某辦公樓中央空調(diào)-畢業(yè)設(shè)計論文

摘 要本設(shè)計為深圳市某實業(yè)有限公司辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)，擬為之設(shè)計合理的中央空調(diào)系統(tǒng)，為室內(nèi)工作人員提供舒適的工作環(huán)境。系統(tǒng)采用風機盤管為主承擔空調(diào)房間的冷負荷與熱負荷，每個房間的吊頂內(nèi)安置一到二個暗裝風機盤管。新風則通過獨立的新風管道先送入風機盤管，再與回風混合一起送入房間。新風機組安裝于新風機房內(nèi)，每一層樓放置兩臺新風機組負擔該層所有空調(diào)房間的新風，該空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點是占用建筑面積少，可集中供冷和供熱。同時各末端裝置有獨立的開關(guān)和調(diào)節(jié)功能，各房間的溫度可獨自調(diào)節(jié)與控制，且防止了空氣的交叉感染。設(shè)計內(nèi)容包括：空調(diào)冷負荷的計算；空調(diào)系統(tǒng)的劃分與系統(tǒng)方案的確定；冷源的選擇；空調(diào)末端處理設(shè)備的選型；風系統(tǒng)的設(shè)計與計算；室內(nèi)送風方式與氣流組織形式的選定；水系統(tǒng)的設(shè)計、布置與水力計算；風管系統(tǒng)與水管系統(tǒng)保溫層的設(shè)計；消聲防振設(shè)計等內(nèi)容。本設(shè)計依據(jù)有關(guān)規(guī)范考慮節(jié)能和舒適性要求，設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)采用風機盤管新風系統(tǒng)。關(guān)鍵字：辦公樓；中央空調(diào)；風機盤管新風系統(tǒng)；性能比較。AbstractThe graduation project designs a central air conditioning system for XX official building in Shenzhen City, so as to create a comfortable work environment for the stuff. This system mainly adopts thetmantidote to undertake the air condition ro11oms cooling loads and hot loads.Each rooms ceiling settles one or two air-conditions inside.The independent fresh air is sent into thermantidote by the independent fresh air machine firstly,and then mixed with the second-used air and sent into the room together.The independent fresh air machine is installed in the fresh air machine room.Each floor places two independent fresh air machines to support the independent fresh air for all the air conditions room in that floor.The advantage of the air conditions system is that is can reduce the building area,it can both provide with quantity of cold and quantity of heat.Each thermantidote have the function of regulating independently,the temperature of each room can be controlled alone,and the independent fresh air can be sent into air condition room systematically.It contains: cooling load calculation; the estimation of system zoning; the selection of refrigeration units; the selection of air conditioning equipments; the design of air duct system and calculation; the estimation of air distribution method and the selection of relevant equipments; the design of water system and its resistance analysis; the insulation of air duct plant and chilled water pipes; noise and vibration control; etc.According to some correlation standard, allow for energy safe and indoor comfort, the air condition system of the design is Fan coil units (FCUs)-fresh air system.Key words: official building; Central air conditioning; Fan coil units (FCUs)-fresh air system; The function compare.1 緒論1.1 我國暖通空調(diào)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進入上世紀90年代后，我國的居住環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境都已廣泛地應(yīng)用空調(diào)，空調(diào)技術(shù)已成為衡量建筑現(xiàn)代化水平的重要標志之一 。90年代中期，由于大中城市電力供應(yīng)緊張，供電部門開始重視需求管理及削峰填谷，蓄冷空調(diào)技術(shù)提到了議事日程。近年來，由于能源結(jié)構(gòu)的變化，促進了吸收式冷熱水機組的快速發(fā)展，以及熱泵技術(shù)在長江中下游地區(qū)的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)和科技的不斷發(fā)展，人類對空調(diào)技術(shù)也進行了一系列的改進，同時也在積極研究環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)產(chǎn)品和技術(shù)，已經(jīng)投入使用了冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、燃氣空調(diào)、VAV空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等。暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，必然會受到能源、環(huán)境條件的制約，所以能源的綜合利用、節(jié)能、保護環(huán)境及趨向自然的舒適環(huán)境必然是今后發(fā)展的主題。1.2 建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1 建筑空調(diào)建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國外研究現(xiàn)狀 能源是整個經(jīng)濟系統(tǒng)的基本組成部份，作為一個能源消耗大國，美國在節(jié)能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美國的整個能源消耗中，有約1/3以上消耗在建筑能耗上，這些能耗用來滿足人們的熱舒適、空氣品質(zhì)、提高人們的生活質(zhì)量。美國暖通空調(diào)制冷工程師協(xié)會、美國制冷協(xié)會、美國冷卻塔協(xié)會等組織、美國能源部以及眾多暖通空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)廠家如York, Carrier等都為建筑節(jié)能做出了很大貢獻。特別是美國制冷設(shè)備生產(chǎn)廠商投入了大量的資源研究高性能冷水機組，使得冷水機組單位制冷量的能耗僅為20世紀70年代的62.3%。美國在空調(diào)冷源水系統(tǒng)方面的研究也卓有成效，在冷卻水系統(tǒng)方面著重于降低冷卻水流量，以達到減少冷卻水泵能耗的目的。日本是一個資源貧困的國家，其主要能源來自進口，同時又是一個能源高消費國家。因此，節(jié)能和提高能源的利用率對日本來講有著重要的意義。長期以來，在建筑節(jié)能方面，日本做了大量工作，頒布了許多節(jié)能法規(guī)，提出了建筑節(jié)能的評價方法。日本的一些設(shè)備生產(chǎn)廠家對空調(diào)和制冷設(shè)備的投入也很大。Daikin公司首推的變頻VRV系統(tǒng)，為中小型建筑安裝集中式空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件；Sany公司則在直燃式冷水機組上成績卓著。世界各國大力發(fā)展可再生能源作為空調(diào)冷熱源用能。地源熱泵供暖空調(diào)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的工程系統(tǒng)。在美國地源熱泵系統(tǒng)占整個空調(diào)系統(tǒng)的20%左右；瑞士40%的熱泵為地禍熱泵，瑞典65%的熱泵為地禍熱泵。1.2.2 建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國是一個人均資源相對貧乏的國家，因此節(jié)能降耗有著十分重要的意義。近年來，由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，使我國的能源顯得越來越緊張。（1）建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國內(nèi)研究現(xiàn)狀概況隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷深入和人們生活水平的不斷提高，空調(diào)建筑物越來越多，建筑物消耗的能量也越來越大，甚至出現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)與經(jīng)濟建設(shè)爭搶電力資源的情況。因此，在建筑物節(jié)能顯得十分迫切。在我國建筑總能耗中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗占有相當大的比重，因此研究探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能就顯得十分重要。在建筑物空調(diào)系統(tǒng)運行能耗中，冷源系統(tǒng)的能耗是最大的。近年來，我國暖通空調(diào)學術(shù)界和工程界在空調(diào)冷源系統(tǒng)的節(jié)能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系統(tǒng)的形式選擇上，對壓縮式冷水機組和吸收式冷水機組的技術(shù)經(jīng)濟比較研究較多，通過對眾多方案的分析已經(jīng)基本達成共識：吸收式冷水機組節(jié)電而不節(jié)能，對其在我國的應(yīng)用應(yīng)區(qū)別對待，對于有余熱可以利用的地區(qū)，應(yīng)大力提倡使用吸收式冷水機組，而一般建筑物則應(yīng)采用蒸汽壓縮式制冷。當然，在進行冷熱源系統(tǒng)的選擇時，還要考慮建筑物所在地的氣象條件、電力供應(yīng)狀況、能源情況、空調(diào)系統(tǒng)有無采用余熱回收的可能性等方面的問題。（2）我國建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究有待解決的問題通過對一些地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)計人員在涉及選用冷水機組時多考慮其額定工況下的全負荷性能，而對其部分負荷性能的考慮較少。在風冷式冷水機組和水冷式冷水機組的選擇應(yīng)用上我國制冷工程界也存在著認識上的差異。我國在冷源水系統(tǒng)方面的研究目前較少，一般都是按冷水機組的樣本提供的冷卻水量和冷凍水量進行冷卻水泵和冷凍水泵的選擇。對于水系統(tǒng)的水泵是否運行節(jié)能則關(guān)注不多。事實上，對于冷水機組的運行而言，冷凝器和蒸發(fā)器都要求定流量，因此，對于冷水機組部分負荷狀態(tài)運行時，水泵的輸出都是全負荷輸出，水系統(tǒng)的全年運行能耗是相當大的。因此水系統(tǒng)的節(jié)能具有很大的潛力。1.3 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與建筑節(jié)能 空調(diào)制冷技術(shù)的誕生是建筑技術(shù)史一項重大進步，它標志著人類從被動適應(yīng)宏觀自然氣候發(fā)展到主動控制建筑微氣候，在改造和征服自然的過程的又邁出了堅實的一步。但是對空調(diào)的依賴也逐漸成為建筑能耗增長的最主要的原因。制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀70年代的全球能源危機，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴重考驗，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑能耗約占全國總能能耗的35%，空調(diào)能耗又約占建筑能耗的50%60%左右。由此可見，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例可高達22.75%。因此，建筑中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能已成為節(jié)能領(lǐng)域中的一個重點和熱點。于是降低空調(diào)能耗也被納于建筑節(jié)能的任務(wù)中，如何更好的利用現(xiàn)在的空調(diào)技術(shù)服務(wù)人類同時又能滿足建筑能耗的要求，是現(xiàn)階段專業(yè)技術(shù)人員的工作要點。而暖通空調(diào)設(shè)計方案的好壞直接影響著建筑環(huán)境的質(zhì)量和節(jié)能狀況。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計方案大量涌現(xiàn)，針對同一個設(shè)計項目，往往可以有很多不同的設(shè)計方案可供選擇，設(shè)計人員要進行大量的方案比較和優(yōu)選工作，設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量和效率的一項重要工作。如何對暖通空調(diào)設(shè)計方案進行科學的比較和優(yōu)選，是暖通空調(diào)設(shè)計人員在實際設(shè)計工作中經(jīng)常遇到的一個重要技術(shù)難題。1.4 空調(diào)的發(fā)展和前景1.4.1 變頻空調(diào)的發(fā)展變頻空調(diào)是目前空調(diào)消費的流行趨勢。它與一般空調(diào)比，有著高性能運轉(zhuǎn)、舒適靜音。節(jié)能環(huán)保、能耗低的顯著特點，它的出現(xiàn)改善了人們的生活質(zhì)量。日本作為變頻空調(diào)強國，從20世紀80年代初開始到現(xiàn)在，變頻空調(diào)已占其空調(diào)市場的90左右。變頻空調(diào)在我國發(fā)展速度相當快，不到8年時間就達到與日本先進水平同步。進入2000年，國內(nèi)個別企業(yè)將直流變頻技術(shù)與PAM控制技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，使空調(diào)完全進入變頻空調(diào)的最高領(lǐng)域。它不僅使直流變頻壓縮機的優(yōu)越性能充分發(fā)揮，更能利用數(shù)碼特點，準確提高能效，達到節(jié)能51的目的。1.4.2 無氟空調(diào)的發(fā)展臭氧層破壞是當前全球面臨的重大的環(huán)境問題之一，由于以前空調(diào)業(yè)所采用的傳統(tǒng)制冷劑對臭氧層有破壞作用及產(chǎn)生溫室效應(yīng)，對大氣造成破壞，因而無氟空調(diào)是眾所期待的產(chǎn)品。近年來以海爾空調(diào)為代表的無氟空調(diào)的出現(xiàn)，標志著無氟空調(diào)時代的來臨。1.4.3 舒適性空調(diào)的發(fā)展健康是空調(diào)業(yè)發(fā)展的主題之一。以前的空調(diào)采用了多種健康技術(shù)，如負離子、離子集塵、多元光觸媒等，這些技術(shù)的運用使空調(diào)產(chǎn)品的健康性能得到了極大提升。海爾空調(diào)把負離子、離子集塵、多元光觸媒、雙向換新風、健康除濕等領(lǐng)先技術(shù)在內(nèi)的高科技手段組合起來使用，發(fā)揮了巨大的威力，而未來空調(diào)進步的一個方向也就是對各種技術(shù)的靈活使用?？照{(diào)氣流的舒適度是健康空調(diào)的另一個標準。傳統(tǒng)空調(diào)的送風方式簡單直吹人體，易引起傷風、感冒、頭痛、關(guān)節(jié)痛等不舒適狀態(tài)，因此新近推出的風可以從周圍環(huán)繞，而不是對人直吹，通過改善空調(diào)送風的氣流分布，令人感覺更舒適的空調(diào)環(huán)繞立體送風、三維立體風健康空調(diào)成了熱銷產(chǎn)品也就不足為奇了。1.4.4 一拖多空調(diào)器的發(fā)展從一個側(cè)面反映了我國居民居住環(huán)境的巨大變化，也為自身發(fā)展指明了方向。1993年以前，中國空調(diào)市場主要以一拖一為主，1993年海爾推出一拖二空調(diào)后，率先將空調(diào)業(yè)引入了一拖多時代。目前海爾一拖多空調(diào)產(chǎn)量突破了百萬臺足以證明其市場消費能力。海爾MRV網(wǎng)絡(luò)變頻一拖多中央空調(diào)的出現(xiàn)以及眾多廠家的家用中央空調(diào)產(chǎn)品使得家庭中央空調(diào)迅速普及。1.4.5 其它空調(diào)新技術(shù)的發(fā)展1）HEPA酶技術(shù)HEPA酶殺菌技術(shù)，對于0.3微米以上的粉塵吸附率可達99.9，對結(jié)核菌、大腸菌等有害細菌具有高效殺菌能力，對霉菌的生長也有很強的抑制作用。2） 冷觸媒技術(shù)冷觸媒這一技術(shù)采用日本專利，是一種低溫低吸附的材料，根據(jù)吸附-催化原理，在常溫下就能對甲醛等有害物質(zhì)邊吸附邊分解成二氧化碳和水，這種觸媒不需要再生，不需更換，使用壽命長達十年以上。 3） 體感溫度控制技術(shù)智能裝在遙控器上的感溫元件，感知室內(nèi)人們活動范圍的溫度，并將信息發(fā)射到主機接收器上，使主機隨時調(diào)整運行狀態(tài)，實現(xiàn)真正的體感溫度控制自動化。4） 人感控制技術(shù)人感控制技術(shù)利用雙紅外感應(yīng)器控測人的方位，自動調(diào)節(jié)送風方向（左送風、中送風、右送風或全方位送風），風隨人行。5） PTC電輔助加熱技術(shù)PTC電輔助加熱技術(shù)，可在超低溫條件下迅速制熱，效力強勁，安全可靠，可長期使用?？傊?，伴隨著科技和社會的進步，節(jié)能、環(huán)保、健康、智能控制已成為空調(diào)發(fā)展的大趨勢。2 原始資料深圳某實業(yè)有限公司辦公樓，地處廣東省深圳市。深圳東鄰大亞彎，南臨香港新界，面積2020平方公里，地勢南高北底，屬亞熱帶氣候，風清宜人，降水豐富。2.1 氣象參數(shù)深圳市室外氣象參數(shù)臺站位置：北緯2330，東經(jīng)11380，海拔92.2 m 大氣壓力：夏季100.34 Kpa，冬季101.76 Kpa 空調(diào)溫度：夏季33 ，冬季 6 相對濕度：夏季79%，冬季 72%室外計算日平均溫度：31.10室外平均風速：夏季2.1m/s，冬季3m/s2.2 建筑概況及工況設(shè)定深圳某實業(yè)有限公司辦公樓由商務(wù)辦公、會議、培訓等功能組成的綜合樓，采用風機盤管加新風系統(tǒng)，這各層的布局基本相同。地上六層，一層高4.2m，二六層高3.6m，總的建筑面積為640m2。整座大樓的餐廳、辦公、會議等設(shè)半集中式的中央空調(diào)系統(tǒng)，并保持室內(nèi)空氣舒適新鮮。建筑面積為3535 m2?？照{(diào)設(shè)計面積為3000 m2。該建筑物相關(guān)資料如下：（1）屋面保溫材料為水泥膨脹珍珠巖50mm，卷材防水層5mm，水泥沙漿20 mm，鋼筋混凝土35 mm，內(nèi)粉刷20 mm，通風層200 mm。（2）外墻外墻為厚度為240 mm的磚墻，墻外表面為水泥砂漿20 mm，墻為厚為70 mm的石膏板保溫層，白灰內(nèi)粉刷20 mm。（3）外窗雙層鋁合金窗，玻璃為5mm厚的透明普通玻璃，內(nèi)有白色簾（淺色）作為內(nèi)遮陽，窗高1.8 m。（4）人數(shù)人員數(shù)的確定是根據(jù)各房間的使用功能及使用單位提出的要求確定的。（5）照明、設(shè)備由建筑電氣專業(yè)提供，照明設(shè)備為暗裝熒光燈，鎮(zhèn)流器設(shè)置在頂棚內(nèi)，熒光燈罩無通風孔，功率為30w/m。設(shè)備負荷為40 w/m。（6）空調(diào)使用時間辦公樓空調(diào)每天使用10小時，即8：0018：00。（7）動力與能源資料a. 動力：工業(yè)動力電 380V50Hz；b. 能源：由自備空調(diào)機房供給。2.3 初步方案辦公樓的外圍護結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu),采用自重的輕型墻體材料作為外圍護結(jié)構(gòu)。初步設(shè)定此辦公樓采用風機盤管加新風系統(tǒng)，分成兩個區(qū)（南區(qū)和北區(qū)）。因為辦公室是間歇性使用，白天使用，晚上關(guān)閉，人員分布較平均，同時各房間冷熱負荷并不相同需要進行個別的調(diào)節(jié)，導致熱濕比不同，所以全空氣系統(tǒng)并不適合。每層設(shè)有新風機組，可以由同層的新風機組送入室內(nèi)，和風機盤管一起滿足室內(nèi)的冷熱負荷。本系統(tǒng)管線不復雜，施工方便，夏季空調(diào)和冬季供暖同用一套系統(tǒng)，無論從經(jīng)濟、使用壽命，還是從美觀、清潔的角度講，該系統(tǒng)都很符合建筑用途的要求。二六層辦公室風機盤管加新風系統(tǒng)；廁所設(shè)置排風扇，保持廁所的相對負壓，通過其他房間滲透補充廁所風量，再通過廁所風機排出，使廁所異味不能擴散至其他房間。正壓控制的問題，為防止外部空氣流入空調(diào)房間，設(shè)定保持室內(nèi)510Pa正壓，送風量大于排風量時，室內(nèi)將保持正壓。方案中的冷熱源初選為風冷熱泵型冷熱水機組，最主要的決定因素是對象的使用功能和四周環(huán)境。辦公樓無生活熱水的需求，因而冬季的熱負荷較小，加上冬季室外環(huán)境也不太惡劣，使用熱泵完全可以滿足要求，沒有單獨設(shè)置熱源的必要。3 空調(diào)系統(tǒng)的負荷計算為連續(xù)保持空調(diào)房間恒溫、恒濕在某一時刻需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負荷；為維持室內(nèi)相對濕度恒定需從房間去除的濕量成為濕負荷。房間冷、濕負荷也是確定空調(diào)系統(tǒng)送風量及各種設(shè)備容量的依據(jù)?？照{(diào)房間或區(qū)域的夏季計算得熱量，應(yīng)根據(jù)下列各項確定：1通過維護結(jié)構(gòu)傳入的熱量；2透過外窗進入的太陽輻射熱量；3人體散熱量；4照明散熱量；5設(shè)備、器具、管道及其他內(nèi)部熱源的散熱量；6食品或物料的散熱量；7滲透空氣帶入的熱量；8伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱量?？照{(diào)房間或者區(qū)域的夏季冷負荷，應(yīng)根據(jù)各項得熱量的種類性質(zhì)以及空調(diào)房間或區(qū)域的蓄熱特性進行分別計算。通過維護結(jié)構(gòu)進入的不穩(wěn)定傳熱量、透過外窗進入的太陽輻射熱量、人體散熱量以及非全天使用的設(shè)備、照明燈具的散熱量等形成的冷負荷，宜按不穩(wěn)定傳熱方法計算確定，此空調(diào)工程設(shè)計采用冷負荷系數(shù)?？照{(diào)房間或區(qū)域的夏季計算散濕量，應(yīng)根據(jù)下列各項確定1人體散濕量；2滲透空氣帶入的濕量；3化學反應(yīng)過程的散濕量；4各種潮濕表面、液面或液流的散濕量；5食品或氣體物料的散濕量；6設(shè)備散濕量；7通過維護結(jié)構(gòu)的散濕量。確定散濕量時，應(yīng)根據(jù)散濕源的種類，分別選用適宜的群集系數(shù)、負荷系數(shù)和同時使用系數(shù)，有條件時，應(yīng)采用實測數(shù)值。一般民用建筑不計算上述第2項和第7項。3.1 室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)在進行空調(diào)設(shè)計時，無論是舒適性空調(diào)還是工藝性空調(diào)的設(shè)計，都應(yīng)以人體的舒適感為確定室內(nèi)設(shè)計條件的最基本要求。此外還應(yīng)考慮經(jīng)濟方面的因素。在具體確定室內(nèi)設(shè)計參數(shù)時，應(yīng)根據(jù)不同建筑及房間使用或業(yè)主的使用標準要求，在所給范圍內(nèi)靈活選取。查暖通空調(diào)1表2-2得辦公樓室內(nèi)設(shè)計參數(shù)。表31 辦公樓室內(nèi)設(shè)計參數(shù)名 稱季節(jié)溫度()濕度(%)人員密度照明標準設(shè)備標準展 廳夏季25650.3400冬季1850接待廳夏季25650.3205冬季1850電教室夏季25650.3205冬季1850培訓室夏季25650.3205冬季1850咖啡廳夏季25550.4100冬季2050貴賓室夏季25550.2200冬季2050經(jīng)理室夏季25550.11113冬季2045辦公室夏季25550.11113冬季2045會議室夏季25650.3205冬季1850公司分部夏季25550.21113冬季2045廠部中心夏季25550.21113冬季2045商務(wù)中心夏季25550.21113冬季2045消防控制室夏季25550.21113冬季20453.2 冷負荷計算3.2.1 夏季冷負荷計算依據(jù)夏季空調(diào)冷負荷采用逐時冷負荷系數(shù)法（1） 圍護結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負荷的計算方法在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算： （3-2-1）式中 外墻和屋面的傳熱引起的逐時冷負荷，； 外墻和屋面的面積，； td地方溫差修正值外墻和屋面的傳熱系數(shù)，； 室內(nèi)計算溫度，； 外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值，。（2） 內(nèi)維護結(jié)構(gòu)冷負荷當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷可按上式計算。當鄰室有一定的發(fā)熱量時，通過空調(diào)房間隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門等內(nèi)維護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷，可視作穩(wěn)定傳熱，不隨時間而變化，可按下式計算： （3-2-2）式中 內(nèi)維護結(jié)構(gòu)（如內(nèi)墻、樓板等）的傳熱系數(shù)，； 內(nèi)維護結(jié)構(gòu)的面積，； 夏季空調(diào)室外計算日平均溫度，；附加溫升。（3） 外玻璃窗瞬變傳熱下的冷負荷 在室內(nèi)外溫差作用下，通過外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷可按下式計算： （3-2-3）式中 cw窗框修正系數(shù)；外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，W； 窗口面積，； 外玻璃窗傳熱系數(shù)，； 外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值，； td地點修正系數(shù)。（4） 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷的計算方法透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱引起的逐時冷負荷按下式計算：=CACDC （3-2-4）式中 A窗口面積，； C有效面積系數(shù)C窗玻璃冷負荷系數(shù)，無因次。（5） 設(shè)備散熱形成的冷負荷計算 設(shè)備和用具顯熱形成的冷負荷按下式計算： =C （3-2-5）式中 ）設(shè)備和用具顯熱形成的冷負荷，W； 設(shè)備和用具的實際顯熱散熱量，W；C設(shè)備和用具顯熱散熱冷負荷系數(shù)，如果空調(diào)系統(tǒng)不連續(xù)運行，則CLQ=1.0電子設(shè)備： （3-2-6）式中 電動設(shè)備的安裝功率，kW； 內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，； 電動機效率； 利用系數(shù)，是電動機最大實效功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9，可用于反映安裝功率的利用程度； 電動機負荷系數(shù)，定義為電動機每小時平均實耗功率與機器設(shè)計最大 實耗功率之比，對計算機可取1.0，一般儀表取0.50.9； 同時使用系數(shù)，定義為室內(nèi)電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0.50.8。（6）照明散熱形成的冷負荷計算 當電壓一定時，室內(nèi)照明散熱量是不隨時間變化的穩(wěn)定散熱量，但是照明散熱方式仍以對流和輻射兩種方式進行散熱，因此照明散熱形式的冷負荷計算仍采用相同的冷負荷系數(shù)。 （3-2-7）式中 燈具散熱形成的冷負荷，W；照明燈具所需功率，kW； 鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時，取 =1.2；當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝高在頂棚時，可取=1.0； 燈罩隔熱系數(shù)，當熒光燈罩上部穿有小孔(下部為玻璃板)，可利用自然通風散熱于頂棚內(nèi)時，取=0.50.6；而熒光燈罩無通風 孔者=0.60.8； 照明散熱冷負荷系數(shù)。（7） 人體散熱形成的冷負荷計算 室內(nèi)人員顯熱散熱形成的冷負荷，其計算公式為： （3-2-8）式中 人體顯熱散熱形成的冷負荷，W； 不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，W； 室內(nèi)全部人數(shù)；群集系數(shù)；人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。（8） 夏季空調(diào)新風冷負荷Qc.o =Mo（hohR） （3-2-9）式中 Qc.o夏季新風冷負荷，kw； Mo新風量，kg/s； ho室外空氣的焓值，kJ/kg； hR室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg；3.2.2 冷負荷的計算過程及結(jié)果以二樓左側(cè)辦公室202為例1.南外墻冷負荷由暖通空調(diào)1附錄表2-4查得型外墻冷負荷計算溫度，由公式（3-2-1）計算，將其逐時值及計算結(jié)果列入表3-2中。計算公式同上。表3-2 南外墻冷負荷時間8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：00tc(t)34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9td1.02k1k0.94t，c(t)33.4833.1132.8232.4532.1731.8831.7931.8832.0732.3532.82tR25t8.488.117.827.457.176.886.796.887.077.357.82K1.26A12.6134.67128.7124.23118.26113.78109.30107.81109.30112.29116.76124.23表3-3 東外墻冷負荷時間8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：00tc(t)36.035.535.235.035.035.235.636.136.637.137.5td1.02k1k0.94t，c(t)34.8034.3334.0533.8633.8634.0534.4234.8935.3635.8336.21tR25t9.809.339.058.868.869.059.429.8910.3610.8311.21K1.26A6.369.6766.7164.9363.7563.7564.9367.3070.2673.2276.1878.55 辦公室內(nèi)墻，通過溫差傳熱產(chǎn)生冷負荷，可視作穩(wěn)態(tài)傳熱，不隨時間變化。查實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊2表11.5-1得鋼筋混凝土樓板的穩(wěn)態(tài)傳熱系數(shù)為2.73W/ m2。由于其地下室為制冷機房，產(chǎn)生一定的熱量，由4表2-10查得附加升溫t=2。由內(nèi)墻冷負荷計算公式（3-2-2）計算其冷負荷。 =2.31（7.5+6）4（33+4-26）=1247.40W2. 南外窗瞬時傳熱冷負荷根據(jù)玻璃在=8.7w/()和=18.6w/()條件下，由4附錄2-8查得=2.93 w/()。在由附錄2-9查得玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值，對金屬雙層窗應(yīng)乘1.2的修正系數(shù)。由附錄2-10查得玻璃窗冷負荷計算溫度，根據(jù)公式（3-2-3）計算，計算結(jié)果列入表2-4中。表3-4 南外窗瞬時傳熱冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00tc()26.927.929.029.930.831.531.932.232.232.031.6td1tc()25.927.928.028.929.830.530.931.231.23130.6tR25.00t0.92.933.94.85.55.96.26.265.6kw2.94Aw9Qc(t)23.8176.7379.38103.19127.01145.53156.11164.05164.05158.76148.18由暖通空調(diào)1附錄2-15種查得雙層鋼窗有效面積系數(shù)=0.75，故鋼窗的有效面積Aw=90.75=6.75 。由1附錄2-13查得遮擋系數(shù)=0.78，由1附錄2-14中查得遮陽系數(shù)=0.5，于是綜合遮陽系數(shù)=0.780.5=0.39。再由1附錄2-12中查得緯度23.30時，南向日曬得熱因數(shù)最大值Dj.max=174.00 。因深圳地區(qū)北緯23.30，屬于北區(qū)，故由1附錄2-17查得北區(qū)由內(nèi)遮陽的玻璃窗冷負荷系數(shù)逐時值。用公式(3-2-4)計算逐時進入玻璃窗日射得熱引起的冷負荷，列入表3-5中 表3-5 南外窗透射得熱引起的冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00CLQ0.260.400.580.0.720.840.800.620.450.320.240.16Cc.s0.39Dj.max174.00Aw6.75Qc(t)119.09183.22265.67329.80384.77366.44283.99206.12146.58109.9373.293. 燈光冷負荷由于暗裝熒光燈，故鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)n1取1.0。燈罩隔熱系數(shù)取0.8。由1附錄2-22得照明散熱冷負荷系數(shù)，按公式（3-2-6）計算，其結(jié)果列入表3-6中。表3-6 燈光冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00CLQ0.680.860.890.900.910.910.920.930.940.0.950.95n11.00n20.80N673.2Qc(t)366.22463.16479.32484.70490.09490.09495.48500.86506.25511.63511.634. 人體冷負荷由于辦公室屬極輕勞動。查1表2-13,當室溫為25時，每人散發(fā)的顯熱和潛熱量為65w和69w，由1表2-12查得群集系數(shù)為0.96，由民用建筑空調(diào)設(shè)計3表1.3-4查得辦公類建筑室內(nèi)人數(shù)為0.2人/ m2。由此算得此辦公室的人數(shù)為0.267.59人。由1附錄2-23查得人體潛熱散熱冷負荷系數(shù)逐時值。按式（3-2-7）計算人體顯熱散熱逐時冷負荷，并列入表3-7中。 人體潛熱引起的冷負荷為潛熱散熱乘以群集系數(shù)，計算結(jié)果列入表2-7中。表3-7 人員散熱引起的冷負荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00CLQ0.530.620.690.740.770.800.830.850.870.890.42qs65n9j0.96Qc(t)297.65348.19387.50415.58432.43449.28466.13477.36488.59499.82235.87ql69Qc596.16合計893.81944.35983.661011.741028.591045.441062.291073.521084.751095.98832.03由于室內(nèi)保持正壓,高于大氣壓力，所以不需要考慮由室外空氣滲透所引起的冷負荷?，F(xiàn)將上述各項計算結(jié)果列入表3-8中，并逐時相加，以便求得室內(nèi)冷負荷的最大值。表2-8 各項逐時相加冷負荷總表時 間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00南外窗傳23.8176.7379.38103.19127.01145.53156.11164.05164.05158.76148.18南外窗透119.09183.22265.67329.80384.77366.44283.99206.12146.58109.9373.29南外墻134.67128.70124.23118.26113.78109.30107.81109.30112.29116.76124.23東外墻69.6766.7164.9363.7563.7564.9367.3070.2673.2276.1878.55內(nèi) 墻1247.401247.401247.401247.401247.401247.401247.401247.401247.401247.401247.40人員負荷893.81944.35983.661011.741028.591045.441062.291073.521084.751095.98832.03燈光負荷366.22463.16479.32484.70490.09490.09495.48500.86506.25511.63511.63總 計2854.673110.273244.593358.843455.393469.133420.383371.513334.543316.643015.315. 夏季空調(diào)新風冷負荷查4表11.1-6可知辦公室人均新風量為20m3/h,由濕空氣焓濕圖查得：室內(nèi)空氣焓值為58.44 kJ/kg (tR=25，=65%)；室外空氣焓值為89.76 kJ/kg（to=33.0，ts =27.9）.在1000.34Pa的焓濕圖上，已知室外干球溫度核、濕球溫度可得出空氣的比容為0.85 m3/kg，則ma =2043.2=0.0467 kg/s將已知條件與計算條件代入式中，則有：=0.0467（89.76-58.44）=1.703 kW辦公室的夏季設(shè)計負荷（不考慮風機和管道的溫升所引起的冷負荷） =1.703+3.455=5.158 kW其他房間計算方法大致相同,將其結(jié)果列入表3-8表3-8 辦公樓夏季負荷匯總表房間編號計算面積計算人數(shù)房 間面積指標負荷最大值出現(xiàn)的時刻H新風冷負荷冷負荷濕負荷m2個Wkg/hW/ m2W10143.23040151.001492.9413:00257110243.23042301.001497.9216:00405910364.83059070.600891.1616:00473210464.83048581.001474.9717:00203010543.23039401.001491.2013:004059大廳南140.41580331.37357.22 9:004397大廳北74.41537931.089250.9810：00233020143.22025620.200359.3115：00170420243.22028620.200366.2516：00170420364.83059040.600891.1116：001033620464.82036430.300456.2210：00243420543.22025860.200359.869：001704大廳南53.281553180.49499.8115：001723大廳北74.41524960.689833.5516：00234930143.22041521.001496.1116：00375830243.22040861.001494.5817：00375830364.82072121.5021111.3017：00542930464.82052321.502180.749：00542930543.22041761.001496.6710：003550大廳南63.281563340.5867100.0916：002036大廳北74.41524960.689833.5516：00203640143.22030680.400671.0216：00316440243.22030830.400671.3710：00316440364.83056320.600886.91 9：00949340464.82037110.400657.2710：00486840543.22030920.400671.5716：003164大廳南63.281563340.5867100.0916：002036大廳北74.41524960.689833.5516：00234950143.24027570.200363.8210：00438150243.23037140.200385.97 9：00219150364.84051320.300479.2016：00632850464.83036430.300456.2216：00328650543.24027810.200364.3816：004381大廳南63.281563340.5867100.0917：002036大廳北74.41524960.689833.5517：00203660143.22045001.0014104.1715：00375860243.22046901.0014108.5616：00375860364.82076001.5021117.2816：00542960464.82059001.502191.0516：00542960543.22043251.0014100.1216：003758大廳南53.381551450.52196.3817：001566大廳北74.41560210.726180.9317：002036合 計243993018628930.25376.3916：00150737最大冷負荷出現(xiàn)在下午四點鐘3.3熱負荷的計算3.3.1冬季熱負荷的計算依據(jù) 冬季室內(nèi)耗熱量主要包括以下兩個方面：1維護結(jié)構(gòu)基本耗熱量及附加耗熱量；2外門、外窗的冷風滲透耗熱量；冬季室內(nèi)得熱量主要來自以下三個方面：1人體散熱量；2照明燈具散熱量；3設(shè)備散熱量。冬季室內(nèi)散濕量主要來自人體散濕量，熱負荷的計算采用穩(wěn)態(tài)計算法1.圍護結(jié)構(gòu)的熱負荷 圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量包括基本耗熱量和附加耗熱量兩部分；圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量：Qj=AjKj(tR-to.w) （3-3-1）式中 Qjj部分圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，W； Aj j部分圍護結(jié)構(gòu)的表面積，m2； Kjj部分圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(m2)； tR冬季室內(nèi)計算溫度，； to.w 冬季室外空氣計算溫度，；圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，見1第13頁，表2-4；(1) 朝向附加耗熱量：朝向附加耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對維護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。不同朝向的維護結(jié)構(gòu)的修正率見表3-9。表3-9 圍護結(jié)構(gòu)的朝向修正率朝 向修正率北、東北、西北朝向00東、西朝向5東南、西南朝向1015南 向1525(2) 高度附加耗熱量：由于室內(nèi)溫度梯度的影響，往往使房間上部的傳熱量加大。因此規(guī)定：當房間凈高超過4米時，每增加1米，附加率為2，但最大附加率不超過15。應(yīng)注意：高度附加率應(yīng)加在基本耗熱量和其他附加耗熱量的總和上。(3) 風力附加耗熱量：風力附加耗熱量是考慮室外風速變化而對維護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。在計算基本耗熱量時，外表面換熱系數(shù)是對應(yīng)風速約為4m/s的計算值。我國大部分地區(qū)冬季平均風速為23m/s。因此規(guī)范規(guī)定，一般情況下，不必考慮風力附加。綜合(1) 、(2)、(3)、(4)通過維護結(jié)構(gòu)的總耗熱量可用下式綜合表示：= ( 1Xg ) K F ( tntw) ( 1 + Xch + Xf )其中： Xg 高度附加率，0 Xg 15； Xch朝向修正率，見表21； Xf 風力附加率，Xf 0 。2. 冷風滲透耗熱量在風力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出，此部分耗熱量為冷風滲透耗熱量。為防止外界環(huán)境空氣進入空調(diào)房間，干擾空調(diào)房間內(nèi)溫濕度變化而破壞室內(nèi)潔凈度，需要在空調(diào)系統(tǒng)中由一定量的新風來保持房間的正壓。因此，空調(diào)房間冬季可以不考慮冷風滲透耗熱量。故，在此空調(diào)設(shè)計設(shè)計中忽略此項。以202辦公室為例，將計算結(jié)果列入下表：表3-10 熱負荷計算表圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)室內(nèi)外的計算溫差溫差修正系數(shù)基本耗熱量耗熱量修正名稱及方向面積(m2)w/(m2.k)tR-to朝向修正率風力附加修正值修正后的熱量高度附加南外墻21.60.62191254.452001305.340南外窗103.46191657.42001788.880西內(nèi)墻25.922.421911191.80011191.80地面122.40.47191200.03001200.030地面214.40.2319162.92800162.9280地面36.40.1219114.59200114.5920房間熱負荷（W）2563.57其他房間計算結(jié)果相同，計算結(jié)果列入下表：表3-11 房間熱負荷匯總表房間號100110021003100410051006100710081009熱負荷4702568886136602194180511290房間號101010112001200220032004200520062007熱負荷660296645025649802321183212640