【正文】 （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 1 前 言 暖通 空調(diào)作為一門應(yīng)用性學(xué)科同樣存在著普及與提高兩大任務(wù)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)已是保證室內(nèi)良好環(huán)境的一種必不可少的技術(shù)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使從事空調(diào)設(shè)計人員越來越多，對設(shè)計要求也越來越高。許多其它行業(yè)的人也越來越多地關(guān)心空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的合理性和經(jīng)濟(jì)性。尤其是近年來能源危機(jī)的出現(xiàn)、環(huán)保意識的不斷提高，對空調(diào)設(shè)計提出了新的更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 在設(shè)計過程中，本著合理和經(jīng)濟(jì)的要求，經(jīng)過復(fù)雜而縝密的計算后，認(rèn)真比較了多種空調(diào)方案，結(jié)合實際情況確定出最優(yōu)方案。滿足方案合理的同時，對空調(diào)設(shè)備進(jìn)行多方面的綜 合考慮，選擇最經(jīng)濟(jì)最適宜的型號。 設(shè)計中涉及到如下方面的內(nèi)容： 空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷及濕負(fù)荷的計算、空調(diào)系統(tǒng)布置、 空調(diào)設(shè)備及附件選擇、空調(diào)系統(tǒng)水力計算、通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計 布置等。 由于 我個人 無論 是 實踐經(jīng)驗還是理論基礎(chǔ)都還比較薄弱。在設(shè)計過程中難免存在錯誤和不足，懇請各位老師 批評 指正。 （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 2 第 1 章 概況 工程概論 本工程為 （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)工程設(shè)計 ，該樓共 12 層，建筑總面積約 平米。該建筑地下 1層，地上 12 層。地下 1層為庫房和設(shè)備用房，地上 1至 3層為 營業(yè)廳， 地上 4至 12層 為辦公用房 。 設(shè)計原始資料 土建資料 層高： 地下一層層高為 ， 首層層高為 m ， 2— 3 層層高均為 ,411層層高為 m， 12層層高為 m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)：地下為鋼筋混凝土墻，地上為加氣混凝土墻，鋁塑窗中空玻璃，鋁合金門中空玻璃。 淺色窗簾，不設(shè)外遮陽。 氣象資料 ①室內(nèi)參數(shù)： 空調(diào)房間：夏季溫度 26℃ 相對濕度：夏季濕度 60% 營業(yè)廳每人最小新風(fēng)量： 20 m3/h 辦公室每人最小新風(fēng)量： 30 m3/h 房間人員 單位 容量 （人 /m2）：營業(yè)廳 辦公室 房間照明 單位 容量： 營業(yè)廳 40W/㎡ 辦公室 30W/㎡ 房間設(shè)備 發(fā)熱量：辦公室 500W ② 室外參數(shù)： 查《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》得 呼和浩特 市室外氣象參數(shù)值為： 地理位置：北緯 40176。 49′ 東經(jīng) 111176。 41′ 大氣壓力（ mbar） ： 冬季 夏季 室外計算干球溫度： 冬季室外干球溫度： － 22℃ 夏季室外干球溫度： ℃ 夏季空調(diào)室外計算濕球溫度： ℃ 相對濕度： 冬季空調(diào)室外計算相對濕度： 56? 夏季 空調(diào) 室外計算相對濕度： 64? （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 3 第 2 章 負(fù)荷計算 冷負(fù)荷計算 房間冷負(fù)荷的構(gòu)成： （ 1）通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量 （ 2）透過外窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱量 （ 3）人體散熱量 （ 4）照明散熱量 （ 5）設(shè)備散熱量 （ 6）其它室內(nèi)散熱量 主要計算公式： 冷負(fù)荷系數(shù)法，當(dāng)計算某建筑物空調(diào)冷負(fù)荷時，則可按照條件查出相應(yīng)的冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)，用穩(wěn)定傳熱公式形式即可算出經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量 所形成的冷負(fù)荷和日射得熱形成的冷負(fù)荷。 （ 1） 圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)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(fù)荷可按下式計算： )t( d)()(. Rcc ttAKQ ??? ?? （ 211） 式中 )(. ?cQ —— 外墻和屋面的傳熱引起的逐時冷負(fù)荷， W A —— 外墻和屋面的 面積， 2m td—— 地方溫差修正值 K —— 外墻和屋面的傳熱系數(shù)， CmW ??2 Rt —— 室內(nèi)計算溫度， C? )(?ct —— 外墻和屋面冷負(fù)荷計算溫度的逐時值， C? （ 2） 內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷 當(dāng)鄰室為通風(fēng)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(fù)荷可按上式計算。當(dāng)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(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷，可視作穩(wěn)定傳熱，不隨時間而變化，可按下式計算： )t( a.)(. Rmoiic ttKAQ ????? （ 212） 式中 iK —— 內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)（如內(nèi)墻、樓板等）的傳熱系數(shù)， CmW ??2 iA —— 內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的面積， 2m mot. —— 夏季空調(diào)室外計算日平均溫度， C? at? —— 附加溫升 （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 4 （ 3） 外玻璃窗瞬變傳熱下的冷負(fù)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(fù)荷可按下式計算： )(c d)(w)(. Rcwwc tttKAQ ??? ?? （ 213） 式中 cw—— 窗框修正系數(shù) )(. ?cQ —— 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷， W wA —— 窗口面積， 2m wK —— 外玻璃窗傳熱系數(shù)， CmW ??2 )(?ct —— 外玻璃 窗的冷負(fù)荷溫度的逐時值， C? td—— 地點(diǎn)修正系數(shù) （ 4） 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷的計算方法 透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱引起的逐時冷負(fù)荷按下式計算： )(. ?cQ =Ca Aw Cs DmaxjCLQ （ 214） 式中 Aw ——窗口面積， 2m Ca ——有效面積系數(shù) CLQ ——窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)，無因次 （ 5） 人體 的 冷負(fù)荷： 1）人體顯熱冷負(fù)荷 計算公式： sTQ Q X???? （ 215） 式中 sQ —— 人體的顯熱散熱量（ W） T —— 人員進(jìn)入空調(diào)房間的時刻（點(diǎn)鐘） τ T —— 從人員進(jìn)入房間時算起到計算時刻的時間（ h） TX?? —— τ T 時間人體顯熱散熱量的冷負(fù)荷系數(shù) 對于人員特別密集的場所，如電影院、劇院、會堂等，人體對圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)家具的輻射量相應(yīng)較少，可取 Xτ T=1，對于輕型結(jié)構(gòu)，亦可取 Xτ T=1。 人體顯熱散熱量 sQ 可按下式計算 sxQ n q?? （ 216） 式中 n—— 空調(diào)房間內(nèi)的人員總數(shù) ? —— 群集系數(shù) xq —— 每名成年男子的顯熱散熱量（ W） 2）人體全熱冷負(fù)荷 冷負(fù)荷的計算公式： qqQ Q Q Q n q?? ?? ? ? ? （ 217） 式中 qQ —— 人體潛熱冷負(fù)荷； q —— 每名男子的潛熱散熱量（ W） （ 6） 照明 冷負(fù)荷 : （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 5 冷負(fù)荷的計算公式： sTQ Q X???? （ 218） 式中 T —— 開燈時刻（點(diǎn)鐘） τ T —— 從開燈時刻算起到計算時刻的時間（ h） TX?? —— τ T 時間照明散熱的冷負(fù)荷系數(shù) sQ —— 照明設(shè)備的散熱量（ W） 當(dāng)不能確定照明燈開關(guān)的確切時間時，照明的冷負(fù)荷亦可按下式估算： 4Q Q n?? 式中 sQ —— 照明設(shè)備的散熱量（ W）， 對于有窗的房間，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合最大負(fù)荷出現(xiàn)在白天時，可僅計算白天開燈的散熱量； 4n —— 蓄熱系數(shù)，明裝熒 光燈可取 ，暗裝的熒光燈或明裝的白熾燈可取。 對于明裝的白熾燈： 31000sQ N n? （ 219） 對于熒光燈： 3 6 71000Q n n n N? （ 2110） 式中 N—— 照明設(shè)備的安裝功率（ kw）； 3n —— 同時使用系數(shù)，取 ； 6n —— 整流器消耗功率的系數(shù)，當(dāng)整流器在空調(diào)房間內(nèi)時取 ，當(dāng)整流器在吊頂內(nèi)時取 ； 7n —— 安裝系數(shù)，明裝時取 ，暗裝且燈罩上部穿有小孔時取 ；暗裝燈罩上無孔，視吊頂內(nèi)通風(fēng)情況取 ；燈具回風(fēng)時可取 。 （ 7） .設(shè)備冷負(fù)荷 : 冷負(fù)荷的計算公式： sTQ Q X???? （ 2111） 式中 T —— 熱源投入使用的時刻（點(diǎn) 鐘）； τ T—— 從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間（ h）； TX?? —— τ T 時間設(shè)備、器具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)； sQ —— 熱源的計算散熱量（ W）。 （ 8） .新風(fēng)冷負(fù)荷 : 新風(fēng)全冷負(fù)荷 Qq = md 新風(fēng)量 (i w in) / （ 2112） 其中 : md 夏季空調(diào)室外計算干球溫度下的空氣密度 (^3) iw 夏季室外計算參數(shù)下的焓值 (kJ/kg) in 室內(nèi)空氣的焓值 (kJ/kg) 冷負(fù)荷計算舉例： 以第 四 層 401 室 為例，房間面積為 ,室外設(shè)計溫度 ℃，相對濕度（內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 6 64%，室內(nèi)設(shè)計溫度 26 ℃，相對濕度 60%。 外墻冷負(fù)荷 由 《暖通空調(diào)》 [1]附錄表 24 查得Ⅲ型外墻冷負(fù)荷計算溫度，由公式 （ 221）計算，將其逐時值及計算結(jié)果列入表 21 中。計算公式同上。 表 21 東 外墻冷負(fù)荷 時間 8： 00 9： 00 10： 00 11： 00 12： 00 13： 00 14： 00 15： 00 16： 00 17： 00 18： 00 tc(t) td kα kβ t，c(t) tR 26 △t K A ?)(tcQ ，通過溫差傳熱產(chǎn)生冷負(fù)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》 得 其 穩(wěn)態(tài)傳熱系數(shù)為 ℃ 。由 內(nèi)墻冷負(fù)荷計算公式（ 212）計算其冷負(fù)荷。 CQ =? ? （ 25+226） = ，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》 得其穩(wěn)態(tài)傳熱系數(shù)為 ℃ 。由 內(nèi)門冷負(fù)荷計算公式（ 212）計算其冷負(fù)荷。 CQ =? ? （ 25+226） = 4. 東 外窗 瞬時傳熱冷負(fù)荷 根據(jù)玻璃在 ia =( 2mk)和 0a =( 2mk)條件下，由 暖通空調(diào) 附錄 28 查得wk = w/( 2mk)。在由附錄 29查得玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值，對金屬雙層窗應(yīng)乘 的修正系數(shù)。由附錄 210 查得玻璃窗冷負(fù)荷計算溫度 )(?ct ，根據(jù)公式（ 213）計算，計算結(jié)果列入表 22 中。 表 22 東 外窗 瞬時傳熱冷負(fù)荷 （內(nèi)蒙）某電信辦公樓空調(diào)設(shè)計工程 7 時間 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18： 00 tc(τ ) td 4 t39。c(τ ) tR △ t kw Aw Qc(t) 由 《暖通空調(diào)》 [1]附錄 215 種查得雙層鋼窗有效面積系數(shù) ac =，故鋼窗的有效面積 Aw = = 2m 。由 [1]附錄 213查得遮擋系數(shù) sc =，由 [1]附錄214 中查得遮陽系數(shù) ic =， 于是綜合遮陽系數(shù) .csc = =。再由 [1]附錄212 中查得緯度 40 時， 東 向日曬得熱因數(shù)最大值 =515 2/wm。因 呼市 北緯 40176。 49′ ， 屬于北區(qū)，故由 [1]附錄 217查得北區(qū)由內(nèi)遮陽的玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù)逐時值 LQc 。用公式 (214)計算逐時進(jìn)入玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷，列入表 23 中 表 23 東 外窗透射得熱 引起的 冷 負(fù)荷 時間 8:00 9:00 10:00 11:0