13、 消 耗 功 率 系 数 , 当 明 装 荧 光 灯 的 镇 流 器 装 在 空 调 房 间 顶 棚 内 时 , n1=1.2; 2灯 罩 隔 热 系 数 , 利 用 自 然 通 风 散 热 于 顶 棚 内 时 , 2 =0.5;照 明 散 热 冷 负 荷 系 数 , 可 由 暖 通 空 调 附 录 2-22 查 得 。LQC下 面 以 1#102为 例 计 算 冷 负 荷 : 东 外 墙 冷 负 荷 计 算由 暖 通 空 调 的 附 录 2-4查 得 II型 的 外 墙 冷 负 荷 计 算 温 度 逐 时 值 , 即 可 按 式 (2-2)算出 墙 体 的 逐 时 冷 负 荷 值 , 其 计
14、 算 值 列 入 下 表 2-1中 。表 2-1 东 外 墙 冷 负 荷时 间 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00tc(t) 35.5 35.2 35 35 35.2 35.6 36.1 36.6 37.1 37.5河南科技大学毕业设计5td 2.1ka 1kp 0.94t c(t)35.3 35.1 34.9 34.9 35.1 35.4 35.9 36.4 36.8 37.2tR 26 t 9.3 9.1 8.9 8.9 9.1 9.4 9.9 10.4 10.8 11.2K 0.9A 26.2Qc(t) 2
15、62 254 249 249 254 265 278 291 304 315 东 外 窗 瞬 时 传热冷负荷根 据 W/(m.k)、 =3.5 5.6 =3.6+5.6 2.6=18.06 W/(m.k), 由 暖 通7.8i0空 调 的 附 录 2-8查 得 Kw=2.93 W/(m.k)。 再 由 暖 通 空 调 的 附 录 2-9查 出 玻 璃 窗 传 热 系数 的 修 正 值 d=3 C, 对 金 属 双 框 窗 应 乘 以 1.2的 修 正 系 数 。 由 暖 通 空 调 的 附 录 2-10查出 玻 璃 窗 冷 负 荷 计 算 温 度 ,根 据 式 (2-4)计 算 , 计 算 结
16、 果 列 入 下 表 2-2中 。)( ct表 2-2 东外窗瞬时传热冷负荷 时间9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00tc9t) 27.9 29 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32 31.6td 330.9 32 32.9 33.8 34.5 34.9 35.2 35.2 35 34.6tR 26 t 4.9 6 6.9 7.8 8.5 8.9 9.2 9.2 9 8.6Kw 2.99 1.2=3.59Aw 2 2 1.8=7.2Qc(t) 127 155 178 202 220 23
17、0 238 238 233 222 东 外 窗 透 入 日 射 得 热 引 起 的 冷 负 荷由 暖 通 空 调 的 附 录 2-15中 查 得 双 层 钢 窗 有 效 面 积 系 数 =0.75, 故 窗 的 有 效 面 积 Aw=aC7.2=0.75 7.2=10.8m2。aC由 暖 通 空 调 的 附 录 2-13查 得 遮 挡 系 数 =0.86, 由 附 录 2-14查 得 遮 阳 系 数s河南科技大学毕业设计6=0.5, 于 是 综 合 遮 阳 系 数 = =0.86 0.5=0.43; 再 由 暖 通 空 调 的 附 录 2-12iCs.cCi查 得 纬 度 400时 , 西 向
18、 日 射 得 热 因 素 最 大 值 =575W/M2。 因 南 京 地 区 北 纬 32000 , 属 于max.jD北 区 , 故 由 附 录 2-17查 得 北 区 有 内 遮 阳 的 玻 璃 窗 冷 负 荷 系 数 逐 时 值CLQ, 东 外 窗 透 入 日 射 得 热引 起 的 冷 负 荷 见 表 2-3。表 2-3 东 外 窗 透 入 日 射 得 热 引 起 的 冷 负 荷时 间 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00CLQ 0.65 0.75 0.81 0.83 0.83 0.79 0.71 0.6 0
19、.61 0.68Dj.max 575CC.S 0.43AW 2 2 1.8 0.75=5.4Qc(t) 1055 787 507 320 307 280 280 240 200 147 人 员 散 热 引 起 的 负 荷办 公 楼 属 于 极 轻 劳 动 。 查 表 2-13, 当 室 温 为 260C时 , 每 人 散 发 的 显 热 量 为 60.5W,潜 热量 为 73.3W,由 表 查 群 集 系 数 0.92, 由 暖 通 空 调 的 附 录 2-23查 得 人 员 显 热 散 热 冷 负荷 系 数 逐 时 值 。 按 式 ( 2-6) 和 ( 2-7) 计 算 人 体 显 热 散
20、热 逐 时 冷 负 荷 , 并 列 如 下 表2-4中 。表 2-4 人 员 散 热 引 起 的 负 荷时 间 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00CLQ 0.28 0.23 0.2 0.17 0.15 0.13 0.11 0.1 0.09 0.08qs 60.5n 60.92Qc(t) 93.5 76.8 66.8 56.8 50.1 43.4 36.7 33.4 30.1 26.7ql 73.3QC 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405总 计 (w) 498 481 4
21、71 461 455 448 441 438 435 431 照 明 散 热 形 成 的 冷 负 荷由 于 明 装 荧 光 灯 , 镇 流 器 装 设 在 办 公 室 内 , 故 镇 流 器 消 耗 的 功 率 取 1.2。 灯 罩 隔 热 系n数 取 1.0。2n由 暖 通 空 调 的 附 录 2-22查 得 照 明 散 热 冷 负 荷 系 数 , 按 公 式(2-9)计 算 , 其 计 算 结果 列 入 下 表 2-5中 。河南科技大学毕业设计7表 2-5 照 明 散 热 形 成 的 冷 负 荷时 间 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:
22、00 17:00 18:00CLQ 0.9 0.91 0.93 0.93 0.94 0.95 0.95 0.95 0.96 0.96n1 1.2n2 0.5N 3340Qc(t) 1804 1864 1864 1884 1904 1904 1904 0904 1904 1924由 于 室 内 压 力 高 于 大 气 压 , 所 以 不 需 要 考 虑 由 室 外 空 气 渗 透 所 引 起 的 冷 负 荷 。 现 将 各 分项 计 算 结 果 列 如 下 表 , 并 逐 时 相 加 ,以 便 求 得 102办 公 室 的 冷 负 荷 值 , 见 表 2-6。表 2-6 各 分 项 逐 时 冷
23、负 荷 汇 总 表时 间 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00东 外 墙负 荷262 254 249 249 254 265 278 291 304 315东 外 传热 负 荷127 155 178 202 220 230 238 238 233 222东 外 日射 负 荷1055 787 507 320 307 280 280 240 200 147人 员负 荷498 481 471 461 455 448 441 438 435 431灯 光负 荷1804 1864 1864 1884 1904 1904 1
24、904 904 1904 1924总 计 (w) 3746 3541 3269 3116 3140 3127 3141 2111 3076 3039办 公 楼 的 其 他 房 间 逐 时 冷 负 荷冷 负 荷 见 附 录 一 。办 公 楼 总 冷 负 荷 汇 总 见 表 2-2。 表 2-2 办公楼总负荷汇总表时间 楼层8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:001 层 28605 54397 54735 55002 55124 560812 层 23547 44970 45012 45106 45064 46346总负荷(w)329922 536956 538895 5
25、42492 543651 559514河南科技大学毕业设计8由 表 格 可 知 : 该 办 公 楼 的 最 大 冷 负 荷 为QC=587997W, 出 现 在 16: 00时 。冷 负 荷 指 标W/m2.36.921qcA2.3 房 间 散 湿 量房 间 的 散 湿 主 要 是 设 备 与 人 员 散 湿 。 相 对 于 人 员 散 湿 , 设 备 的 散 湿 量 相 对 较 小 故在 此 只 计 算 人 员 散 湿 即 可 。计 算 公 式 为 (2-9)610278.0gnmw式 中 : g成 年 男 子 的 小 时 散 湿 量 g/h ,查 暖 通 空 调 表 2-13得 g=109
26、 g/h;n室 内 全 部 人 数 ; 人 体 散 湿 量 , kg/s;w为 群 集 系 数 , 查 暖 通 空 调 表 2-12得 =0.92。以 105办 公 室 为 例 := = kg/s610278.gnmw 69.78. 417.= g/s1.同 理 , 可 计 算 的 出 其 它 房 间 的 人 体 散 湿 量见 附 录 三 。2.4 新风负荷一 、 新 风 量 的 计 算新 风 量 主 要 作 用 满 足 下 面 三 个 条 件 :1) 满 足 卫 生 要 求 ;2) 补 充 局 部 排 风 量 ;3) 保 证 空 调 房 间 内 的 “正 压 ”要 求 。在 实 际 工 程
27、中 , 如 前 所 述 , 对 于 大 多 数 场 合 , 当 按 上 述 方 法 得 出 的 新 风 量 不 足 总 风 量 的10%时 , 应 按 10%计 算 , 以 确 保 卫 生 和 安 全 。(2-10)wWgnG式中:G w新 风 量 , m3/h; n人 数 ; gw每 人 每 小 时 新 风 量 , m3/h。 故 各 房 间 的 功 能 与 风 量 如 表 4-3所 示 。表 4-3 各房间新风量计算人员 单位新风 人员新风量 新风量房间号n(个) m3/(h人 ) m3/h m3/h河南科技大学毕业设计9101 6 25 150 165102 6 25 150 15010
28、3 4 25 100 225104 6 25 150 162105 6 25 150 150二 、 新 风 负 荷 计 算夏 季 : (2-11) )(. RoochMQ式 中 :Qc.o夏 季 新 风 冷 负 荷 , KWM0新 风 量 kg/sho室 外 空 气 焓 值 kj/kgHR室 内 空 气 焓 值 kj/kg冬 季 : (2-12)(. RopohhcMQ式 中 :Qh.o冬 季 新 风 热 负 荷 KWcp空 气 定 压 比 热 kj/(kg . C),取 1.005to冬 季 空 调 室 外 空 气 计 算 温 度 CtR冬 季 空 调 室 内 空 气 计 算 温 度 C各 房 间 新 风 负 荷 见 附 录 四水 系 统 图 。