株洲空调设计计算说明书.docx

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株洲空调设计计算说明书

毕业设计（论文）

题目株洲新明综合楼中央空调设计

学院名称

指导教师

职称

班级

学号

学生姓名

2015年6月1日

摘要

本设计为株洲市新明综合楼的中央空调设计。

建筑面积48377.85m2，空调面积4691m2。

本工程夏季总冷负荷为801.95KW，冷负荷指标为171W/m2。

本工程所有办公室、会议室、贵宾休息室、准备间全部采用风机盘管加独立新风系统，新风从室外引入。

财政大厅和多功能厅采用全空气系统，采用全空气系统，新风与回风在混合箱中混合后，经处理再送风。

本工程的气流组织全部为上送上回的送风方式。

关键词：

冷负荷独立新风上送上回

第1章工程概况

1.1工程概述

本工程为广州市新天地综合办公楼空调设计，建筑层数为地上三层到七层，建筑面积为4327.92m2，空调面积3956.72m2。

1.2原始资料

围护结构基本参数，见表1-1。

围护结构基本参数表1-1

结构名称

结构名称

传热系数K

W/（m2•℃）

外墙

（由内到外）

①水泥砂浆20mm②挤塑聚

苯板25mm③水泥砂浆20mm

④钢筋混凝土200mm

0.83

玻璃幕墙

铝合金Low-E中空玻璃

3

外窗

铝合金双层普通玻璃

2.6

屋面

（由内到外）

①细石混凝土②防水卷材

③水泥砂浆④挤塑聚苯板

⑤水泥砂浆⑥水泥炉渣

⑦钢筋混凝土

8.2

1.3设计参数

1.3.1室外设计参数

本建筑位于广州市，查规范[1]，得到广州空气调节室外气象参数见表1-2。

室外气象参数表1-2

冬季

冬季空气调节室外计算温度

5.2℃

冬季空气调节室外计算相对湿度

72%

室外平均风速

1.7m/s

夏季

夏季空气调节室外计算干球温度

34.2℃

夏季空气调节室外计算湿球温度

27.8℃

室外平均风速

1.7m/s

1.3.2室内设计参数

根据规范[1]得到室内设计参数见表1-3。

空气调节房间的室内计算参数表1-3

序号

房间名称

温度（℃）

湿度（％）

新风

m3/（h•人）

噪声

dB（A）

夏季

冬季

夏季

冬季

1

咖啡厅

24

22

55

45

30

≤55

2

多功能室

26

22

55

45

14

≤50

3

会议室

26

22

55

40

30

≤35

4

办公室

26

22

55

40

30

≤45

5

客房

26

22

55

50

30

≤35

6

大堂

26

22

55

40

10

≤55

7

吧台

26

22

55

45

30

≤55

第2章负荷计算

2.1夏季冷负荷计算

2.1.1夏季冷负荷组成

（1）通过围护结构传入的热量；

（2）通过透明围护结构进入的太阳辐射热量；

（3）人体散热量；

（4）照明散热量；

（5）设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；

（6）食品及物料的散热量。

2.1.2夏季冷负荷计算方法

1.墙体与屋面冷负荷

外围护结构逐时冷负荷Qτ（W）：

（2-1）

式中

K——

传热系数，W/（㎡·℃）；

F——

计算面积，㎡；

τ——

计算时刻，h；

τ-ξ——

温度波的作用时刻，h；

tτ-ξ——

作用时刻下的冷负荷计算温度；

Δ——

负荷温度的地点修正值；

tn——

室内计算温度，℃。

2.内围护结构逐时冷负荷：

（2-2）

式中

twp——

夏季空调室外计算日平均温度，℃。

3.外窗逐时冷负荷：

（2-3）

式中

tτ——

计算时刻下的冷负荷温度；

δ——

地点修正系数；

K——

玻璃窗的传热系数；

ɑ——

窗框修正系数。

4.透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷

透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷：

（2-4）

式中

AW——

窗口面积；

Ca——

有效面积系数；

Cs——

窗玻璃的遮阳系数；

Ci——

内遮阳系数；

CLQ——

窗玻璃冷负荷系数。

5.设备、人员引起的冷负荷

人体显热散热形成的逐时冷负荷：

（2-5）

n——

计算时刻空调区内的总人数，取4㎡/人；

φ——

群集系数，取1.00；

q1——

一成年男子小时显热散热量，取61W；

Xτ-T——

τ-T人体显热散热冷负荷系数。

暗装在玻璃罩内荧光灯散热形成的冷负荷：

（2-6）

式中

n1——

同时使用系数，可取0.6~0.8；

n0——

玻璃反射及罩内通风状况系数，有散热孔取0.5~0.6，无散热孔取0.6~0.8；

N——

灯具安装功率，W，办公建筑为11W/㎡；

Xτ-T——

τ-T时刻灯具散热的冷负荷系数。

办公及电器设备的散热量：

（2-7）

式中

p——

设备的种类数；

si——

第i类设备的台数；

qa,i——

第i类设备的单台散热量。

设备形成的冷负荷：

（2-8）

qs——

热源的显热散热量，W；

Xτ-T——

τ-T时刻灯具散热的冷负荷系数。

6.人体散湿形成的潜热冷负荷

计算时刻人体散湿形成的冷负荷：

（2-9）

式中

nτ——

计算时刻空调区内的总人数；

q2——

一名成年男子小时潜热散热量，取73W。

7.人体散湿负荷

计算时刻的人体散湿量Dτ（kg/h）：

（2-10）

式中

g——

1名成年男子小时散湿量，取109g/h。

以三层的咖啡厅为例，进行冷负荷计算。

其咖啡厅示意图如图2-1，北外墙的负荷计算结果见附录1，西外墙的负荷计算结果附录2，西窗的传热冷负荷、日射得热冷负荷计算结果见附录3，人体散热形成冷负荷、设备冷负荷、食物的冷负荷计算结果见附录4。

图2-1咖啡厅示意图

8.各分项逐时冷负荷汇总

咖啡厅的最大冷负荷出现在15:

00，最大冷负荷为15269.76W,冷负荷指标143W。

各分项计算结果见表2-1。

各分项逐时冷负荷汇总表表2-1

时间

8:

00

9:

00

10:

00

11:

00

12:

00

13:

00

14:

00

15:

00

16:

00

17:

00

18:

00

北外墙

538.74

523.15

517.95

517.95

517.95

523.15

533.54

543.94

564.72

590.70

621.88

西外墙

437.52

425.14

425.14

425.14

425.14

437.52

456.09

474.66

493.23

517.99

548.94

窗传热

1197.64

1240.56

1287.78

1326.41

1365.05

1395.10

1412.27

1425.14

1425.14

1416.56

1399.39

窗日射

705.94

838.31

926.55

970.67

1014.79

1632.49

2647.28

3309.10

3706.19

3220.86

1853.10

人员

4711.75

5109.85

5419.48

5640.64

5773.34

5906.04

6038.21

6127.21

6215.67

6304.14

4225.19

灯光

860.98

1567.42

1699.88

1766.11

1832.34

1876.49

1920.64

1964.79

1170.05

485.68

397.37

食物

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

1153.32

设备

215.60

254.80

160.40

263.20

266.00

268.80

268.80

271.60

56.00

19.60

14.00

总计

9821.49

11112.5

11590.5

12063.4

12347.9

13192.9

14430.1

15269.7

14784.3

13708.8

10213.1

2.1.3夏季新风冷负荷

（2-11）

式中：

Mo——

新风量，kg/s；

hW——

室外空气焓值，kJ/kg；

hN——

室内空气焓值，kJ/kg。

以咖啡厅为例，每人的新风量为30m3/h，根据功能确定咖啡厅人数为71人。

则新风量GW=71

30=2130m3/h。

根据室外空气的夏季空调计算干球温度34.2℃和湿球温度27.8℃，确定室外新风状态点W，得到新风的焓值ho。

根据室内状室内空气设计温度24℃，相对湿度55％，确定回风状态点N，得到回风的焓值hN。

由室内外参数查焓湿图得咖啡厅的新风负荷

=25423.1W。

2.2冷负荷汇总

冷负荷汇总表表2-2

房间

房间面积

冷负荷最大值时刻（15点）的各项负荷值

房间最大负荷

总冷负荷

新风冷负荷

总湿负荷

新风湿负荷

总冷指标

新风冷指标

总湿指标

新风量

m2

W

W

kg/h

kg/h

W/m2

W/m2

kg/hm2

m3/h

W

办公室

84.93

11403.4

6138.7

7.8

6.5

134.3

72.3

0.09

600

11403.44

办公室

110.13

13547.2

7673.4

9.75

8.2

123

69.7

0.09

750

13547.22

小办公室

56.85

8002.9

4297.1

5.46

4.6

140.8

75.6

0.1

420

8847.25

小办公室

56.19

7999

4297.1

5.46

4.6

142.4

76.5

0.1

420

8843.84

小会议室

56.05

7268.4

2864.7

4.31

3.1

129.7

51.1

0.08

280

8087.54

前室

13.16

684.2

306.9

0.51

0.3

52

23.3

0.04

30

692.86

贵宾休息室

14.18

1154.5

613.9

0.98

0.7

81.4

43.3

0.07

60

1161.26

多功能室

222.15

72456.5

28647.3

64.78

30.6

326.2

129

0.29

2800

73623.89

音箱控制室

6.93

2126.7

613.9

0.95

0.7

306.9

88.6

0.14

60

2242

房间

房间面积

冷负荷最大值时刻（15点）的各项