夏季计算日较差: 9.2℃ 夏季室外湿球温度: 27.40 ℃ 夏季室外平均风速: 3.0m/s
2.3.3 室内计算参数
夏季 温度 26℃ 相对湿度60%
2.4 建筑围护结构信息
外墙:属Ⅱ型的墙体,厚度为370mm的砖墙,墙外表面为浅赭色喷浆,内表面为厚100mm的泡沫混凝土保温层,木丝板和白灰粉刷加油漆。传热系数为1.5 W/(m2·K)。
内墙:属Ⅲ型的墙体,墙体中间层为240 mm厚的砖墙,内外各为20 mm厚
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的白灰粉刷,墙体总厚度为260 mm,传热系数K=1.5 W/m·K。 外窗:玻璃为双层标准玻璃朔钢窗, 当аn = 8.7 W/m2·K,аw = 18.6 W/m2·K时,传热系数 K=3.5 W/m2·K ,窗内装浅蓝布帘,遮阳系数Cn = 0.6。 屋面:属Ⅲ型屋面,传热系数K=0.72 W/m2·K。
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楼板:楼板传热系数K=1.5W/m·K。
照明、设备:照明为暗装荧光灯,散流器设置在顶棚内,荧光灯罩 通风孔,功率为25w/m2。设备主要为300 w计算机、80w电视机,2000w 电磁炉等。
2.5设计依据
本工程空调施工图设计根据甲方提供的委托设计任务书及建筑专业提供的图样,并依据暖通现行国家的有关规范、标准进行设计,具体为:
1.《采暖通风与空气调节设计规范》 2.《高层民用建筑设计防火规范》 3.《民用建筑建筑设计规范》 4.《建筑给水排水及暖通工程验收规范》 5.《通风与空调工程施工质量验收规范》
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第3节 负荷计算
目前国内采用较多的是冷负荷系数法,适用于计算民用和公用建筑物及类似的工业建筑物。
3.1 负荷计算特点
空调冷负荷计算采用冷负荷系数法,适用于计算民用和公用建筑物及类似的工业建筑物空调工程设计冷负荷。
(1)通过维护结构传入室内的热量;
(2)透过外窗、天窗进入室内的太阳辐射热量; (3)人体散热量;
(4)照明、设备等室内热源的散热量;
3.2 冷负荷系数法公式
维护结构的冷负荷的计算方法有许多种,目前国内采用较多的是冷负荷系数法。对墙体、外窗、屋顶,得热引起的冷负荷逐时进行计算,而对内墙、楼板、地面得热引起的冷负荷及人体散热和设备散热引起的冷负荷均按稳定传热计算。最后把各项冷负荷计算结果逐时累加,求出冷负荷最大值及发生时间。
(1)墙体、屋顶、
(2)外窗,传热得热引起的冷负荷计算:
冷负荷=传热系数×传热面积×[(冷负荷逐时计算温度+本地修正值)-室内设计温度]
外窗辐射得热引起的冷负荷计算公式:
冷负荷=窗户面积×日射得热因子的最大值×冷负荷系数×窗户有效面积系数×窗户内遮阳系数×窗玻璃修正系数
(3)内墙、楼板等内围护结构稳定传热引起的冷负荷计算公式:
冷负荷=传热系数×传热面积×(夏季空调室外计算平均温度+邻室计算温差-室内计算温度)
舒适性空调房间夏季地面冷负荷一般不计算,对于工艺性空调房间: 地面冷负荷=传热系数×有效传热面积×计算温差
式中:非保温地面的传热系数一般取0.47W/(m2·℃);有效传热面积指距外墙2.0m以内的地面面积。
计算温差=夏季空调室外计算日平均温度–室内设计温度。 (4)人体散热引进的冷负荷计算公式:
冷负荷=人数×群集系数×成年男子的全热散热量 湿负荷=人数×群集系数×成年男子的散湿量 (5)设备散热冷负荷计算公式: 冷负荷=设备功率(W)×1000 湿负荷=设备散湿量(kg/h)
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3.3 负荷计算
3.3.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可由文献查得计算公式:
Qc,τ=KF[(tc,τ+td)KαKρ-tn]
式中: Qc,τ——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;
F——外墙和屋面的面积,㎡;
K——外墙和屋面的传热系数,W/(㎡·℃) tn——室内计算温度,℃; td——地区修正系数,℃;
ka——不同外表面换热系数修正系数 kp——不同外表面的颜色系数修正系数:
由文献查得,郑州地区南向的地点修正td=0.8℃。8—18时的冷负荷计算温度tc,τ值,代入外墙计算式即可计算出修正后的外墙瞬时冷负荷计算温度tˊL,τ和外墙瞬时冷负荷Qc,τ。主卧室南外墙冷负荷如下
表3-1主卧室101房间南外墙冷负荷
时间 8:00 9:00 10:00 tL,τ 34.6 34.2 33.9 33.5 33.2 11:00 12:00 13:00 32.9 32.8 32.9 33.1 33.4 33.9 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 td tL,τ ˊ0.8 35.4 0.8 35 0.8 34.7 0.8 34.3 0.8 34 0.8 33.7 0.8 33.6 0.8 33.7 0.8 33.9 0.8 34.2 0.8 34.7 南外墙 tL,τˊ-tn K 210.4 10 9.7 9.3 9 8.7 8.6 8.7 8.9 9.2 9.7 1.5 F(m) 28.54 QC,τ(W) 433.65 411.75 403.54 395.23 372.66 365.86 355.55 361.35 371.95 386.54 409.65 3.3.2 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷
当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3℃时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,由文献查得传热公式计算:
Qc,τ=F·K·(tl s - tn) W 式中:F——内维护结构的传热面积,m2;
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K——内维护结构的传热系数,W /( m2·k) ; tn ——夏季空调房间室内设计温度,℃;
tl s ——相邻非空调房间的平均计算温度,℃ 。
t'l s按下式计算 t'l s = t + tl s ℃ 式中:t ——夏季空调房间室外计算日平均温度,℃;
tl s ——相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计算日平均温度的差值,当相邻散热量很少(如走廊)时,tl s取3 ℃,当相邻散热量在23~116 W /m2时,tl s取5℃
所以内墙及楼板冷负荷计算:内墙及楼板冷负荷的计算公式为:
Q=KF(tls-tn)
式中:tls=twp+△tls
tls——相邻非空调房间的平均计算温度; twp——夏季空调室外计算日平均温度;
△tls——相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值。
由文献查得 △tls=5℃
3.3.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬变热形成的冷负荷由文献查得下式计算:
Qc,τ=F·K·(tl – tn) W
式中:F——外玻璃窗面积,m2;
K——玻璃的传热系数,W /( m2·k) ; tl——玻璃窗的冷负荷温度逐时值,℃; tn——室内设计温度,℃ 。
不同地点对t1按下式修正:tl’=tl+ td 式中:t d——地区修正系数,℃
所以外窗传热温差引起的冷负荷:玻璃窗由温差引起的冷负荷计算公为:
Qc,τ=KF(tˊc,τ-tn) 其中: tˊc,τ=(tc,τ+td)Kα 由朔钢窗的传热系数为3.5W/(m2·℃),由文献[7]查得表3—8查得双层塑钢窗框的传热系数修正值为1.0,则有:
K=3.5W/(m2·℃)
由文献查得,αw=18.6W/(m2·℃)时,外表面传热系数修正值Kα=1.0。 由文献查得郑州地区玻璃窗冷负荷的地点修正td=2℃。
由文献可得8—18时玻璃窗的逐时冷负荷计算温度tˊc,τ和传热得热引起的冷负荷Qcˊ,τ。
表3-2南外窗传热温差引起的冷负荷 时间 8:00 9:00 10:00 tL,τ 南外窗 tL,τ tL,τˊ-tn ˊ11:00 29.9 12:00 30.8 13:00 31.5 2 14:00 31.9 15:00 32.2 16:00 32.2 17:00 32 18:00 31.6 26.9 27.9 29 td 28.9 3.9 29.9 4.9 31 6 31.9 6.9 32.8 7.8 33.5 8.5 33.9 8.9 34.2 9.2 34.2 9.2 34 9 33.6 8.6 10
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