【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ........................................................... 79 附錄 2 熱負(fù)荷計(jì)算書(shū) ............................................................................................ 86 誠(chéng)信 聲明1 前 言 空 調(diào)技術(shù)是伴隨著現(xiàn)代文明社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的。而當(dāng)人們?cè)谙硎苤照{(diào)技術(shù)給人們的生產(chǎn)與生活帶來(lái)方便和舒適時(shí)，緊接著也就在思考如何減少空調(diào)所需要銷(xiāo)耗的能量。特別是進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，以石油危機(jī)為標(biāo)志的世 界 能源危機(jī)更加促使一些發(fā)達(dá)國(guó)家在各業(yè)中研究和推廣節(jié)能技術(shù)。 水 源熱泵空調(diào)作為一項(xiàng)效果顯著的節(jié)能技術(shù)也迅速發(fā)展起來(lái)。 目前，幾乎所有的大型公共建筑都要安裝中央空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)工藝和室內(nèi)潔凈度有特殊要求的地方還必須建立潔凈室。本次設(shè)計(jì)即為上海某大酒店水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括系統(tǒng)選型的分析，空調(diào)冷熱負(fù)荷及濕負(fù)荷的計(jì)算，空氣處理過(guò)程及空氣處理設(shè)備的選擇，空調(diào)房間的氣流組織的計(jì)算，空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算以及風(fēng)道的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算；熱泵機(jī)房的設(shè)計(jì)與布置。圖紙包括空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)平面圖、空調(diào)水系統(tǒng)平面圖、制冷機(jī)房設(shè) 備管道平面圖等。本次設(shè)計(jì)本著滿(mǎn)足國(guó)家及行業(yè)有關(guān)規(guī)范、規(guī)定的要求，利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的空調(diào)技術(shù)和設(shè)備，創(chuàng)建健康舒適節(jié)能的室內(nèi)空氣品質(zhì)及環(huán)境。 2 第 1 章 設(shè)計(jì)說(shuō)明與資料 工程概況 建筑為上海某大酒店，共 6 層， 其中一層 層高 ， 其它層高為 。 一 層為備用房，無(wú)設(shè)計(jì)要求；二層為套房、餐廳等；三至四層為商務(wù)用房； 五至六層為多功能廳， 具體 參見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙 。 設(shè)計(jì)范圍 空調(diào)風(fēng)系 統(tǒng)、水系統(tǒng)（冷卻水、冷凍水、冷凝水）、通風(fēng)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)。 設(shè)計(jì) 資料 建筑資料 K＝ （ 1） 10 厚地磚。 （ 2） 25 厚水泥砂漿。 （ 3）防水層。 （ 4） 保溫 120 厚憎水珍珠巖板。 （ 5） 結(jié)構(gòu)層， 120 厚鋼筋混凝土板， 50厚擠塑保溫板。 （ 6） 20 厚水泥砂漿 。 K＝ （ II 類(lèi)） 240 厚非承重空心磚墻，兩側(cè)水泥砂漿抹面，外側(cè)貼瓷磚 1： 240 厚非承重空心磚墻，兩側(cè)水泥砂漿抹面 /涂料。 K＝ 內(nèi)墻 2： 50 厚 ASA 保溫板。 K＝ K≤ W/m2 K K≤ W/m2 K 3 120 厚鋼筋混凝土板（貼地磚） K＝ ：各層平面圖。 （層高見(jiàn)圖，窗高 米，內(nèi)門(mén)高 米，土建主梁 650mm, 次梁 550mm） 室外 設(shè)計(jì) 資料 地 點(diǎn)：上海市 地理位置： 緯度： 31176。 4′ 經(jīng)度： 121176。 45′ 查 文獻(xiàn) [1]得 其 夏季、冬季 空調(diào)室外設(shè)計(jì) 資料如下表所示 ： 表 11 室外設(shè)計(jì) 資料 夏季 干球溫度℃ 濕球溫度℃ 計(jì)算溫度℃ 平均風(fēng)速 m/s 大氣壓力 Pa 100573 冬季 干球溫度℃ 相對(duì)濕度 % 計(jì)算溫度℃ 平均風(fēng)速 m/s 大氣壓力 Pa 74 102647 室內(nèi)設(shè)計(jì) 資料 文獻(xiàn) [2] 規(guī)定設(shè)計(jì)參數(shù)范圍如下 表所示 ： 表 12 室內(nèi)設(shè)計(jì)資料范圍 溫度 相對(duì)濕度 風(fēng)速 夏季 24℃ ～ 28℃ 40%～ 65% ≤ 冬季 18℃ ～ 22℃ 40%～ 60% ≤ 根據(jù)以上規(guī)定 ，并結(jié)合地區(qū)氣候性質(zhì) 最終 確定室內(nèi)設(shè)計(jì) 資料 如表 13 所示： 表 13 室內(nèi)設(shè)計(jì) 資料 名稱(chēng) 參數(shù) 夏季 冬季 新風(fēng)量 噪 聲標(biāo)準(zhǔn) (NR) 人員密度 t φ v t φ v ℃ % m/s ℃ % m/s m3/h人 dB 人 /㎡ 客房 25 60 22 45 40 35 餐廳 25 60 22 45 20 40 多功能廳 25 60 22 45 20 40 會(huì)議室 25 60 22 45 30 40 4 第 2 章 負(fù)荷計(jì)算 冷負(fù)荷計(jì)算 冷負(fù)荷計(jì)算方法 諧波反應(yīng)法。 冷負(fù)荷計(jì)算公式 外墻或屋面?zhèn)鳠嵝纬傻挠?jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷 Qτ (W)，按下式計(jì)算： ??? ??? tKFQ （ 21） 式中 F — 計(jì)算面積， ㎡ ； ? — 計(jì)算時(shí)刻， h； ??? — 溫度波的作用時(shí)刻，即溫度波作用于外墻或屋面外側(cè)的時(shí)刻，h； ????t — 作用時(shí)刻下，通過(guò)外墻或屋面的冷負(fù)荷計(jì)算溫差，簡(jiǎn)稱(chēng)負(fù)荷溫差，℃。 注：例如對(duì)于延遲時(shí)間為 5 小時(shí)的外墻 ,在確定 16 點(diǎn)房間的傳熱冷負(fù)荷時(shí) ,應(yīng)取計(jì)算時(shí)刻 τ=16, 時(shí)間延遲為 ξ=5, 作用時(shí)刻為 ??? =165=11。這是因?yàn)橛?jì)算 16 點(diǎn)鐘外墻內(nèi)表面由于溫度波動(dòng)形成的房間冷負(fù)荷是 5 小時(shí)之前作用于外墻外表面溫度波動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果。 當(dāng)外墻或屋頂?shù)乃p系數(shù) β 時(shí)，可用日平均冷負(fù)荷 pjQ 代替各計(jì)算時(shí)刻的冷負(fù)荷 ?Q ： pjpj tKFQ ?? （ 22） 式中 pjt? — 負(fù)荷溫差的日平均值，℃。 5 通過(guò)外窗溫差傳熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷 ?Q 按下式計(jì)算： ?? ? tKFQ ?? （ 23） 式中 ?t? — 計(jì)算時(shí)刻下的負(fù)荷溫差，℃； K — 傳熱系數(shù)； ? — 窗框修正系數(shù)。 透過(guò)外窗的太陽(yáng)輻射形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷 ?Q ，應(yīng)根據(jù)不同情況分別按下列各式計(jì)算： (1) 當(dāng)外窗無(wú)任何遮陽(yáng)設(shè)施時(shí) ?? wg JFXQ ? （ 24） 式中 gX — 窗的構(gòu)造修正系數(shù) ； ?wJ — 計(jì)算時(shí)刻下，透過(guò)無(wú)遮陽(yáng)設(shè)施玻璃太陽(yáng)輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度 ,W/㎡ 。 (2) 當(dāng)外窗只有內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施時(shí) ?? nzg JXFXQ ? （ 25） 式中 zX — 內(nèi)遮陽(yáng)系數(shù) ； ?nJ — 計(jì)算時(shí)刻下，透過(guò)有內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施玻璃太陽(yáng)輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度 ,W/㎡ 。 (3) 當(dāng)外窗只有外遮陽(yáng)板時(shí) gwnw XJFFJFQ ])([ 11 ??? ??? （ 26） 式中 F1 — 窗口受到太陽(yáng)照射時(shí)的直射面積， ㎡ 。 ?wnJ — 計(jì)算時(shí)刻下，透過(guò)無(wú)遮陽(yáng)設(shè)施玻璃太陽(yáng)散射輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度， W/㎡。 (4) 當(dāng)窗口既有內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施又有外遮陽(yáng)板時(shí) zgnnn XXJFFJFQ ])([ 11 ??? ??? （ 27） 式中 nnX? — 計(jì)算時(shí)刻下，透過(guò)有內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施窗玻璃太陽(yáng)散射輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度， W/㎡ 。 6 (1) 相鄰空間通風(fēng)良好時(shí) 當(dāng)相鄰空間通風(fēng)良好時(shí)，內(nèi)墻或間層樓板由于溫差傳熱形成的冷負(fù)荷可按下式估算： )( nwp ttKFQ ?? （ 28） 式中 wpt — 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度，℃； (2) 相鄰空間有發(fā)熱量時(shí) 通過(guò)空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門(mén)等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負(fù)荷，按下式計(jì)算： )( nlswp tttKFQ ???? （ 29） 式中 Q — 穩(wěn)態(tài)冷負(fù)荷，下同， W； nt — 夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算溫度，℃； lst? — 鄰室溫升，可根據(jù)鄰室散熱強(qiáng)度采用，℃。 人體顯熱散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷 ?Q ，按下式計(jì)算： TXnqQ ?? ?? ? 1 （ 210） 式中 ? — 群體系數(shù)； n — 計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)； 1q — 一名成年男子小時(shí)顯熱散熱量， W； T — 人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時(shí)刻， h； T?? — 從人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時(shí)刻算起到計(jì)算時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間， h； TX?? — T?? 時(shí)刻人體顯熱散熱的冷負(fù)荷系數(shù)。 照明設(shè)備散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷 ?Q ，應(yīng)根據(jù)燈具的種類(lèi)和安裝情況分別按下列各式計(jì)算： 白熾燈散熱形成的冷負(fù)荷 TNXnQ ?? ?? 1 （ 211） 7 鎮(zhèn)流器在空調(diào)區(qū)之外的熒光燈 TNXnQ ?? ?? 1 （ 212） 鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)區(qū)之內(nèi)的熒光燈 TNXnQ ?? ?? （ 213） 暗 裝在空調(diào)房間吊頂玻璃罩內(nèi)的熒光燈 TNXnnQ ?? ?? 10 （ 214） 式中 N — 照明設(shè)備的安裝功率， W； n0 — 考慮玻璃反射，頂棚內(nèi)通風(fēng)情況的系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩有小孔， 利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取為 ，熒光燈罩無(wú)通風(fēng)孔時(shí)，視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取為 ； n1 — 同時(shí)使用系數(shù)，一般為 ； T — 開(kāi)燈時(shí)刻， h； T?? — 從開(kāi)燈時(shí)刻算起到計(jì)算時(shí)刻的時(shí)間， h； TX?? — T?? 時(shí)刻燈具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)。 熱設(shè)備及熱表面散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷 Qτ，按下式計(jì)算： TsXqQ ?? ?? （ 215） 式中 T — 熱源投入使用的時(shí)刻， h； T?? — 從熱源投入使用的時(shí)刻算起到計(jì)算時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間，ｈ； TX?? — T?? 時(shí)間設(shè)備、器具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)； sq — 熱源的實(shí)際散 熱量， W。 (1) 電熱工藝設(shè)備散熱量 Nnnnnqs 4321? （ 216） (2) 電動(dòng)機(jī)和工藝設(shè)備均在空調(diào)房間內(nèi)的散發(fā)量 ?/321 Nnnnqs ? （ 217） (3) 只有電動(dòng)機(jī)在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量 ?? /)1(321 ?? Nnnnq s （ 218） (4) 只有工藝設(shè) 備在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量 8 Nnnnqs 321? （ 219） 式中 N — 設(shè)備的總安裝功率， W； ? — 電動(dòng)機(jī)的效率； n1 — 同時(shí)使用系數(shù)，一般可取 ； n2 — 安裝系數(shù)，一般可取 ； n3 — 負(fù)荷系數(shù)，即小時(shí)平均實(shí)耗功率與設(shè)計(jì)最大功率之比，一般可取 左右； n4 — 通風(fēng)保溫系數(shù)； 進(jìn)行餐廳冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需要考慮食物的散熱量。食物的顯熱散熱形成的冷負(fù)荷，可按每位就餐客人 9W 考慮。 各房間逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算書(shū) 具體冷負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)附表 1。 熱負(fù)荷計(jì)算 圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量，應(yīng)包括基本耗熱量和附加耗熱量。 ?)( wn ttKFQ ?? （ 220） 式中 K — 該面圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)， W/(㎡?℃ )； F — 該面圍護(hù)物的散熱面積，㎡； nt — 室內(nèi)空氣計(jì)算溫度，℃； wt — 室外供暖計(jì)算溫度，℃； ? — 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。 量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量，應(yīng)按其占基本耗熱量的百分率確定。各項(xiàng)附加（或修正）百分率，宜按下列規(guī)定的數(shù)值選用： 9 （ 1） 朝向修正率 北、東北、西北朝向： 0 西南、東南朝向： 15%～ 10% 東、西朝向： 5% 南向： 25%～ 15% （ 2） 風(fēng)力附加 在文獻(xiàn) [3]中明確規(guī)定：建筑在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高的建筑物，垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷附加率為 5%～10%。 冷風(fēng)滲透耗 熱量 在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外冷空氣通過(guò)門(mén)、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后溢出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，成為冷風(fēng)滲透耗熱量。 縫隙法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量 冷風(fēng)滲透量 lnLV? （ 221） 式中 L — 每米門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量， m3/h?m。 l — 門(mén)窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度， m； n