【文章內(nèi)容簡介】 頂?shù)睦湄摵蔀? LQW=（ ） = 通過外窗得熱形成的冷負荷 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 9 由于室內(nèi)外溫度的差異，玻璃窗和外界熱交換的導致冷負荷可用下式計算 ： LQτ=FK（ tltN） （ ） 式中 LQτ — 玻璃窗傳熱引起的冷負荷（ W）； K — 玻璃窗的傳熱系數(shù)； F —窗洞的面積（ m2） ； tl— 玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值（℃）； Nt —室內(nèi) 空氣設計溫度（℃ ） 。 表 101 教室通過外窗得熱形成的冷負荷 [4] K 玻璃窗的傳熱系數(shù) 由暖通空調(diào)附錄 28 查得 K= W/（ m2℃ ） F 窗洞的面積 （ m2） F=3= tN 室內(nèi)空氣設計溫度（ ℃ ） tN=25℃ tl 玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值（ ℃ ） tl可以通過查參考資料書 2 表 113 查取， tl=℃ LQτ 玻璃窗傳熱引起的冷負荷（ W） ? ?INLQ FK t t? ??=（ 32..225） = 同理算得 107 合班教室通過外窗得熱形成的冷負荷為 ： ? ?INLQ FK t t? ??=（ ++） （ ） = 階梯教室通過外窗得熱形成的冷負荷為 ： ? ?INLQ FK t t? ??=60（ ） = 306 教室通過外窗得熱形成的冷負荷為 ： ? ?INLQ FK t t? ??=4（ ） = 通過玻璃窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱形成的逐時冷負荷 Qτ =FCZD j， maxC LQ （ ） 式中 Qτ —計算時玻璃窗進入室內(nèi)的太陽輻射得熱量 （ W）； CZ—玻璃窗的綜合遮擋系數(shù) [5]， Z S nC C C??， SC 和 nC 可分別由 參考資料書3 表 116 和 117 查得； F —窗戶的凈面積（ m2） ； Dj， max —日射得熱因數(shù)的最大值，（ W／ m2）可由 參考資料書 2 表 118 查得 ； CLQ—冷負荷系數(shù)，可由 參考資料書 3 表 119（ a） ~表 119（ d）查得，表中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 10 中以北緯 ℃劃線將全國分為南北兩區(qū)； 表 101 教室通過玻璃窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱形成的逐時冷負荷 CZ 玻璃窗的傳熱系數(shù) CZ=CsCn= Cs 由參考資料書 3 表116 查得 Cs=1 Cn 由參考資料書 3 表117 查得 Cn= F 窗戶的凈面積（ m2） F=3= Dj ，max 日射得熱因數(shù)的最大值，（ W／ m2） 由參考資料書 3 表 118 查得 Dj， max =260 W／ m2 CLQ 冷負荷系數(shù) 可由參考資料書 3 表 119（ a） ~表 119（ d）查得 CLQ= Qτ 計算時玻璃窗進入室內(nèi)的太陽輻射得熱量（ W）（ W） Qτ= FCZD j， maxC LQ=260= 107 合班教室由于太陽照射進入房間的輻射產(chǎn)熱形成的冷負荷為 ： Qτ=（ ++） 260= 階 梯 教 室 由 于 太 陽 照 射 進 入 房 間 的 輻 射 產(chǎn) 熱 形 成 的 冷 負 荷 為 ：Qτ=60260= 306 教室 由 于 太 陽 照 射 進 入 房 間 的 輻 射 產(chǎn) 熱 形 成 的 冷 負 荷 為 ： Qτ=4260= 人 自身散熱造成的 冷負荷和散濕量 Q=qsnn? C LQ +qL nn? （ ） W=wnn? （ ） 式中 Q—人 自身散熱造成的 冷負荷（ W）； W—人體的散濕量（ g/h），； CLQ—人體顯熱散熱冷負荷系數(shù) qs— 成年男子顯熱散熱量（ W） n—室 內(nèi) 全部 人數(shù)； qL— 成年男子潛熱散熱量（ W）； w—不同溫度和做不同工作時成年男子產(chǎn)生的濕量（ g/h）； n? —群集系數(shù)； 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 11 每個教室在上課時的人數(shù)都差不多所以以 101 房間為例進行計算。 表 101 教室人體散熱形成的冷負荷和散濕量的計算 n 室內(nèi)全部人數(shù) n=100 LQC 人體顯熱散熱冷負荷系數(shù) 由參考資料書 3 表 121 查得 LQC = qs 成年男子顯熱散熱量（ W） 由參考資料書 3 表 122 查得室溫為 25℃ 時， qs =60W qL 成年男子潛熱散熱量（ W）； 由參考資料書 3 表 122 查得室溫為 25℃ 時， qL =74W w 不同溫度和做不同工作時成年男子產(chǎn)生的濕量（ g/h） 查得在室溫為 25℃ 時輕度活動的成年男子 w=175 n? 群集系數(shù) 由參考資料書 3 表 122 查得 n? = Q 人體散熱引起的冷負荷（ W） Q=qsnn? CLQ +qL nn? = 60100+74100=9393 W 人體的散濕量（ g/h） W=wnn? =175100=16275 照明散熱形成的冷負荷 日光燈布置在頂棚下面 （鎮(zhèn)流器 被放置在有空調(diào)的室內(nèi) ） Q=nN （ ） 式中 Q—燈具產(chǎn)熱造成的冷負荷 （ W）； N—照明燈具的電功率 （ W） n—日光燈 鎮(zhèn)流器 需要功率系數(shù)，鎮(zhèn)流器被放置在有空調(diào)的室內(nèi)，取 n=； 每 根 燈 管 的電 功 率是 18W ， 普 通 教室 用 六 根總 功 率為 :186=108W ，Q=108= 階梯教室用 12 根總功率為 :1812=216W， Q=216= 表 一南教學樓各層空調(diào)系統(tǒng)冷負荷 負荷（ W） 外墻與外界熱交換造成的冷負荷（ W） 教室內(nèi)墻與相鄰房間熱交換造成的冷負荷（ W） 外窗于外界熱交換造成的冷負荷（ W） 通過太陽照射進到房間熱量造成的冷負荷（ W） 人自身散熱造成的冷負荷（ W） 燈具產(chǎn)熱造成的冷負荷（ W） 總負荷（ W） 一層 65751 二層 56358 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 12 三到五層 3 3 3 3 657513 3 六層 65751 4 空調(diào)系統(tǒng)之間特點比較和選擇適當方案 空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則 在系統(tǒng)中管線走向的確定應首先從空調(diào)規(guī)格方面考慮，其次也要顧及環(huán)保、后期管理維護，建設時耗材的情況，從考慮建筑物是做什么用的入手、各時段的使用情況的不同、需求冷量大小的不同、建筑平面布置和立體造型不同來精準地設計空調(diào)系統(tǒng)中的管線走向 [6]。 這次我的空調(diào)系統(tǒng)中管線的走向，是根據(jù)不同管線所應具有的不同作用來確定的，規(guī)則列到下表 中，教學樓的房間都是教室，房間的功能、性質(zhì)是一致的。 表 空調(diào)系統(tǒng)管線走向的確定規(guī)范 序號 依據(jù) 劃分原則 1 負荷影響 建筑物朝向的不同管線走法就不同 房間處在建筑物的外側(cè)還是內(nèi)測管線走法也不同 根據(jù)房間熱量和濕量的比值來定房間的相似度，相似的房間使用接近的管線布置 2 用途異同 把功能、特性相似的房間歸為一個集體處理，一起安排管線走向使成為一個整體。 把使用時段接近的房間歸為一個系統(tǒng)，使用一套管線把這些房間串聯(lián)起來，可以同時給它們供冷。 3 供冷房間的分布 需要供冷的房間在整個建筑物分布情況也影響管線布置 4 建筑物 比較高的建筑在安裝管線時要考慮設備的強度，設備的強度要承受中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 13 的整體高度 得住壓力，合理布置管線，給設備減輕一些壓力。 管線橫向成系統(tǒng)還是豎向成系統(tǒng)要靈活使用，各有各的好處哪個合適用哪個。 高度較高的建筑物當中公共區(qū)域像樓梯這樣的空間可以利用起來設置成豎向管線分布與各層橫向管線系統(tǒng)結(jié)合使用，靈活的使用了建筑物的空間且合理的把管線安裝在建筑物中。 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定 空調(diào)系統(tǒng)改變空氣的狀態(tài)和給各部分空氣流提供動力使之供入房間，人們可以改造它使之與建筑物契合成一個整體，這樣空調(diào)系統(tǒng)就可以快速的對建筑物各種狀態(tài)的變化做出快速的反饋調(diào)節(jié)使建筑物處在一個良好的狀態(tài)，在達到上面的要求還要使整體成本降的最低才好 [7]。 結(jié)合本次設計一南教學樓的各個教室的情況基本一致且教室對溫度和空氣新鮮度的要求較高情況，就選定了風機盤管加新風系統(tǒng)。 風機盤管加新風系統(tǒng)改變空氣狀態(tài)的方法以下幾種 : （ a) 新風機組只要負責把新鮮空氣改變到房間內(nèi)空氣狀態(tài) （ b) 新風機組稍微加大對新鮮空氣的處理力度，所以就會承擔一部分額外的負擔。 （ c)新風機組只負責把新鮮空氣改變到房間內(nèi)空氣狀態(tài)，風機盤管工作于較濕的環(huán)境，會導致污垢細菌積累，新鮮空氣和房間的高溫高濕空氣匯集在風機盤管進行熱交換，這是此系統(tǒng)弊端但它也有它的優(yōu)勢： （ 1)安裝方便，不僅可以與集中處理的新風系統(tǒng)一塊使用，也能單獨使用； （ 2） 每個空調(diào)房間互相不影響，可以獨立調(diào)節(jié)房間溫度，而且可以根據(jù)需要隨時啟停機組 ,這樣做不僅可以減少投資，機組也會更加靈活，能耗也會相應降低； （ 3）不用設置回風管道，節(jié)省了不少建筑空間； （ 4） 機組各部分可以進行裝配，各種型號很齊全，便于各種需求的用戶選擇和安裝； （ 5）只需要設置新風機房，而且面積不要太大； （ 6） 一年中的使用時間長； 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 14 （ 7） 各房間獨立運行互相之間不會污染； （ 8）可以靈活的根據(jù)房間內(nèi)冷負荷的改變來自行調(diào)節(jié)機組負荷，在靈活性和節(jié)約能源方面具有很大優(yōu)勢。 此次設計使用風機盤管加新風系統(tǒng)為房間內(nèi)供給新鮮的空氣，新風機組只要改變新鮮空氣的狀態(tài)到室內(nèi)空氣狀態(tài)，沒有額外負擔。人們可以根據(jù)自己的需求調(diào)整該系統(tǒng)，比如人們可以提高風機盤管處入水的溫度，水管的外壁溫度跟著提高，水管外凝結(jié)水量大大減少，可以在每層安裝一臺設備送新鮮空氣進入房間內(nèi)從房間內(nèi)流出的溫度較高空氣產(chǎn)生的負荷交給風機盤管處理。 風機盤管機組的結(jié)構(gòu)和工作原理： 風機盤管的作用就是處理房間內(nèi)的空氣所以位于空調(diào)系統(tǒng)最后 位置，它是由通風機、過濾器還有用來交換熱量的裝置，根據(jù)幾何樣式的不同非為立式和臥室，風機盤管有立式和臥式兩種形式，安裝選取時考慮它們占地面積不同來做出選擇，在房間內(nèi)安裝風機盤管應把室內(nèi)空間大小考慮進去，同時為了使室內(nèi)顯得更美觀的話，風機盤管可以采取暗裝，為室內(nèi)提供冷量的系統(tǒng)就是由風機盤管和產(chǎn)生冷量的設備組成 [8]。 風機盤管的工作過程是：它的自帶風機推動房間內(nèi)的空氣和外來的新鮮空氣之間循環(huán)的動力，新鮮的空氣和室內(nèi)空氣在外力的推動下，更好的進行了混合，交換熱量也更加充分，冷的新鮮空氣帶走了室內(nèi)大量熱量，房間的溫度就會下降，制冷的效果就體現(xiàn)出來了，風機工作時時會吸附空氣中的雜質(zhì)，對風機損害很大，在風機的空氣吸入口設置過濾空氣的裝置，風機就可以更長時間的被使用，風機盤管處的換熱過程也不會受到干擾，確保了進入室內(nèi)新鮮空氣潔凈性，所以這個過濾裝置是不可缺少的。房間內(nèi)空氣中水蒸氣的含量是很高的，這些水蒸氣會在冷的風機盤管換熱器處凝 結(jié)成水經(jīng)凝水管道排出，帶走放間大量熱量，同時房間內(nèi)水蒸氣含量少人們也會感到更加舒適。 此次設計采用的風機盤管加新風系統(tǒng)由，每層的新鮮空氣的來源都由單獨設置的新風機組來供給的，把外來的新鮮空氣改變到跟室內(nèi)空氣參數(shù)相同就好了，不需要承擔多余的負荷，這樣的系統(tǒng)簡單易操控，而且風機盤管處的入水溫度可以適當?shù)奶岣咭恍?，對管道上凝結(jié)水太多的現(xiàn)象有所改善。 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 15 5 空調(diào)系統(tǒng)的選擇計算 風機盤管加新風系統(tǒng)選型計算 對于 風機盤管加新風 的 空調(diào)系統(tǒng)， 基本上所有的過程都是處理過的新風進入室內(nèi)， 此時， 新風送風參數(shù)影響著風機盤管的選定和焓濕圖的參數(shù) 。根據(jù)風機盤管加新風系統(tǒng)的特點，為 了簡化分析 ， 風機盤管擔負變動的負荷（像墻壁和房間內(nèi)冷負荷） ， 讓 新風處理機組只 擔負起 新風 自己 的負荷。因此， 一般只會把 夏季新風 的狀態(tài) 處理到 和房間內(nèi) 空氣 狀態(tài)一致的地步 [6]。 一、新風量的確定空氣處理過程如