1、井冈山大学课程设计11 工程简介1.1 工程概况本工程是北京市某银行，建筑面积为 13542.9m2。其中地上共十一层，建筑面积为12622.1m2；地下一层，平时为车库战时为防空洞，建筑面积为 920.86m2。一二三层为营业大厅，建筑面积为 6910.08m2；四层至十层为办公室， 建筑面积为 4449.31m2 ；十一层为设备层，建筑面积为 631.33 m2 。设计本银行的中央空调系统，实现每个房间的夏季空调供冷、冬季空调供热。1.2 设计基本资料1) 建筑物的平、立、剖图（见蓝图）：建筑结构为框架，按二类高层建筑设计；2) 墙体构造：见空气调节教材附录 2-9 墙体序号 28，内墙为
2、 120mm，楼板选序号 1；3) 屋面构造：见空气调节教材 2-9 屋顶序号 10；4) 门窗构造：铝合金门窗，内挂浅色窗帘；5) 室外气象资料：采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87 中北京地区参数确定；6) 室内温湿度：夏季 t=26 = 60%；冬季 t=20 30 %7) 室内人员密度：会议室 2.5/人，办公室 4 /人，大厅 8/人8) 照明和办公设备：会议室 5 W/m2，办公室 20 W/ m2，大厅 40 W/ m2，票据交换 35 W/ m2 暗装荧光格栅灯9) 工作时间：10 小时10) 城市热网可提供 0.8Mpa 饱和蒸汽，凝结水不回收。11) 气象资料表 1-
3、1 室外气象参数表Table1-1 outside meteorology parameter list 地理位置（北京） 海拔/m大气压力/KPa室外平均风速/m北纬 东经 冬季 夏季 冬季 夏季48391231.21020.4 998.6 2.8 1.9某某：北京市某银行空调工程设计2表 1-2 室外计算（干球温度 ）表Table1-2 outside calculates(dry bulb temperature )the table 冬季 夏季空气调节 空气调节-12 33.21.3 设计内容1) 空调工程冷负荷计算2) 空调工程热负荷计算3) 空调工程方案的比较与空调通风工程方案的确
4、定4) 空调工程系统的设计计算井冈山大学课程设计32 负荷计算说明2.1 负荷计算方法2.1.1 外墙和屋顶冷负荷外墙和屋顶瞬时冷负荷计算公式：（2-1）tKFCLQ1式中： -计算时间，h ；-围护结构表面受到周期为 24 小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；-温度波的作用时间，即温度作用于围护结构内表面的时间，h；-外墙或屋面的传热系数，W/.K；K-外墙或屋面的面积，m 2。F-作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，见空气调t节教材附录 2-10（墙体） ，附录 2-11（屋顶） 。2.1.2 窗户瞬时冷负荷和窗户日射得热冷负荷窗户瞬时冷负荷计算公式：（2-
5、2）tKFCLQ1式中： -计算时刻的负荷温差， ，见附录 2-12；t-传热系数。K窗户日射得热冷负荷计算公式：（2-3）1jsndgj FJCxLQ式中： -窗的有效面积系数； gx-地点修正系数，见 空气调节附录 2-13；d-计算时刻，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，W/，见空jJ气调节附录 2-13。2.1.3 设备、照明和人体散热得热冷负荷设备、照明和人体散热得热冷负荷公式：某某：北京市某银行空调工程设计4（2-4） 1TQJXCL式中：Q-设备、照明和人体的得热，W；T-设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h；-从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻
6、到计算时间的时间，Th；（ 、 ）- 时间的设备负荷强度系数、照明负荷强度系数（附TJXLTJP录 2-15） 、人体负荷强度系数（附录 2-16） 。2.1.4 湿负荷人体湿负荷公式：（2-5） 10nWr式中： -空调房间内的人员总数；n-群集系数，见空气调节 教材表 2-15；-每名成年男子的散湿量（g/h） ，见空气调节教材表 2-16；-人体的湿负荷（kg/h） 。rW2.1.5 建筑热负荷1）围护结构基本耗热量计算公式：（2-6）2)(wntKFQ式中： -围护结构的传热系数， W/.；K-围护结构的面积， ；F-冬季室内计算温度， ；nt-供暖室外计算温度， ；-围护结构的温差修
7、正系数。 2）围护结构的附加耗热量a) 朝向修正耗热量北、东北、西北 010；东南 、西南 -1015；井冈山大学课程设计5东、西 -5；南 -15-30；b) 风力附加耗热量c) 高度附加耗热量 当房间高度大于 4m 时，每高出 1m 应附加 2，但总的附加率不应大于 153）冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量计算公式：（2-7）213mjQN式中： -外门的基本耗热量， W；Q-冷风侵入的外门附加率，按供热工程表 1-10。N2.1.6 冷、热负荷计算结果各房间冷负荷计算结果见附录 A各房间湿负荷计算结果见附录 B各房间热负荷计算结果见附录 C2.2 冷负荷计算以 101 房间为例说明。2.2.
8、1 101 房间冷负荷计算1）西外墙冷负荷由空气调节附录 2-9 中查得，外墙传热系数 K=0.93W/(m2*K)，衰减系数=0.21，延迟时间 =10.2h，由空气调节附录 2-10 查得扰量作用时刻 时北京西 外墙负荷温的逐时值 ，按公式 2-1 计算，结果列于表 2-1 中。t表 2-1 西外墙冷负荷（W）Table2-1 the cooling load of west outside wall 计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00t - 10 9 9 8 9 8 7 7 7 7K 0.93F 2
9、7.9某某：北京市某银行空调工程设计6CLQ 259 234 234 208 234 208 182 182 182 182 2）西外窗冷负荷a）瞬变传热得热形成冷负荷单层玻璃钢窗，K=3.26 W/.K，由空气调节 附录 2-12 中查得各计算时刻的负荷温差 ，按公式 2-2 计算结果列于表 2-2 中。t表 2-2 西外窗瞬时传热冷负荷（W）Table2-2 the cooling load of the instantaneous heat of the west outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:
10、00 16:00 17:00t- 0.8 1.8 2.9 3.9 4.9 5.6 6.2 6.6 6.6 6.4K 3.26F 3.6CLQc. 9 21 34 46 58 66 73 77 77 75 b）日射得热形成冷负荷由空气调节附录 2-13 中查得各计算时刻的负荷强度 、地点修正系数 1，窗面jJ积 3.6 ，单层钢窗窗有效面积系数 0.85，查空气调节附录 2-8 挂浅色窗帘，内遮阳2m系数为 =0.5，查附录 2-7， “标准玻璃”遮挡系数 =1。按公式 2-3 计算结果列于表 2-3nCsC中。表 2-3 西外窗日射得热冷负荷（W）Table2-3the cooling loa
11、d of the sun radiation of west outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00Jj- 55 66 78 85 90 190 243 327 374 370F 3.6CLQc 84 101 119 130 138 291 372 500 572 566 3）北外墙冷负荷外墙传热系数 K=0.93W/(m2*K)，衰减系数 =0.21，延迟时间 =10.2h，由空气调节附录 2-10 查得扰量作用时刻 时北京北外墙负荷温的逐时值 ，按公式 2-1t计算，结果列于表
12、 2-4 中。表 2-4 北外窗日射得热冷负荷（W）Table2-4 the cooling load of the sun radiation of north outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00井冈山大学课程设计7t - 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5K 0.93F 126.4CLQ 705 588 588 588 588 588 588 588 588 588 4）北外窗冷负荷a）瞬变传热得热形成冷负荷单层玻璃钢窗，K=3.26 W/.K，由空气调节 附录 2-1
13、2 中查得各计算时刻的负荷温差 ，按公式 2-2 计算结果列于表 2-5 中。t表 2-5 北外窗瞬时传热冷负荷（W）Table2-5 the cooling load of the instantaneous heat of the north outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00t - 0.8 1.8 2.9 3.9 4.9 5.6 6.2 6.6 6.6 6.4K 3.26F 42.3CLQc. 110 248 400 538 676 772 855 910 910 883
14、 b）日射得热形成冷负荷由空气调节附录 2-13 中查得各计算时刻的负荷强度 、地点修正系数 1，窗面jJ积 3.6 ，单层钢窗窗有效面积系数 0.85，查空气调节附录 2-8 挂浅色窗帘，内遮阳2m系数为 =0.5，查附录 2-7， “标准玻璃”遮挡系数 =1。按公式 2-3 计算结果列于表 2-6nCsC中。表 2-6 北外窗日射得热冷负荷（W）Table2-6 the cooling load of the sun radiation of north outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:
15、00 17:00Jj- 50 64 74 82 87 90 90 81 72 67F 42.3CLQc 899 1151 1330 1474 1564 1618 1618 1456 1294 1204 5）东外墙冷负荷外墙传热系数 K=0.93W/(m2*K)，衰减系数 =0.21，延迟时间 =10.2h，由空气调节附录 2-10 查得扰量作用时刻 时北京东外墙负荷温的逐时值 ，按公式 2-1t计算，结果列于表 2-7 中。表 2-7 东外窗日射得热冷负荷（W）某某：北京市某银行空调工程设计8Table2-7 the cooling load of the sun radiation of e
16、ast outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00t - 8 7 7 6 6 6 6 6 6 7K 0.93F 4.8CLQ 36 31 31 27 27 27 27 27 27 31 6）东外窗冷负荷a）瞬变传热得热形成冷负荷单层玻璃钢窗，K=3.26 W/.K，由空气调节 附录 2-12 中查得各计算时刻的负荷温差 ，按公式 2-2 计算结果列于表 2-8 中。t表 2-8 东外窗瞬时传热冷负荷（W）Table2-8 the cooling load of the instanta
17、neous heat of the east outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00t - 0.8 1.8 2.9 3.9 4.9 5.6 6.2 6.6 6.6 6.4K 3.26F 2.4CLQc. 6 14 23 31 38 44 49 52 52 50 b）日射得热形成冷负荷由空气调节附录 2-13 中查得各计算时刻的负荷强度 ，地点修正系数 1，窗面jJ积 3.6 ，单层钢窗窗有效面积系数 0.85，查空气调节附录 2-8 挂浅色窗帘，内遮阳2m系数为 =0.5，查附录
18、2-7， “标准玻璃”遮挡系数 =1。按公式 2-3 计算结果列于表 2-9nCsC中。表 2-9 东外窗日射得热冷负荷（W）Table2-9 the cooling load of the sun radiation of east outside window计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00Jj- 49 82 130 173 198 199 177 138 102 82F 2.4CLQc 50 84 133 176 202 203 181 141 104 84 4）照明得热冷负荷由公共建筑节能设计标
19、准GB50189-2005 查得大厅的电器设备功率为 40W/ 大2m厅的面积为 585m2，照明设备设备得热为 23400W，连续工作 10h。由附录 2-17 查得照明井冈山大学课程设计9设备设备的负荷系数 JL-T，按公式 2-4 计算计算结果列于表 2-10 中表 2-10 照明得热冷负荷（W）Table2-10 the cooling load of lighting计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00JL-T 0 0.43 0.63 0.7 0.75 0.79 0.83 0.85 0.88 0.
20、49Q 23400CLQ 0 10062 14742 16380 17550 18486 19422 19890 20592 114665）人体散热得热冷负荷由公共建筑节能设计标准GB50189-2005 查得大厅的人员密度为 8 W/人，大厅的面积为 585m2，人数为 73，连续工作 10h，群集系数 =1，由表 2-18 查得轻度劳动，室n内温度为 24C 的显热散热量为 70W/人，潜热散热量为 112W/人。查空气调节附录2-16 得重型房间各计算时刻人体负荷强度系数 ，按公式 2-4 计算，结果列于表 2-11TJP中。表 2-11 人体显热散热形成的冷负荷（W）Table2-11
21、 the cooling load of body sensible heat计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00JP-T 0 0.53 0.71 0.77 0.81 0.84 0.86 0.89 0.41 0.23Q 5110CLQ 0 2708 3628 3935 4139 4292 4395 4548 2095 1175 人体潜热散热形成冷负荷 =ql*n* =112*73*1=8176WCLQn6）房间总冷负荷表 2-12 各项冷负荷的汇总（W）Table2-12 cooling load summ
22、ary计算时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00围护结构冷负荷 2153 2466 2885 3210 3516 3800 3923 3904 3773 3630人体显热冷负荷 0 2708 3628 3935 4139 4292 4395 4548 2095 1175人体潜热冷负荷 8176 8176 8176 8176 8176 8176 8176 8176 8176 8176照明冷负荷 0 10062 14742 16380 17550 18486 19422 19890 20592 11466总计 103
23、29 23412 29431 31701 33381 34754 35916 36518 34636 24447某某：北京市某银行空调工程设计103 空调方案的确定3.1 空调系统的分类3.1.1 按照空气处理设备的集中程度情况分类1）集中系统 集中系统所有的空气处理设备（包括风机，冷却器，加湿器，过滤器等）都设置在一个房间内。2）半集中系统 除了集中空调机房外，半集中系统还设置有分散在被调房间内的末端设备，其中多半设有冷热交换装置，它的主要功能是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气做进一步补充处理。3）全分散系统 这种机组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
24、紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局部机组不需要集中的机房。3.1.2 按负担室内负荷所用的介质种类分类1）全空气系统 是指空调房间的室内负荷全部由经处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正的场合，用低于室内空气焓值的空气送入房间，吸收余热余湿后排出房间。低速集中式空调系统，双管高速空调系统均属这一类型。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热余湿的目的，因此要求有较大断面的风道或者较高的风速。2）全水系统 房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担，由于水的比热比空气大的多，所以在相同条件下只需要较小的水量，从而使管道所占的空间减小许多。但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题。因而通常不单独采用这种方式。3）空气-水系统 随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合越来越多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑物空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这类型。4）冷剂系统 这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装局部空调机组，但由于制冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统不适宜作为集中空调系统来使用。
