建筑环境与设备工程毕业设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流建筑环境与设备工程毕业设计.精品文档.第一章 气象参数及设计温度一、江苏省南京市气象参数： 1、位于北纬32度，东经118.8度。 2、冬季大气压力1025.2Pa，夏季大气压力1040Pa。 3、冬夏季室外平均风速2.6m/s，冬季最多风向平均风速3.8m/s。 4、室外计算干球温度：冬季采暖-3;冬季通风2；冬季空调-6；夏季空调35；夏季通风31。 5、室外计算湿球温度：夏季空调28.3。6、冬季室外计算相对湿度73%，夏季室外计算相对湿度81%。7、南京夏季主导风向 东南、东风，冬季主导风向 东北、东风。二、根据全国建筑热工设计气候分

2、区图，南京属于夏热冬冷地区，因此设计必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。冬季室内设计温度18摄氏度，夏季室内设计温度24摄氏度。三、房间编号如图中，各房间设计时所取各项参数指标如下表表1-1:负荷计算、风量计算依据基本参数房间新风m/h人/设备W/照明W/室内设计温度冬夏季室外设计温度冬夏季相对湿度%商场101200.4206018/24-3/3560商场201200.3204018/24-3/3560301-501200.3204018/24-3/3560商场601200.3204018/24-3/3560商场701200.3204018/24-3/3560商场702200. 22040

3、18/24-3/3560商场703200.2204018/24-3/3560商场801200.2204018/24-3/3560商场802200.2204018/24-3/3560第二章 建筑热工参数选取一、热工参数1、围护结构冬季室外计算温度：表2-1：围护结构冬季室外计算温度类型热惰性指标D南京市围护结构冬季室外计算温度te，e（）16-324.1-6-531.6-4.0-74=1.5-92、 温差修正系数n取1.03、 室内空气与围护结构温差允许值外墙为6，屋顶为4。4、 橱窗玻璃采用镀银反射玻璃，中空玻璃：6+12(中空层)+6(mm)；外片：LOW-E镀膜；内片：普通玻璃；中空气体间

4、层气体：空气；其传热系数1.686W/(.k)，热阻R=0.593(m2K/W)，无内外遮阳，无遮挡其综合遮阳系数Cg=0.40。铝合金平移窗传热系数6.4 W/(.k)，玻璃厚度6mm，遮阳系数Cg=0.95，通过每米外门缝隙进入室内冷空气量Lo=1.2m/(m .h)5、 查设计手册可知建筑物类型为一类，冬季设计温度为18，相对湿度为60。外墙内墙采用同种材料，拟用普通砖墙120mm厚，双面抹灰，Ro=0.344.k/W，D=2.06。外加120毫米厚保温材料沥青膨胀珍珠岩Ro=1.04.k/W，D=2.38。因此内外墙材料为120普通砖墙加120毫米厚保温层，其传热阻Ro=1.042+0

5、.344=1.386.k/W，热惰性指标D=2.38+2.06=4.44，围护结构类型属于2类，冬季室外计算温度由上可得到为-5，查得最小总热阻Ro为0.441，外墙传热阻大于最小总热阻能满足夏热冬冷地区建筑节能要求。传热系数为K=1/R=0.72W/(.k)。6、 屋面采用由外到内分别为50mm厚屋面保温隔热砖，防水层，20mm厚水泥砂浆找平，100mm厚水泥炉渣找坡，120mm钢筋混泥土，最后25mm厚水泥砂浆。热阻Ro=0.99.k/W，热惰性指标D=3.55,查得最小传热阻0.688.k/W。满足夏热冬冷地区建筑节能要求。传热系数K=0.87 W/(.k)。表2-2：围护结构参数需求夏

6、热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值外墙K小于等于1.0屋面K小于等于1.0架空楼板或者外跳楼版K小于等于1.5单一朝向外窗（包括玻璃幕墙）窗墙比0.5到0.7K小于等于2.5遮阳系数0.4到0.57、门的传热系数：单层铝合金框玻璃门，传热系数K=6.4W/(.k),通过每米外门缝隙进入室内冷空气量Lo=1.2m/(m .h)。8、地面为非保温地面。第三章 负荷计算一、冷热负荷计算举例（一）101热负荷计算商场已知层高，但是当换气次数计算时出去吊顶取3.3米，室内设计温度18，南京市供暖室外设计温度-3，空气密度=1.32kg/m，c=1kj/（k g .k），外门附加率为500%。负荷计

7、算要满足一定范围，未达到的按照设计手册所给范围进行计算，实用供热空调设计手册所给范围如下表： 表3-1： 商场单位面积冷热负荷估算值建筑种类冷热负荷（W/）室内冷热负荷条件供冷供暖照明W/人员p/新风量渗透风h-1商场一层商场355246800.8202专卖店307161601200.5商场217137600.4200.5热负荷计算计算依据包括围护结构，围护结构各项修正系数根据实用空调设计手册第二版记录所得，外门附加率取500%。表3-2：朝向修正系数朝向修正率ch北0-10东北0-10西北0-10东，西-5东南-15西南-15南-20房高附加不计算，风力修正与外墙修正都不记。计算时采用计算公

8、式及设计依据来自于实用供热空调设计手册第二版，计算负荷时逐时计算取最大值，各房间设计参数根据表1-1所示进行取之计算，湿负荷计算另行列表计算，设计时采用负荷尽量放大原则，为了防止在调试运行时所取机组设备不能达到预期要求，机组设备取大点在后面控制时采用根据事实情况来控制，以防浪费资源。设计任务书各计算公式如下表所示：表3-2：热负荷设计计算书1.通过围护结构的基本耗热量计算公式Q j = a FK(t n t w n)Q j基本耗热量,WK传热系数,W/()F计算传热面积,T n冬季室内设计温度,T w n采暖室外计算温度,温差修正系数2.附加耗热量计算公式（仅考虑朝向修正） Q = Q j(1

9、 + c h + f + l a n g ) (1 + f g)Q 考虑各项附加后，某围护的耗热量Q j某围护的基本耗热量c h 朝向修正f 风力修正l a n g两面外墙修正f g房高附加3.冷风渗透计算Q = 0.28CPp w nV(t n t w n)Q 通过门窗冷风渗透耗热量，WCp干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg)P w n采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3V渗透冷空气量，m3/hT n冬季室内设计温度，T w n采暖室外计算温度，1通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量计算V = L0l1mbL0在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断的情况时,每米门窗缝隙

10、的理论渗透冷空气量，m3/(mh)L0 = a1 (p w n v02/2)ba1外门窗缝隙渗风系数，m3/(mhPa b)当无实测数据时，可根据建筑外窗空气渗透性能分级标准采用v0基准高度冬季室外最多方向的平均风速，m/sl1外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，mb门窗缝隙渗风指数，b 0.560.78。当无实测数据时，可取b=0.67m风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数m = CrC f(n1/b + C)c hCr热压系数C f风压差系数，当无实测数据时，可取0.7n渗透冷空气量的朝向修正系数Ch高度修正系数C

11、h = 0.3h0.4h计算门窗的中心线标高C作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：C = 70 (h z - h) / (c fv02h0.4) (t n- t w n) / (273 + t n)H z单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度的二分之一t n建筑物内形成热压作用的竖井计算温度（楼梯间温度），根据以上计算公式及各参数，各房间热负荷计算如下：表3-3：热负荷计算房间负荷源传热系数温差修正系数耗热量修正修正后热负荷冷风渗透总热负荷 热指标W/名称面积计算朝向风力KXchXfQ1Q2Q1+Q2+Q3长高面积W/WWW商场101西外墙60.0 4.8

12、287.9 0.721.00 -0.050.005120.1 5120.1 南外墙26.0 4.8 124.8 0.721.00 -0.200.001869.0 1869.0 北外墙24.5 4.8 117.6 0.721.00 0.050.002311.5 2311.5 东内墙65.8 4.8 315.7 0.721.00 0.000.005910.7 5910.7 北外门2.7 2.5 6.8 6.401.00 5.000.006739.2 140.0 6879.2 西外门8.7 2.5 21.8 6.401.00 5.000.0021715.2 145.0 21860.2 南内门1.5

13、2.5 3.8 6.401.00 5.000.003744.0 3744.0 地面4.0 241.0 964.0 0.351.00 0.000.008772.4 8772.4 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正056182.16285.0 56467.2 58.6 商场201西外墙60.0 4.2 251.9 0.721.00 -0.050.004480.1 4480.1 南外墙26.0 4.2 109.2 0.721.00 -0.200.001635.4 1635.4 北外墙26.0 4.2 109.2 0.721.00 0.050.002146.4 2146.4 东内墙65.8 4.

14、2 276.3 0.721.00 0.000.005171.9 5171.9 西外门8.7 2.5 21.8 6.401.00 5.000.0021715.2 140.0 21855.2 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正035148.98140.0 35289.0 35.3 商场301-501北外墙26.0 4.5 117.0 0.721.00 0.050.002299.8 2299.8 南外墙26.0 4.5 117.0 0.721.00 -0.200.001752.2 1752.2 西外墙50.6 4.5 227.7 0.721.00 -0.050.004049.4 4049.4

15、东外墙50.6 4.5 227.7 0.721.00 0.000.004262.5 4262.5 西外门8.7 2.5 21.8 6.401.00 5.000.0021715.2 140.0 21855.2 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正034079.1140.0 34219.1 34.3 商场601北外墙26.0 4.2 109.2 0.721.00 0.050.002146.4 2146.4 南外墙26.0 4.2 109.2 0.721.00 -0.200.001635.4 1635.4 西外墙60.0 4.2 251.9 0.721.00 -0.050.004480.1 44

16、80.1 东内墙50.6 4.5 227.7 0.721.00 0.000.004262.5 4262.5 西外门8.7 2.5 21.8 6.401.00 5.000.0021715.2 140.0 21855.2 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正034239.63140.0 34379.6 39.2 商场701南内墙17.0 4.2 71.4 1.691.00 0.000.003137.3 3137.3 东内墙21.9 4.2 92.1 1.691.00 0.000.004047.1 4047.1 西外墙31.0 4.2 130.2 1.691.00 -0.050.005422.1

17、 5422.1 屋面6.0 78.0 468.0 0.871.00 0.000.0010586.2 10586.2 西外窗13.5 2.0 27.0 6.401.00 -0.050.004268.2 120.0 4388.2 西外门2.0 2.5 5.0 6.401.00 5.000.004992.0 140.0 5132.0 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正032452.8 140.0 32592.8 69.6 商场702西外窗13.5 2.0 27.0 6.401.00 -0.050.004268.2 120.0 4388.2 西外门_嵌2.3 2.0 4.5 6.401.00 5

18、.000.004492.8 102.0 4594.8 南外墙17.0 4.2 71.4 0.721.00 -0.200.001069.3 1069.3 西外墙4.3 4.2 18.2 0.721.00 -0.050.00323.4 323.4 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正010153.7 222.0 10375.7 79.8 商场703西外墙3.3 4.2 14.0 0.721.00 -0.050.00248.7 248.7 北外墙17.0 4.2 71.4 0.721.00 0.050.001403.4 1403.4 北外窗13.5 2.0 27.0 6.401.00 0.050

19、.004717.4 90.0 4807.4 南内窗13.5 2.0 27.0 4.001.00 0.000.002808.0 2808.0 西外门2.0 2.0 4.0 6.401.00 5.000.003993.6 60.0 4053.6 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正013171.2 150.0 13321.2 78.4 商场801南外墙26.0 3.6 93.6 0.721.00 -0.200.001401.8 1401.8 北外墙26.0 3.6 93.6 0.721.00 0.050.001839.8 1839.8 西外墙10.0 3.6 36.0 0.721.00 -0.

20、050.00640.2 640.2 南内墙9.3 3.6 33.6 0.721.00 0.000.00628.8 628.8 南内窗2.0 2.0 4.0 4.001.00 0.000.00416.0 416.0 西外门1.5 2.5 3.8 6.401.00 5.000.003744.0 50.0 3794.0 屋面5.0 34.0 170.0 0.871.00 0.000.003845.4 3845.4 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正012515.9 50.0 12565.9 73.9 商场802北外墙26.0 3.6 93.6 0.721.00 0.050.001839.8 1

21、839.8 南外墙26.0 3.6 93.6 0.721.00 -0.200.001401.8 1401.8 西外墙7.7 3.6 27.6 0.721.00 -0.050.00491.1 491.1 北外窗2.0 2.0 4.0 6.401.00 0.050.00698.9 110.0 808.9 东内墙9.3 3.6 33.6 0.721.00 0.000.00628.8 628.8 屋面5.0 26.0 130.0 0.871.00 0.000.002940.6 2940.6 房间小计室内温度20室外温度-6房高修正08000.9 110.0 8110.9 62.4 总热负荷305759

22、.6 由于表中各热指标均为达到设计手册标准，所以各房间热负荷根据设计手册面积指标计算其计算汇总表如下表所示：表3-4：热负荷计算汇总表热负荷计算汇总表房间面积/面积指标W/热负荷商场1019648077120商场2019997069930商场3019997069930商场4019997069930商场5019997069930商场6018777061390商场7014687032760商场7021707011900商场703130709100商场8011707011900商场802130709100总计690570492990（二）冷负荷计算室外温度35摄氏度，相对湿度81%，室内设计温度24

23、摄氏度，相对湿度60%。设计相关取值参照使用供热空调设计手册第二版。各相关计算公式列于下表：表3-5：冷负荷计算相关公式及符号代表意思1 外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q(W)，按下式计算：Q=KFt- (1.1)式中：F-计算面积，；-计算时刻，点钟；-温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻， 点钟；t-作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，。当外墙或屋顶的衰减系数0.2时，可用日平均冷负荷Q p j代替各计算时刻的冷负荷Q：Q p j =KFt p j (1.2)式中：t p j-负荷温差的日平均值，。2 外窗的温差传热冷负

24、荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Q按下式计算：Q=aKFt (2.1)式中：t-计算时刻下的负荷温差，；K-传热系数；a-窗框修正系数。3 外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Q，应根据不同情况分别按下列各式计算：1. 当外窗无任何遮阳设施时 Q=FX gJ w (3.1)式中：X g-窗的构造修正系数；J w-计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/。2. 当外窗只有内遮阳设施时Q=FX gX zJ n (3.2)式中：X z-内遮阳系数；J n-计算时刻下，透过有内遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/。3. 当外窗只有外遮阳板时Q=F1J w+(

25、F-F1) J w0 X g (3.3)式中：F1-窗口受到太阳照射时的直射面积，。J w0-计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/。4. 当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时Q=F1J n+(F-F1) J n0 X gX z (3.4)式中:J n0-计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度，W/。4 内围护结构的传热冷负荷1. 相邻空间通风良好时当相邻空间通风良好时，内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算：Q=KF(twp-t n) (4.1) 式中：twp-夏季空气调节室外计算日平均温度，；2. 相邻空间有发热量时通过空调房间内窗、隔墙

26、、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：Q=KF(twp+t l s-t n) (4.2)式中：Q-稳态冷负荷，下同，W；T n-夏季空气调节室内计算温度，；t l s-邻室温升，可根据邻室散热强度采用，。5 人体冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算：Q=nq1X- (5.1)式中：-群体系数；n-计算时刻空调房间内的总人数；q1-名成年男子小时显热散热量，W；-计算时刻，h；-人员进入空调区的时刻，h；-从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h；X-时刻人体显热散热的冷负荷系数。6 灯光冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Q，应根据灯具的种类和安装情况

27、分别按下列各式计算：白炽灯散热形成的冷负荷Q=n1NX- (6.1)镇流器在空调区之外的荧光灯Q=n1NX- (6.2)镇流器装在空调区之内的荧光灯Q=1.2n1NX- (6.3)暗装在空调房间吊顶玻璃罩内的荧光灯Q=n0n1NX- (6.4)式中:N-照明设备的安装功率，W；n0-考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8；n1-同时使用系数，一般为0.5-0.8；-计算时刻，h；-开灯时刻，h；-从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；X-时刻灯具散热的冷负荷系数。7 设备冷负荷

28、热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算：Q=q sX- (7.1)式中：-热源投入使用的时刻，h；-从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，；X-时间设备、器具散热的冷负荷系数；Q s-热源的实际散热量，W。1. 电热工艺设备散热量Q s=n1n2n3n4N (7.2)2. 电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量Q s=n1n2n3N/ (7.3) 3. 只有电动机在空调房间内的散热量 Q s= n1n2n3N(1-) / (7.4)4. 只有工艺设备在空调房间内的散热量Q s=n1n2n3N (7.5)式中:N-设备的总安装功率，W；-电动机的效率；n1-同时使用系数，一

29、般可取0.5-1.0；n2-安装系数，一般可取0.7-0.9；n3-负荷系数，即小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取0.4-0.5左右；n4-通风保温系数；8 渗透空气显热冷负荷渗透空气的显冷负荷Q，按下式计算：Q=0.28G(t w-t n) (8.1)式中：G-单位时间渗入室内的总空气量，kg/h；T w-夏季空调室外干球温度，；T n-室内计算温度，。9 食物的显热散热冷负荷进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人9W考虑。10 散湿量与潜热冷负荷1. 人体散湿和潜热冷负荷人体散湿量按下式计算D=0.001ng (10.1.1)式:

30、D-散湿量，kg/h；-群体系数;n-计算时刻空调区的总人数；g-一名成年男子的小时散湿量，g/h。人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：Q=nq2 (10.1.2)式中:q2-一名成年男子小时潜热散热量，W。2. 渗入空气散湿量及潜热冷负渗透空气带入室内的湿量D (kg/h)，按下式计算：D=0.001G(d w-d n) (10.2.1)渗入空气形成的潜热冷负荷Q (W)，按下式计算：Q=0.28G(hw-h n) (10.2.2)式中:D w-室外空气的含湿量，g/Kg；D n-室内空气的含湿量，g/Kg；hw-室外空气的焓，KJ/Kg；hn-室内空气的焓，KJ/Kg。考虑实际情

31、况及下图规定，冷负荷计算在以下表3-6到表3-15，计算时各指标按照表1-1为基础执行，以上各标准都是实用供热空调设计手册第二版所查，一切根据设计手册来定。表3a：表3-6：101房间冷负荷计算。表3-7：201房间冷负荷计算。表3-8：301房间冷负荷计算。表3-9：401房间冷负荷计算。表3-10：501房间冷负荷计算。表3-11：601房间冷负荷计算。表3-12：701房间冷负荷计算。表3-13：702房间冷负荷计算。表3-14：703房间冷负荷计算。表3-15：801房间冷负荷计算。表3-16：802房间冷负荷计算.以下各表分别列出了商场各房间负荷表3-6：101房间冷负荷计算表：房间

32、负荷源逐时负荷值891011121314151617181920商场101房间参数面积964m2高度4.8m室内温度24.0相对湿度60人体0.4人/m2照明60.0W/m2设备20.0W/m2新风0.00m3/h西外墙基本信息长96高(宽)3面积288传热系数0.72负荷值2135.91946.31775.61642.81566.91510151015481642.81813.52060.12382.52761.8南外墙基本信息长41.6高(宽)3面积124.8传热系数0.72负荷值572.2514.6465.3432.4424.2440.7498.2580.4679794.1909.199

33、9.51057.1北外墙基本信息长39.2高(宽)3面积117.6传热系数0.72负荷值562.4523.7500.4484.9484.9500.4523.7554.6601.1647.6694740.5779.2北外门基本信息长2.7高(宽)2面积5.4传热系数6.4负荷值405.4490.6619.8707.6767795.9782.5731.4660.3679.1611.3338.7307.6西外门基本信息长8.7高(宽)2面积17.4传热系数6.4负荷862.310441220.81361.21488.12087.43506.94919.35371.85380.93212.31091.

34、3991.1人体显热12216.712216.714612.116049.317247.118205.219163.419642.520121.69102.67186.35988.65030.4全热505165051652911.454348.755546.456504.657462.757941.858420.947401.945485.644287.943329.7湿负57.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.31照明负荷20544.837202.739423.741089.542200.143865.94

35、4976.446086.946642.247752.716102.714436.912771.1设备负荷1272.51272.51773.82120.82390.72622.12776.32930.63046.23123.42313.61850.91503.8冷负荷(W)76871.493510.398690.8102187.9104868.3108326.9112036.6115293117064.3107593.171388.766128.263501.5湿负荷57.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.3157.31

36、冷指标79.797102.4106108.8112.4116.2119.6121.4111.674.168.665.9表3-7：201房间冷负荷计算表：商场201房间参数面积999m2高度4.2m室内温度24.0相对湿度60人体0.3人/m2照明40.0W/m2设备20.0W/m2新风0.00m3/h西外墙基本信息长83.97高(宽)3面积251.9传热系数0.72负荷值1868.21702.315531436.91370.51320.71320.71353.91436.91586.21801.82083.92415.6南外墙基本信息长36.4高(宽)3面积109.2传热系数0.72负荷值500.6450.3407.1378.4371.2385.6435.9507.8594.1694.8795.5874.6924.9北外墙基本信息长36.4高(宽)3面积109.2传热系数0.72负荷值522.2486.3464.7450.3450.3464.7486.3515558.2601.3644.5687.6723.6西