西安市某办公楼空调设计说明 毕业设计(论文).doc

西安市某办公楼空调设计西安市某办公楼空调设计 院 （系）： 实验学院 专 业：建筑环境与设备工程 学 号： 6072610727 指导教师： 毕毕业业设设计计（论论文文） 题 目 西安市某办公楼空调设计 专 业 建筑环境与设备工程 学 号 6072610727 学 生 指 导 教 师 答 辩 日 期 2011 年 6 月 30 日 哈尔滨工业大学毕业设计（论文）评语哈尔滨工业大学毕业设计（论文）评语 姓名： 学号： 6072610727 专业： 建筑环境与设备工程 毕业设计（论文）题目： 西安市某办公楼空调设计 工作起止日期：_2011_ 年_3_ 月_14_ 日起 _2011_ 年_6_ 月_24_ 日止 指导教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见： _ _ _ _ _ _ _ 指导教师签字： 指导教师职称： 评阅人评阅意见： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 评阅教师签字：_ _ 评阅教师职称：_ _ 答辩委员会评语： _ _ _ _ _ _ _ 根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定： 学生 毕业设计（论文）答辩成绩评定为： 对毕业设计（论文）的特殊评语： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 答辩委员会主任（签字）： 职称：_ _ 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员（签字）：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 年 月 日 哈尔滨工业大学毕业设计（论文）任务书哈尔滨工业大学毕业设计（论文）任务书 姓 名：崔鑫 院 （系）：实验学院 专 业：建筑环境与设备工程 班 号： 0736172 任务起至日期： 2011 年 3 月 14 日至 2011 年 6 月 24 日 毕业设计（论文）题目： 西安市某办公楼空调设计 立题的目的和意义： 毕业设计是本科生的一个重要实践环节，通过设计培养学生综合运用所学的 基础理论、专业知识和基本技能，解决实际工程技术的初步能力，提高计算、绘 图和查询文献资料（包括规范、手册、标准等）的能力，独立完成所要求的设计 任务，为以后的工作奠定基础。 技术要求与主要内容： 技术要求：1.所选方案可行且进行必要的方案比较； 2.比较建筑物的节能效果，确定节能墙体。 主要内容：1.冬夏季负荷计算； 2.确定空调方案及风量计算； 3.确定房间气流组织方案； 4.布置空调系统，进行风管水力计算； 5.确定空气处理方案，计算空气处理过程，选择空气处理设备； 6.空调冷、热源及水系统设计； 7.确定消声、减震、保湿、防火等措施； 8.确定控制与检测方案，进行空调系统的全年运行工况分析。 进度安排： 负荷计算 （1 周） 空调方案的确定 （0.5 周） 集中空调系统、新风系统的设计 （1.5 周） 排风系统设计 （0.5 周） 防排烟系统设计 （0.5 周） 冷却水系统设计 （1.5 周） 绘图 （7 周） 同组设计者及分工： 无 指导教师签字_ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字_ 年 月 日 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） -i- 摘摘 要要 本设计为西安市某办公楼空调设计，该办公楼总建筑面积 11 000m2，地上十 一层，地下一层，一层层高 4.2m，标准层层高 3.6m、顶层层高 4.5m，地下室层 高 4.2m，空调面积 8310.82 m2。 顶层大会议室采用全空气空调系统，设一台 zk15 空调机组，考虑到新风量 较大，加设转轮式热回收段以达到节能的目的；选用散流器送风。办公室、展厅、 活动室采用风机盘管加新风空调系统，设 3 台 zk15 和 1 台 zk06 空调机组。 全空气空调系统空气处理过程为新风与回风混合后冷却至机器露点，经过管 道温升后送入室内。空气水系统夏季空气处理过程为新风单独处理后与风机盘 管处理的回风通过静压箱混合后送入室内，新风不承担室内冷负荷。 制冷机房设在地下一层，冷源选用两台水冷螺杆式冷水机组，制冷剂为 r407c，并设两台冷却塔。热源为城市热网供应参数为 95/70的热水，经水-水 板式换热器转换成 60/50的热水。空调水系统采用闭式单级泵定流量两管制， 采用补给水泵定压。 办公楼各办公室可开启外窗面积均满足自然排烟规定，所以采用自然排烟方 式。办公室排风排至竖井后，再引至屋顶排风机排到室外。防烟楼梯间前室采用 加压送风系统。长度超过 60m 的内走廊采用机械排烟系统。地下室设通风系统， 不满足自然排烟的房间设置机械排烟系统。 关键词： 全空气系统；风机盘管；冷水机组；冷却塔；防排烟 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） -ii- abstract this design is about the air conditioning engineering of an office building in xi an. the gross floor area is about 11000m2, including one floor below and eleven floors above. the height of the first floor and 4.2 meters, the height of the standard floor is 3.6 meters; the height of the 11st floor is 4.5 meters, while the underground floor is 4.2 meters. the air-conditioned area is 8310.82 sqm. meeting room in 11st floor is all air-concentrated system which adopts zk15 serial sectional air conditioner. a rotary heat recovering unit has been added to the system in order to save the energy. other rooms, such as offices and activity rooms, adopt air- water system, using three zk15 serial sectional air conditioners and one zk06 serial sectional air conditioner. the progress of air disposal for air-concentrated system in summer is cooling the mixture of fresh and returned air to the dew point, and then the air is send to the room after the temperature rising in pipeline. the progress of air disposal for air-water system in summer is that the fresh air is disposed by the fresh air handling unit to the enthalpy of the indoor air, and then the fresh air is send to the room after the temperature rising in fan, mixing with the returned air which is disposed by the fan coil unit in the room the design adopts cool source of district chilling water supply which is set in the basement. refrigerators are two water chilling unit with screw compressors, the refrigerant is r407c. the cooling system adopts two cooling towers. the heat sourse is 95/70 which is supplied by the city heating net. the hot water is converted into hot water of 60 by the water-water plate heat exchanger. the chilled water system is impenetrable two-pipe system with primary pumps. and a make up water pump is used for setting the pressure of the water system. the window areas of each room in this office building meet the natural draft, so adopt natural draft. exhaust air is discharged into the shaft，and then discharged out of rooms by exhaust air fan on the roof. smoke preventing system adopts pressurized air supply system in smoke preventing staircase rooms. mechanical smoke extraction system should use for the corridors whose lengths are more than 60 meters. a ventilation system has been adopted in the basement and mechanical smoke extraction system has been adopted in the rooms of the basement. keywords： all air-concentrated system， fan coil unit，water chilling unit， cooling tower， smoke control system 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） -iii- 目目 录录 摘摘 要要i abstract.ii 第第 1 章章绪论绪论.1 1.1课题来源及研究的目的和意义.1 1.1.1课题来源.1 1.1.2课题目的.1 1.1.3课题意义.1 1.2研究现状及分析.2 1.3主要研究内容.3 第第 2 章章负荷计算负荷计算.4 2.1原始资料.4 2.1.1地质资料.4 2.1.2气象资料.4 2.1.3土建资料.4 2.1.4室内负荷资料.5 2.2夏季冷负荷计算.6 2.2.1围护结构瞬变传热形成的冷负荷.6 2.2.2室内热源散热形成的冷负荷.8 2.2.3空调新风负荷计算.10 2.3空调湿负荷计算.11 2.3.1人体湿负荷.11 2.4热负荷计算.11 2.4.1围护结构的耗热量.11 2.4.2门窗缝隙渗入冷空气的耗热量.13 2.5负荷计算数据.14 第第 3 章章空气处理方案和空气处理设备的确定空气处理方案和空气处理设备的确定.15 3.1空气处理方案的论证.15 3.1.1空调系统选择的一般原则.15 3.1.2空调系统形式概述.15 3.2空气处理方案的选择.18 3.2.1顶层大会议室空调系统的选择.18 3.2.2一至十层以及十一层的办公室和大厅空调系统的选择.19 3.3风量计算.19 3.3.1全空气一次回风集中空调系统风量计算.19 3.3.2风机盘管加新风系统风量计算.21 3.4空气处理设备选择.23 3.4.1新风机组.23 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） -iv- 3.4.2集中空气处理机组.24 3.4.3各空调系统编号及空调机组型号表.25 3.4.4风机盘管.26 3.4.5风机盘管的校核.26 第第 4 章章气流组织确定气流组织确定.28 4.1气流组织方案的确定.28 4.2气流组织的计算.28 4.2.1一、二层大厅气流组织计算.28 4.2.2会议室气流组织计算.29 4.2.3办公室气流组织计算.30 第第 5 章章通风管路布置与水力计算通风管路布置与水力计算.32 5.1风道阻力计算方法.32 5.2风道布置.34 第第 6 章章空调系统冷源及水系统设计空调系统冷源及水系统设计.35 6.1制冷机组的选择及机房布置.35 6.1.1冷水机组的选择.35 6.1.2制冷机房的布置.36 6.2冷冻水系统设计.36 6.2.1冷冻水管路水力计算.36 6.2.2冷冻水泵的选择.38 6.3冷却水系统的设计.38 6.3.1冷却水管路.38 6.3.2冷却塔的选择.38 6.3.3冷却水泵的选择.39 6.4冷冻机房附属设备的选择.39 6.4.1除污器的选择.39 6.4.2集水器，分水器的选择.40 6.4.3补水泵和补给水箱的选择.40 6.4.4水处理装置的选择.41 6.5热水系统设计.41 6.5.1热力系统方案.41 6.5.2热力设备的选择.41 第第 7 章章排风及防排烟系统设计排风及防排烟系统设计.43 7.1排风系统设计.43 7.1.1公共卫生间排风系统设计.43 7.1.2标准层及顶层排风系统设计.43 7.2排烟系统设计.43 7.2.1排烟方式.43 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） -v- 7.2.2自然排烟条件.44 7.2.3机械排烟部位.45 7.2.4排烟系统设计.45 7.3加压防烟系统设计.46 7.3.1加压防烟说明.46 7.3.2加压送风量的确定方法.47 7.3.3送风量计算.48 第第 8 章章消声、隔振及保温设计消声、隔振及保温设计.50 8.1空调系统的消声设计.50 8.1.1空调系统的噪声来源.50 8.1.2空调系统的消声措施.51 8.1.3系统设计中消声注意事项.51 8.2空调系统的隔振设计.52 8.2.1空调系统的振动来源.52 8.2.2隔振措施.52 8.3空调系统的保温设计.53 8.3.1保温的目的.53 8.3.2保温结构及材料.53 8.3.3经济保温和保冷厚度.54 第第 9 章章空调系统的自动控制设计空调系统的自动控制设计.56 9.1空调系统自动控制的目的.56 9.2空调系统自动控制示例.56 9.3检测、信号与连锁.57 第第 10 章章设备及主要材料表设备及主要材料表.59 结论结论.64 参考文献参考文献.65 致谢致谢.66 附表附表 1 冷负荷计算冷负荷计算67 附录附录 2 10 层冷负荷计算层冷负荷计算.85 附录附录 3 顶层冷负荷顶层冷负荷108 附录附录 4 首层热负荷计算表首层热负荷计算表125 附录附录 5 顶层热负荷计算表顶层热负荷计算表132 附录附录 6 夏季送风量计算夏季送风量计算137 附录附录 7 首层空调系统风管水力计算首层空调系统风管水力计算144 附录附录 8 顶层空调系统风管水力计算顶层空调系统风管水力计算146 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） -vi- 附录附录 9 空调水空调水系系统水力计算统水力计算147 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 课题来源及研究的目的和意义 1.1.1课题来源 本设计为西安市某办公楼空调设计，建筑面积为 11000m2 ，地上十一层， 地下一层。其中地下一层为制冷机房、配电室等设备用房；地上一层为大厅、 展厅及办公室；二层以上为办公室、大小会议室以及活动室等。 1.1.2课题目的 近几年来，随着我国城市化进程的加快，建筑业得到了迅速的发展。建筑 水准和设备水准是一个国家现代化程度和技术水平的标志，而其空调方式应能 适应建筑的功能需求，因此搞好建筑空调设计是至关重要的。在此设计中采用 中央空调系统，满足室内的温湿度要求，满足工作人员的舒适感，给办公人员 和设备创造一个良好的环境，提高工作效率。 1.1.3课题意义 据资料显示，在密闭的写字楼中工作的人，患呼吸系统和神经系统疾病的 比例比一般人高出 45%。由于缺乏自然通风，缺乏阳光，缺乏绿意，除了身体 健康问题，写字楼内高工作强度的办公人员心里健康问题也逐渐显露。创造放 松的空间有很多方式，其中最重要的就是创造一个舒适健康的空调环境，只要 开发商暖通空调设计上考虑全面，保证正常运行，人们的工作环境就会有很大 改观。 事实证明，创造一个良好的空调环境可以使工作效率有效提高，同时可大 大提高员工的健康状况。在好的工作环境中，才可以做出最理智的决策和判断； 员工们在远离噪音和尾气污染的环境里工作，才能创造出更好的业绩。 可见，空调在办公建筑中的意义是十分重要的，在进行暖通空调的设计时， 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 2 也应考虑全面，设计出实用，经济，美观的作品出来。 1.2 研究现状及分析 创造并保持某一特定空间内的温度、湿度、清洁度和流动速度等参数符合 一定要求并提供足够量新鲜空气的空气环境控制技术，称为空气调节技术，简 称空调。空气调节的意义在于“使空气达到所要求的状态”或“使空气处于正 常状态” 。 空气调节对国民经济各部门的发展和对人民物质文化生活水平的提高具有 重要意义。这不仅意味着受控的空气环境对工业生产过程的稳定操作和保证产 品质量有重要作用，而且对提高劳动生产率、保证安全操作、保护人体健康、 创造舒适的工作和生活环境有重要意义。实践证明，合理应用空气调节来改善 人们的工作和生活环境条件不是一种奢侈手段，而是现代化成产和社会生活中 不可缺少的保证条件。 在公共与民用建筑中，为保证大会堂、会议厅、图书馆、展览馆、影剧院、 办公楼等的使用功能均需设空气调节。空气调节在宾馆、酒店、商业中心、游 乐场所也是不可缺少的。 由于不同建筑功能不同，负荷特点、建筑特点也不同，使得所采用的空调 系统也各有特点。 常规写字楼的空调可采用一般的舒适性空调，目前写字楼常用的空调系统 有以下几种。 （1）全空气低风速空调系统。这种空调系统又分为定风量单风道方式、变 风量单风道方式和双风道方式。 定风量单风道空调系统就是依靠单一的送回风管道，夏季将经过处理的冷 风、冬季将经过处理的热风集中送到各个房间的空调方式。双风道空调系统于 单风道系统不同的是，该系统有两条送风管道，分别送冷风和热风。冷风和热 风在每个房间或区域的混合箱内按一定比例混合，然后送入室内。 上述单、双风道均为定风量空调系统。而变风量系统由于节能效果突出， 目前应用越来越多。变风量系统是利用改变送入室内的送风量来实现对室内温 度调节的全空气空调系统，它的送风状态保持不变。 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 3 （2）风机盘管加新风系统。风机盘管加新风系统是写字楼标准层常用的一 种空调方式。其设计方法与宾馆客房类似，只不过对于大空间的写字楼，常常 采用高静压、大的风机盘管，这样可以减少水管的分支管路，减少冷凝水和渗 漏水的危害。新风机组可以采用组合式机组或安装灵活方便的吊装式机组。 （3）热泵空调系统。由于智能化写字楼的负荷特点，加之有常年需要供冷 的内部区和负荷变化频繁的周边区，因此这种建筑非常适合采用热泵空调系统。 特别是写字楼夏季需要供冷，冬季需要供热，而由于城市环境的要求，不允许 建锅炉房，在又没有集中供热系统的情况下，采用热泵空调系统就是最佳选择。 写字楼采用的热泵空调系统基本上可以分为三类：即水环热泵空调系统、空气 源热泵空调系统、空气源热泵冷热水机组加风机盘管空调系统。 1.3 主要研究内容 本设计是针对西安市某办公楼的空调设计，主要设计内容有： 1、空调负荷计算。 2、确定空调方案。 3、空调系统的风量计算。 4、房间的气流组织计算。 5、确定空气处理方案，计算空气处理过程，选择设备。 6、布置空调系统，进行水力计算。 7、确定空调冷、热源方案。 8、选择冷源设备。 9、选择热源设备。 10、布置水系统，进行水力计算。 11、消声、减振、保温设计。 12、建筑防排烟设计。 13、确定控制与检测方案，进行全年运行工况分析。 以上内容在本设计说明书上均有详细的说明和计算，图纸包括空调系统平 面图、空调水系统图、制冷机房布置图、空调机房布置图、水系统原理图、 、排 风及排烟系统图、地下室通风平面图、设计和施工说明及主要材料明细表。 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 4 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 5 第第 2 章章 负荷计算负荷计算 空调房间冷湿负荷计算是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。 本空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量、太阳辐射进入的热量和 室内外空气温差经围护结构传入热量形成的冷负荷、人体散热形成的冷负荷、 灯光照明形成的冷负荷、设备散热引起的冷负荷以及由温差的房间所形成的传 热负荷。 采用冷负荷系数法计算夏季冷负荷，采用动态逐时计算。 2.1 原始资料 2.1.1地质资料 设计地点设计地点：西安 城市位置城市位置：北纬 3418、东经 10856 海海 拔拔：396.9m 2.1.2气象资料 1.1.大气压力大气压力 夏季大气压力：959.2kpa冬季大气压力：978.7kpa 2.2.室外气象条件室外气象条件 （1）室外空调计算干球温度：夏季为 35.2，冬季为-8； （2）夏季空调室外计算湿球温度：26.0 ； （3）冬季空调室外计算相对湿度：67%； （4）室外风速：冬季平均 1.8m/s，夏季平均 2.2m/s； 3.3.室内设计参数：室内设计参数： 夏季： tr=252 =6510% 2.1.3土建资料 1.1.外墙：（由外向内）外墙：（由外向内） 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 6 公共建筑节能外墙：聚合物砂浆加强面层-混凝土空心砌块-聚苯板 90： （1） 、20mm 外涂料装饰层 （2） 、20mm 聚合物砂浆加强面层 （3） 、90mm 聚苯板 （4） 、200mm 混凝土空心砌块 200 （5） 、20mm 内墙面刮腻子 传热系数：k= 0.471w/k，小于公共建筑节能设计标准的限值（0.60 w/(.k)） 。 2.2.屋顶：（由外向内）屋顶：（由外向内） （1） 、20mm 混凝土板 （2） 、200mm 架空层 （3） 、5mm 防水层 （4） 、15mm 15 厚水泥砂浆找平层 （5） 、30mm 最薄 30 厚轻集料混凝土找坡层 （6） 、100mm 加气混凝土砌块 500 （7） 、70mm 聚苯板 （8） 、200 钢筋混凝土屋面层 传热系数：k= 0.45w/k，小于公共建筑节能设计标准的限值（0.55 w/(.k)） 。 3.3.外窗：外窗： 双层铝合金框，80玻璃，6mm 厚单片 low-e 中等透光型玻璃。 遮阳方式为内遮阳（活动百页窗） 。 4.4.楼板楼板 k=3.0 w/(m2.k) 上、下层温差t5 本次设计不考虑楼板间传热及地面传热。 2.1.4室内负荷资料 1.1.人员情况：人员情况： 人员密度： 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 7 小型办公室、休息室： 4 人/房； 大型办公室、会议室：410 人/房； 大厅、楼梯间、走廊： 0.2 人/m2； 人员活动情况： 8：0018：00 2.2.照明情况：照明情况： 办公室，会议室为荧光灯，明装，其负荷为：10w/m，开灯时间 10 小时 （时间：8：0018：00） ； 大厅、走廊、楼梯间为荧光灯，明装，其负荷为 5w/m，开灯时间 10 小时 （时间：8：0018：00） 。 2.2 夏季冷负荷计算 2.2.1围护结构瞬变传热形成的冷负荷 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可 按式(2-1)计算。 (2-1) ( )( ) () ccr qfk tt 式中： 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，w； ( )c q 外墙和屋面的传热系数，w/（.k） ； k 外墙和屋面的面积，； f 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，； ( )c t 室内计算温度，。 r t 各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的， 对于不同设计地点、不同的外表面放热系数、不同的维护结构表面颜色应对 进行修正。所以外墙和屋面的冷负荷计算温度可按式(2-2)计算。 ( )c t (2-2) ( )( ) () ccd tttk k 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 8 式中： 同上式； ( )c t 温度地点修正值，； d t 外表面放热系数修正； k 外表面吸收系数修正。 k 因设计地点在武汉，此项将进行修正。 玻璃幕墙和外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 在室内外温差作用下，通过玻璃幕墙和外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可 按式(2-3)计算。 (2-3) . ( )( ) () cwwwcdr qc k a ttt 式中： 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，w； . ( )c q 外玻璃窗传热系数，w/（m2k） ； w k 窗口面积，； w a 修正值； w c w k 外窗玻璃的冷负荷温度的逐时值，。 ( )c t 透过玻璃幕墙和玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法 透过玻璃窗的日射得热形成的逐时冷负荷可按式(2-4)计算。 (2-4) ( )maxcawsijlq qc a c c dc 式中： 窗口面积，； w a 有效面积系数； a c 窗玻璃冷负荷系数，其值按南北区的划分而不同； lq c 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 9 窗玻璃的遮阳系数； s c 窗内玻璃遮阳设施的遮阳系数； i c 日射得热因数的最大值 maxj d 2.2.2室内热源散热形成的冷负荷 照明设备散热形成的冷负荷 当电压一定时，室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量，但是照明 散热方式仍然以对流和辐射两种方式进行散热，因此，照明散热形成的冷负荷 计算仍采用相应的冷负荷系数。 根据照明设备的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下。 白炽灯 (2-5) 1000 clq qnc 荧光灯 (2-6) 12 1000 clq qn n nc 式中：灯具散热形成的冷负荷，w； c q 照明灯具所需功率，kw； n 镇流器消耗功率，当荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取 1 n =1.2；当暗装荧光灯的镇流器装设在顶棚内时，可取=1.0； 1 n 1 n 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部位玻璃板） ， 2 n 可利用自然通风散热于顶棚内时，取=0.50.6；而荧光灯罩无通风小孔者， 2 n =0.60.8； 2 n 照明散热冷负荷系数。 lq c 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 10 电动设备引起的冷负荷 电动设备引起的冷负荷可按式(2-7)计算。 (2-7) ( )123 1000 clq qn n n nc 式中：电动设备显热引起的冷负荷， w ； ( )c q 利用系数，一般可取 0.70.9 ； 1 n 电动机负荷系数，可取 0.5 左右； 2 n 同时使用系数，一般取 0.50.8； 3 n n 电动机安装功率，kw； 设备和用具显热散热冷负荷系数； lq c 人体散热形成的冷负荷 人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件（温、湿度等） 等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散 发的热量将会形成滞后的冷负荷。因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。 为了设计计算方便，计算以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能 的建筑物中的各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正，为 此，引入群集系数，下表给出了一些建筑物中的群集系数，作为参考。 表 2-1 某些空调建筑物内的群集系数 工作场所影剧院百货商店旅店体育馆图书阅览室工厂轻劳动 群集系数 0.890.890.930.920.960.90 人体显热散热引起的冷负荷可按式(2-8)计算。 (2-8) lqsc cnqq )( 式中： 人体显热散热形成的冷负荷，w； )(c q 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，w； s q 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 11 室内全部人数； n 群集系数；本次设计办公建筑，取0.9； 人体显热散热冷负荷系数。 lq c 人体潜热散热引起的冷负荷可按式(2-9)计算。 (2- nqq lc )( 9) 式中： 人体潜热形成的冷负荷，w； )(c q 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，w； l q 室内全部人数； n 群集系数；本次设计办公建筑，取0.9； 2.2.3空调新风负荷计算 新风量的确定原则 空调系统的新风量是指冬夏设计工况下应向空调房间提供的室外新鲜空气 量，它的大小与室内空气品质和能量消耗有关。一般原则为： （1）稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求； （2）补充室内燃烧所消耗的空气和局部排风量； （3）保证房间的正压。 在全空气系统中，通常取上述要求的计算出新风量中的最大值作为系统的 最小新风量。如果计算所得的新风量不足系统送风量的 10%，则取系统送风量 的 10%，送风量特大的不在此列。 新风负荷的计算 空调新风负荷按下式计算： (2-10) () wwwn qgii 式中： 新风负荷。kw； w q 新风量，kg/s; w g 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 12 室外空气焓值，kj/kg; w i 室内空气焓值，kj/kg. n i 2.3 空调湿负荷计算 2.3.1人体湿负荷 人体散湿可按下式计算： (2-11) 6 0.27810 w mn g 式中：人体散湿量,kg/s; w m 成年男子的散湿量，g/h;g 室内全部人数；n 群集系数。 2.4 热负荷计算 建筑物采暖设计的热负荷在采暖通风与空气调节设计规范 （gb50019- 2003） （以下简称规范 ）中明确规定应根据建筑物的散失和获得的热量确定。 对于民用建筑，冬季热负荷包括两项：围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗 入室内的冷空气耗热量。对于生产车间还应包括由外面运入的冷物料及运输工 具的耗热量，水分蒸发耗热量，并应考虑车间内设备的散热量、热物料散热量 等获得的热量7。 2.4.1围护结构的耗热量 围护结构的耗热量实质上是围护结构的温差传热量、加热由于外门短时间 开启侵入的冷空气的耗热量以及一部分太阳辐射热量的代数和。它包括基本耗 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 13 热量和附加耗热量两部分。 1.围护结构的基本耗热量围护结构的基本耗热量 围护结构得基本耗热量计算公式如(2-14)： (2- 1) attkaq worjjj )( . 式中 j 部分围护结构的基本耗热量，w； j q j 部分围护结构的表面积，m； j a j 部分围护结构的传热系数，w/(m)； j k 冬季室内空调计算温度，； r t 冬季室外空气的空调计算温度，； wo t . 围护结构的温差修正系数，见表 2-7。a 表 2-7 围护结构的温差修正系数 围护结构特征a 外围护结构和地面1.0 屋顶 无望板的瓦屋面、铁皮屋面 有望板的瓦屋面、铁皮屋面 有望板和防水卷材的屋面 0.9 0.8 0.75 与不采暖房间相邻的隔墙 不采暖房间有门窗与室外相通 不采暖房间无门窗与室外相通 0.7 0.4 不采暖地下室和半地下室的楼板 （在室外地坪以上不超过 1.0m） 外墙上有窗 外墙上无窗 0.6 0.4 不采暖半地下室的楼板（在室外地坪以上超过 1.0m） 外墙上有窗 外墙上无窗 0.7 0.4 2.围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量 a)朝向修正朝向修正 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 14 不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射的热量是不同的；同时，不同的朝 向，风的速度和频率也不同。因此，对不同的垂直外围护结构进行修正。其修 正率为： 北、东北、西北朝向：0； 东、西朝向：-5%； 东南、西南朝向：-10%-15%； 南向：-15%-25%； 选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。冬季日照率小于 35%的地区，东南、西南和南向的修正率宜采用 0-10%，其他朝向可不修正。 b)风力附加风力附加 在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高 的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加 5%10%。本设计由于建筑物处于城市 中，且并非特别高，故可不考虑风力附加。 c)外门开启附加外门开启附加 为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以 用外门的基本耗热量乘上相应的附加率。本设计由于采用空调供热，室内可维 持正压，故可不考虑外门开启附加。 d)高度附加高度附加 由于室内温度剃度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当 房间净高超过 4m 时，每增加 1m，附加率为 2%，但最大附加率不超过 15%。应 注意高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量（进行风力、朝向、外门 开启修正后的耗热量）的总和上。 2.4.2门窗缝隙渗入冷空气的耗热量 由于缝隙宽度不一，风向、风速和频率不一。因此由门窗缝隙渗入的冷空 气量很难准确计算。 规范规定对于六层以下的民用建筑以及生产辅助建筑物 按式(2- 15)计算门窗缝隙渗入冷空气的耗热量。 m (2- 2)(278 . 0 .worpoi ttcllq 式中 为加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量，w； i q 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 15 l经每米门窗缝隙渗入室内的冷空气量，m/(hm)。根据冬季室 外平均风速查得。 门窗缝隙长度，m； l 室外空气的密度，kg/m； o cp空气的定压比热，cp1kj/kg； m冷风渗透量的朝向修正系数。 注意：空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙 渗入室内冷空气的耗热量。对于有封窗习惯的地区，也可以不计算门窗缝隙的 冷风渗入。本设计可不考虑该项耗热量。 2.5 负荷计算数据 所有负荷计算具体数据详见附录一（建筑物冷负荷计算表） 、附录二（建筑 物热负荷计算表） 。 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 16 第第 3 章章 空气处理方案和空气处理设备空气处理方案和空气处理设备的确定的确定 本章主要是先确定建筑物各功能房间的空调方案，然后计算其风量。需要 在焓湿图上先画出空气处理过程。然后再计算空调系统冬夏季的送风量、新风 量、回风量。 3.1 空气处理方案的论证 3.1.1空调系统选择的一般原则 空调的系统形式是多种多样的，因此在实际的工程设计中可以根据实际情 况进行选取。通常需要考虑的指标有：经济性指标-初投资和运行费用或其综 合费用；功能性指标满足对室内温度、湿度、或其他参数的控制要求的程度； 能耗指标能耗实际上已反映在运行费用中，但有时为其他费用所掩盖，而节 能是我们的基本国策，应当有限选择节能型系统；系统与建筑的协调性如系 统与装修、系统与建筑空间与平面之间的协调；其他，如维护管理方便性，噪 声等。 3.1.2空调系统形式概述 在高层旅馆空调系统设计中一般有以下几种系统形式可供选择：定风量单 风道全空气一次回风空调系统、空气水风机盘管系统、变风量空调系统、诱 导器空调系统，下面分别讨论这几种系统各自的优、缺点。 1.定风量单风道全空气一次回风空调系统定风量单风道全空气一次回风空调系统 在空调工程中,一次回风单风道空调系统是最基本、最典型、最重要的系统。 它是依靠单一的送回风管道，夏季将冷风，冬季将热风集中送往各空调房间， 而不在各房间使用各种末端空调设备的空调方式。室内全部冷（热）负荷均由 集中处理过的、有风道送往各房间的空气承担。其主要优、缺点为： 优点： （1）设备简单，节省最初投资； 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 17 （2）可以严格的控制室内温度和相对湿度； （3）可以充分进行通风换气，室内卫生条件好； （4）空气处理设备集中设置在机房内，维修管理方便； （5）可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好； （6）使用寿命长； （7）可以有效的采用消声和隔振措施。 缺点： （1）机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多； （2）风管系统复杂，布置困难； （3）一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确 调节； （4）空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染； （5）设备与风管的安装工作量大，周期长。 2.空气空气水风机盘管系统水风机盘管系统 该系统中以风机盘管为主负担空调房间的冷（热）负荷，风机盘管一般安 装在每个空调房间内，而新风则是通