室外设计计算参数本工程位于广州夏季室外设计计算参数,如表2-1所示表2-1夏季室外设计计算参数夏季空气调节室外计算干球温度34.2°C夏季空气调节室外计算湿球温度27.8°C夏季空气调节室外计算日平均干球温度30.7C夏季空气调节室外大气压力1004.0pa夏季室外风速1.7m/s参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012确定各房间 的空调室内设计计算参数值,见附表A室内设计计算参数参照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005确定各房间的空调室内设计 计算参数值,见表2-2表2-2空调室内设计计算参数房间名夏季新风重m3 /h.p温度(C)湿度(%)办公室26~2850~6030准备室27~2850~6030机房26~2850~6030会议室26~2850~6030调度厅26~2850~6030资料室26~2850~6030程控机房26~2850~6030控制系统主机房26~2850~6030燃料调运分析室26~2850~6030同声传译27~2850~6030值班26~2850~6030打字26~2850~603026~2850~6030休息26~2850~6010复印26~2850~6030围护结构热工参数围护结构热工参数,如表3-3所示。
表3-3围护结构热工参数 单位:w/^-r围护结构传热系数透明屋面2.7外墙及非透明幕墙0.6外窗及透明幕墙2.0非透明屋顶0.5一、冷负荷计算参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范宣贯教材》计算负荷空调区的夏季冷负荷宜采用计算软件进行计算,采用简化计算方法时,按非稳态方法计算的各 项逐时冷负荷,宜按下列方法计算1.通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷 按式(7.2.7-1)〜式(7.2.7-2)计算:CL =K(t ] -1 ) (7.2.7-1)CL =KF(t ] -1 ) (7.2.7-2)式中 WC WC nCL wq——外墙传热形成的逐时冷负荷(W)CL wc-一外窗传热形成的逐时冷负荷(W)K ——外墙、外窗传热系数[W/(m2・K)]F ——外墙、外窗传热面积(m2 )tw]q ——外墙的逐时冷负荷计算温度(° C),可按本规范附录H确定tw]c ——外窗的逐时冷负荷计算温度(° C),可按本规范附录H确定夏季空调区设计温度(° C)北外窗n十二层、标准间(北面)北外墙时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00wlq33.9033.8033.8033.8033.9034.1034.3034.7035.2035.8036.5036.9037.2037.3037.2036.90K0.83F6.82t25cL wq50.3849.8149.8149.8150.3851.5152.6454.9157.7461.1365.1067.3669.0669.6369.0667.362.标间客房北外窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分,即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热和窗 玻璃吸收太阳辐射后传入室内的热量。
透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷,按式(7.2.7-4)计算:CLc = CclcCDJmaxFcC = »(7.2.7-4)(7.2.7-5)式中:CLw c ——外窗传热热形成的逐时冷负荷(W);CLc ——透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷(W);Ccc ——透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数,可按规范附录H确定;Cz ——外窗综合遮挡系数,取值按式(7.2.7-5)计算;CW ——外遮阳修正系数;cn——内遮阳修正系数;Cs ——玻璃修正系数;DJmax ——夏季日射得热因数最大值,可按规范附录H确定;Fc ——窗玻璃净面积(E)查附录2-15的Ca=0.75所以窗的有效面积Fc=5.72*0.75=4.29 查附录2-13Cs=0.86采用浅蓝布帘内遮阳故Cn=0.6所以遮阳系数Cz=0.86*0.6=0.43查得Djmax=147 CLQ 查附录2-17得表4-3标间客房北外窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00Ccl0.530.580.610.660.690.720.730.720.690.580.380.330.300.260.240.21Cz0.43DJmax147Fc4.29CLc143.72157.28165.41178.97187.11195.24197.95195.24187.11157.28103.0489.4981.3570.5065.0856.953.人体、照明散热形成的逐时冷负荷,分别按式(7.2.7-6)〜式(7.2.7-8)计算:CL^ =C^ 4乌 (7.2.7-6)rtCL/Cd CzmQmzmCLb=C] CQ (7.2.7-8)sbCL_t ——人体散热形成的逐时冷负荷(W)喝一一人体冷负荷系数’可按本规范附录H确定4 —一群集系数Qt —人体散热量(W)CL z -一照明散热形成的逐时冷负荷(W)Ccl ——照明冷负荷系数,可按本规范附录H确定 zmCzm ——照明修正系数Qm ——照明散热量(w)CL^ ——设备散热形成的逐时冷负荷(W)c ——设备冷负荷系数,可按本规范附录H确定cSbCb ——设备修正系数Q b —设备散热量(w)3.1人员散热引起冷负荷川间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00^■cLrt0.50.820.860.890.90.910.930.940.940.950.960.960.970.970.970.540.93Qrt134*2LL"124.62204.38214.35221.82224.32226.81231.79234.29234.29236.78239.27239.27241.76241.76241.76134.593.2照明散热形成的逐时冷负荷时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00C血Hl0.450.770.810.840.860.880.90.910.920.930.940.950.950.960.960.6Czm1Qzm200错误!未找到引用源。
90.00154.00162.00168.00172.00176.00180.00182.00184.00186.00188.00190.00190.00192.00192.00120.00现将上述各分项计算结果列入表中,并逐时相加求得该房间的冷负荷值,如表4-6所 示表4-6标间各分项逐时冷负荷汇总时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00北夕卜墙50.3849.8149.8149.8150.3851.5152.6454.9157.7461.1365.1067.3669.0669.6369.0667.36北夕卜窗传执八、、83.4094.21105.02114.29122.01126.64126.64125.10122.01114.29105.0294.2186.4980.3174.1369.50北夕卜窗日射143.72157.28165.41178.97187.11195.24197.95195.24187.11157.28103.0489.4981.3570.5065.0856.95人员散热124.62204.38214.35221.82224.32226.81231.79234.29234.29236.78239.27239.27241.76241.76241.76134.59照明散热90.00154.00162.00168.00172.00176.00180.00182.00184.00186.00188.00190.00190.00192.00192.00120.00总计492.12659.68696.59732.90755.81776.20789.03791.53785.14755.48700.43680.33668.66654.20642.03448.39湿负荷计算湿负荷是指空调房间的湿源(人体散湿、敞开水表面散湿和地面积水等)向室内的散 湿量,也就是维持室内含湿量恒定需从房间出去的湿量。
人体散湿量可按下式计算:mw = 0.278np g x10-6 (4-7)式中:mw ——人体散湿量,kg/s;n ——室内全部人数;中一一群集系数,见《暖通空调》表2-12;g ——成年男子的小时散湿量,g/h,见《暖通空调》表2-13则标间的人体散湿量为:血w = 0.278n4 g x 10-6 = 0.278 x 2 x 0.93 x 109 x 10-6 =56 x 10 -6 kg/s=0.056 g/s商铺的人体散失量为:=0.278n4 g x 10-6 = 0.278 x 156 x 0.89 x 175 x 10-6 =6.75 g/s•m三、 新风量商铺的最小新风量为19m3/(h -人),总的新风量为G=19 x 156=2694m 3 / h标间的最小新风量为30 m3 /(h -人),总的新风量为G=30 x2=60m3 /hG排 =6V=6x5.93x3=106.81m /h>G 所以标间的新风量取 106.81 m3 /h四、 热湿比进行热湿处理过程中,须先进行热湿比的计算,计算公式如下:8= Q/ / M^ (6.1-1)式中: 8——热湿比(KJ/Kg);QZ ——房间冷负荷(w);M ^ 房间的湿负荷(g/s);根据式6.1-1计算一层商铺的热湿比得。
8 = Q / M = 54029.6 + 6.75 = 8004.39KJ/Kg十二层各房间热湿处理汇总见表6-1.表6-1十二层各房间热湿处理汇总房间名称冷负荷w湿负荷g/s热湿比 (KJ/Kg)北向标间客房791.530.05614134.46南向标间客房765.380.05613667.50北向右标间944.000.05616857.14南向套间768.670.05613726.25五、全空气处理机组选型分析1、全空气系统一层商铺采用全空气系统,由于一层没有空调机房所以该空调房间采用吊顶式空调的空调机组W点为室外空气状态点;R点为室内空气状态点;M点是回风和新风混合后的状态点,该点可通过R、W两点及新风比确定;S点为送风状态点,该点为过R点的热湿比线与相对湿度为90%线的交点;SR为处理后空气送入室内的过程线,空气处理过程见图6-2图6-2全空气系统空气处理过程根据计算得到的负荷和热湿比可以确定图6-2各个状态点的参数一层商铺 的部分参数见表5-1.表5-1 一层商铺各状态点参数值状态点WRSM焓值90.256.1847.4764.01温度34.225'.017.727.1根据热湿处理过程计算方法,计算步骤如下。
1) 室内冷负荷为54029.60 W,湿负荷为m=6.75g/s,热湿比£= 8004.39 kJ/kg2) 总送风量:错误!未找到引用源5V=5x780x3=11700错误!未找到引 用源3) 新风比:总新风量/总送风量二2694/11700=0.23(4) 计算新风比为23%,在焓湿图上画出混合状态点M⑸空调机组处理冷量:Q = 1"")= I'2x11700"54 = 64.5即3600 3600(6)回风量:Gr = G - G^ = 11700 - 64.5 = 11635.5m3 / h5.1.3全空气热湿处理计算汇总按照上述方法计算一层商铺热湿处理过程,得出全空气热湿处理结果,见表 5-2.表5-2全空气热湿处理结果汇总表功能房间冷负荷 (kW)状态点 名称干球温度(°C)相对湿度(%)焓值 (kJ/kg)总送风量 (m3/h)回风量 (m3/h)一层54W34.26290.21170011635.5商铺R25.06056.18S17.79047.47M27.16264.01根据房间的功能、形状以及一些美观性的要求,一层商铺选用了一台SYK-D-15舒源系列组合式空调器表5-3 SYK-D-15吊顶式空调主要技术参数规格额定风量外断面尺寸风量范围 (m3/h)冷量范围(kW)热量范围(kW)宽(W)高(H)15150001650130013000-1700078.3-137.648.4-145.3散流器风口长度宽度分别为0.24m,风口面积为0.0576 E,共15个风口。
2、新风加风机盘管系统空气-水风机盘管系统采用一次回风方式加新风对室内空气进行处理,新风 冷却去湿处理到室内空气的焓值,而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑 围护结构冷负荷1) 根据计算得到冷负荷及湿负荷得到热湿比线;(2) 过室内状态点R作热湿比线与含湿量90%交点即送风状态点;(3) 新风经过冷却去湿,处理到与室内焓值相等的机器露点;(4) 根据室内换气次数及送风量的10%,两者大值作为新风量;(5) 过室内状态点R作风机盘管热湿比线,与含湿量90%交点作为混合状态 点S;(6) 根据新风量和送风量确定新风比,并作出风机盘管处理状态点;(7) 根据各状态点的焓值确定送风量、新风量和回风量2.1焓湿图处理过程以十二层朝南的标间为例,在焓湿图中画出相应状态点位置,见图4-2.图5-2空气-水风机盘管系统热湿处理焓湿图查恰湿图可得各状态点热湿参数值,见表4-4表5-4各状态点热湿参数表状态点名称干球温度(°C)相对湿度(%)培(kJ/kg)R256056.19S17.88847.1O34.26290.2D20.69056.19F16.18541.2根据热湿处理过程计算方法,计算步骤如下。
1) 室内全热冷负荷为765.38叩,湿负荷为m=0.056g/s,则热湿比 e=13667.5kJ/kg2) 总送风量:G = 18.77 x 3x5=281.55 m3 /h3) 按新风比取10%,新风量:G = G *10% = 28.2m3 / h,按卫生要求所取 新风量:错误!未找到引用源6V=6x5.93x3=106.81错误!未找到引用源/h, 综上新风量取106.81 m3 / h4) 风机盘管回风量:Gr = G - G^ = 281.55 -106.81 = 174.74m3 / h5) 算F点的恰值:iF=41.2kJ/kg2.2风机盘管的选型根据房间的形状、用途及美观要求,选用FP-10WA风机盘管机组两台FP-10WA风机盘管的技术参数如表5-6所示表5-6 FP-10WA风机盘管技术参数表型号风量3/h)额定冷量(kW)水流量(kg/h)水压降(kPa)噪音(dB)外形尺寸CmmXmmXmm)高中低高中低FP-7.1WA1058936796531250.30469993016.8381290X493X230表5-5空气-水风机盘管热湿处理结果汇总表功能房间冷负荷 (kW)状态点 名称干球温度(°C)相对湿度(%)焓值 (kJ/kg)总送风量 (m3/h)回风量 (m3/h)新风负荷 kw十二层南标间0.765R256056.19281.55174.74S17.88847.1O34.26290.2D20.69056.19F16.18541.2功能房间冷负荷 (kW)状态点 名称干球温度(C)相对湿度(%)焓值 (kJ/kg)总送风量 (m3/h)回风量 (m3/h)新风负荷 kw十二层北标间0.792R256056.19281.55174.74S17.98747.3O34.26290.2D20.69056.19F16.48542功能房间冷负荷 (kW)状态点 名称干球温度(C)相对湿度(%)焓值 (kJ/kg)总送风量 (m3/h)回风量 (m3/h)新风负荷 kw十二 间0.769R256056.19650.8544S17.98847.1O34.26290.2D20.69056.19F16.18541.3功能房间冷负荷 (kW)状态点 名称干球温度(°C)相对湿度(%)焓值 (kJ/kg)总送风量 (m3/h)回风量 (m3/h)新风负荷kw十二层右标间0.944R256056.19667.01560.2S18.38748O34.26290.2D20.69056.19F18.68548.12.3风机盘管选型汇总各空调房间的风机盘管选型汇总情况如表5-3所示。
表5-3十二层各空调房间风机盘管选型汇总房间回风量(m3/h)风盘型号台数出风口尺寸南标间174.74FP-7.1WA-D1800X120北标间174.74FP-10WA1930X120二间544FP-6.3WA-D1200X120右标间560FP-7.1WA-D1800X120六、气流组织计算本工程采用了全空气系统和风机盘管+独立新风系统两种空调方式全空气系统采用散 流器平送的送风方式风机盘管则均采用散流器平送6.1全空气系统散流器平送风计算一层商铺,该功能房间总送风量为3.25m3/s,房间净高4.2m,房间面积780m2拟采用散流器平送,布置15个风口,每个风口服务面积为7.0mX7.0m1) 、布置散流器采用均匀布置方式,即每个散流器承担7mX7m的送风区域2) 、初选散流器选用方形平送型散流器,按颈部风速为2〜6m/s选择散流器规格层高 低或者要求噪声低时,应选低风速;层高高或者噪声控制要求不高时,可选高风速,甚至可 用>6m/s的风速本层按3m/s左右选风口选用颈部尺寸为240mmX 240mm的方形散流器,颈部面积为0.0576 E,送风量为11700/3600=3.25m/s则颈部风速为:v = = 3.76m / s15 x 0.0576散流器实际出口面积约为颈部面 90%,即A=0.0576X 0.9=0.0518 E。
散流器出口风速V 3.76/0.9 = 4.2m / s.、,、v KA1/2(3) 、按式二= 求射流末端速度为0.5m/s的射程,即:V X + XoKvAi/2 1.4 x 4.2 x (0.0518)1/20.5x =——0 xo = 0.07 = 2.61m'x0.381 江⑷、按式^^ = (L2/4 + H2)1/2计算室内平均速度:v = °.381"61 = 0.21m / s m (72 /4 + 3.32)1/2如果送冷风,则室内平均风速为0.24m/s,送热风时,室内平均风速为0.16m/s所选散流器 符合要求6.1风机盘管散流器平送风的计算以二十层会议室为例,该功能房间总送风量为0.366m3/s,房间净高5.1m,房间面积 38.28m2拟采用散流器平送,布置2个风口,每个风口服务面积为5.0mX5.0m1) 初选散流器选用方形平送型散流器,按颈部风速为2~6m/s选择散流器规格办 公室按3m/s左右选风口选用颈部尺寸为180X180mm2的方形散流器,颈部面积为0.0324 E,则颈部风速为:v=0.366 (2X0.324) =5.65m/s散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,即A=0.0324X0.9=0.29mm2。
则散流器出口 风速 vo=5.65/0.9=6.28m/s2) 求射流末端速度为0.5 m/s的射程,即x = Kv加/2 _ x = 1.4 x 6028 x( 0.029)i/2 _ 0 07 =2.93mv o 0.5 - 0.07 .(3) 计算室内平均速度0.381rL 0.381 x 2.930.21m/sv = = m (L2/4 + H 2)1/2 (52 /4 + 5.12)1/2因本空调房间需送冷风,根据《实用供热空调设计手册》查得夏季室内工作区允许风速为0.3 m/svm=0.21m/s<0.3 m/s,所选散流器符合要求,则会议室房间的风口选型见表 6-1表6-1办公室01房间的风口选型房间名称风量(m3/h)风口类型个数风口尺寸(mmXmm)会议室0.366方形散流器2240X240。