某综合楼暖通空调设计计算书.docx
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某综合楼暖通空调设计计算书
一、工程概况
该建筑为上海市某综合写字楼，总建筑面积7435平方米,空调面积4560平方米。
地上8层，地下1层，总高度为33.3米。
地下一层为汽车库与机房,1至2层为商场；3至8层分布大致相同,均为办公区。
二、设计依据
1、室外气象参数
根据文献［7］，上海市室外气象参数如表1-1所示
表1-1上海市空调室外气象参数
夏季大气压（hPa）
夏季空调室外干球温度
夏季空调室外湿球温度（℃）
夏季空调日平均温度（℃）
夏季计算日
较差（℃）：
1005.30
34.00
28.20
30.40
6．90
夏季室外平均风速（m/s）
夏季空调大气
透明度等级
最热月相对湿度（%）
冬季大气
压（hPa）
冬季室外
干球温度
3.20
5
83.00
1025.10
-2.00
冬季空调室外干球温度（℃）
冬季室外平均风速（m/s）
最冷月相对湿度（%）
地点
-4.00
3.80
75.00
上海
2、建筑防护结构及其热工性能
建筑防护结构及其热工性能如表1-2所示
表1-2防护结构热工特性参数
围护类型[名称]
传热系数（w/㎡.℃）
外墙[混凝土30-125-2]
0.979
外窗[双层透明中空玻璃6mm]
3.342
外门[节能外门]
2.57
屋面[现浇02-4-70-4]
0.788
3、室内设计参数
空调系统运行时间：
8:
00-18:
00
夏季室内设计温度26~28℃，相对湿度50～65%
冬季室内设计温度18~20℃，相对湿度≥30%
4、当地基本条件
城市热网提供0.8MPa的蒸汽，
5、执行规范
［1］采暖通风与空气调节设计规范（GB5009-2003）.北京
［2］民用建筑节能设计标准（JGJ26-29）
［3］通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）
［4］公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）
三、负荷计算
空调冷热湿负荷的大小，是确定空调系统送风量和空调制冷设备的基本依据。
因此，在系统设计之前，应首先进行负荷计算。
1、夏季空调冷负荷和湿负荷
（1）制冷系统冷负荷的组成
建筑物空调制冷系统负荷的组成结构见图。
室内冷负荷计算使用鸿业负荷计算4.0软件，采用谐波反应法。
图建筑物空调制冷系统负荷的组成框图
（2）夏季空调冷负荷
以三层中型办公室3001为例说明夏季空调冷负荷计算方法
外墙和屋面传热冷负荷计算公式
外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ（W），按下式计算：
Qτ=KFΔ （2.1）
式中 K—围护结构的传热系数，K取0.979W/㎡·℃，
F—计算面积，㎡；
τ—计算时刻，根据办公的负荷特点，计算时刻为8：
00—18：
00；
τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；
Δ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。
注：
例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ-ξ=16-5=11。
这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。
表2-1北外墙冷负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
K（W/㎡·℃）
0.979
F（㎡）
25.92
传热负荷温差（℃）
7.42
7.12
6.91
6.8
6.78
6.85
7.01
7.23
7.52
7.85
8.2
总辐射照度W/㎡
155
147
165
175
177
175
165
147
155
172
125
冷负荷（W）
188
181
175
172
172
174
178
184
191
199
208
外窗的温差传热冷负荷
通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：
Qτ=KFΔtτ（2.2）
式中 K—外窗的传热系数，本建筑采用双层透明中空玻璃6mm，K取3.342W/㎡·℃
F—玻璃窗面积，㎡
Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；
外窗太阳辐射冷负荷
外窗只有内遮阳设施，选用该公式
Qτ=FCsCaCn（2.3）
式中F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡
Cs—窗玻璃的遮挡系数，透明普通双层玻璃厚度6+6mm，Cs取0.74；
Ca—窗的有效面积系数，双层钢窗，Ca取0.75，；
Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，只有内遮阳设施；为45°浅灰色活动百叶，Cn取0.75
—计算时刻下太阳总辐射负荷
表2-2北外窗温差传热和太阳辐射冷负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
K（W/㎡·℃）
3.44
F（㎡）
8.64
传热负荷温差（℃）
3.25
3.95
4.6
5.28
5.9
6.42
6.76
6.89
6.68
6.58
6.19
直射面积（㎡）
6.84
0
0
0
0
0
0
0
6.84
6.84
6.84
辐射照度W/㎡（直|散）
6|96
0|121
0|136
0|144
0|145
0|144
0|136
0|121
6|96
36|69
50|34
冷负荷（W）
299
344
398
441
469
489
491
475
444
450
419
④人体冷负荷
人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算：
Qτ=nq1CclrCr（2.5）
式中n—计算时刻空调房间内的总人数，按室内家具布置得到；
q1—一名成年男子小时显热散热量，室内温度26℃，轻度劳动时，取58W；
Cclr—人体显热散热冷负荷系数，对于人员密集的场所，由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取Cclr为1.0
Cr—群体系数 ，取0.92。
表2-3人体冷负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
显热|全热（W）
101|209
198|404
228|433
237|442
218|390
214|387
242|447
253|459
258|463
261|466
⑤灯光冷负荷
镇流器装在空调房间内的荧光灯
Q=1200n1NXτ-T（2.6）
式中n1—同时使用系数，一般为0.5-0.8；
N—照明设备的安装功率，11W/㎡×面积得到；
Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数，取1.0；
τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h。
⑥设备冷负荷
电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量
qs=1000n1aN（2.7）
式中n1—同时使用系数，一般可取0.5-1.0；
a—输入功率系数；
N—设备的总安装功率，取20W/㎡，共1.37kW。
表2-4灯光冷负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
冷负荷（W）
151
302
362
379
355
347
387
410
418
424
278
表2-5设备冷负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
冷负荷（W）
139
27
304
314
215
194
300
329
336
341
192
⑦伴随散湿过程的潜热冷负荷
1.人体散湿和潜热冷负荷
（1）人体散湿量按下式计算
D=0.001φng（2.8）
式中 D—散湿量，kg/h；
φ—群体系数，取0.80；
n—室内全部人数，按照室内家具布置得到；
g—一名成年男子的小时散湿量，室内温度26℃，轻度劳动时，取184g/h。
（2）人体散湿形成的潜热冷负荷Q（W），按下式计算：
Q=φnq2（2.9）
式中 φ，n同上
q2—一名成年男子小时潜热散热量，室内温度26℃，轻度劳动时，取123W。
人体散湿形成的潜热冷负荷已计入表4-6。
另外，由于空调房间为正压，故不考虑空气渗透、外门开启造成的冷负荷。
⑧中型办公室3001冷负荷和湿负荷汇总
对以上各项负荷进行逐时相加，得到三层中型办公室3001冷负荷和湿负荷的逐时变化，见表2-6。
表2-63001逐时冷负荷和湿负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
冷负荷（W）
986
1501
1673
1748
1602
1591
1804
1855
1852
1881
1317
湿负荷（g/s）
0.0453
0.0861
0.0861
0.0861
0.0725
0.0725
0.0861
0.0861
0.0861
0.0861
0.0272
由表2-6可看到，3001最大冷负荷和湿负荷出现在17：
00，冷负荷为1881W，湿负荷为0.0861g/s。
⑨一层商场冷负荷和湿负荷汇总
同理可得一层商场冷负荷和湿负荷的逐时变化，见表2-7。
表2-7一层逐时冷负荷和湿负荷
计算时刻
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
冷负荷（W）
23149
35146
39109
40734
37685
37464
41421
41931
40956
40298
27165
湿负荷（g/s）
1.1333
2.1533
2.1533
2.1533
1.8133
1.8133
2.1533
2.1533
2.1533
2.1533
0.68
由表2-7可看到，一层最大冷负荷和湿负荷出现在15：
00，冷负荷为41931W，湿负荷为2.1533g/s。
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