2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  畢業(yè)設計題目:邯鄲某礦工業(yè)廣場辦公樓中央空調(diào)與礦井排水熱泵制冷系統(tǒng)設計</p><p>  畢業(yè)設計專題題目:水源熱泵在礦區(qū)余廢熱回收中的應用</p><p>  畢業(yè)設計主要內(nèi)容和要求:</p><p><b>  設計對象和主題:</b></p><p>  畢業(yè)設計是以某煤礦工業(yè)廣場綜合辦公大

2、樓為背景進行的中央空調(diào)系統(tǒng)設計,并針對礦區(qū)生產(chǎn)特點,充分利用礦區(qū)余熱廢熱,進行余熱廢熱回收熱泵制冷站設計。該辦公大樓是一座綜合性辦公建筑,其主體建筑為地上十層,為混凝土框架結構。各層建筑功能如下:地上1~3層為各類辦公室均為開敞式辦公區(qū)、會議室、檔案庫、餐廳等用房,4~7層為總工、各科室長及部長辦公室、本部門小會議室等用房。8~10層為總工、各科室長及部長值班宿舍及接待客房等用房。平面布置詳見建筑圖,辦公室位置見工業(yè)廣場布置圖。熱泵制冷

3、站用于冬季的建筑采暖、井口加熱和洗浴用熱,也用于夏季建筑空調(diào)制冷和洗浴用熱,辦公樓冷熱負荷需要計算得出,井口加熱負荷、洗浴用熱量需要調(diào)研獲取,余熱廢熱量、礦井排水量及水質等資料需要現(xiàn)場測量和調(diào)研得出,并需要給出調(diào)研報告。</p><p>  畢業(yè)設計主要任務是:綜合運用所學的專業(yè)知識,參照相關的專業(yè)設計手冊,按照與暖通空調(diào)有關的節(jié)能、環(huán)保規(guī)范和標準進行本大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)設計。設計的空調(diào)系統(tǒng)原理正確、方案合理,應

4、能夠滿足各類房間對室內(nèi)溫濕度的環(huán)境要求,具有一定的節(jié)能性。</p><p>  一、畢業(yè)設計的主要內(nèi)容:</p><p>  空調(diào)系統(tǒng)冷、熱、濕負荷計算:包括圍護結構、人員、照明、設備、新風負荷和濕負荷的計算;</p><p>  空調(diào)系統(tǒng)方案設計:選擇空調(diào)系統(tǒng)及冷水機組形式,并進行多方案的技術經(jīng)濟比較,方案確定中應對投資和運行費用進行綜合考慮;</p>

5、<p>  空調(diào)末端設備的選擇計算:送風口及末端設備的選擇及布置,新風系統(tǒng)設計應合理;</p><p>  管道系統(tǒng)設計計算及布置:冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、風系統(tǒng)等;</p><p>  空調(diào)機房設備選擇計算:空調(diào)機組及制冷機組的設備選擇計算;</p><p>  空調(diào)機房的設計與布置:機房平面布置設計、機房層各類管道、設備的布置等;</p>

6、;<p>  地下車庫通風設計:包括風管、風口布置、通風機房布置等;</p><p>  繪制設計施工圖及編制設計說明書;</p><p>  專題論文《水源熱泵在礦區(qū)余廢熱回收中的應用》的撰寫;</p><p>  翻譯1篇與畢業(yè)設計或專題論文內(nèi)容相關的外文參考文獻。</p><p>  二、畢業(yè)設計的要求:</p>

7、;<p>  空調(diào)系統(tǒng)應嚴格按國家規(guī)范及標準進行設計,空調(diào)系統(tǒng)應能夠滿足各類房間對室內(nèi)溫濕度的環(huán)境要求;</p><p>  設計施工圖應按建筑制圖和暖通空調(diào)制圖標準繪制,包括有圖紙目錄、設計施工說明、主要設備材料表、平面圖、系統(tǒng)圖、機房平面圖、剖面圖、工藝流程圖等一套完整圖紙;</p><p>  畢業(yè)設計階段,閱讀與參考相關文獻資料與設計手冊資料應不少于20部(篇);&l

8、t;/p><p>  專題論文的撰寫,應閱讀20篇以上的參考文獻,論文字數(shù)不得少于3000字,應有中英文的題目、摘要和關鍵詞;</p><p>  5、外文參考文獻的翻譯,中文應該準確、完整、通順,無錯字、別字、白字,字數(shù)不少于3000千字,并且附原文;</p><p>  編制設計說明書應詳細論述設計步驟、設計計算過程、設計理論與方法;應按本校畢業(yè)設計編制要求的順序、

9、格式進行裝訂成冊。</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  本工程為邯鄲市某礦工業(yè)礦區(qū)辦公大樓,該建筑是一座綜合性辦公建筑,其主體建筑為地上十層,建筑總高度為38.97m,為混凝土框架結構。各層建筑功能如下:地上1~3層為各類辦公室均為開敞式辦公區(qū)、會議室、檔案庫、餐廳等用房;4~7層為總工、各科室長及部長辦公室、本部門小會議室等用房;8~1

10、0層為總工、各科室長及部長值班宿舍及接待客房等用房。</p><p>  本工程建筑面積15146m2,使用空調(diào)系統(tǒng)的總建筑面積為11746 m2,夏季設計冷負荷821kW;冬季設計熱負荷763kW。本設計采用一臺螺桿式熱泵機組夏季供冷,冬季供熱。本設計采用一臺螺桿式熱泵機組,夏季供冷,冬季供熱。</p><p>  通過不同的空調(diào)方案比較,本設計1~3層大空間房間分別采用獨立的全空氣系統(tǒng)

11、,適合獨立控制和管理;7~10層普通房間采用風機盤管加新風系統(tǒng),便于獨立控制,符合節(jié)能要求。</p><p>  本設計最大的優(yōu)點是結合了建筑本身所在位置的環(huán)境特點,該綜合辦公樓屬于邯鄲某礦工業(yè)廣場的一棟建筑??梢猿浞职l(fā)揮礦區(qū)低能源的優(yōu)勢特點,變廢為寶,可以從大量的礦井排水提取低溫熱量,提供給建筑采暖和礦井井口保溫防凍使用,節(jié)約了能源,而且避免了對地層和環(huán)境造成不良影響。</p><p>

12、  關鍵詞:辦公中央空調(diào);水源熱泵;礦井排水;節(jié)能減排</p><p><b>  ABSTRACT</b></p><p>  This work for a mining industry in Handan mine area office building, the building is a comprehensive office building, th

13、e main building is ten floors on the ground, total building height of 38.97m, for the concrete frame structure. The building functions as follows: 1~3 floors on the ground for all types of offices are open offices, confe

14、rence rooms, archives and restaurants with rooms; 4~7 layer of long in all departments and minister offices, small meeting rooms with the room of the Department</p><p>  The engineering construction area of

15、15146m2, using the air conditioning system has a total area of 11746 m2, 821kW design cooling in summer; design heating load in winter 763kW. This design uses a screw-type heat pump in summer cooling, heating in winter.

16、This design uses a screw-type heat pump units, cooling in summer, heat in winter. </p><p>  Through the comparison of different air conditioning schemes, the design 1~3 large space room air system with indep

17、endent, suitable for independent control and management; 7~10 ordinary room fan-coil plus fresh air system for independent control, in line with energy-saving requirements. Greatest is a bit of this design is combining t

18、he character of the building itself where the environment, the Office building belonging to Handan mine industry square building. Can give full play to the advantag</p><p>  Keywords: Office central air con

19、ditioning; water source heat pump; mine drainage; energy saving and emission reduction</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  1 工程概況1</b></p><p><b>  2 設計

20、范圍1</b></p><p><b>  3 設計依據(jù)1</b></p><p>  3.1 設計規(guī)范1</p><p><b>  3.2氣象參數(shù)1</b></p><p>  3.2.1室外氣象參數(shù)1</p><p>  3.2.2室內(nèi)設計參數(shù)2

21、</p><p>  3.2.3水質監(jiān)測參數(shù)2</p><p><b>  3.3土建資料2</b></p><p>  3.3.1建筑概況2</p><p>  3.3.2墻體結構2</p><p>  3.3.3屋面結構3</p><p>  3.3.4樓板結

22、構3</p><p>  3.3.5窗戶結構3</p><p>  3.3.6朝向修正率3</p><p>  4 空調(diào)設計方案的比較確定3</p><p>  5 空調(diào)負荷計算5</p><p>  5.1 1~4層負荷計算(集中空調(diào)系統(tǒng))5</p><p>  5.1.1南外墻逐

23、時傳熱形成的冷負荷5</p><p>  5.1.2南外玻璃幕墻逐時傳熱形成的冷負荷6</p><p>  5.1.3透過玻璃幕墻的日射得熱引起的冷負荷的計算方法7</p><p>  5.1.4內(nèi)圍護結構冷負荷7</p><p>  5.1.5人體散熱形成的冷負荷8</p><p>  5.1.6照明散熱形

24、成的冷負荷8</p><p>  5.1.7辦公及電氣設備的冷負荷9</p><p>  5.1.8各項負荷匯總9</p><p>  5.1.9濕負荷的計算10</p><p>  5.1.10新風負荷的計算10</p><p>  5.2 3~7層負荷計算(風機盤管+新風系統(tǒng))11</p>

25、<p>  5.2.1東外墻逐時傳熱形成的冷負荷11</p><p>  5.2.2東外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷11</p><p>  5.2.3透過東外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷的計算方法12</p><p>  5.2.4北外墻逐時傳熱形成的冷負荷13</p><p>  5.2.5北外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷

26、13</p><p>  5.2.6透過北外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷的計算方法14</p><p>  5.2.7內(nèi)圍護結構冷負荷14</p><p>  5.2.8人體散熱形成的冷負荷15</p><p>  5.2.9照明散熱形成的冷負荷15</p><p>  5.2.10辦公及電氣設備的冷負荷1

27、6</p><p>  5.2.11各項冷負荷匯總16</p><p>  5.2.12濕負荷的計算17</p><p>  5.2.13新風負荷的計算17</p><p>  6 空調(diào)系統(tǒng)選型19</p><p>  6.1系統(tǒng)的分區(qū)19</p><p>  6.2送風參數(shù)和送風量的

28、確定19</p><p>  6.2.1 室內(nèi)熱濕比19</p><p>  6.2.2送風參數(shù)19</p><p>  6.2.3送風量19</p><p>  6.2.4空氣熱除濕處理過程20</p><p>  6.2.5 B403房間已知條件20</p><p>  6.2.

29、6 室內(nèi)熱濕比計算21</p><p>  6.2.7 送風參數(shù)確定21</p><p>  6.2.8 送風量21</p><p>  6.2.9室內(nèi)空氣處理狀態(tài)點F的確定21</p><p>  6.2.10空氣熱濕比處理過程21</p><p>  6.3新風處理狀態(tài)及送風方式的確定23</p&

30、gt;<p>  6.3.1新風狀態(tài)點的確定23</p><p>  6.3.2新風送風方式23</p><p>  6.4空調(diào)器選型設計24</p><p>  6.4.1吊頂式空調(diào)器選型24</p><p>  6.4.2風機盤管的選型24</p><p>  6.4.3新風機組選型25&

31、lt;/p><p>  7 空調(diào)風系統(tǒng)設計26</p><p>  7.1 室內(nèi)氣流組織設計26</p><p>  7.1 .1 1~3層室內(nèi)散流器的設計27</p><p>  7.1.2 側送風氣流組織基本要求與計算公式28</p><p>  7.1.3 側送風氣流組織設計計算29</p>

32、<p>  7.2 送風管路設計31</p><p>  7.2.1風管設計的基本內(nèi)容31</p><p>  7.2.2風管設計的注意事項31</p><p>  7.2.3風管計算的方法和步驟31</p><p>  7.2.4風管沿程阻力和局部阻力計算32</p><p>  7.2.5風管水

33、力計算舉例33</p><p>  8 空調(diào)水系統(tǒng)的設計34</p><p>  8.1空調(diào)水系統(tǒng)劃分原則34</p><p>  8.2空調(diào)水系統(tǒng)的形式34</p><p>  8.3空調(diào)水系統(tǒng)設計原則35</p><p>  8.4空調(diào)水系統(tǒng)方案的確定36</p><p>  8

34、.5水力計算的步驟36</p><p>  8.6水力計算過程36</p><p>  8.6.1流量計算36</p><p>  8.6.2管徑的確定36</p><p>  8.6.3沿程阻力計算37</p><p>  8.6.4局部阻力計算37</p><p>  8.6.5

35、.系統(tǒng)總阻力計算37</p><p>  8.7水力計算舉例37</p><p>  8.7.1全空氣系統(tǒng)水力計算37</p><p>  8.7.2風機盤管加新風系統(tǒng)水力計算39</p><p>  8.8空調(diào)冷凝水系統(tǒng)設計39</p><p>  9 制冷機房及其設備選型計算41</p>

36、<p>  9.1制冷機房的設計41</p><p>  9.1.1制冷機房的基本要求41</p><p>  9.1.2制冷機房的設備布置41</p><p>  9.2 熱泵機組選型42</p><p>  9.2.1制冷機房的總負荷42</p><p>  9.2.2熱泵機組的型號和臺數(shù)42

37、</p><p>  9.3冷卻水系統(tǒng)設計42</p><p>  9.3.1冷卻水系統(tǒng)形式43</p><p>  9.3.2冷卻水系統(tǒng)水力計算43</p><p>  9.3.3冷卻塔選型43</p><p>  9.3.4冷卻水泵選型44</p><p>  9.4冷熱水泵設計

38、44</p><p>  9.4.1冷熱水泵的流量44</p><p>  9.4.2冷熱水泵的揚程44</p><p>  9.4.3冷熱水泵選型45</p><p>  9.4.4熱回收水泵選型45</p><p>  9.4.5 一次源水泵選型45</p><p>  9.4.5

39、 二次源水泵選型46</p><p>  9.5分、集水器選型設計46</p><p>  9.6補水定壓系統(tǒng)設計46</p><p>  9.7板式換熱器的選型47</p><p>  9.8容積式換熱器的選型48</p><p>  9.9自動反沖洗排污過濾器選型48</p><p&

40、gt;  9.10軟水器的選型49</p><p>  9.11軟水箱的選型49</p><p>  10 管路系統(tǒng)的保溫防腐及消聲隔振49</p><p>  10.1管路系統(tǒng)的保溫49</p><p>  10.1.1保溫的目的49</p><p>  10.1.2保溫的結構49</p>

41、<p>  10.1.3保溫的材料49</p><p>  10.1.4保溫層的厚度49</p><p>  10.2管道的防腐50</p><p>  10.3管路系統(tǒng)的消聲50</p><p>  10.4空調(diào)系統(tǒng)的隔振51</p><p><b>  附錄53</b>

42、</p><p>  附錄1 負荷計算表53</p><p>  附錄2 風管水利計算表58</p><p>  附錄3水管水利計算表62</p><p><b>  專題論文67</b></p><p><b>  1 英文原文74</b></p>

43、<p><b>  2 中文譯文78</b></p><p><b>  致 謝87</b></p><p><b>  1 工程概況</b></p><p>  本工程為邯鄲市某礦工業(yè)礦區(qū)辦公大樓,該建筑是一座綜合性辦公建筑,其主體建筑為地上十層,建筑總高度為38.97m,為混凝土框

44、架結構。各層建筑功能如下:地上1~3層為各類辦公室均為開敞式辦公區(qū)、會議室、檔案庫、餐廳等用房;4~7層為總工、各科室長及部長辦公室、本部門小會議室等用房;8~10層為總工、各科室長及部長值班宿舍及接待客房等用房。本工程建筑面積15146m2,使用空調(diào)系統(tǒng)的總建筑面積為11746 m2,夏季設計冷負荷821kW;冬季設計熱負荷763kW。本設計采用一臺螺桿式熱泵機組夏季供冷,冬季供熱。</p><p><b

45、>  2 設計范圍</b></p><p>  本工程的設計范圍包括水源熱泵系統(tǒng)設計;空調(diào)機房的設計;主副井井口保溫防凍的設計;洗浴熱水的設計;辦公樓等建筑物采暖空調(diào)設計。</p><p><b>  3 設計依據(jù)</b></p><p><b>  3.1 設計規(guī)范</b></p><

46、;p><b>  設計主要依據(jù):</b></p><p>  1.《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2003)</p><p>  2.《使用暖通空調(diào)手冊》(中國建筑工業(yè)出版社,陸耀慶版)</p><p>  3.《空氣調(diào)節(jié)設計手冊》(中國電子工程設計院 主編)</p><p>  4.《公共建筑節(jié)能

47、設計標準》(GB50189-2005)</p><p>  5.《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB50045-95,2005年版)</p><p>  6.《全國民用建筑設計技術措施暖通動力》(2009版)</p><p>  7.《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》(GB50215-2005)</p><p>  8.《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》(GB

48、50366-2005)</p><p><b>  3.2氣象參數(shù)</b></p><p>  3.2.1室外氣象參數(shù)</p><p>  河北省邯鄲市: 北緯36°37′ 東經(jīng)114°28′</p><p><b>  夏季:</b></p>

49、;<p>  大氣壓: 99723Pa 室外計算相對濕度: 58%</p><p>  室外計算干球溫度: 35.4℃ 室外計算濕球溫度: 27.7℃</p><p>  室外日平均干球溫度: 30.5℃ 室外平均風速: 2.5m/s</p>

50、<p><b>  冬季:</b></p><p>  大氣壓: 102243Pa 室外計算相對濕度: 57%</p><p>  室外計算干球溫度: -3.9℃ 室外計算濕球溫度: -6.2℃ </p><p>  通風室外計算溫度: -4.0℃

51、 室外平均風速: 2.1m/s</p><p>  3.2.2室內(nèi)設計參數(shù)</p><p>  室內(nèi)設計參數(shù)見表3.1 </p><p>  表3.1 室內(nèi)設計參數(shù)</p><p>  3.2.3水質監(jiān)測參數(shù) </p><p> ?。?)據(jù)2007年5月17日監(jiān)測礦井水質數(shù)據(jù)如下:&

52、lt;/p><p>  懸浮物:27mg/l</p><p>  礦化度:5.62×103mg/l</p><p>  氯離子:577.7mg/l</p><p><b>  PH值:7.70</b></p><p>  (2)據(jù)2005年7月10日監(jiān)測礦井水質數(shù)據(jù)如下:</p>

53、<p>  礦化度:5.63×103mg/l</p><p>  氯離子:1791.8mg/l</p><p><b>  PH值:8.20</b></p><p><b>  3.3土建資料</b></p><p><b>  3.3.1建筑概況</b>

54、;</p><p>  建筑面積:15146m2 空調(diào)面積:11746m2</p><p>  1~3層層高:5.5m; 4~10層層高:3.5m。</p><p><b>  3.3.2墻體結構</b></p><p>  外墻:外墻由抹面膠漿,聚苯板,頁巖空心磚墻,水泥砂

55、漿組成,厚度240mm,屬Ⅱ型墻 綜合傳熱系數(shù)K=0.87W/(m2·℃)。</p><p>  內(nèi)墻:內(nèi)墻壁厚240mm,K=1.8 W/(m2·℃ )。</p><p>  玻璃門及幕墻:K=1.6 W/(m2·℃)。</p><p><b>  3.3.3屋面結構</b></p><p&

56、gt;  保溫材料:水泥膨脹珍珠巖;</p><p>  自上而下:防水層加小豆石+水泥沙漿找平層+保溫層+隔氣層+承重層+內(nèi)粉刷。</p><p><b>  3.3.4樓板結構</b></p><p>  自上而下:面層+鋼筋混凝土樓板+粉刷。</p><p><b>  3.3.5窗戶結構</b&g

57、t;</p><p>  外窗為單層窗,3mm厚普通玻璃,金屬框,80%玻璃,淺色簾,窗高2000mm,K=2.8 W/(m2·℃)。</p><p>  3.3.6朝向修正率</p><p>  北朝向: 10%;</p><p>  東、西朝向: -5%;</p>

58、<p>  東南朝向: -10%;</p><p>  南向: -20%。</p><p>  4 空調(diào)設計方案的比較確定</p><p>  空調(diào)系統(tǒng)按空氣處理設備的設置情況分類,可分為三類:1、集中式空調(diào)系統(tǒng);2、半集中式空調(diào)系統(tǒng);3、分散式空調(diào)系統(tǒng)。三種空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點及其應用形式如表4.1。

59、</p><p>  根據(jù)表4.1的比較分析,針對該設計項目進行方案確定: </p><p>  開間辦公室的空間大、占地廣的特點,大會議室使用比較獨立,屬于集中控制管理區(qū)域,應選擇集中式空調(diào)系統(tǒng);而其他的辦公室以及客房相對獨立,人員數(shù)量及使用時間不固定,為了便于獨立調(diào)節(jié)各房間溫濕度和隨時開關空調(diào),應選擇半集中式空調(diào)系統(tǒng)。 </p><p>  表 4.1 幾種空

60、調(diào)形式的比較</p><p>  集中式空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)回風情況不同又分為以下三類:全新風系統(tǒng),一次回風系統(tǒng),一、二次回風系統(tǒng)。無論冬季或夏季利用回風均可節(jié)約能源,當室內(nèi)負荷較小時,夏季使用二次回風可節(jié)約能量,對噴水系統(tǒng)全年均可節(jié)約能量。各種系統(tǒng)的使用功能如表4.2。 </p><p>  通過表4.2中的三種系統(tǒng)的比較和分析可知,從建筑節(jié)能的角度考慮,本工程不宜采用全新風系統(tǒng)。而開間辦公室的

61、冷負荷變化較小,允許有一定的溫濕度波動,故開間辦公室宜采用一次回風系統(tǒng)。</p><p>  表4.2 集中空調(diào)系統(tǒng)的分類與比較</p><p>  半集中式空調(diào)系統(tǒng)包括以下兩種:風機盤管(FC)系統(tǒng)和誘導器系統(tǒng)。各系統(tǒng)優(yōu)缺點如表4.3。</p><p>  表4.3 半集中空調(diào)系統(tǒng)的分類與比較</p><p>  綜上所述,本工程空調(diào)系

62、統(tǒng)方案確定如下:</p><p>  1層開間辦公室和大廳屬于大空間,為了方便統(tǒng)一管理,可以使用全空氣系統(tǒng);而兩者在使用功能上有著明顯的區(qū)別,所以最好采用兩套系統(tǒng),分別控制。東西兩側的總工辦公室為了便于獨立控制和管理可以采用風機盤管加新風系統(tǒng),兩側辦公室距離相差太大,使用一套空調(diào)系統(tǒng)會造成新風管太長,考慮施工不方便,造價等因素,所以本設計采用東西兩側的總工辦公室分別采用兩套風機盤管加新風系統(tǒng)。</p>

63、<p>  2層餐廳和職工休息餐廳屬于大空間,可以使用全空氣系統(tǒng),而兩者在使用時間上略微有些差別,需要的送風量都較大,最好分開設置,餐廳和職工休息餐廳分別設置兩套全空氣系統(tǒng)。東側的總工辦公室屬于小型房間,使用時間不一,為了方便獨立控制和管理,采用風機盤管加新風系統(tǒng)。西側的兩個小會議室在使用時間不確定性更大,采用一套風機盤管加新風系統(tǒng),方便隨時開關控制。</p><p>  3層開間辦公室、大會議室、

64、辦公室、總工辦公室使用功能均不一致,適合分成不同系統(tǒng)中,分別獨立控制。由于建筑本身的設計限制,以上四個房間均采用全空氣系統(tǒng),每個房間獨立設置,獨立管理和控制。最西側的小型會議室面積較小,考慮到造價因素,采用全空氣系統(tǒng)和風機盤管加新風系統(tǒng)均不經(jīng)濟,而且使用時間不為經(jīng)常,所以本房間值設置一個卡式風機盤管。新風靠門窗滲透補充。</p><p>  4~7層為小型辦公室,適合采用風機盤管加新風系統(tǒng),便于獨立調(diào)節(jié)和控制。&

65、lt;/p><p>  8~10層為客房,適合采用風機盤管加新風系統(tǒng),便于獨立調(diào)節(jié)和控制。</p><p><b>  5 空調(diào)負荷計算</b></p><p>  5.1 1~4層負荷計算(集中空調(diào)系統(tǒng))</p><p>  以一層開間辦公室為例進行負荷計算。</p><p>  5.1.1南外墻逐

66、時傳熱形成的冷負荷</p><p>  在日射和室外氣溫綜合作用下,南外墻的逐時冷負荷按下式計算:</p><p>  Qc(τ)=A·K·((tc(τ) +△td) kɑ·kρ - tR) (5.1)</p><p>  式中, Qc(τ) —外墻的逐時冷負荷, W;</p>&l

67、t;p>  A —外墻的面積, m2;</p><p>  K —外墻的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);</p><p>  tR —室內(nèi)計算溫度,℃;</p><p>  tc(τ) —外墻的逐時冷負荷計算溫度,℃。</p><p>  △td —地點修正值;</p><p>  kɑ —外表面放熱系數(shù)修

68、正值;</p><p>  kρ —吸收系數(shù)修正值。</p><p>  對于不同設計地點,應對tc(τ)值修正為tc(τ) +△td。本設計中修正系數(shù)kɑ、kρ分別取1和0.94,△td取2℃。南外墻冷負荷見表5.1。</p><p>  表5.1 南外墻逐時傳熱冷負荷計算表</p><p>  5.1.2南外玻璃幕墻逐時傳熱形成的冷負荷

69、</p><p>  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荷可按下式進行計算:</p><p><b> ?。?.2)</b></p><p>  式中, Qc(t )—外玻璃窗瞬時傳熱引起的冷負荷,W;</p><p>  —外玻璃窗傳熱系數(shù),W/(m2·℃);</p><

70、;p><b>  —窗口面積,m2;</b></p><p>  —玻璃窗的冷負荷計算溫度的逐時值,℃;</p><p><b>  —地點修正系數(shù);</b></p><p>  —室內(nèi)計算溫度,℃;</p><p>  南外玻璃幕墻冷負荷見表5.2。</p><p>

71、  表5.2 南外玻璃幕墻逐時傳熱形成的冷負荷</p><p>  5.1.3透過玻璃幕墻的日射得熱引起的冷負荷的計算方法</p><p>  透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷可按下式計算:</p><p><b>  (5.3)</b></p><p>  式中, —透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷,W

72、;</p><p><b>  —有效面積系數(shù);</b></p><p><b>  —窗口面積,m2;</b></p><p>  —窗玻璃的遮陽系數(shù);</p><p>  —窗內(nèi)遮陽設施的遮陽系數(shù);</p><p>  —最大日射的熱因數(shù),W/ m2;</p>

73、<p>  —窗玻璃的冷負荷系數(shù)。</p><p>  透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷見表5.3。</p><p>  表5.3 南外玻璃幕墻的逐時傳熱冷負荷計算表</p><p>  5.1.4內(nèi)圍護結構冷負荷</p><p>  當臨室內(nèi)為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷可按公式

74、(5.1)計算。當鄰室有一定的發(fā)熱量時,通過空調(diào)房間隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門等內(nèi)圍護結構的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷,可視作不隨時間變化的穩(wěn)定傳熱,按下式計算。</p><p><b>  (5.4)</b></p><p>  式中, —內(nèi)圍護結構(如內(nèi)墻、樓板等)的傳熱系數(shù),W/(m2. ℃);</p><p>  —內(nèi)圍護結構的面積,m2;&l

75、t;/p><p>  —夏季空調(diào)室外計算日平均溫度,℃;</p><p><b>  —附加溫升,℃。</b></p><p>  內(nèi)圍護結構形成的熱負荷見表5.4。</p><p>  表5.4 內(nèi)圍護結構冷負荷計算表</p><p>  5.1.5人體散熱形成的冷負荷</p>&

76、lt;p>  人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動強度及周圍環(huán)境條件(溫度,濕度等)等多種因素有關。人體散熱的潛熱量和對流熱直接形成瞬時冷負荷,而輻射散發(fā)的熱量將會形成滯后冷負荷。因此,應采用相應的冷負荷系數(shù)進行計算。在本設計中,為了計算的方便,計算以成年男子散熱量為計算基礎。而對于不同功能的建筑物中有各類人員(成年男子.女子.兒童等)不同的組成進行修正,為此,引入群集系數(shù)φ。</p><p>  人體顯熱散熱

77、引起的冷負荷計算式為:</p><p><b>  (5.5)</b></p><p>  式中, —人體顯熱散熱形成的冷負荷,W;</p><p>  —不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量,W;</p><p><b>  —室內(nèi)全部人數(shù);</b></p><p><

78、;b>  —群集系數(shù);</b></p><p>  —人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。 </p><p>  人員散熱形成的熱負荷見表5.5。</p><p>  表5.5 人員散熱形成的冷負荷計算表</p><p>  5.1.6照明散熱形成的冷負荷</p><p>  當電壓一定時,室內(nèi)照明散熱量是不

79、隨時間變化的穩(wěn)定散熱量,但是照明散熱仍以對流與輻射兩種方式進行散熱,因此,照明散熱形式的冷負荷計算仍采用相應的冷負荷系數(shù)。根據(jù)燈具的類型和安裝方式不同,其逐時冷負荷計算可按下式:</p><p><b> ?。?.6)</b></p><p>  式中, —照明散熱形成的冷負荷,W;</p><p>  —鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流

80、器裝在空調(diào)房間內(nèi)時,取=1.2;當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內(nèi)時,可取=1.0;</p><p>  —燈罩隔熱系數(shù),當熒光燈罩上部穿有小孔(下部為玻璃板),可利用自然通風散熱于頂棚內(nèi)時,取=0.5—0.6;而熒光燈罩無通風孔者=0.6—0.8;</p><p>  —照明工具所需功率;</p><p>  —照明散熱冷負荷系數(shù)。</p><p&

81、gt;  照明散熱形成的熱負荷見表5.6。</p><p>  表5.6 照明形成的逐時傳熱冷負荷計算表</p><p>  5.1.7辦公及電氣設備的冷負荷</p><p>  空調(diào)區(qū)辦公設備的散熱量qs(W)可按下式計算:</p><p><b>  (5.7.1)</b></p><p>

82、  式中,—設備的種類數(shù);</p><p>  —第i類設備的臺數(shù);</p><p>  —第i類設備的單臺散熱量。</p><p>  當辦公設備的類型和數(shù)量事先無法確定時,可按電氣設備功率密度推算空調(diào)區(qū)的辦公設備散熱量。此時空調(diào)區(qū)電氣設備的散熱量(W)可按下式計算:</p><p><b> ?。?.7.2)</b>

83、</p><p>  式中 , —空調(diào)區(qū)面積,m2;</p><p>  —電氣設備的功率密度,W/m2。</p><p>  辦公及電氣設備形成的熱負荷見表5.7。</p><p>  表5.7 辦公及電氣設備冷負荷計算表</p><p>  5.1.8各項負荷匯總</p><p>  將以

84、上各項負荷匯總并逐時相加,求出一層開間辦公室最大冷負荷值</p><p>  表5.8 各項逐時冷負荷匯總表</p><p>  由表5.8可知,一層開間辦公室的最大冷負荷值出現(xiàn)在下午14:00時,最大冷負荷值為24.6kW。</p><p>  5.1.9濕負荷的計算</p><p>  本工程為綜合辦公建筑,一般房間只有人員濕負荷,餐廳

85、另外考慮食物的濕負荷。人體的散濕量可按下式計算:</p><p>  mw=0.278nφg×10-6 (5.8)</p><p>  式中 , mw—人體散濕量,kg/s;</p><p>  g—成年男子的小時散濕量,g/h;</p><p><b>  n—室內(nèi)全部

86、人數(shù);</b></p><p><b>  φ—群集系數(shù)</b></p><p>  一層開間辦公室設計人數(shù)為75人,則其濕負荷mw=0.278×75×0.96×109×10-6=1.02g/s</p><p>  5.1.10新風負荷的計算</p><p>  新風冷

87、負荷按下式計算:</p><p>  (W) (5.9)</p><p>  式中 , —新風負荷,W;</p><p>  —新風量,kg/s;</p><p>  —室外、室內(nèi)空氣焓,kJ/kg。</p><p>  根據(jù)規(guī)范要求,普通辦公室的新風量為30 m3/h,查

88、焓濕圖得:室外空氣的比焓為89.3kJ/kg,室內(nèi)空氣的比焓為59.1 kJ/kg。則一層開間辦公室的新風負荷Q=1.2×30×75×(89.3-59.1)/3600=10.6kW。</p><p>  由表5.8可知,一層開間辦公室的最大冷負荷值出現(xiàn)在下午14:00時,最大冷負荷值為26.6kW。綜上可知,夏季一層開間辦公室的總冷負荷Q=24.6+10.6=35.2 kW。<

89、/p><p>  其余各層和各房間負荷計算方法同一層開間辦公室,現(xiàn)將1~3層大空間負荷計算匯總與表5.9。</p><p>  表5.9 1~3層負荷計算匯總表</p><p>  5.2 3~7層負荷計算(風機盤管+新風系統(tǒng))</p><p>  以房間A401為例負荷計算如下:</p><p>  5.2.1東外墻逐

90、時傳熱形成的冷負荷</p><p>  在日射和室外氣溫綜合作用下,東外墻的逐時冷負荷按下式計算:</p><p>  Qc(τ)=A·K·((tc(τ) +△td) kɑ·kρ - tR) (5.10)</p><p>  式中, Qc(τ) —外墻的逐時冷負荷, W;</p>&l

91、t;p>  A —外墻的面積, m2;</p><p>  K —外墻的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);</p><p>  tR —室內(nèi)計算溫度,℃;</p><p>  tc(τ) —外墻的逐時冷負荷計算溫度,℃;</p><p>  △td —地點修正值;</p><p>  kɑ —外表面放熱系數(shù)修

92、正值;</p><p>  kρ —吸收系數(shù)修正值。</p><p>  對于不同設計地點,應對tc(τ)值修正為tc(τ) +△td。本設計中修正系數(shù)kɑ、kρ分別取1和0.94,△td取2℃。東外墻逐時傳熱冷負荷計算見表5.10。</p><p>  表5.10 東外墻逐時傳熱冷負荷計算表</p><p>  5.2.2東外玻璃窗逐時傳

93、熱形成的冷負荷</p><p>  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荷可按下式進行計算:</p><p><b> ?。?.11)</b></p><p>  式中, Qc(t )—外玻璃窗瞬時傳熱引起的冷負荷,W;</p><p>  —外玻璃窗傳熱系數(shù),W/(m2·℃);</p&

94、gt;<p><b>  —窗口面積,m2;</b></p><p>  —玻璃窗的冷負荷計算溫度的逐時值,℃;</p><p><b>  —地點修正系數(shù);</b></p><p>  —室內(nèi)計算溫度,℃。</p><p>  東外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷計算見表5.11。<

95、/p><p>  表5.11 東外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷計算表</p><p>  5.2.3透過東外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷的計算方法</p><p>  透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷可按下式計算:</p><p><b> ?。?.12)</b></p><p>  式中,

96、 —透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷,W;</p><p><b>  —有效面積系數(shù);</b></p><p><b>  —窗口面積,m2;</b></p><p>  —窗玻璃的遮陽系數(shù);</p><p>  —窗內(nèi)遮陽設施的遮陽系數(shù);</p><p>  —最大日射

97、的熱因數(shù),W/ m2;</p><p>  —窗玻璃的冷負荷系數(shù)。</p><p>  透過東外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷計算見表5.12。</p><p>  表5.12 透過東外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷計算表</p><p>  5.2.4北外墻逐時傳熱形成的冷負荷</p><p>  在日射和室外氣溫綜合

98、作用下,南外墻的逐時冷負荷按下式計算:</p><p>  Qc(τ)=A·K·((tc(τ) +△td) kɑ·kρ - tR) (5.13)</p><p>  式中, Qc(τ) —外墻的逐時冷負荷, W;</p><p>  A —外墻的面積, m2;</p><p>

99、  K —外墻的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);</p><p>  tR —室內(nèi)計算溫度,℃;</p><p>  tc(τ) —外墻的逐時冷負荷計算溫度,℃;</p><p>  △td —地點修正值;</p><p>  kɑ —外表面放熱系數(shù)修正值;</p><p>  kρ—吸收系數(shù)修正值。</p

100、><p>  對于不同設計地點,應對tc(τ)值修正為tc(τ) +△td。本設計中修正系數(shù)kɑ、kρ分別取1和0.94,△td取2℃。北外墻逐時傳熱冷負荷計算見表5.13。</p><p>  表5.13 北外墻逐時傳熱冷負荷計算表</p><p>  5.2.5北外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷</p><p>  在室內(nèi)外溫差作用下,通過外玻

101、璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷可按下式進行計算:</p><p><b> ?。?.14)</b></p><p>  式中, Qc(t )—外玻璃窗瞬時傳熱引起的冷負荷,W;</p><p>  —外玻璃窗傳熱系數(shù),W/(m2·℃);</p><p><b>  —窗口面積,m2;</b>

102、</p><p>  —玻璃窗的冷負荷計算溫度的逐時值,℃;</p><p><b>  —地點修正系數(shù);</b></p><p>  —室內(nèi)計算溫度,℃。</p><p>  北外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷計算見表5.14。</p><p>  表5.14 北外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷計算表

103、</p><p>  5.2.6透過北外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷的計算方法</p><p>  透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷可按下式計算:</p><p><b> ?。?.15)</b></p><p>  式中, —透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷,W;</p><p>

104、<b>  —有效面積系數(shù);</b></p><p><b>  —窗口面積,m2;</b></p><p>  —窗玻璃的遮陽系數(shù);</p><p>  —窗內(nèi)遮陽設施的遮陽系數(shù);</p><p>  —最大日射的熱因數(shù),W/ m2;</p><p>  —窗玻璃的冷負荷系

105、數(shù)。</p><p>  透過北外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷計算見表5.15。</p><p>  表5.15 透過北外玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷計算表</p><p>  5.2.7內(nèi)圍護結構冷負荷</p><p>  當臨室內(nèi)為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷可按公式(5.1)計算。當鄰室有一定的發(fā)熱量

106、時,通過空調(diào)房間隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門等內(nèi)圍護結構的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷,可視作不隨時間變化的穩(wěn)定傳熱,按下式計算:</p><p><b> ?。?.16)</b></p><p>  式中, —內(nèi)圍護結構(如內(nèi)墻、樓板等)的傳熱系數(shù),W/(m2. ℃);</p><p>  —內(nèi)圍護結構的面積,m2;</p><p&g

107、t;  —夏季空調(diào)室外計算日平均溫度,℃;</p><p><b>  —附加溫升,℃。</b></p><p>  內(nèi)圍護結構形成的熱負荷見表5.16。</p><p>  表5.16 內(nèi)圍護結構引起的冷負荷計算表</p><p>  5.2.8人體散熱形成的冷負荷</p><p>  人體

108、散熱與性別、年齡、衣著、勞動強度及周圍環(huán)境條件(溫度.濕度等)等多種因素有關。人體散熱的潛熱量和對流熱直接形成瞬時冷負荷,而輻射散發(fā)的熱量將會形成滯后冷負荷。因此,應采用相應的冷負荷系數(shù)進行計算。在本設計中,為了計算的方便,計算以成年男子散熱量為計算基礎。而對于不同功能的建筑物中有各類人員(成年男子.女子.兒童等)不同的組成進行修正,為此,引入群集系數(shù)φ。</p><p>  人體顯熱散熱引起的冷負荷計算式為:&

109、lt;/p><p><b>  (5.17)</b></p><p>  式中, —人體顯熱散熱形成的冷負荷,W;</p><p>  —不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量,W;</p><p><b>  —室內(nèi)全部人數(shù);</b></p><p><b>  —群集

110、系數(shù);</b></p><p>  —人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。 </p><p>  人員散熱形成的熱負荷見表5.5。</p><p>  表5.17 人員散熱形成的冷負荷計算表</p><p>  5.2.9照明散熱形成的冷負荷</p><p>  當電壓一定時,室內(nèi)照明散熱量是不隨時間變化的穩(wěn)定散熱量,

111、但是照明散熱仍以對流與輻射兩種方式進行散熱,因此,照明散熱形式的冷負荷計算仍采用相應的冷負荷系數(shù)。根據(jù)燈具的類型和安裝方式不同,其逐時冷負荷計算可按下式:</p><p><b> ?。?.18)</b></p><p>  式中, —照明散熱形成的冷負荷,W;</p><p>  —鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時,

112、取=1.2;當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內(nèi)時,可取=1.0;</p><p>  —燈罩隔熱系數(shù),當熒光燈罩上部穿有小孔(下部為玻璃板),可利用自然通風散熱于頂棚內(nèi)時,取=0.5—0.6;而熒光燈罩無通風孔者=0.6—0.8;</p><p>  —照明工具所需功率;</p><p>  —照明散熱冷負荷系數(shù)。</p><p>  照明散熱形

113、成的熱負荷見表5.18。</p><p>  表5.18 照明形成的逐時傳熱冷負荷計算表</p><p>  5.2.10辦公及電氣設備的冷負荷</p><p>  空調(diào)區(qū)辦公設備的散熱量qs(W)可按下式計算:</p><p><b> ?。?.19.1)</b></p><p>  式中 ,

114、 —設備的種類數(shù);</p><p>  —第i類設備的臺數(shù);</p><p>  —第i類設備的單臺散熱量。</p><p>  當辦公設備的類型和數(shù)量事先無法確定時,可按電氣設備功率密度推算空調(diào)區(qū)的辦公設備散熱量。此時空調(diào)區(qū)電氣設備的散熱量(W)可按下式計算:</p><p><b> ?。?.19.2)</b><

115、;/p><p>  式中 , —空調(diào)區(qū)面積,m2;</p><p>  —電氣設備的功率密度,W/m2;</p><p>  辦公及電氣設備形成的熱負荷見表5.7。</p><p>  表5.19 辦公及電氣設備冷負荷計算表</p><p>  5.2.11各項冷負荷匯總</p><p>  將以上

116、各項負荷逐時相加,求出一層開間辦公室最大冷負荷值,計算結果見表5.20。</p><p>  表5.20 各項逐時冷負荷匯總表</p><p>  由表5.20可以看出,房間A401出現(xiàn)的冷負荷最大值在16:00,其值為2444W。</p><p>  5.2.12濕負荷的計算</p><p>  本工程為綜合辦公建筑,4~10分別為辦公室

117、和客房,只有人員濕負荷。人體的散濕量可按下式計算:</p><p>  =0.278nφg×10-6 (5.21)</p><p>  式中 , —人體散濕量,kg/s;</p><p>  g—成年男子的小時散濕量,g/h;</p><p><b>  n—室內(nèi)全部人數(shù);&

118、lt;/b></p><p><b>  φ—群集系數(shù);</b></p><p>  房間B403辦公室設計人數(shù)為2人,則其濕負荷mw=0.278×2×0.96×109×10-6=0.0272g/s。</p><p>  5.2.13新風負荷的計算</p><p>  新風冷

119、負荷按下式計算:</p><p>  (W) (5-22)</p><p>  式中, —新風負荷,W;</p><p>  —新風量,kg/s;</p><p>  —室外、室內(nèi)空氣焓,kJ/kg。</p><p>  根據(jù)規(guī)范要求,普通辦公室的新風量為30 m3/h,查焓濕圖得:室外空

120、氣的比焓為89.3kJ/kg,室內(nèi)空氣的比焓為59.1 kJ/kg。則房間A401辦公室的新風負荷=1.2×30×2×(89.3-59.1)÷3600=0.3kW。</p><p>  由表5.8可知,房間A401出現(xiàn)的冷負荷最大值在16:00,其值為2444W。</p><p>  綜上可知,夏季一層開間辦公室的總冷負荷=2.44+0.3=2.74

121、 kW。其余各層和各房間負荷計算方法同一層開間辦公室,現(xiàn)將1~3層大空間負荷計算匯總與表5.23.</p><p>  表5.23 4~10層負荷計算匯總表</p><p>  其余各層負荷計算匯總表見附錄1。</p><p><b>  6 空調(diào)系統(tǒng)選型</b></p><p><b>  6.1系統(tǒng)的分區(qū)

122、</b></p><p>  在實際工程中,常常會遇到需要空調(diào)的房間很多,且每個房間的室內(nèi)設計參數(shù)、余熱余濕、清潔度、噪聲及符合特性等有的相同或相近,但有的則完全不同。此時如共同用一個系統(tǒng),往往達不到設計要求:若為每個房間設計單獨的空調(diào)系統(tǒng),則有不經(jīng)濟。為此提出空調(diào)系統(tǒng)的分區(qū)問題。系統(tǒng)劃分可參照以下要求:</p><p>  選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,應根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特

123、點、負荷變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等,通過技術經(jīng)濟比較確定;</p><p>  使用時間相同的房間宜劃分為一個系統(tǒng);</p><p>  盡量減少一個系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響;</p><p>  盡量減少風管長度和重疊,便于施工、管理和測試;</p><p>  初投資和運行費用綜合起立比較經(jīng)濟;</p>

124、;<p>  房間朝向、層次和位置相同或相近的房間宜劃分為一個系統(tǒng);</p><p>  一般民用建筑中的全控器系統(tǒng)不宜過大,否則風管難于布置;系統(tǒng)最好不要跨樓層設置,需要跨樓層設置,需要跨樓層設置時,層數(shù)也不應過多這樣有利于防火。</p><p>  6.2送風參數(shù)和送風量的確定</p><p>  1~3層大空間送風參數(shù)和送風量計算與確定</

125、p><p>  6.2.1 室內(nèi)熱濕比</p><p>  一層開間辦公室夏季最大冷負荷為35.4kW,濕負荷為2.19g/s,則熱濕比為:</p><p><b>  6.2.2送風參數(shù)</b></p><p>  本系統(tǒng)擬采用表冷器作為降溫去濕的空氣處理設備,以空氣處理到φ=95%的機器露點L與熱濕比線ε相交,次點即為送

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