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第1章 绪论1.1 设计目的通过毕业设计消化和巩固大学四年所学的本专业全部理论知识,并将它应用到工程实践中去解决工程实际问题,熟悉有关的技术法规内容,培养施工设计的思维能力和制图技巧及对工程技术的认真态度。通过此次设计要求掌握设计原理、程序和内容,熟练设计计算方法和步骤。1.2 设计概述本工程位于天津,是一幢五层办公楼,并设有负一层车库,负二层空调机房,负一层高2.7m,负二层高4m,一层高3.9m,二、三、四、五层高3.6m,建筑物总高18.3m,建筑占地面积为692.4,本工程采用风机盘管加新风系统,新风单独送入室内。厕所、楼道、楼梯、车库、机房均不供冷,车库设通风系统。本建筑属二级公共建筑,耐火等级为不低于二级。1.3 设计任务根据确定的室内外气象条件,土建资料,人体舒适性要求及冷热源情况设计该办公用建筑物的空调系统。45第2章 设计依据2.1 设计任务书 河北工程大学毕业设计(论文)任务书2.2 设计规范及标准1.采暖通风与空气调节设计规范(GBJ50019-2003)2.房屋建筑制图统一标准(GB/T500012001)3.采暖通风与空气调节制图标准(GBJ114-88)2.3 土建资料1.建筑物主要平、立、剖面图,如附图所示(共十四张)2.墙体、屋面构造(1)墙体 外墙由外至内:,20厚水泥砂浆,240厚砖墙, 20厚白灰粉刷,传热系数为1.5w/(k)内墙由外至内:370砖墙,20厚白灰粉刷.传热系数为1.55w/(k)(2)屋顶 由上而下:25厚预制细石混凝土(表面喷白色水泥浆),20厚水泥砂浆找平层,125厚保温层(沥青膨胀珍珠岩),70厚现浇钢筋混凝土板,20厚内粉刷,传热系数为0.4 8 w/(k) (3)门窗形式及尺寸 门 表2.1 门型号尺寸表设计编号M1M2M3M4M5M6M6洞口尺寸(mm)宽100018003000700120015001500高2100240032002100210021002000数量41161183481 窗采用单层金属窗框(遮阳设施为活动百叶帘),标准玻璃,玻璃比例为80%,传热系数为K=5.94 w/(m2oC),其尺寸如下表2.2表2.2窗型号尺寸表设计编号C1C2C3C4C6C7C8C9洞口尺寸(mm)宽15001800210015001800330018009900高900180026001800210018001700010100数量2010020152321(5) 最小传热阻的校核计算匀质多层材料组成的平壁围护结构的D值,按下式计算 (式2.1)式中 Ri -各层材料的传热阻,(m2oC)/wsi -各层材料的蓄热系数,w/(m2oC) 材料的蓄热系数s值,可由下式求出 (式2.2) 式中 c-材料的比热,J/(kg. oC_) -材料的密度,kg/m3 -材料的导热系数,w/(m2oC) Z-温度波动周期,S(一般取24h = 86400S 计算 ) 材料的蓄热系数S值,也可由设计手册查出。 外墙查得水泥砂浆 2=20mm s2=3.56 w/(m2oC) 2=0.22 w/(m2oC)砖墙 1=240mm s1=10.12 w/(m2oC) 1=0.81 w/(m2oC)白灰粉刷 4=20mm s4=10.79 w/(m2oC) 4=0.87 w/(m2oC) = ( 0.24/0.81)10.12 + (0.02/0.22)3.56 + (0.02/0.87) 10.79 = 4.57 4.1查设计手册可知 ,该外墙属于型 由暖通规范查得, tn = 26, tw= -7.5, tp.min = -15.9, ty = 6 , Rn = 0.115(m2oC)/w, a = 1.0 所以,tw.e =0.6 tw+ 0.4 tp.min = 0.6(-7.5)+0.4(-15.9)= -10.86 最小传热阻为 Ro.min =aRn(tn-twe)/ t y = 10.11526(10.86)/6 = 0.65(m2oC)/w 外墙实际传热阻为 R0 = 1/K = 1/1.5=0.667(m2oC)/w R0 Ro.min ,满足要求 内墙 Ro.min= 0.59(m2oC)/w内墙实际传热阻为 R0=1/K = 1/1.55 = 0.65 (m2oC)/w R0 Ro.min,满足要求 屋顶 Ro.min = 0.85(m2oC)/w 屋顶实际传热阻为 R0 = 1/k = 1/0.49 = 2.04(m2oC)/w R0 Ro.min,满足要求2.4 气象资料 天津位于北纬39.1,东经冬季参数 采暖计算温度:-9C;空调计算温度:-11C;室外计算相对湿度:53%;2.4.2夏季参数空调室外计算干球温度:33.4C ; 空调室外计算湿球温度:26.9C 空气调节日平均温度:29C;相对湿度:60%.2.5 室内设计参数 室内设计温度为26C;相对湿度为60%。新风量标准为30m/(h人)注: 1.走廊、楼道不设空调系统其计算温度采用平均温度, 2.卫生间不设空调系统,只做单独排风。 3.外墙面积按外轮廓算,屋顶面积按内轮廓算2.6 设计原则2.6.1 空调设计因考虑该大楼为办公楼,又位于天津市,为了能够独立控制每个房间的空调运行及节省用地,空调均设计成风机盘管加新风系统。2.6.2 通风设计卫生间排风设计为排风扇机械排风到竖井,排风量按每小时不小于10次的换气量计算。电梯前室设计正压送风。第3章 设计方案的比较与确定3.1 设计方案的比较空调系统按空气处理设备的设置情况分类,可分为三类:1、集中式空调系统;2、半集中式空调系统;3、分散式空调系统。各系统方案比较见表3.1 表3.1比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统系统优点集中进行空气的处理、输送和分配;设备集中、易于管理布置灵活,各房间可独立调节室温房间不住人时可方便的关掉机组(关风机),不影响其他房间, 从而比其他系统较节省运转费用把冷热源和空气处理、输送设备集中设置在一个箱体内,形成一个紧凑的空调系统,安装方便,可灵活而分散的设置在空调房间内系统缺点集中供应时各空调区域冷热负荷变化不一致,无法进行精确调节;各种集中式均有风管尺寸大、占有空间大对机组制作应有较高的要求,否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难;当机组没有新风系统同时工作时,不能用于全年室内湿度有要求的地方空调机组是由压缩冷凝机组、蒸发器和通风机等联合工作的,尽管压缩冷凝机组有较大的容量,如果蒸发器(包括风机)的传热能力(面积、传热系数)不足,则可能使制冷机的冷量得不到应有的发挥风管系统空调送回风管系统复杂,布置困难支风管和风口较多时,不易均衡调节风量1、设室内时,不接送回风管2、当和新风系统联合使用时,新风管较小1、系统小,风管短,各个风口风量的调节比较容易,达到均匀2、直接放室内,可不接送风管和回风管3、余压小 (续表)比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统设备布置与机房空调与制冷设备可以集中布置在机房机房面积较大有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上只需要新风空调机房面积有集中的中央空调器,还设有分散在各个被调房间内的末端装置分散布管敷设各种管线较麻烦1、设备成套,紧凑。可以放入房间也可以安装在空调机房内2、机房面积小,只需集中式系统的50%,机房层高较低3、机组分散布置,敷设各种管线较麻烦风管互相串通空调房间之间有风管连通,使各房间互相污染,当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染各空调房间之间不会互相污染、串声。发生火灾时也不会通过风管蔓延温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足各房间可以根据各自的负荷变化与参数要求进行温湿度调节。对要求全年须保证室内相对湿度允许波动范围5%或要求室内相对湿度较大时,较难满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器,满足室内空气清洁度的不同要求,采用喷水室时水与空气直接接触易受污染,须常换水过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足过滤性能差,室内洁净度要求较高时难以满足 (续表)比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统空气分布可以进行理想的气流分布气流分布受一定限制气流分布受限制消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求机组安设在空气调节区内时,噪声、震动不好处理维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便,水系统布置复杂、易漏水机组易积灰与油垢,使用两三年后,风量冷量将减少;难以做到快速加热(冬季)与快速冷却(夏季)。分散维修与管理较麻烦使用寿命使用寿命长使用寿命较长使用寿命较短节能与经济性可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节,充分利用室外新风减少与避免冷热抵消,减少冷冻机运行时间对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济灵活性大、节能效果好,可根据各室负荷情况自我调节盘管冬夏兼用,内壁容易结垢,降低传热效率无法实现全年多工况节能运行1. 不能按室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节,过渡季节不能用全新风2. 灵活性大,各空调房间可根据需要停开3 .加热大多采用热泵方式,经济性好 (续表)比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统适用性1. 建筑空间大,可布置风管2. 室内温湿度、洁净度控制要求严格的生产车间3. 空调容量很大的大空间公共建筑,如商场、影剧院、体育馆等1.室内温湿度控制要求一般的场合2.多层或高层建筑 层高较低的场合,如旅馆和一般标准的办公楼1.空调房间布置分散2.空调使用时间要求灵活3.无法设置集中式冷热源根据上表的比较分析,针对该设计项目中的特性进行方案确定:该工程办公楼应选择半集中式空调系统。半集中式空调系统包括以下两种:风机盘管加新风(FCU)系统和诱导器系统。各系统优缺点见表3.2:表3.2名称类型半集中式空调系统风机盘管加新风系统诱导器系统室内空气循环由风机带动,新风仅取决于室内人数和卫生要求,同时是独立系统,能比诱导器系统节约新风量。但机组制作应有较高的要求,否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难;当机组没有新风系统同时工作时,不能用于全年室内湿度有要求的地方。一般诱导器系统集中处理的仅为新风(一次风),且可采用高速送风(管内风速约为1520m/s),故机房尺寸和管道断面均较小(为普通系统管道的1/3),可节约建筑空间。此外能保证每个房间有必要的新风量,卫生情况好。但也有一定的缺点,如空气输送动力消耗大,个别调节不灵活,末段装置噪声不易控制等。综合以上两种系统的分析比较,该工程各办公室应选用风机盘管加新风系统风机盘管的新风供给方式见表3.3供给方式示意图特点适用范围房间缝隙自然渗入1)无规律渗透风,室温不均匀2)简单、方便3)卫生条件差4)初投资与运用费用低5)机组承担新风负荷,长时间在湿工况下工作1)人少,无正压要求,清洁度要求不高的空调房间2)要求节省投资与运行费用的房间3)新风系统布置有困难或旧有建筑改造机组背面墙洞引入新风1)新风口可调节,冬、夏季最小新风量;过渡季大新风量2)随新风负荷变化,室内直接受影响3)初投资与运行费节省同上房高为6m以下的建筑物单设新风系统,独立供给室内1)单设新风机组,可随室外气象变化进行调节,保证室内湿度与新风量要求 2)投资大3)占有空间多4)新风口尽量紧靠风机盘管,为佳要求卫生条件严格和舒适的房间,目前最常采用此方式单设新风系统供给风机盘管1)单设新风机组,可随室外气象变化进行调节,保证室内湿度与新风量要求2)投资大3)新风按至风机盘管,与回风混合后进入室内,加大了风机风量,增加噪声要求卫生条件严格的房间,目前较少采用此种方式 终上所述,拟采用风机盘管加新风系统,风机盘管的新风供给方式用单设新风系统,独立供给室内。3.2 方案的确定该办公楼采用风机盘管加新风系统。因为该办公楼房间类型较多,各房间冷热负荷并不相同,可以单个房间进行调节。每层设有新风机组,可以由同层的新风机组送入室内,和风机盘管一起满足室内的冷热负荷。 风机盘管空调方式,这种方式风管小,可以降低房间层高,但维修工作量大,如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水,对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁,因此要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少,使用也较灵活,但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以解决。对于该系统所存在的缺点,可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。3.3 风机盘管机组的结构和工作原理风机盘管机组是空调机组的末端机组之一,就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种,可以按室内安装位置选定,同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组(夏)或热水机组(冬)组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内(如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等)。风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气和新风,使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热,以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器,用以过滤被吸入空气中的尘埃,一方面改善房间的卫生条件,另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气,维持房间的一定相对湿度。换热器表面的凝结水滴入接水盘内,然后通过冷凝水管排入厕所。由于本系统采用风机盘管+新风系统,有独立的新风系统供给室内新风,即把新风处理到室内参数,不承担房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性,且进入风机盘管的供水温度可适当提高,水管结露现象可以得到改善。第4章 空调系统冷负荷计算4.1 冷负荷构成及计算原理说明:考虑该大楼为办公楼,空调的运行时间主要在上班时间,所以计算负荷时本设计取8:0018:004.1.1 围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法1.外墙和屋顶瞬变传热形成的冷负荷: CL=KF(twl-tNx) (式4.1)式中:CL通过外墙和屋顶的得热量所形成的冷负荷,WK 外墙和屋顶的传热系数,W/(m2oC)F 外墙和屋顶的面积,m2tNx室内设计温度,oCtwl外墙或屋顶冷负荷逐时计算温度,oC其中 twl=( twl +td ) ka k (式4.2)twl经过修正的本地外墙或屋顶计算温度逐时值,oCtd地点(北京市)修正值,oC , ka外表面放热系数修正值,本设计中取ka =1.04k外表面吸收系数修正,本设计中取k=0.92. 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷:CL=CwKwFw(twl + td tNx) (式4.3)式中:CL、tNx 同上Fw 窗口面积,m2Kw 玻璃窗传热系数, W/(m2oC) twl外玻璃窗冷负荷计算温度逐时值,oC Cw玻璃窗传热系数修正值,本设计取 Cw = 1.20 td玻璃窗的地点修正值,oC 3. 外玻璃门瞬变传热引起的冷负荷,同外玻璃窗一样,按式4.3计算4. 内墙、内门、地面楼板传热形成的冷负荷:CL=KF(tls tNx) (式4.4)式中:K 内结构传热系数,W/(m2oC)F 内结构面积,m2 tls邻室计算平均温度,oC 其中,tls= twp + t1s (式4.5) twp 夏季空气调节室外计算日平均温度,oCt1s邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值,可按下表选取 表4.1邻室散热量(W/m2)tls/邻室散热量(W/m2)tls/很少(如办公室、走廊)2302323116116574.1.2 透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷CL=CaFwCsCiDj,maxCLQ (式4.6)式中:Fw 窗口面积,m2Ca 有效面积系数,双层钢窗取0.75。Cs 窗玻璃的遮阳系数, Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数。本设计中采用活动百叶内遮阳,故取0.6。CLQ 窗玻璃冷负荷系数,Dj,max夏季各纬度带的日射得热因数最大值,W/m2 说明:因北京地区处在北纬27度30分以北,属于北区以上修正值均可在设计手册中查得。4.1.3 透过外玻璃门的日射得热形成的冷负荷同外玻璃窗,按式4.4计算4.1. 人员散热引起的冷负荷CL=CLx+CLq (式4.7)人体显热散热引起的冷负荷: CLx= nqxCLQ (式4.8)人体潜热散热引起的冷负荷: CLq= nqq (式4.9)式中 CLx 人体显热散热引起的冷负荷,WCLq 人体潜热散热引起的冷负荷,W CLQ 人体显热散热引起的冷负荷系数qx 不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量,W qq 不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量,W,同上。 群集系数,n 室内全部人数;当室内人数未知时,可根据不同性质建筑的人员密度按下式确定: (式4.10)式中 房间面积, 房间的人员密度,人, 办公大楼人员密度见表4.2表4.2房间类型大办公室办公室个人小办公室会议室人员密度70.0.照明散热引起的冷负荷CL=n1n2NCLQ (式4.11)式中 CL 照明设备散热形成的冷负荷,Wn1 消耗功率系数,取.n2 隔热系数,灯罩上有通风孔, N 照明灯具所需功率,W, CLQ 照明散热冷负荷系数,注:选用明装荧光灯,镇流器装在客房内,则.,.。 开灯时数为小时,时间为:。4.1.6 设备散热形成的冷负荷 CL=CLQ (式4.12) 式中 办公设备的显热散热冷负荷系数, 办公设备的实际显热散热量, 按下式计算: (式4.13) 其中 p设备的种类数 Si第i类设备的台数 gai第i类设备的单台散热量,W注:当办公设备的类型和数量无法确定时,可按单位面积散热指标估算空调区的办公设备散热量,此时,空调区办公设备的散热量Qs(W)按下式计算: Qs=Fgf (式4.14) 式中 F空调区面积,m2 gf办公设备单位面积平均散热指标,W/m2 具体计算结果见附录14.1.7 新风冷负荷 向室内供应新风带入的热量所需的冷负荷称为新风冷负荷1.新风量的确定(1)新风量的确定应满足下面四个原则: 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所需新风量Gw1。 根据公共建筑节能设计标准(GB501892005)中的规定,其主要空间的设计新风量应符合设计规范的规定,即办公楼设计新风量为30m3/(h人) 补充室内燃烧所耗得空气或补偿排风量要求所需新风量Gw2。如果建筑物内有燃烧设备时,系统必须给空调区补充新风,以弥补燃烧所耗的空气 保证房间的正压要求所需新风量Gw3。为了防止外界未经处理的空气渗入空调房间,有利于保证房间清洁度和室内参数少受外界干扰,需要使空调区保持一定正压,即用增加一部分新风量的方法,使室内空气压力高于外界压力,然后再让这部分多余的空气从房间门窗缝隙等不严密处渗透出去。舒适性空调室内正压值不宜过小,也不宜过大,一般采用5Pa的正压值就可满足要求。 应不小于系统总风量的10%。新风量计算公式为:Gw4=10%G 式中 Gw4不小于系统总风量10%的要求的新风量,kg/s G系统的总送风量,kg/s,由下式确定 G=CL/(hn-ho) (式4.15) 其中 CL系统的全部室内冷负荷,是房间的围护建构冷负荷和室内冷负荷(设备冷负荷、照明冷负荷、人员冷负荷)在同一时刻累计后的最大值 hn室内空气焓值,kJ/kg.由要求的室内空气干球温度和室内空气相对湿度确定 ho送风状态点的焓值,kJ/kg.对室内温度精度没有严格要求的舒适性空调,ho取过室内空气状态点N的热湿比线与机器露点=90%95%的交点对应的焓值(2) 新风量的确定 Gw=max(Gw1,Gw2,Gw3,Gw4) (式4.16)(3) 新风冷负荷计算 计算公式为 CLGw(hW-hN) (式4.17) 式中 CL新风冷负荷,kW Gw新风量,kg/s hW室外空气的焓值,kJ/kg.在夏季,其值由夏季空调室外计算干湿球温度确定;在冬季,其值由冬季空调室外干球温度和冬季空调室外计算相对湿度确定 hN室内空气的焓值,kJ/kg.由要求的室内空气干球温度和室内空气相对湿度确定 具体计算结果见附录2.4.2 空气调节区的冷负荷空气调节区的夏季冷负荷,应按照各项逐时冷负荷的综合最大值确定.计算结果见附录14.3 空气调节系统的冷负荷空气调节系统的总冷负荷是确定制冷系统装机冷量的直接依据。空气调节系统的夏季冷负荷,应根据所服务空气调节区域的同时使用情况,空气调节系统的类型及调节方式,按各空气调节区逐时冷负荷的综合最大值或空气调节区夏季冷负荷的累计值确定,并应计入各项有关的附加冷负荷。4.4 空调湿负荷空调湿负荷主要包括人体散湿量和设备散湿量。在高层建筑中,主要是人体的散湿量。人体散湿量按下式计算: W=0.27810-6ng (式4.18) 式中 W 人体散湿量,kg/s g成年男子的小时散湿量,g/h. n室内全部人数,个 群集系数4.5 负荷计算结果列表以下列出该大楼的夏季冷负荷及湿负荷的计算结果,以便在后面的计算中利用。具体计算见附录1。 表4.3房间编号计算人数房 间新风冷负荷冷负荷湿负荷个Wkg/hW10121907 0.17 24810221117 0.34 494(续表)10321117 0.34 49410421557 0.17 247 1052653 0.17 247106169086 3.42 493610721476 0.45 49410831805 0.45 49410921385 0.45 49411041888 0.34 4941112883 0.45 49411231236 0.89 98711331185 0.45 49411431198 0.68 9871152 622 0.34 4941162772 0.51 97011721927 0.34 49420132178 0.34 49420232502 0.67 97020321076 0.45 494204107569 3.42 493620521076 0.45 49420631763 063 97020732025 0.34 4942082883 0.45 49420976069 5.69 370221041109 0.68 98721141109 0.68 98721222260 0.45 49430132410 0.61 148130242911 0.97 236430321087 0.3 97030443947 0.51 123430521087 03 97030642911 0.97 236430732410 0.61 1481 30865586 5.13 740530961771 0.81 1975 31041771 0.81 1975 31141140 0.51 1234 31221757 0.3 940 401103793 1.11 4198402157302 5.63 3702403169859 6.07 3949404157302 5.63 3702405177682 0.45 419840641153 0.51 1234407165421 4.46 4936 40872612 2.23 246840983572 2.86 316541021986 0.45 494 ( 续表)房间编号计算人数房 间新风冷负荷冷负荷湿负荷个WWW50142696 0.68 904 5022216733 3.75 2468 50321172 0.34 452 50431660 0.51 740505226695 3.75 246850621932 0.2 494合计253169791 75.4693042第5章 空调热负荷计算对全年性空调,除计算夏季冷负荷外,还应对冬季热负荷进行计算,以检验以夏季为设计条件的空调系统满足冬季要求。 空调热负荷计算除以下两点不同于采暖负荷计算外,其他与采暖负荷计算相同。 1) 室外计算参数应采用冬季空调室外计算温度。 2)由于空调建筑通常保持正压,一般情况下,不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。在计算围护结构的传热量时,其分成两部分,即围护结构的基本传热量和修正耗热量。前者是由于室内外空气温差,通过围护结构从室内传至室外的热量,后者则是由于围护结构的朝向、风力、高度、气象条件的不同而对基本耗热量的修正。5.1 围护结构的基本耗热量引起的热负荷Qi=KF(tn-tw) (式5.1)式中:Qi 某一围护结构的传热量; WK 该围护结构的传热系数; W/tn 空调房间设计温度;tw 冬季采用空调时的室外计算温度; 该围护结构的温差修正系数;整个房间的基本耗热量为: Q=Qi W (式5.2)5.2 修正基本耗热量围护结构的基本耗热量是在稳定传热的情况下获得的,由于气象条件建筑物情况的影响,必须对上述围护结构的基本耗热量进行修正,其中包括朝向修正、风力修正和高度修正,所以其围护结构的耗热量为: (式5.3)式中:Qi围护结构的基本耗热量;WXch围护结构的朝向修正;Xf围护结构的风力修正;Xg围护结构的高度修正。说明: 高度修正:当房间高度大于4米时,每高出1米应附加2%,但总的附加率不应大于15%,应注意:高度附加率应附加于围护结构基本耗热量和其他附加(修正)耗热量的总和上。 风力修正:风力对维护结构传热量的影响,正好与太阳辐射相反。风速加大,围护结构表面的对流换热增强,围护结构的基本耗热量也随之增加,因此风力修正系数为正值。计算围护结构的基本耗热量时,围护结构的外表面换热系数取为23w/m2,它是对室外风速为4m/s时得到的。因此,一般情况下,可以不考虑风力修正,但对于建造于不避风的高地、河边、海岸及旷野上的建筑物,以及城镇和厂区的高层建筑物。对垂直围护结构的风力修正率为5%10%。 冷风渗透及冷风侵入量的计算,对于本大楼由于是空调房间,房间维持房间正压,故冷风渗透及冷风侵入量为零。 由于冬季人体散热相对较小,因此设计中也没有再考虑人员和灯光的散热量。 本设计采用空调负荷概算指标法计算空调热负荷。由暖通规范查得,办公楼的面积热指标为6080W/m2。5.3 围护结构传热面积的丈量外墙面积的丈量,高度从本层地面算到上层的地面(底层除外)。对平屋顶的建筑物,最顶层的丈量是从最顶层的地面到平屋顶的外表面的高度;而对由闷顶的斜屋面,算到闷顶内的保温层表面。外墙的平面尺寸,按照建筑物外轮廓尺寸计算。门窗的面积按外墙外面上的净空尺寸计算。地下室面积的丈量,位于室外地面以下的外墙,其耗热量计算方法与地面的计算相同,但传热地带的划分,应从与室外地面相平的墙面算起,亦即把地下室外墙在室外地面以下的部分,看作是地下室地面的延伸。各房间热负荷计算结果见附录2.5.4 建筑物总热负荷一层总热负荷:Q=1474+1247+1426+1008+1426+5702+1426+1008+1426+3110+1505+1915+3010+3010+1915+1505+1778= 33891W二层总热负荷:Q=3110+2434+1426+5702+1426+2434+3110+1505+4925+3010+3420+1778=34280W三层总热负荷: Q=3110+4778+1426+2851+1426+5472+3110+4925+4514+3010+3420+1786=39828W四层总热负荷:Q=3969+4046+4277+4046+4536+3420+6019+3010+2993+1556=36316 W五层总热负荷: Q=3110+5894+1426+1685+5894+1778=19787 W建筑物总热负荷: Q= Q+Q+Q+Q+Q=33891+34280+39828+36316+19787=164102 W第6章 空调机组选型6.1 风机盘管选型计算采用新风不担负室内负荷的方案,即送入室内的新风处理到室内空气的比焓值线。其夏季处理过程为说明:1.风机盘管机组的处理过程分析及选型计算以101室计算为例,其它房间方法相同,各房间风机盘管选型情况见附录3 图6.1图6.21.确定空气处理过程各状态参数 =Q/W=1906.51*3.6/0.17 kJ/kg=40384 kJ/kg 1) 根据设计条件,确定室外状态点Wx和室内状态点Nx W: hWx=72.5kJ/kg dWx = 18.5 g/kg N: hNx=60.1kJ/kg dNx= 12.8 g/kg 2) 确定机器露点Lx和考虑温升后的状态点Kx 从Nx点引hNx线,取温升为1.5的线段KxLx,使KxLx与等焓线hNx线和=95%线分别交于Kx、Lx。连接WxLx,WxLx是新风在新风机组内实现的冷却减湿过程。 Kx: hKx=60.1kJ/kg dKx = 14.3 g/kg Lx: hLx=57kJ/kg dLx= 14.3 g/kg 3) 确定室内送风状态点Ox及空调房间送风量G 从N点作线,该线与=95%线相交于送风状态点Ox。Ox: t0x=17 hOx=47.0kJ/kg dOx =12 g/kgG=Q/(hnx-hox) =1906.51/1000*(60.1-47) =0.15kg/s 4)确定风机盘管处理后的状态点Mx 连接KxOx并延长到Mx点,Mx点为经风机盘管处理后的空气状态,风机盘管处理的风量为GF=G-GWx,由混合原理 (式6.2)可求出hMx,hMx线与KxOx的延长线相交得Mx点,NxMx是在风机盘管内实现的冷却减湿过程。Mx: tMx=15.5 hMx=43.6kJ/kg dMx =10.6g/kg2.新风机组负担的冷量 QW=GWx(hWx-hLx)=0.03*(72.5-57)=465W 3.风机盘管的全冷量:QF=GF(hNx-hMx)=(0.15-0.03)*(60.1-43.6)=1.98KW 4.风机盘管机显冷量:Qs=GFCp(tNx-tMx)=(0.15-0.03)*1.01*(26-15.5)=1.27KW 5.风机盘管的选择: 根据房间的形状、用途及美观要求,选用开利42CMT004型卧式暗装风机盘管机组1台,水阻力为50kPa,机外余压为0时,每台该型号风机盘管机组的全冷量2000W,显冷量1700W,均能满足要求。并且都有一定的富余量。6.2 风机盘管的布置风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关,一般布置在进门的过道顶棚内,采用吊顶卧式暗装的形式。 风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内,经过处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间。单独设置的新风机组,可随室外空气状态参数的变化进行调节,保证了室内空气参数的稳定,房间新风全年都可以得到保证。风机盘管机组的供水系统采用双水管系统,过渡季

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