建筑环境暖通专业毕业设计说明书样片版.docx
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建筑环境暖通专业毕业设计说明书样片版
1.绪论
1.1题目
南京某七层行政办公楼空调工程设计
1.2设计目的
毕业设计是学生在校进行的最后一个教学内容，是理论联系实际的重要环节，是总结学生在校所学知识，进行工程基本训练的综合环节。
学生通过毕业设计应达到下列目的：
通过综合运用所学知识，使其得到巩固、加深；
掌握空调工程设计的程序、方法、步骤，以便更好地适应将来的工作；
了解本专业有关的设计规范和设计技术措施；
提高分析问题解决问题的能力，提高设计计算及计算机绘图的能力。
1.3设计原始资料
1.3.1工程概况
该建筑为某市的某行政办公楼，地上8层，建筑物地上高度为26.1m，占地面积933m2，建筑面积6531m2，其中空调面积约为5700m2。
该建筑是一个多功能的行政办公楼，主要包括如下功能：
办公室、接待室、档案室、会议厅等。
本工程设计要求夏季供冷，冬季供暖，卫生间需设置排风设备，设计范围为采暖、通风、空调。
冷冻机房布置。
1.3.2建筑围护结构及其热工性能
1、墙体构造为：
外墙为35mm聚氨脂保温、200mm厚多孔砖，砂浆粉刷；内墙为200mm厚多孔砖砖墙。
2、屋面构造为：
40聚氨脂保温、100厚混凝土现浇板。
3、门窗：
钢塑门窗，5+10A+5厚中空玻璃。
建筑维护结构及其热工性能如表1-1所示。
表1-1维护结构热工特性参数
围护类型[名称]
传热系数（w/㎡.℃）（夏/冬）
外墙[面砖饰面聚氨酯复合板外保温-KP1空心砖-聚氨酯35]
0.48/0.482
外窗[塑钢中空玻璃窗]
2.613/2.685
内墙[砖墙（002002）]
2.02/2.02
外门[节能外门]
3.02/3.12
屋面[上人屋面-无溶剂聚氨酯硬泡喷涂40]
0.54/0.543
1.3.3室外设计参数
由《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）查出南京市气象资料，见表1-2。
表1-2南京市空调室外气象参数
经度
纬度
夏季大气压（Pa）
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（℃）
118.80
32.00
100400.0
35.00
28.30
31.40
6.90
夏季室外平均风速（m/s）
最热月相对湿度（%）
冬季大气压（Pa）
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（%）
2.60
81.0
102520.0
-6.00
3.80
73.0
1.3.4室内设计参数
（1）室内温湿度：
夏季t=26~28℃φ=40~65%
冬季t=18~20℃φ30%
（2）室内人数按相关资料选定，人员在办公室的时间为09点～17点；
（3）室内照明为明装日光灯，功率按相关资料选定。
（4）空调设计运行时间为9小时。
1.4设计原则
满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。
2.空调负荷计算
2.1夏季冷负荷计算
夏季南京室内外计算参数为（根据《暖通空调》2—1节，按照南京地区计算）：
空调室内计算温度：
t
=25～28℃，相对湿度≤65％，风速≤0.3m/s；
空调室外计算参数：
t
=35.0℃，夏季室外风速为2.9m/s。
下面以房间1001为例阐述冷负荷计算方法及过程。
2.1.1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下式计算：
（2-1）
式中：
：
外墙、屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
F：
外墙面积，m2；
K：
外墙传热系数，W/（m2·℃）；Ⅱ型外墙K=0.86W/（m2·℃）；
tn：
夏季空调室内计算温度，℃；取tn=26℃；
：
外墙和屋面冷负荷的计算温度，
：
外墙和屋面冷负荷的计算温度逐时值，由《暖通空调》附录2－4、2－5分
别查得；
td：
不同设计地点的
修正值，由《暖通空调》附录2－6查得；
：
外表面放热系数修正值，外墙面，
=1.0；
kρ：
吸收系数修正值，墙体按浅色，外墙取0.94，屋面取0.88
由《暖通空调》附录2－6查得：
南外墙地点修正td=1.0℃，北外墙地点修正td=2.7℃，东外墙地点修正td=2.1℃，西外墙地点修正td=2.1℃。
由《暖通空调》附录2－4、2－5查得Ⅱ型外墙8:
00-19:
00的冷负荷计算温度
值，代入计算公式即可计算出修正后的外墙逐时冷负荷计算温度
和外墙的逐时冷负荷
，计算结果见表2-1。
表2-1外墙冷负荷
南外墙冷负荷
时间
09:
00
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00
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17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
tc（τ）
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
33.9
34.4
34.9
td
1
kα
0.97
kρ
0.94
t'c（τ）
32.10
31.82
31.46
31.18
30.91
30.82
30.91
31.09
31.37
31.82
32.28
32.73
tr
25
△t
7.10
6.82
6.46
6.18
5.91
5.82
5.91
6.09
6.37
6.82
7.28
7.73
K
0.57
A
9.65
Qc（τ）
39.05
37.51
35.53
33.99
32.51
32.01
32.51
33.50
35.04
37.51
40.04
42.52
西外墙冷负荷
时间
09:
00
10:
00
11:
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00
13:
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00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
tc（τ）
37.3
36.8
36.3
35.9
35.5
35.2
34.9
34.8
34.8
34.9
35.3
35.8
td
2.1
kα
0.97
kρ
0.94
t'c（τ）
35.92
35.47
35.01
34.65
34.28
34.01
33.74
33.65
33.65
33.74
34.10
34.56
tr
25
△t
10.92
10.47
10.01
9.65
9.28
9.01
8.74
8.65
8.65
8.74
9.10
9.56
K
0.57
A
24.72
Qc（τ）
153.9
147.5
141.0
136.0
130.8
127.0
123.2
121.9
121.9
123.2
128.2
134.7
2.1.2内围护结构冷负荷
当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按式（1-1）计算。
当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作稳定传热，不随时间而变化，可按下式计算：
（2-2）
式中：
A：
内围护结构的面积，m2；
Ki：
内围护结构的传热系数，W/（m2·℃）；Ki=2.38W/（m2·℃）；
to.m：
夏季空调室外计算日平均温度，℃；
Δta：
附加温升，由《暖通空调》表2－10查得为3℃。
此房间邻室均为空调房间，因此内围护结构的冷负荷为零。
2.1.3外窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：
（2-3）
式中：
：
外窗温差传热引起的逐时冷负荷，W；
Aw：
窗口的面积，㎡；
Kw：
外窗的传热系数，W/（m2·℃）；外窗为单层塑钢窗，由《暖通空调》附录2－8查得Kw=6.05W/（m2·℃），再由附录2－9查得玻璃窗传热系数的修正值，对金属框单层窗应乘1.0的修正系数，即得Kw=6.05*1.0=6.05W/（m2·℃）。
tc（r）：
外窗冷负荷计算温度的逐时值，℃；
td：
不同设计地点的tc（r）修正值，由《暖通空调》附录2－11查得玻璃窗冷负荷地
点修正值为3℃；
tn：
夏季空调室内计算温度，℃；取tn=26℃
查《暖通空调》附录2－10，可得10:
00－19:
00玻璃窗的冷负荷逐时计算温度tc（r）值，代入上式即可计算出修正后的南北外窗逐时冷负荷计算温度
和玻璃窗的逐时冷负荷Qc（r），如表2-2所示。
表2-2外窗瞬时传热冷负荷
南外窗瞬时传热冷负荷
时间
09:
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00
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00
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00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
tc（τ）
27.9
29
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32
31.6
30.8
29.9
td
3
tr
25
△t
5.9
7
7.9
8.8
9.5
9.9
10.2
10.2
10
9.6
8.8
7.9
Kw
2.613
Aw
5.2
Qc（τ）
80.2
95.1
107.3
119.6
129.1
134.5
138.6
138.6
135.9
130.4
119.6
107.3
2.1.4外窗日射得热引起冷负荷
透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷可按下式计算：
（2-4）
式中：
：
外窗日射得热引起的逐时冷负荷，W；
Ca：
外窗有效面积系数，外窗为单层铝合金窗，由《暖通空调》附录2－15查得Ca=0.75；
F：
外窗面积，㎡；
Cs：
窗玻璃遮阳系数，外窗为双层铝合金窗，由《暖通空调》附录2－13查得Cs=0.93；
Ci：
外窗内遮阳系数，由《暖通空调》附录2－14查得挂浅色窗帘Ci=0.5；于是综合遮阳系数Cc,s=0.93*0.5=0.465；
Djmax：
日射得热因数，纬度带取北纬30°的数据，见表2-3：
表2-3日射得热因数
方位
SE
E
NE
N
NW
W
SW
S
水平
Djmax
374
539
415
115
415
539
374
174
833
CLQ：
窗玻璃冷负荷系数，由于南京地区位于北纬32º00´以北属北区，由《暖通空调》附录2－17查得北区有内遮阳的玻璃窗逐时冷负荷系数，代入上式可得外窗日射的热引起冷负荷的逐时值
，结果见表2-4。
表2-4窗日射得热冷负荷
南窗透入射得热引起的冷负荷
时间
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12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
Clq
0.21
0.28
0.39
0.49
0.54
0.65
0.6
0.42
0.36
0.32
0.27
0.23
0.21
Djmax
174
Cc.s
0.39
Aw
4.41
Qc（τ）
62.8
83.8
116.7
146.6
161.6
194.5
179.6
125.7
107.7
95.8
80.8
68.8
62.8
2.1.5人体散热引起的冷负荷计算
人体显热散热引起的冷负荷可按下式计算：
Qc（σ）＝nφqsCLQ（2-5）
式中n:
室内总人数；
φ：
群集系数；
qs：
不同室温和劳动性质成年男子显热散热量；
CLQ：
人体显热散热冷负荷系数
人体潜热散热引起的冷负荷计为：
Ｑc＝qｌnφ（2-6）
式中qｌ：
成年男子潜热散热量；
n:
室内总人数，据节能标准，按每人8m2/w的散热量确定人数
φ：
群集系数；
宾馆属极轻劳动，查《暖通空调》表2-13，当室内为25℃时，每人散发的显热和潜热量为60.5W和73.3W，由表2-21查得群集系数φ=0.93。
由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值，计算结果列于表2-5中。
表2-5人体散热冷负荷
人员散热引起的冷负荷
时间
09:
00
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00
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00
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00
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00
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00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
Clq
0.39
0.33
0.28
0.24
0.2
0.18
0.16
0.62
0.7
0.75
0.79
0.82
qs
67
n
5
φ
0.8
Qc（τ）
149.5
121.5
102.8
87.2
74.8
62.3
56.1
49.8
193.2
218.1
233.7
246.1
ql
41
Qc
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
190.65
合计
340.2
312.2
293.5
277.9
265.4
253.0
246.7
240.5
383.8
408.7
424.3
436.8
2.1.6照明散热引起的冷负荷
室内照明灯具为荧光灯，其散热引起的冷负荷为：
＝n1n2NCLQ（2-7）
式中
：
照明散热引起的冷负荷
n1：
镇流器消耗功率系数，对于明装荧光灯，取n1=1.2；
n2：
灯罩隔热系数，对荧光灯罩无通风者，取n2=0.8；
N：
照明灯具所需功率，W，由《建筑电气技术基础》查得不同建筑的所需功率；
CLQ：
照明散热冷负荷系数，由《暖通空调》附录2-22查得；
照明散热引起的冷负荷计算结果见表2-6。
表2-6照明散热冷负荷
照明散热引起的冷负荷
时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
Clq
0.14
0.12
0.11
0.1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.37
0.67
0.71
0.74
0.76
n1
1.2
n2
0.8
N
351
Qc（τ）
47.2
40.4
37.1
33.7
30.3
27.0
23.6
20.2
124.7
225.8
239.2
249.4
256.1
2.1.7设备散热引起的冷负荷
设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算：
＝
CLQ（2-8）
式中：
：
设备和用具显热形成的冷负荷，W；
：
设备和用具的实际显热散热量，W；
CLQ：
设备和用具显热散热冷负荷系数，可由《暖通空调》附录2-20和2-21中查得，如果空调系统不连续运行，则CLQ=1.0。
表2-7设备散热冷负荷
设备散热引起冷负荷
时间
08:
00
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
Clq
0.11
0.1
0.08
0.07
0.07
0.06
0.05
0.6
0.68
0.73
0.77
0.81
0.83
n1
1
n2
0.5
N
410
Qc（τ）
23.65
21.5
17.2
15.05
15.05
12.9
10.75
129
146.2
157.0
165.6
174.2
178.5
2.1.8室外空气渗透所引起的冷负荷
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-20036.2.9条规定，由于室内压力高于室外大气压力（保持室内正压），所以不需要考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。
2.1.9冷负荷计算结果汇总
将上述各分项计算结果列于表2-8，并逐时相加。
表2-8冷负荷计算结果汇总
时间
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
南外墙
39.1
37.5
35.5
34.0
32.5
32.0
32.5
33.5
35.0
37.5
40.0
42.5
西外墙
153.9
147.5
141.0
136.0
130.8
127.0
123.2
121.9
121.9
123.2
128.2
134.7
南外窗瞬时
80.2
95.1
107.3
119.6
129.1
134.5
138.6
138.6
135.9
130.4
119.6
107.3
南外窗入射
83.8
116.7
146.6
161.6
194.5
179.6
125.7
107.7
95.8
80.8
68.8
62.8
人员
340.2
312.2
293.5
277.9
265.4
253.0
246.7
240.5
383.8
408.7
424.3
436.8
设备
21.5
17.2
15.1
15.1
12.9
10.8
129.0
146.2
157.0
165.6
174.2
178.5
照明
40.4
37.1
33.7
30.3
27.0
23.6
20.2
124.7
225.8
239.2
249.4
256.1
总计
759.1
763.3
772.7
774.4
792.2
760.4
815.9
913.1
1155.2
1185.5
1204.5
1218.8
由上表可以看出，一层办公室房间冷负荷最大值出现在17：
00，最大冷负荷为1385.80W。
将上述各项冷负荷按各房间逐时汇总，同时比较得出最大冷负荷出现的时刻，结果列于表2-9
表2-9冷负荷计算结果汇总
时刻
09:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
新风冷负荷
1001[办公室]
3218
3411
3516
3172
3132
3480
3453
3411
3384
1765
1581
1520
1002[办公室]
2577
2884
3094
3101
3069
3053
2935
2830
2750
2402
2221
1216
1003[办公室]
2855
3105
3271
3240
3196
3219
3131
3040
2971
2513
2281
1216
1004[办公室]
2000
2164
2267
2232
2203
2238
2194
2142
2103
1772
1617
912
1005[办公室]
2182
2428
2602
2620
2595
2567
2460
2368
2297
2026
1877
912
1006[办公室]
2302
2520
2673
2662
2626
2626
2537
2451
2385
2021
1824
912
1007[办公室]
2302
2520
2673
2662
2626
2626
2537
2451
2385
2021
1824
912
1008[办公室]
4434
4830
5100
5066
4999
5021
4874
4725
4612
3915
3553
1824
1009[办公室]
3274
3516
3680
3653
3611
3629
3539
3447
3378
2941
2721
1216
1010[办公室]
4865
5113
5222
5125
5114
5275
5278
5201
5246
4687
3985
1824
1011[办公室]
2824
2978
3045
2984
2977
3078
3080
3032
3060
2704
2270
1216
1012[办公室]
2824
2978
3045
2984
2977
3078
3080
3032
3060
2704
2270
1216
1013[办公室]
2245
2374
2430
2379
2372
2457
2459
2420
2443
2152
1790
912
1014[办公室]
2540
2663
2716
2665
2658
2741
2744
2707
2729
2446
2105
912
2001[办公室]
3425
3671
3835
3803
3771
3823
3760
3690
3653
3184
2975
1520
2002[办公室]
6001
6648
7150
7200
7134
7121
6852
6597
6434
5487
4958
2432
2003[办公室]
4656
5165
5566
5617
5569
5548
5330
5126
4996
4275
3863
1824
2004[值班室]
3132
3455
3697
3737
3709
3689
3557
3435
3358
2869
2602
1520
2005[监控室]
2798
3051
3218
3199
3167
3206
3140
3065
3018
2563
2337
1216
2006[办公室]
6009
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