北京市某建筑空調(diào)冷負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算過程.doc

1.2室內(nèi)外設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)本工程的室外設(shè)計(jì)參數(shù)見表1-1。表11 室外氣象參數(shù)表（北京市） 室外氣象參數(shù) 夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度332C空調(diào)計(jì)算日均溫度286 C空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度264 C通風(fēng)室外計(jì)算干球溫度300 C空調(diào)室外計(jì)算相對濕度64%室外大氣壓力9986kPa在設(shè)計(jì)計(jì)算中使用上表中的空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為計(jì)算溫度，在計(jì)算中使用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖表的查詢。本工程的室內(nèi)主要房間的設(shè)計(jì)參數(shù)見表12。表12 主要房間室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)房間類型夏季新風(fēng)量溫度（C）濕度（m/h人）文 印266030信訪接待266050辦公室266030活動室266040部長室266040從表中可知，各主要房間的溫濕度相同，只有新風(fēng)量是由于每個房間的功能不同而不同。2.1冷負(fù)荷計(jì)算2.1.1首層文?。?32室）2.1.1.1西外墻瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷外墻和屋頂瞬變傳熱形成的逐時冷負(fù)荷可按照下列公式計(jì)算：LQ1=FK（tl,ntn） （W） （式2-1）式中：F外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積，（）；K外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，（W/ K），可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程的表16（a）或表16（b）查到；tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，（）；tl,n外墻和屋頂?shù)睦湄?fù)荷計(jì)算溫度的逐時值，（），可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程的表17（a）表17（g）查到。其中：根據(jù)建筑圖計(jì)算外墻面積F：F=9.93.51.823=23.85（）；查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表16（a）得此外墻為型，其傳熱系數(shù)K=1.19（W/ K）；查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表17（b）得此外墻冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時值tl,n。據(jù)此計(jì)算，可得到西外墻瞬變傳熱形成的逐時冷負(fù)荷，將查得的結(jié)果和計(jì)算的結(jié)果綜合列入下表2-1中。表2-1 南外墻瞬變傳熱冷負(fù)荷表時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tl,n34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9tn26tl,ntn8.68.27.97.57.26.96.86.97.17.47.9F23.85K1.19LQ1244.1232.7224.2212.9204.3195.8193195.8201.5210224.2由上表可知，南外墻的最大冷負(fù)荷為244.1 W，出現(xiàn)在8:00。2.1.1.2南外窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷玻璃窗瞬變傳熱形成的逐時冷負(fù)荷按照下面的公式計(jì)算：LQ2=FK（tltn） （W） （式2-2）式中：F外玻璃窗面積，（）K玻璃窗的傳熱系數(shù)，（W/ K）,可根據(jù)室內(nèi)、外表面換熱系數(shù)由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表111（a）或表111（b）查得，表111（a）及表111（b）中的數(shù)值，應(yīng)根據(jù)窗框的結(jié)構(gòu)形式，按表112加以修正； tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，（）；tl玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時值，（）,可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表113查到。其中：根據(jù)建筑圖計(jì)算外窗面積：F=1.823=10.8（）；玻璃窗內(nèi)表面換熱系數(shù)an=8.7（W/ K），外表面換熱系數(shù)aw=20.2（W/ K）。查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表111（a）得：單層玻璃窗的傳熱系數(shù)K=6.09（W/ K）。根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表112查得：玻璃窗傳熱系數(shù)修正值為1.0。根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表113查得：玻璃窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時值tl。據(jù)此計(jì)算，可得到玻璃窗瞬變傳熱形成的逐時冷負(fù)荷，將查得的結(jié)果和計(jì)算結(jié)果列入下表2-2中。表2-2 南外窗瞬變傳熱冷負(fù)荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tl26.927.929.029.930.831.531.932.232.232.031.6tn26tltn0.91.933.94.85.55.96.26.26.05.6F10.8K6.09LQ259.2125197.3256.5315.7361.7388.1407.8407.8394.6368.3由上表可知，南外墻的最大冷負(fù)荷為407.8 W，出現(xiàn)在15:00和16:00。2.1.1.3透過南外窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱引起的冷負(fù)荷透過外窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負(fù)荷計(jì)算公式：LQ3=FCzDj，maxCLQ （W） （式2-3）式中：F玻璃窗的凈面積，（），是窗口面積乘以有效面積系數(shù)Ca。Ca可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表115查得；Cz玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)， Cz=CsCn，Cs和Cn可分別由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表116和117查得；Dj，max日射得熱因數(shù)的最大值，（W/ ），可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表118查得；CLQ冷負(fù)荷系數(shù)，可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表119（a）表119（d）查得。表中是以北緯27.5劃線將全國分成南北兩區(qū)的。其中：根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表115查得單層鋼窗有效面積系數(shù)Ca=0.85窗的有效面積F=10.80.85=9.18（）；根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表116查得遮擋系數(shù)Cs=1。根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表117查得遮陽系數(shù)Cn=0.6。由上述公式Cz=CsCn計(jì)算得綜合遮陽系數(shù)Cz=10.6=0.6。北京地區(qū)的緯度為北緯3948，查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表118得北京地區(qū)北向日射得熱因數(shù)最大值，Dj，max=260 W/ 。根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表119（b）查得該區(qū)有內(nèi)遮陽的玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù)逐時值CLQ。據(jù)此計(jì)算，可得到透過外窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負(fù)荷，將查得的結(jié)果和計(jì)算結(jié)果列入表2-3中。表2-3 南外窗瞬變傳熱冷負(fù)荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0. 260.40.580.720.840.80.620.450.320.240.16Dj，max260Cz0.6F9.18LQ3372.3572.8830.61031.11202.91145.7887.9644.4458.3343.7229.1由上表2-3可知，透過外窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的最大冷負(fù)荷為1202.9 W，出現(xiàn)在12:00。2.1.1.4北內(nèi)墻的瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷內(nèi)墻、樓板等室內(nèi)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成的逐時冷負(fù)荷計(jì)算公式：LQ4=FK（tlstn） （W） （式2-4）式中：F內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積，（）；K內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，（W/ K），可由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表16（a）或表16（b）查到；tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，（）；tls相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度，（），用下式計(jì)算：tls = tP + tls （） （式2-5）式中：tP夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度，（）；tls相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度與夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度的差值。其中：查取北京地區(qū)夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度tP=28.6。根據(jù)說明選取相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度與夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度的差值tls=2。由上述公式2-5計(jì)算得 tls =30.6又根據(jù)建筑圖計(jì)算內(nèi)墻面積：F=9.93.52=32.65（）；查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表16（a）得：此內(nèi)墻為型，其傳熱系數(shù)K=0.7（W/ K）所以，由公式（2-4）計(jì)算的結(jié)果為：LQ4=32.650.7（30.626）=105.1（W）2.1.1.5人體散熱形成的冷負(fù)荷人體散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算公式：LQ5= qsnnCLQ + qLnn（W） （式2-6）式中：CLQ人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表121查得；qs成年男子顯熱散熱量，（W），由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表122查得；n室內(nèi)全部人數(shù)；qL成年男子潛熱散熱量，（W），由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表122查得；n群集系數(shù)，由中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表123查得。其中：文印為極輕勞動，根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表122查得室溫為26時，每人散發(fā)的顯熱和潛熱量分別為60W和74W。根據(jù)中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表123查得：群集系數(shù)n=0.93。根據(jù)室內(nèi)人員由上午8時至晚上18時共停留11個小時，查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表121得人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)逐時值CLQ，見表1.4。查全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施暖通空調(diào)動力分冊P11頁表1.3.22得：一般辦公室室內(nèi)人數(shù)為0.10.23人/，所以人數(shù)n =0.2（5.79.9）=11人。據(jù)此計(jì)算，可得到人體散熱形成的逐時冷負(fù)荷，將查得的結(jié)果和計(jì)算結(jié)果列入表2-4中。表2-4 人體散熱形成的瞬變傳熱冷負(fù)荷時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.860.880.890.910.920.450.360.300.250.210.19qs60qL74n11n0.93LQ5128512971303131613221033978941910886874由上表2-4可知，人體散熱形成的最大冷負(fù)荷為1322 W，出現(xiàn)在12:00。2.1.1.6照明散熱引起的冷負(fù)荷查全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施暖通空調(diào)動力分冊，辦公室的照明負(fù)荷為1823 W/ ，這里取照明負(fù)荷為20 W/ 。所以，整個房間照明散熱引起的冷負(fù)荷就用單位面積的照明負(fù)荷值與房間面積相乘，計(jì)算結(jié)果為：LQ6=20（5.79.9）=1128.6（W）2.1.1.7設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算公式：LQ7= n1n2n3N（1）/（W） （式2-7）式中：n1安裝系數(shù)，通常取n1=0.70.9；n2負(fù)荷系數(shù)，由于計(jì)算的設(shè)備是計(jì)算機(jī)，所以取1.0；n3同時使用系數(shù)，通常取n3=0.50.8；N電動設(shè)備的安裝功率，一臺計(jì)算機(jī)的功率大約為300 W，由在人體散熱形成的冷負(fù)荷時人數(shù)計(jì)算結(jié)果為11人，按人手一臺計(jì)算為N=30011=3300（W）；電機(jī)效率，查中央空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程表126得=63%。所以，由公式（2-7）計(jì)算設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷的結(jié)果為：LQ7=0.81.00.53300（10.63）/0.63=775.2（W）2.1.1.8文印室的空調(diào)冷負(fù)荷匯總將上述計(jì)算的各項(xiàng)冷負(fù)荷結(jié)果匯總，具體如下表2-5所示。表2-5 文印室空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷Q 單位：W時間8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00LQ1244.1232.7224.2212.9204.3195.8193195.8201.5210224.2LQ259.2125197.3256.5315.7361.7388.1407.8407.8394.6368.3LQ3372.3572.8830.61031.11202.91145.7887.9644.4458.3343.7229.1LQ4105.1LQ5128512971303131613221033978941910886874LQ61128.6LQ7775.2Q39704236456448255054474544564198398738433705從表2-5中可以得到，文印室的最大冷負(fù)荷出現(xiàn)在12：00，其值為5054 W。文印的每平米最大冷負(fù)荷為：5054（5.79.9）=89.6（W/ ）2.1.1.9新風(fēng)冷負(fù)荷一般情況下，空調(diào)房間送入的空氣是由新風(fēng)和回風(fēng)組成的。由于也需要進(jìn)行熱濕處理，所以在房間的冷負(fù)荷計(jì)算中還要進(jìn)行新風(fēng)冷負(fù)荷的計(jì)算。圖2-1 新風(fēng)直入式焓濕圖N室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn) W室外狀態(tài)點(diǎn) L新風(fēng)露點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn) L（M）機(jī)器露點(diǎn) C室內(nèi)混合狀態(tài)點(diǎn) tw、tn室內(nèi)、外溫度 tw,s、tn,s室內(nèi)、外露點(diǎn)溫度圖2-1是整個風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的空氣處理過程的焓濕圖，在現(xiàn)在的新風(fēng)冷負(fù)荷計(jì)算中只用到了從W點(diǎn)由新風(fēng)箱處理到L點(diǎn)的過程圖。新風(fēng)冷負(fù)荷計(jì)算公式：CLW = 1.2LW（hW - hN） （式2-8）式中：LW新風(fēng)量，