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河南理工大学本科毕业设计abstract邯郸市广平县中医院空调工程设计摘 要本设计提供了河北省邯郸市市广平县中医医院大楼的空调设计,共六层,建筑总面积10693 ,空调总面积为8836 ,建筑高度24 m。设计主要内容有:空调冷热负荷计算;空调系统的方案选择;空调系统的布置与分区;风系统的设计及计算;室内送风方式与气流组织形式的设计;制冷机房设计;确定各材料设备的类型;绘制清晰明确的工程图纸。本次设计所设计的建筑主要包括急诊室、药房、办公室、病房等,根据房间的功能和设计要求,进行空调方案的选择和确定。最终计算得到的空调面积为4056 。关键词:中医院 空调 新风系统 负荷计算 设备选择AbstractThis issue introduces the central air conditioner engineering of the Traditional Chinese Medicine Hospital which locates in Handan City, Hebei Province. There are 6 floors. The gross floor area is about 10693 , and the air conditioner area is about 8836 . The building height is about 24m. The design contents include: The calculation of the air-conditioning cooling load; The selection of air-conditioning system of air-conditioning scheme; Air-conditioning system arrangement; The design and calculation of the Ventilation system; The selection of the indoor air supply pattern and air distribution form; The design of the refrigeration; The determination of the type of insulation material; The depiction of the clear engineering drawings. There are some emergency rooms, pharmacies, offices, wards in the building. Finally,determine the design based on the requirement of the design and rooms function . Air conditioning area eventually calculated to be 4056.Key words: the Traditional Chinese Medicine Hospital air conditioning fresh air Unit load calculation equipment selection88河南理工大学本科毕业设计目录目 录前 言1 医院规范与设计依据11.1医院洁净度分区11.2医院洁净室空调设计标准31.1特殊病室空调设计标准52 工程概况及空调系统选择72.1 工程概况72.2 空调系统选择72.2.1空调系统的分类72.2.2医院空调系统要求92.2.3空调系统方式确定92.2.4空调及新风系统划分103 设计原始资料113.1 室外设计计算参数113.2 室内设计计算参数113.3 围护结构性能参数124 负荷计算134.1空调冷负荷计算134.1.1围护结构冷负荷134.1.2 湿负荷计算194.1.3 新风冷负荷计算204.2空调热负荷计算204.2.1围护结构耗热量204.2.3冷风侵入耗热量225 空气处理过程分析235.1 送风状态点确定235.2 送风量确定245.3 处理设备选型255.4 新风机组选型266 空调房间气流组织设计286.1 确定气流组织形式286.2 气流组织计算297 空调水力计算317.1 风管水力计算317.2 水管水力计算347.2.1 水系统选择347.2.2 冷冻水水力计算367.2.3 冷凝水布置规范408 机房设计428.1 制冷机房布置要求428.2 空调系统冷热源选择428.3 冷水机组选择438.3 冷却塔选择438.4 水泵选择448.4.1 冷冻水水泵448.4.2 冷却水水泵448.5膨胀水箱选择458.6其他部件的布置459 空调系统消声、保温和隔振479.1噪声的降低479.2空调设备的隔振479.3管道的保温479.3.1 风道保温479.3.2 水道保温49致 谢50参考文献51附 录52前 言空气调节的意义在于“使空气达到要求的状态”或“使空气处于正常状态”。随着城市现代化的快速发展和人们生活水平的不断提高,室内外空气质量的控制技术不仅在改善民用建筑和生产车间的空气条件、保护人们身体健康、提高劳动生产率方面起着重要的作用,而且还在许多工业部门起着保证生产正常进行,提高产品质量起着重要的作用。而暖通空调专业涉及很多领域,其中有众所周知的宾馆、办公楼、家庭等场合所用的舒适性空调,它是保证人们生活所需的温度为主要控制对象的,相对比较简单;而医院、电子、医药等行业所需的清洁空调,是以控制微粒子污染为主,所以其控制目标主要是空气清洁度。医院作为社会上必不可少的公众场合,其重要性不言而喻,医院是病菌聚集的地方,空气调节的地位十分重要,为了避免不同病菌的交叉感染,空气流通保证病患的康复、医生和病患家属的健康,对空调和新风系统的要求十分高。在设计时必须要考虑到医院的特性,进行合乎规定并满足要求的规划和系统选择。选择中医院的空气调节设计作为毕业设计是为了根据所学基础理论和专业知识,结合实际工程,按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料,完成空调系统设计。能够因此系统地掌握暖通空调设计规则、方法、步骤,了解相关专业的配合关系,培养分析问题和解决问题的能力,为将来从事建环方向专业设计工作和施工、验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作,奠定可靠的基础。这次毕设主要任务包括中医院空调区冷负荷计算;空调冷热负荷计算;空调系统的方案选择;空调系统的布置与分区;风系统的设计及计算;室内送风方式与气流组织形式的设计;制冷机房设计;确定各材料设备的类型;绘制清晰明确的工程图纸。而对于洁净空调的布置由于时间关系和专业性的关系,暂不涉及。河南理工大学本科毕业设计医院规范与设计依据1 医院规范与设计依据医院不同于一般的公众建筑,它有着很强的功能性。医院的不同部门有不同的功能,对于他们的清洁要求也就不同,为了给各个部门创造不同的环境条件,对每个部门的空调、暖气、通风要求也就不同。为患者创造一个舒适符合要求的医疗环境,有利于患者的康复也有着明显的经济效益和社会效益。所以在空调设计的之前需要对医院的规范进行分析,对房间洁净度分区,注重医院的特殊要求。1.1医院洁净度分区医院是功能复杂繁多的一个公共建筑,人流量复杂较大。世界范围内的建筑病症综合症以及大楼并发症不可避免的会涉及到医院。但时目前,在国内只有部分部门采取洁净空调措施,比如手术部、血液病房等,对于其他部门考虑不足,由于近代抗生素的发展而且导致的滥用现象,细菌和病毒种类变异、产生耐药性,使医院产生新问题,让易感染病患曾多,交叉感染的几率也同时上升。因此医院各部门的通风净化措施予以规范化成为当务之急。在国外,如美国、日本等发达国家均已出台这方面的措施,特别是日本医院设备协会对医院的各个部门分成高度清洁区、清洁区、准清洁区、一般区、防止污染区及污染区等分区,对每个区域的送风量及压力梯度均已明确规定,为防止感染创造了条件。根据涂光备等著医院的空调与净化,分区及通风条件见表1-1。表1-1 按洁净度分区及通风条件洁净度区名室名最小新风量/(次/h)最小总风量/(次/h)室内压力可否设风机盘管末级过滤器效率污染区一般厕所、清洗分配室、垃圾废物处理室排风10N防止污染扩散区微生物检查室、感染症病房、RI检查室、中央材料部污染区1015NNNBS60%续表I高度清洁区生物洁净手术室(BCOR)、生物洁净病房(BCR)、15PDOP99.97%清洁区(A)手术室、敷料配置室、开创照射室、紧急手术室、洁净走廊、洗手处、准备室、早产婴儿室、无菌制剂室、中央材料部的已灭菌部、心脏血管造影部、心脏导管检查室、555520151515PPPPNBS90%清洁区(B)婴儿室、特殊病房、手术部一般区(恢复室、更衣室)、ICU、外来手术室、产房523415101010PPPPNBS80%准清洁区病房、门诊、门诊处理室、CCU调剂室、中央检查部的一般区、放射线部的一般区、222324661010EEPEEOOOOONBS60%一般区接待室、会议室、事务室、研究室、厨房、清洗室、食堂、研究室(无实验设备)、中央材料部的未灭菌区、被巾贮藏室、3221.5266排风206410EENPENOOOOONBS60%注:P表示正压、N为负压、E为等压;O为可,为否。参照医院洁净手术部建筑技术规范(GB503332002)中的表3.0.2-2,规范中已将主要洁净辅助用房的洁净分级及适用范围予以明确。在医院的设计考虑和安排洁净手术部的建筑平面布局时应遵照表1-2进行。表1-2 部分洁净辅助用房分级等级用 房 名 称需要无菌操作的特殊实验室体外循环灌注准备室刷手间消毒准备室预麻室一次性物品、无菌敷料及器械与精密仪器的存放室护士站洁净走廊重症护理单元(ICU)恢复(麻醉苏醒)室与更衣室(二更)清洁走廊1.2医院洁净室空调设计标准从20世纪60年代初开始一直到1976年,大约15年的时间中许多国家相继制定了洁净室的标准,这完全是为适应宇航、电子、制药等工业的需要,而对于医院洁净室当然还应考虑其特殊性。洁净手术部建筑技术规范GB503332002给出了我国洁净手术部的空调设计标准需要使用表1-3中的技术指标。表1-3 洁净手术部用房技术指标名称最小静压/Pa换气次数/(次/h)手术区手术台工作面高度界面平均风速/(m/s)温度/相对湿度(%RH)最小新风量噪声/dB(A)最低照度/(Lx)程度对相邻低指标洁净室m/(h人)次/h洁净走廊0+ 01013/212765/352150续表更衣室0+/810/21273060/360200恢复室00810/22253060/450200洁净走廊0+0+ 5810/212765/355150特别洁净手术室特殊实验室+ + 8/0.250.302225406060652350标准洁净手术室+ + 83036/2225406060650350一般洁净手术室+ + 51822/2225356060450350准洁净手术室+ + 51215/2225356060450350体外循环灌注专用准备室+ + 51720/212760/360150无菌敷科、器械、一次性物品室和精密仪器存放室+ + 51013/212760/360150护士站+ 51013/21276060360150准备室(消毒处理)+ 51013/6030360200预麻醉室- 81013/2225306060455150刷手间0+ 01013/212765/355150注:1.“0 + 5”表示该范围内除“0”外任一数字均可。 2.最小新风量还应符合医院洁净手术部建筑技术规范中7.1.6条的规定,产科手术室为全新风房间的通风换气次数是空调系统的重要的设计参数,不同等级的通风换气次数要求有所不同,即使是相同等级的房间对换气次数的要求也不一定相同。换气次数影响室内的空气质量,同时也影响整个系统的自净周期,需要根据各国各地区的具体情况和要求进行确定,由于洁净空调在本次毕设中不涉及,而由于上述规范分析,只有病房需要布置舒适性空调,病房的换气次数和送风量要求见表1-4。表1-4 各规范病房换气标准室 名DHEW标准DIN压力(正负)SRRT最小新风量(与SRRT对应)(次/h)最小总风量 (次/h)DHEW标准最小新风量 (次/h)最小总风量(次/h)最小新风量 (次/h)最小新风量 m3/(h)全排气的必要性通过室内机组的再循环病房223103.73任意任意注:DHEW美国卫生教育和福利部标准DIN(DIN1946Blan4)德国工业换气标准SRRT(1975)瑞士医院换气标准1.1特殊病室空调设计标准现在我们国家还没有统一完整的洁净护理单元的设计标准,目前可参照1997年4月公布的中国人民解放军工程建设行业标准FL0106 YEB0041997军队医疗洁净护理单位建筑技术标准,其中明确洁净护理单元内用房分为四级,分类如下:重症易感染病房;:内走廊、护士站、病房、治疗室、手术处置;:体表处置室、更换洁净工作服室、敷料贮存室、药品贮存室;:一次换鞋、一次更衣、医生办公室、示教室、实验室、培育室。各用房的设计参数如下表1-5。本次毕设需要选取需要进行舒适性空调设计的房间,并进行负荷计算以及水力计算,首先可以根据上述内容划分出需要计算的房间、并且依据规范选定各个房间的空调设计要求。划分出主要需要设计的房间有:病房、护士值班室、医生值班室、护士办公室、医生办公室、会议室、康复中心、大厅、配电室等。对各个房间进行标号,具体空调设计参数见后面章节。表1-5 各用房的设计参数级 别温度相对湿度(%RH)最小新风量/(次/h)噪声/d B(A)冬季夏季22243032242632344560354510全新风4050222425274560550202226286535024262729756602224272960河南理工大学本科毕业设计工程概况及空气系统选择2 工程概况及空调系统选择2.1 工程概况本建筑是邯郸市广平县的一幢六层高的中医院,建筑总面积10693,建筑高度为24m,其中一层、六层高为4.2m,二层至五层层高为3.7m,另有地下室一层,用于放置制冷机组等设备。房间主要分为急诊室、药房、办公室、病房。本设计主要考虑夏季制冷,校核冬季制热。通过空调方案的优缺点及适用场合的比较,结合本工程的实际情况及实际设计需要,进行空调系统的设计,并在此基础上进行风、水系统及冷水机房的设置。中医院包括手术室等特殊场合需要对清洁性菌尘的控制较高,设置清洁性空调和舒适性空调应当分开,本次毕业设计主要任务是布置一般性舒适性空调。固包括治疗室、手术室、产房、急诊处置室等需要使用清洁空调,本次毕业设计中暂不涉及,不予以布置。医院与其他一般性综合楼不同,需要防止病菌的扩散,包括各病房在内的部分房间空气互不串通,防止病菌的交叉感染;另外一些大发热设备的检查房、药房等有空调要求,但不允许冷热水管道进入,需要使用变制冷剂流量多联分体式空调系统;手术室、产房需要洁净性空调;另外房间还有值班24小时及12小时区分,所以在设计时应该对此进行区分和分类布置。另外厕所以及部分手术室应当设置排风扇,保持相对负压,保证厕所异味不扩散,以及对于负压手术室的环境保证。为防止外部空气流入空调房间,保证其他房间的室内有510Pa正压,设置送风量大于排风量,室内将保持正压。2.2 空调系统选择2.2.1空调系统的分类空气调节系统主要包括空气处理设备、空气输送管道和空气分配装置所组成,分类繁多。在选择设计中需要考虑建筑的用途以及性质,具体环境和建筑特点下的热负荷以及湿负荷调节和控制要求,同时考虑环境影响和节能、经济条件,对空调系统进行分区和布置,以及对空调机房的位置以及面积的确定,从而选定合理的空调系统。空调系统根据不同的分类方法可以分为多种类型,下面对常用的几种空调系统分类进行分析和对比,详见表2-1。表2-1 空调系统的分类分类系统特征系统实用性系统应用按空气处理设备的设置情况分类集中式系统空气处理设备集中设置在空调机房内,集中进行空气的处理、输送和分配(1)房间面积较大或多层、多室热湿负荷变化情况类似(2)新风量变化大(3)室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等要求严格的场合(4)全年多工况节能(5)高大空间的场合单风管系统双风管系统定风量系统变风量系统半集中式系统集中处理部分或全部风量,空调房间内还有空气处理设备对空气进行补充处理(1)室内温、湿度控制要求一般的场合(2)各房间可单独进行调节的场所(3)房间面积大且风管不易布置(4)要求各室空气不串通风机盘管+新风系统诱导器系统冷辐射板+新风系统水源热泵空调系统按负担室内空调负荷所用介质分类全空气系统室内空调负担全部由处理过的空气负担(1)建筑空间大,易于布置风道(2)室内温、湿度及洁净度控制要求严格(3)负荷大或潜热负荷大的场合单风道系统双风道系统定风量系统变风量系统全空气诱导器系统全水系统室内空调负荷全部由水来负担(1)建筑空间小,不易于布置风道的场合(2)不需要通风换气的场所风机盘管系统(无新风)辐射板系统(无新风)空气水系统室内空调负荷由空气和水共同负担(1)室内温、湿度控制要求一般的场合(2)层高较低的场合(3)冷负荷较小,湿负荷也较小的场合风机盘管+新风系统空气-水诱导器系统辐射板系统+新风系统冷剂系统空调房间负荷由制冷剂直接负担(1)空调房间布置分散(2)要求灵活控制空调使用时间(3)无法设置集中式冷、热源单元式空调机组房间空调器多联式空调机组水环热泵空调系统2.2.2医院空调系统要求由于本次毕业设计仅包括舒适性空调,暂不考虑洁净空调的设计要求。普通病房、门诊及办公一般只需满足病人和医护人员的舒适度要求,可采用的空调系统型式主要如下:1.普通中央空调系统,房间采取风机盘管和新风机组联合处理空气的方式,这种方式能够防止各房间之间的交叉感染,大厅、会议室可采取变风量系统的空调机组,集中送、回风。冷热源选取可使用A、冷水机组+汽水热交换器/热水锅炉,其中冷水机组可采用螺杆式冷水机组 (1160KW/单台以下),离心式冷水机组(1160KW/ 单台以上),溴化锂吸收式冷水机组(在有富余蒸汽供给或电力供应紧张时建议采用),此空调方式能效比高,节约能源,但冬季需要蒸汽供给,或需相应配置热水锅炉或蒸汽锅炉,占地面积较大。B、风冷螺杆热泵机组或模块式热泵机组,此机组夏季供冷、冬季供热,能效比较冷水机组低,但其可放置在屋面,无需锅炉房,节约冷冻机房面积,热泵机组单机容量较小,而机组数量又不宜过多,一般不宜超过68台为佳,在设计选型时应充分考虑。2、采用一拖多变冷媒流量空调系统,此方式主要分为变频一拖多和数码一拖多空调系统,采用这种方式,需要保证电磁干扰低不干扰医院其他医疗设备的运行。对于普通办公用房以及病房,可以不同形式和容量的机组。室外机可放置在屋面或每层室外。室内外机采用合适长度的铜 管连接,大厅及会议室可采用“一拖一”商用空调来实现空气调节,节约投资。一拖多变冷媒流量空调系统部分负荷有很好的调节能力,但相对于中央空调系统其满负 荷能耗比较低,故对医院总建筑面积大于20000m2 以上的大楼不建议使用此系统。3、采用分体空调形式。在面积不大(小于5000m2 )的普通用房或办公用房使用此方式,它的投资最小,缺点是室外机较多,立面处理难,效能比较低,它由于没有新风系统,所以并不适合于大面积使用,对清洁效果也不理想。2.2.3空调系统方式确定综合上述规范和对比,由于本设计房间交小,各空调房间较为分散,要求的空调室内参数也有所不同,所以本建筑最终选择对病房、办公室、会议室、值班室等一般性房间采用风机盘管加新风系统。要求每个房间设置新风口,风机盘管位于靠近走廊的入口上方, 气流上送上回,并且为达到强化空气过滤的效果,应当在回风口设置抗菌过滤器来减少交叉感染。采取此系统的优点为:1.各房间的温度可独立调节,当房间不需要空调时,可单独关闭风机盘管,来首先节约能源和运行费用的目的;2.各房间空气互不串通,能够有效避免交叉感染;3.风、水系统占用建筑空间小,新风机组选取吊顶式。机房布置在地下室,占地面积小并且对人员生产工作较小;4.水、空气的输送能耗比小。使用风机盘管加新风系统的一般性特点见表2-2。表2-2 风机盘管加新风系统的特点优点(1)布置灵活,可以和集中处理的新风系统联合使用,也可以单独使用(2)各空调房间互不干扰,可以独立调节室温并可随时根据需要开、停机组,节省运行费用,灵活性大,节能效果好(3)与集中式空调相比,不需回风管道,节省了建筑空间(4)机组部件多为装配式,定型化、规格化程度高,便于用户选择和安装(5)只需要新风空调机组,机房面积小(6)使用节奏较长(7)各房间之间不会互相污染缺点(1)对机组制作质量要求高,否则维修工作量很大(2)机组剩余压头小,室内气流分布受限制(3)分散布置,辐射各种管线较麻烦,维修管理不方便(4)无法实现全年多工况节能运行调节(5)水系统复杂,易漏水(6)过滤性能差2.2.4空调及新风系统划分空调区域划分原则:根据各空调房间的室内设计参数以及初投资和运行成本来进行划分,同时注意减小各个房间相互的不利影响。本工程一共六层,由于第一层有12小时值班与其他房间全天值班有所区分,所以将空调系统分为两区,对于二至五层为了布置方便也分为两区,六层需要布置房间少且紧促,固不进行分区。新风系统划分:新风系统的送风方式采用分楼层水平式,每层单独设置一至两台新风机组,承担该层的新风负荷。新风经新风机组处理后直接送入室内。河南理工大学本科毕业设计设计原始资料3 设计原始资料3.1 室外设计计算参数邯郸市地理位置:北纬 3648 东经 11493年平均温度:15.1、 夏季空调室外日均温度30.2。表3-1 室外设计计算参数大气压力空调室外干球温度空调室外湿球温度相对湿度室外平均风速夏季99.46kPa35.226.955%1.90m/s冬季102.06kPa-7.760%1.50m/s3.2 室内设计计算参数由第一章所述,选出需要布置的房间,并进行编号。各房间根据规范的要求并考虑医院方面对环境的习惯要求协商确定的设计条件见表3-2。表3-2 各房间室内设计计算参数房间类别设计温度/相对设计湿度/%新风量/m/(hp)夏季冬季夏季冬季病房、会议室、康复大厅、儿童康复室、2623504020放射科、核磁共振室、防辐射室、2623454030大厅、2623504010药物贮藏室、2525605020续表办公室、挂号、收费间、回访室、监控室、操作间、消防控制室、值班室、煎药室、药房窗口、缓冲间2620504030注:室内空气压力为正。风速:夏季:v 0.30m/s冬季:v 0.20m/s 病房夏季:v =0.25m/s冬季:v =0.20m/s 手术室夏季:v =0.15m/s冬季:v =0.15m/s3.3 围护结构性能参数表3-3 各围护结构材质与传热系数围护结构主体结构及保温层材质与厚度传热系数KW/ (K)外墙(包括非透明幕墙)250厚加气混凝土+50厚岩棉保温板0.49屋面120厚钢筋混凝土+100厚挤塑聚苯板0.44非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙20厚水泥石灰砂浆+200厚加气混凝土砌块墙+20厚水泥石灰砂浆0.97非采暖空调房间与采暖空调房间的楼板120厚钢筋混凝土楼板+20厚超细无机纤维涂层1.22地面0.42外门节能外门3.02内门普通木门3.35外窗(包括透明幕墙)隔热多腔封闭金属框+中空玻璃(6mm高透光Low E+12mm空气+6mm透明)K/SC2.50/0.62河南理工大学本科毕业设计负荷计算4 负荷计算4.1空调冷负荷计算空调房间冷负荷主要包括围护结构冷负荷、人体散热冷负荷、灯光照明散热冷负荷,以及其他设备散热形成的冷负荷。通过围护结构传入室内的热量形成冷负荷时存在延迟和衰减,所以空调房间夏季设计冷负荷应按不稳定传热方法计算各种热源所引起的负荷,再按各项逐时冷负荷的综合最大值确定。为方便计算,本工程设计采用谐波法的工程简化计算法。下面以1002 房间为例进行冷负荷计算。4.1.1围护结构冷负荷(1)、外墙、屋顶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按下式计算:CLQ=KFtt- (4-1)式中: CLQ 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷(W);F 外墙和屋面的面积(m2) ; K 屋面和外墙的传热系数 W/( m2 ) ; 计算时刻(h); 围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟(h); - 温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构外表面的时间(h); t- 作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差 ( ), 查空气调节得。然而,由于夏季屋顶无传热温差,所以夏季屋顶冷负荷忽略不计。冷负荷计算结果如表4-1。表4-1 北外墙(1002护士办公室)冷负荷北墙瞬时冷负荷时间0:008:009:0012:0013:0017:0018:0019:0021:0022:0024:00t-567965K0.49F9.45CLQ232832422823(2)、外窗冷负荷窗户形成的冷负荷应将瞬变传导得热和日射得热形成的冷负荷分开计算。(i)窗户瞬变传导得热形成的冷负荷由下式计算:CLQC=KFt (4-2)式中: CLQC 窗户瞬变传热引起的逐时冷负荷(W); t 计算时刻负荷温差(),查民用建筑空调设计可得; K 围护结构传热系数W/(m2);F 外墙和屋面的面积(m2)。冷负荷计算结果如表4-2。表4-2 北外窗(1002护士办公室)瞬变冷负荷北窗传热冷负荷计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00t2.53.64.65.66.47.27.67.77.57.26.5K2.5F5.67CLQC355165799110210810910610292 (ii)窗户日射得热形成的冷负荷计算式如下:CLQj=xgxdCnCsFJj (4-3)式中: CLQj 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷(W); xg 窗的有效面积系数,查空气调节得0.75(双层钢窗); xd 地点修正系数,查空气调节得0.90 ; Cn 窗内遮阳系数,查空气调节得0.60(浅蓝布帘); Cs 窗玻璃遮挡系数,查空气调节得0.62; Jj 计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热所形成的冷负荷,也叫冷负荷强度(W/m2),查空气调节可得。F 外墙和屋面的面积(m2)。冷负荷计算结果如表4-3。表4-3 北外窗(1002护士办公室)日射得热冷负荷北窗日射得热冷负荷计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 Jj5064748287909081726776F5.67CLQC7191105 117 124 128128 115 10395 108(3)、内围护结构冷负荷内墙、内窗、楼板、地面冷负荷可用下式计算:Q4=KF(tn1-tn2) (4-4)式中: Q4 内墙或楼板冷负荷(W);K 围护结构传热系数W/(m2);F 外墙和屋面的面积(m2);tn1- tn2 相邻房间室内温差()。当相邻两室室内设计温度相同时,内围护冷负荷忽略不计。1002房间忽略不计。(4)、地面结构冷负荷舒适性空气调节区域,夏季可不计算通过地面传热形成的冷负荷。(5)、室内热源散热形成的冷负荷室内热源散热量主要分为工艺设备、照明设备和人体散热散湿。(i)工艺设备散热 A.电动设备电动设备是指电动机及其所带动的工艺设备。电动机在带动工艺设备进行生产的过程中向室内空气散发的散热量主要有两个部分:一是电动机本体由于温度升高而散入室内的热量;二是电动机所带动的设备散发的热量。当工艺设备及其电动机都放在室内时:Q=1000n1n2n3N/ (4-5)当工艺设备在室内,而电动机不在室内时: Q=1000n1n2n3N (4-6)当工艺设备不在室内,而只有电动机放在室内时:Q=1000n1n2n31-N (4-7)式中:Q 电动设备散热量(W); 电动机效率,可由产品样本查得,或见空气调节; n1 利用系数,是电动机最大实际消耗功率与安装工效之比,一般取0.70.9; n2 同时使用系数,是房间内电动机同时使用的安装功率与总功率之比,根据工艺过程的设备使用情况而定,一般取0.50.8; n3 负荷系数,每小时的平均实耗功率与设计最大实耗功率之比,一般取0.5左右,精密机床取0.150.4; B.电热设备 对于保温密闭找的电热设备,按照下式计算:Q=1000n1n2n3n4N (4-8)式中: n4 考虑排风带走热量的系数,一般取0.5。 其他符号意义同上。C.电子设备计算公式同(4-7),其中系数n3的值根据使用情况而定,对于已给出实测的实耗功率值得电子计算机可取1.0,一般仪表取0.50.9。工程上可以使用下式计算:Qs=Aqf (4-9)式中: Qs 空调区电器设备的散热量(W); A 空调区面积(m2);qf 电气设备的功率密度,查民用建筑空调设计得20 W/m2。(ii)照明设备照明设备散热量属于稳定得热,一般得热量是不随时间变化的。此建筑设计采用安装荧光灯,可用下式计算: Q=1000n1n2NCLQ (4-10)式中: N 照明灯具所需功率(kW); n1 镇流器消耗功率系数,查空气调节得1.2(明装荧光灯镇流器设在空调房间内); n2 灯罩隔热系数,查空气调节得0.8(荧光灯罩无通风孔); CLQ 照明散热冷负荷系数,查民用建筑空调设计可得。1002护士办公室计算结果见表4-4。表4-4 设备、照明(1002护士办公室)负荷办公设备散热量计算时间0:0024:00qf20A17.28Qs346照明设备引起冷负荷计算时间0:0024:00CLQ1N0.042Q77(iii)人体 人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。其中人体显热冷负荷可用下式计算:Qc()=qsnCLQ (4-11)式中: Qc() 人体显热散热形成的冷负荷(W); qs 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量(W),查民用建筑空调设计可得;n 室内全部人数; 集群系数,查得为0.9; CLQ 人体显热散热冷负荷系数,查民用建筑空调设计可得;另外人体潜热冷负荷可用下式计算:Qc=q1n (4-12)式中: Qc 人体潜热形成的冷负荷(W); n 室内全部人数; 集群系数,查得为0.9; q1 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量(W/m2),查民用建筑空调设计可得。 1002护士办公室人体负荷计算结果见表4-5。表4-5 人体(1002护士办公室)冷负荷人体显热冷负荷计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00qs62.80n80.90CLQ00.470.790.840.860.880.900.910.920.930.94 Qc()0213357380389398407411416421425人体潜热冷负荷q145.36Qc327 1002护士办公室负荷计算结果汇总见表4-6。表4-6 (1002护士办公室)冷负荷汇总时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00北墙瞬时冷负荷2328282828323232323242北窗瞬时冷负荷355165799110210810910610292北窗日射得热冷负荷719110511712412812811510395108设备冷负荷346续表照明设备冷负荷77人体显热冷负荷0213357380389398407411416421425人体潜热冷负荷327总计Q8451096126913181349137413921389138213761391其他房间计算方式同上。其中建筑物逐时冷负荷中最大冷负荷即建筑物的冷负荷。4.1.2 湿负荷计算空调湿负荷是指空调房间内湿热源向室内的散湿量,主要包括人体散湿、敞开水池(槽)表面散湿、地面积水等。(1)人体人体散湿量可按下式计算:mw=0.001ng (4-13)式中: mw 人体散湿量(kg/h); n 室内全部人数; g 成年男子的小时散湿量(g/h),查民用建筑空调设计可得。; 集群系数。 以下选取124病房为例进行计算,124病房的人体散湿量计算结果如表4-7。表4-7 人员(1024病房)湿负荷人员散湿量计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.90n8g68mw0.49(2)敞开水表面敞开水表面散湿量可按下式计算:mw=A (4-14)式中: mw 敞开水面散湿量(kg/h); 单位水面蒸发量kg/(m2h),查民用建筑空调设计可得; A 蒸发表面积(m2)4.1.3 新风冷负荷计算在工程上,为了设计方便,可查询民用建筑空调设计得主要城市1kg/s新风量对应不同室内空气参数的夏季新风负荷值为32.46kW。以1002护士办公室为例,新风量为30m3/(hp)8=240m3/h。故1002护士办公室夏季新风负荷为685W,新风冷负荷由新风机组独自承担。各房间冷负荷计算方式同上,借助鸿业负荷计算6.2软件将各房间数据输出汇总,计算结果见附录1。4.2空调热负荷计算空调房间的热负荷计算主要包括两个部分:围护结构耗热量和通过门窗缝隙渗透到室内的冷风渗透量。4.2.1围护结构耗热量空调热负荷是空调系统在冬季,当室外空气温度在设计温度条件时,为保证室内的设计温度,系统向房间提供的热量。对于民用建筑来说,空调冬季的

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