1、 畢業(yè)設計（論文）北京市居住建筑采暖空調系統(tǒng)設計基于建筑氣候設計原理工程設計實踐Heating and air conditional system design of residential building in Beijing cityBased on climate considerations in building design學 院（系）： 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 學 號： 指 導 教 師： 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 摘 要本設計為北京市某居住建筑采暖空調系統(tǒng)節(jié)能設計。除完成建筑環(huán)境與設備工程常規(guī)設計內容外，還與建筑學院進行聯(lián)合畢業(yè)設計，成立了聯(lián)合設計小組，其基本要

2、求是最大限度地利用被動式設計手法營造全年室內舒適性熱濕環(huán)境。首先，本次設計對三棟不同類型（多層、小高層和高層）的建筑進行了負荷計算及特性分析，計算結果表明新風冷負荷與日射得熱之和占總冷負荷的一半以上；而冬季通過門窗圍護結構傳熱和冷風滲透形成的熱負荷占了大部分比例。經過系統(tǒng)方案論證比較，最終選擇多聯(lián)機空調系統(tǒng)與熱水采暖系統(tǒng)相結合。本設計對空調風系統(tǒng)及采暖管道進行了水力計算，并對多聯(lián)機系統(tǒng)室內機與室外機、新風系統(tǒng)、熱回收裝置、風機、氣流組織、散熱器、地板輻射加熱管等進行了選擇。繪制了空調系統(tǒng)平面布置圖及系統(tǒng)圖，采暖系統(tǒng)平面布置圖及系統(tǒng)圖，防排煙系統(tǒng)圖等，撰寫了設計施工說明書。其次，本次聯(lián)合設計部分

3、的主要內容是根據北京地區(qū)的氣候特征，以優(yōu)先考慮冬季采暖需求設計、其次考慮夏季降溫需求為原則，在原有方案的基礎上，通過設置附加陽光間、增強通風等被動式策略，使最終方案節(jié)能率達到78.3%。最后，本次設計的個人重點是應用了PHPP軟件進行不同建筑設計方案全年能量需求的計算，并通過調研，重點研究了建筑節(jié)能設計的技術經濟比較方法。關鍵詞：建筑氣候設計；空調系統(tǒng)設計；聯(lián)合畢業(yè)設計；技術經濟分析Heating and air conditional system design of residential building in Beijing cityBased on climate considera

4、tions in building designAbstract This project is a residential building heating and air conditioning system design in Beijing. In addition to the conventional design of the architectural environment and equipment engineering, this project is also a joint graduation design with the School of Architec

5、ture, establishing of a joint design team, whose basic requirement is to maximize the use of passive design techniques to create a full-year indoor comfort heat and moisture environment.Firstly, this project analyzed the load characteristics of three type of buildings, respectively multilayer, small

6、 high-rise and high-rise, and also the result indicated that the new air-cooled load with the insulation heat took up more than half of the total while the heat transfer of doors and windows accounted for most of the proportion in winter. According to the comparison of the system solutions, this pro

7、ject ultimately chose a combination of multi-connected air conditioner system and hot water heating system. This project carried out the hydraulic calculation of the air conditioning duct and the heating pipes, chose the indoor-outdoor set of the multi-connected air conditioner, fresh air system, he

8、at recovery device, blower, air-flow organization, radiator and radiant floor heating pipes, drew the plan of air-conditioning system as well as system drawing, the plan of heating system as well as system drawing, smoke control system drawing and so on, wrote the design construction specification.A

9、lso, according to the climatic characteristics of Beijing region，the main content of the cooperation is to consider the principle of priority to the winter design followed by the summer design and then based on the previous proposals, use the passive strategies such as adding sun room, enhancing ven

10、tilation and so on to make the energy-saving rate of 78.3% finally.Lastly, the design of the personal focus is to use PHPP software for the calculation of the annual energy needs of the different architectural design program and, through research, mainly study the technical and economic comparison o

11、f building.Key Words: Building climate design; HVAC design; Cooperative graduate project; Technical and economic analysis目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326581070摘 要 PAGEREF _Toc326581070 h IHYPERLINK l _Toc326581071Abstract PAGEREF _Toc326581071 h IIHYPERLINK l _Toc326581072引 言 PAGEREF _Toc3265

12、81072 h 1HYPERLINK l _Toc326581073第一部分 PAGEREF _Toc326581073 h 2HYPERLINK l _Toc3265810741 建筑概況 PAGEREF _Toc326581074 h 3HYPERLINK l _Toc3265810752 設計原則及內容 PAGEREF _Toc326581075 h 5HYPERLINK l _Toc3265810763 設計計算參數 PAGEREF _Toc326581076 h 6HYPERLINK l _Toc3265810773.1 室外空氣計算參數 PAGEREF _Toc326581077

13、h 6HYPERLINK l _Toc3265810783.2 室內設計參數 PAGEREF _Toc326581078 h 6HYPERLINK l _Toc3265810793.3 其他設計參數 PAGEREF _Toc326581079 h 6HYPERLINK l _Toc3265810804 冷負荷、熱負荷及濕負荷計算 PAGEREF _Toc326581080 h 7HYPERLINK l _Toc3265810814.1 夏季冷負荷計算 PAGEREF _Toc326581081 h 7HYPERLINK l _Toc3265810824.2 夏季濕負荷計算 PAGEREF _T

14、oc326581082 h 9HYPERLINK l _Toc3265810834.3 冬季熱負荷計算 PAGEREF _Toc326581083 h 9HYPERLINK l _Toc3265810844.4 計算結果分析 PAGEREF _Toc326581084 h 10HYPERLINK l _Toc3265810854.4.1 冷負荷結果分析 PAGEREF _Toc326581085 h 10HYPERLINK l _Toc3265810864.4.2 熱負荷結果分析 PAGEREF _Toc326581086 h 14HYPERLINK l _Toc3265810875 系統(tǒng)方案

15、選擇 PAGEREF _Toc326581087 h 16HYPERLINK l _Toc326581088 冷熱源選擇 PAGEREF _Toc326581088 h 16HYPERLINK l _Toc326581089 冷源 PAGEREF _Toc326581089 h 16HYPERLINK l _Toc3265810905.1.2 熱源 PAGEREF _Toc326581090 h 16HYPERLINK l _Toc3265810915.2 夏季系統(tǒng)方案選擇 PAGEREF _Toc326581091 h 16HYPERLINK l _Toc3265810925.2.1 多聯(lián)機

16、系統(tǒng)論證 PAGEREF _Toc326581092 h 16HYPERLINK l _Toc3265810935.2.2 新風系統(tǒng)論證 PAGEREF _Toc326581093 h 17HYPERLINK l _Toc3265810945.3 冬季系統(tǒng)方案選擇 PAGEREF _Toc326581094 h 17HYPERLINK l _Toc3265810956 空調系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581095 h 19HYPERLINK l _Toc3265810966.1 多聯(lián)機系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581096 h 19HYPERLINK l _Toc32

17、65810976.1.1 室內機初步選擇 PAGEREF _Toc326581097 h 19HYPERLINK l _Toc3265810986.1.2 多聯(lián)機系統(tǒng)劃分 PAGEREF _Toc326581098 h 20HYPERLINK l _Toc326581099 室外機型號初步選擇 PAGEREF _Toc326581099 h 20HYPERLINK l _Toc3265811006.1.4 室內外機重新選擇 PAGEREF _Toc326581100 h 21HYPERLINK l _Toc3265811016.1.5 多聯(lián)機系統(tǒng)氣流組織設計 PAGEREF _Toc32658

18、1101 h 23HYPERLINK l _Toc3265811026.2 熱回收式新風系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581102 h 23HYPERLINK l _Toc3265811036.2.1 熱回收式新風系統(tǒng)工作原理 PAGEREF _Toc326581103 h 23HYPERLINK l _Toc3265811046.2.2 熱回收裝置選擇 PAGEREF _Toc326581104 h 24HYPERLINK l _Toc3265811056.2.3 新風機組選擇 PAGEREF _Toc326581105 h 24HYPERLINK l _Toc3265811066

19、.2.4 新風系統(tǒng)風管的水力計算 PAGEREF _Toc326581106 h 24HYPERLINK l _Toc3265811076.2.5 新風系統(tǒng)送回風口的選擇 PAGEREF _Toc326581107 h 25HYPERLINK l _Toc3265811086.3 風機的選擇 PAGEREF _Toc326581108 h 26HYPERLINK l _Toc3265811096.4 空調系統(tǒng)冷凝水管道設計 PAGEREF _Toc326581109 h 26HYPERLINK l _Toc3265811107 采暖系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581110 h 27

20、HYPERLINK l _Toc3265811117.1 散熱器采暖系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581111 h 27HYPERLINK l _Toc3265811127.1.1 散熱器選擇 PAGEREF _Toc326581112 h 27HYPERLINK l _Toc3265811137.1.2 散熱器采暖系統(tǒng)水力計算 PAGEREF _Toc326581113 h 28HYPERLINK l _Toc3265811147.1.3 膨脹水箱的選擇 PAGEREF _Toc326581114 h 29HYPERLINK l _Toc3265811157.2 低溫地板輻射采暖系

21、統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581115 h 29HYPERLINK l _Toc3265811167.2.1 地板輻射采暖加熱管選擇與布置 PAGEREF _Toc326581116 h 29HYPERLINK l _Toc3265811177.2.2 地板輻射采暖系統(tǒng)水力計算 PAGEREF _Toc326581117 h 29HYPERLINK l _Toc3265811188 通風及防排煙系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581118 h 30HYPERLINK l _Toc3265811198.1 防排煙系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581119 h 30H

22、YPERLINK l _Toc3265811208.2 廚房及衛(wèi)生間通風系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc326581120 h 30HYPERLINK l _Toc326581121第二部分 與建筑學院聯(lián)合畢業(yè)設計 PAGEREF _Toc326581121 h 31HYPERLINK l _Toc3265811229 總體要求 PAGEREF _Toc326581122 h 32HYPERLINK l _Toc32658112310 北京地區(qū)氣候條件分析 PAGEREF _Toc326581123 h 33HYPERLINK l _Toc32658112411 被動式策略分析 PAGERE

23、F _Toc326581124 h 34HYPERLINK l _Toc32658112512 建筑學院同學方案設計過程及方案分析 PAGEREF _Toc326581125 h 36HYPERLINK l _Toc32658112612.1 聯(lián)合畢業(yè)設計過程 PAGEREF _Toc326581126 h 36HYPERLINK l _Toc32658112712.2 設計各方案比較 PAGEREF _Toc326581127 h 37HYPERLINK l _Toc32658112812.2.1 原方案 PAGEREF _Toc326581128 h 37HYPERLINK l _Toc3

24、2658112912.2.2 方案一 PAGEREF _Toc326581129 h 38HYPERLINK l _Toc32658113012.2.3 方案二 PAGEREF _Toc326581130 h 40HYPERLINK l _Toc32658113112.2.4 方案三 PAGEREF _Toc326581131 h 42HYPERLINK l _Toc32658113212.3 結論 PAGEREF _Toc326581132 h 42HYPERLINK l _Toc326581133第三部分 個人重點 PAGEREF _Toc326581133 h 44HYPERLINK l

25、 _Toc32658113413 用PHPP設計軟件進行全年能耗分析 PAGEREF _Toc326581134 h 45HYPERLINK l _Toc32658113513.1 設計軟件與常規(guī)計算方法比較 PAGEREF _Toc326581135 h 45HYPERLINK l _Toc32658113613.1.1 設計軟件計算方法 PAGEREF _Toc326581136 h 45HYPERLINK l _Toc32658113713.1.2 兩種計算方法對比 PAGEREF _Toc326581137 h 46HYPERLINK l _Toc32658113813.2 設計軟件與

26、常規(guī)計算結果比較 PAGEREF _Toc326581138 h 47HYPERLINK l _Toc32658113914 建筑節(jié)能設計中的技術經濟比較方法 PAGEREF _Toc326581139 h 50HYPERLINK l _Toc326581140結 論 PAGEREF _Toc326581140 h 51HYPERLINK l _Toc326581141參 考 文 獻 PAGEREF _Toc326581141 h 52HYPERLINK l _Toc326581142附錄A1 冷負荷計算結果 PAGEREF _Toc326581142 h 53HYPERLINK l _Toc

27、326581143附錄A2 熱負荷計算結果 PAGEREF _Toc326581143 h 90HYPERLINK l _Toc326581144附錄B 新風管道水力計算表 PAGEREF _Toc326581144 h 96HYPERLINK l _Toc326581145附錄C1 散熱器選擇計算表 PAGEREF _Toc326581145 h 103HYPERLINK l _Toc326581146附錄C2 散熱器采暖系統(tǒng)水力計算表 PAGEREF _Toc326581146 h 105HYPERLINK l _Toc326581147附錄D1 地板輻射采暖加熱管選擇計算表 PAGERE

28、F _Toc326581147 h 107HYPERLINK l _Toc326581148附錄D2 地板輻射采暖水力計算表 PAGEREF _Toc326581148 h 108HYPERLINK l _Toc326581149附錄E 附加陽光間的算法 PAGEREF _Toc326581149 h 127HYPERLINK l _Toc326581150致 謝 PAGEREF _Toc326581150 h 135引 言隨著社會的進步、科技的發(fā)展以及人口高度集中，進入21世紀，人們將會追求更高的物質文化生活水平，對室內空氣品質的要求也更高了，因此對建筑暖通空調的設計與施工我們應該有新的認識

29、。本設計為北京市某居住建筑采暖空調系統(tǒng)節(jié)能設計。北京市位于北緯39.8，東經116.47，海拔高度，常年大氣壓101169Pa，屬于寒冷地帶。本次設計題目來源于科研項目，設計共分為兩個部分。第一部分為建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)常規(guī)畢業(yè)設計，第二部分為與建筑學院聯(lián)合畢業(yè)設計。其具體目標在于：學習和了解良好的建筑設計與降低設備系統(tǒng)能耗的關聯(lián)性，體驗建筑師與設備工程師合作設計和協(xié)調的方法，學習如何充分地利用當地的氣候資源條件營造舒適的低能耗生態(tài)建筑的方法；提高獨自調研、思考與研究的設計創(chuàng)新能力，注重超低能耗建筑系統(tǒng)設計方案，以被動式（利用自然條件和資源）采暖降溫方法為主。通過對具有相同建筑設計功能的既有

30、建筑采暖空調系統(tǒng)的設計，提高采暖空調設計過程各個環(huán)節(jié)的知識理解和應用的水平，掌握國家節(jié)能規(guī)范及設計條文中相關要點與規(guī)定。 本設計為與建筑學院的共同完成的探索性畢業(yè)設計，其基本要求是最大限度地利用被動式設計手法營造全年室內舒適性熱濕環(huán)境。通過進行區(qū)域氣候分析，了解室外氣候條件與人的生理需求之間的關系，了解如何通過建筑設計合理運用氣候調控手段。通過參加與建筑學院的聯(lián)合設計，熟悉了解在不同的建筑設計階段，通過能耗計算軟件的全年能量需求計算，如何盡可能地降低冷熱負荷的需求。本設計的個人重點為：學會應用PHPP軟件進行不同建筑設計方案全年能量需求的計算及應用天正暖通軟件進行施工圖設計；通過調研，重點研究

31、建筑節(jié)能設計的技術經濟比較方法。通過PHPP軟件的全年能耗分析，并與建筑學院同組學生進行溝通研究，考慮了合適的設計方案。最終通過分析建筑節(jié)能設計中的技術經濟比較選定了最終方案。第一部分 建筑環(huán)境與設備工程常規(guī)畢業(yè)設計 本設計來源于工程實例及教育部博士點基金項目-基于建筑氣候學理論室內環(huán)境自然調節(jié)方法的研究中工程實踐部分。1 建筑概況本設計包括3棟不同類型的建筑，即多層建筑、小高層建筑和高層建筑，分別編號為1#樓、2#樓和3#樓。1#樓：共3層，一二層為裙房公建部分，三層為住宅部分，建筑高度12m，總建筑面積為m2，公建面積2，住宅面積m2，地下層面積m2；2#樓：共11層，一層為公寓大堂，二至

32、十一層為公寓式房間，建筑高度，總建筑面積2，公建面積2，公寓面積m2，地下層面積2；3#樓：26層，一二層為公建部分，其余為住宅部分，建筑高度，總建筑面積1m2，公建面積 m2，住宅面積 m2，地下層面積 m2。該建筑圍護結構說明見表表1.1 建筑圍護結構說明名稱傳熱系數外墻聚合物砂漿加強面層外保溫1-2-聚苯板90北面及東西面外窗斷熱鋁合金低輻射中空玻璃2南外窗斷熱鋁合金普通中空玻璃北面及東西面外門雙層金屬門板,中間填充1518厚玻璃棉板2南外門雙層金屬門板,中間填充1518厚礦棉板屋面非上人屋面-擠塑型聚苯板70設置集中采暖的居住建筑應嚴格執(zhí)行民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）（JG

33、J2695）。北京市采暖居住建筑各圍護結構傳熱系數不應超過表規(guī)定的限制。表1.2 北京市采暖居住建筑各部分圍護結構傳熱系數K限值 W/(m2)屋頂外墻無采暖樓梯間窗戶外門地板體型系數體型系數體型系數體型系數隔墻戶門接觸室外空氣無采暖地下室頂板K限值2_從表及表可以看出，本次設計的三棟既有建筑圍護結構傳熱系數均符合民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）（JGJ2695），均屬于節(jié)能設計。2 設計原則及內容本工程采暖空調系統(tǒng)設計根據甲方提供的設計任務書，并參照現行國家頒發(fā)的有關規(guī)范、標準進行設計，具體有：（1） 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB50019-2003（2） 公共建筑節(jié)能設計標準GB5

34、00189-2005（3） 實用供熱空調設計手冊第二版（4） 通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范GB50243-2002（5） 采暖通風與空氣調節(jié)制圖標準GB/T50114-2001（6） 地面輻射供暖技術規(guī)程JGJ 142-2004（7） 多聯(lián)機空調系統(tǒng)工程技術規(guī)程JGJ174-2010本工程暖通空調的設計內容主要包括：多聯(lián)機空調系統(tǒng)設計、散熱器采暖系統(tǒng)設計、低溫地板輻射采暖系統(tǒng)設計。3 設計計算參數3.1 室外空氣計算參數依據采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范（GB50019-2003），北京室外計算參數如下：夏季：空調室外計算（干球）溫度，空調室外計算（濕球）溫度，通風室外計算（干球）溫度30，室外

35、平均風速，室外大氣壓；冬季：空調室外計算（干球）溫度，采暖室外計算（干球）溫度，通風室外計算（干球）溫度，室外平均風速，室外大氣壓。3.2 室內設計參數 本設計室內設計參數見表。表3.1 室內設計參數主要房間類型夏季室內計算參數冬季室內計算參數干球溫度相對濕度%干球溫度相對濕度%公建26601860衛(wèi)生間28601660廚房28601660臥室26601860起居室26601860書房266018603.3 其他設計參數各功能房間其它設計參數見表。表3.2 各功能房間照明等設備功率及人數參數名稱數值房間人數10m2/人設備功率10W/m2燈光功率10W/m2新風量30m3/（h人）4 冷負荷、

36、熱負荷及濕負荷計算本設計采用冷負荷系數法計算空調設計冷負荷。設計冷負荷主要包括圍護結構冷負荷（外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷、外窗日射得熱冷負荷、內圍護結構冷負荷），室內熱源散熱冷負荷（人員、照明散熱和設備散熱）。根據采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范（GB500192003）規(guī)定，冬季熱負荷包括圍護結構的基本耗熱量、附加耗熱量和通過門窗縫隙的冷風滲透耗熱量兩部分。圍護結構附加耗熱量考慮朝向修正、風力附加、高度附加。4.1 夏季冷負荷計算（1）外墻和屋面逐時傳熱形成的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面逐時傳熱形成的冷負荷可按下式計算：Qc()=AKKK(Tc()

37、+Td)-Tr （4-1）式中，Qc()外墻和屋面逐時傳熱形成的冷負荷，W； A 外墻和屋面的面積，m2； K 吸收系數修正值，外墻取，屋面取； K 放熱系數修正值，取； K傳熱系數，外墻0.42W/( m2)，屋面為0.44W/( m2)； Tc() 冷負荷計算溫度的逐時值，； Tr室內計算溫度，26； Td 地點修正值，北京為0。（2）外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷在室內外溫差作用下，通過外玻璃窗傳熱形成的冷負荷可按下式計算：Qc()= cw K A(Tc()+ Td- Tr) （4-2）式中，Qc()外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷，W； A窗口面積，m2； cw外玻璃窗傳熱系數修正值，雙層金

38、屬窗框、80%玻璃，取； K 外玻璃窗的傳熱系數，南向取3.3W/( m2)，北東西向取2W/( m2)； Tc() 外玻璃窗冷負荷計算溫度的逐時值，； Tr室內計算溫度，26； Td地點修正值，北京為0。（3）內圍護結構逐時傳熱形成的冷負荷在室內外溫差作用下，通過內圍護結構傳熱形成的冷負荷可按下式計算：Qc()= Ki Ai(Tom+ Ta- Tr) （4-3）式中，Qc()內圍護結構逐時傳熱形成的冷負荷，W； Ai窗口面積，m2； Ki 內圍護結構的傳熱系數，內墻1.02W/( m2)，內門1.5 W/( m2)； Tom夏季空調室外計算日平均溫度，北京為2；Ta附加升溫，1 Tr室內計算

39、溫度，26；（4）外玻璃窗日射得熱形成的冷負荷透過玻璃窗進入室內的日射得熱形成的逐時冷負荷按下式計算：Qc()= A CaCiCs Dj.max Clq （4-4）式中，Qc()外玻璃窗日射得引起的冷負荷，W； A 窗口面積，m2； Ca外玻璃窗的有效面積系數，雙層鋼玻璃窗取； Ci 窗內遮陽設施的遮陽系數，設活動百葉內遮陽設施，取； Cs窗玻璃的遮陽系數，雙層3mm厚，取；D日射得熱因數，W/m2，東西向599，南向302，北向114，； Clq 窗玻璃的冷負荷系數。（5）人員散熱引起的冷負荷人員散熱引起的冷負荷分為顯熱負荷和潛熱負荷。Qc()Ql+Qq=(Clqqsn+qln ) （4-5

40、）式中，Ql 人體顯熱散熱引起的冷負荷，W； Qq人體潛熱散熱引起的冷負荷，W； Clq 人體顯熱散熱的冷負荷系數，見暖通空調附錄2-23； qs不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W，見暖通空調表2-13； ql 不同室溫和勞動性質成年男子潛熱散熱量，W，見暖通空調表2-13； n 室內全部人數； 群集系數，取； 房間人員逐時在室率，見公共建筑節(jié)能設計標準續(xù)表。（6）照明及設備散熱引起的冷負荷室內照明方式為熒光燈暗裝。QcClqn1n2N （4-6）式中，Qc()照明及設備散熱引起的冷負荷，W； Clq 照明及設備散熱的冷負荷系數； n1鎮(zhèn)流器的功率系數，暗裝熒光燈取； n2燈罩隔熱系數，

41、取； N照明燈具及設備功率，W。（7）新風冷負荷QcMo(ho-hr) （4-7）式中，Qc夏季新風冷負荷，kW；Mo 新風量，kg/s；ho室外空氣的焓值，82kJ/kg；hr室內空氣的焓值，。夏季冷負荷計算結果見附錄A1。4.2 夏季濕負荷計算人體散濕量可按下式計算：mw=0.278ng10-6 （4-8）式中，mw人體散濕量，kg/s；g 成年男子的小時散熱量，g/h，見暖通空調表2-13；n 室內全部人數；群集系數，取。4.3 冬季熱負荷計算（1）圍護結構溫差傳熱形成的熱負荷 Qj=KF（tn-tw）a （4-9）式中，Qj通過供暖房間某一面圍護結構的基本耗熱量, W； K 圍護結構的

42、傳熱系數，W/( m2)； F 圍護結構的散熱面積，m2； tn 室內空氣計算溫度，； tw室外供暖計算溫度，； a溫差修正系數，見暖通空調表2-4；（2）附加耗熱量 Q1=Qj(1+ch+f)(1+fg) （4-10）式中，Q1考慮各項附加后，圍護結構的耗熱量，W； Qj 通過供暖房間某一面圍護結構的基本耗熱量, W； ch 朝向修正率，%，見實用供熱空調設計手冊表； f風力附加率，%，見實用供熱空調設計手冊表； fg高度附加率，%，fg =0.02(h-4)15%；（3）門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量 QicpVw(tn-tw) （4-11）式中，Qi加熱門窗縫隙滲入的冷空氣耗熱量，W； cp

43、空氣定壓比熱，cp=1kJ/(kg)； w 采暖室外計算溫度下的空氣密度，kg/m3； V滲透冷空氣量，m3/h； tn室內空氣計算溫度，； tw室外采暖計算溫度，；冬季熱負荷計算結果見附錄A2。4.4 計算結果分析4.4.1 冷負荷結果分析（1）設計冷負荷逐時分布情況1#樓設計冷負荷逐時分布情況見表及圖。表4.1 1#樓設計冷負荷逐時分布情況表時刻冷負荷/W時刻冷負荷/W時刻冷負荷/W0:008:0016:001:009:0017:002:0010:0018:003:0011:0019:004:0012:0020:005:0013:0021:006:0014:0022:007:0015:00

44、23:00圖4.1 1 #樓設計冷負荷逐時分布圖2#樓設計冷負荷逐時分布情況見表及圖。表4.2 2#樓設計冷負荷逐時分布情況表時刻冷負荷/W時刻冷負荷/W時刻冷負荷/W0:008:00112816:001:009:0017:002:0010:0018:003:0011:0019:004:0012:0020:005:0013:0021:006:0014:0014025222:007:0015:0023:00圖4.2 2 #樓設計冷負荷逐時分布圖3#樓設計冷負荷逐時分布情況見表及圖。表4.6 3#樓設計冷負荷逐時分布情況表時刻冷負荷/W時刻冷負荷/W時刻冷負荷/W0:008:0016:001:00

45、9:0017:002:0010:0018:003:0011:00257119:004:0012:0020:005:0013:0021:006:0014:0022:007:0015:0023:00圖4.3 3 #樓設計冷負荷逐時分布圖由圖4.1 圖可知：最大設計冷負荷均出現在13：00，因為日射得熱在這個時刻比較明顯，而日射得熱占房間冷負荷的比重很大，故最大設計冷負荷出現在此時刻；5：00時刻設計冷負荷最小，此時圍護結構散熱形成的冷負荷相對較小，日射得熱量也相對較小，故在此時刻出現最小設計冷負荷。（2）設計冷負荷中各分項冷負荷分布情況及其所占比例 設計冷負荷中各項冷負荷分布情況見圖圖。圖4.4

46、1#樓設計冷負荷中各分項冷負荷分布情況圖圖4.5 2#樓設計冷負荷中各分項冷負荷分布情況圖圖4.6 3#樓設計冷負荷中各分項冷負荷分布情況圖由圖4.4圖可知：夏季新風冷負荷與日射得熱之和占夏季總冷負荷的一半以上。因此，在設計空調系統(tǒng)時，應采用熱回收系統(tǒng)來減少新風冷負荷；同時，建筑設計過程中應注意采用遮陽措施和控制窗墻比的方法來減少門窗冷負荷。照明設備冷負荷占了10%以上。因此，設計中應注意自然采光問題。人員冷負荷占10%左右。因此，應該加強通風措施。通過圍護結構傳熱形成的冷負荷也占了10%左右。因此，應注意采用具有保溫隔熱的材料。4.4.2 熱負荷結果分析設計熱負荷中各分項熱負荷分布情況見圖。

47、 圖4.7 設計熱負荷中各項熱負荷分布情況（從左到右分別為1#樓、2#樓、3#樓）由圖可知：冷風滲透與門窗耗熱量占了冬季熱負荷約3/4的比例，因此在設計中應盡量減小窗墻比，并盡可能減少開口設計。外墻和屋面熱負荷也占了比較大的比重，故應注意圍護結構傳熱系數的選擇。1#樓由于占地面積很大，故地面?zhèn)鳠崃空剂思s20%。因此，當建筑占地面積大時，應格外注意地板材料的選擇。5 系統(tǒng)方案選擇 冷熱源選擇 冷源通常，空調系統(tǒng)的冷源首先應考慮采用天然冷源。對大、中型空調系統(tǒng)，當無條件采用天然冷源時，可采用人工冷源，即利用制冷機制取冷量，通過冷媒輸送至空調系統(tǒng)中。采用人工冷源時，制冷方式的選擇應根據建筑物的性質、

48、制冷容量、供水溫度、電源、熱源和水源等情況，通過技術經濟比較來確定。民用建筑應采用電動壓縮式和溴化鋰吸收式制冷。本設計由于缺乏天然冷源的條件，又屬于普通民用建筑，故可采用電動壓縮式制冷或溴化鋰吸收式制冷。溴化鋰吸收式制冷機是以熱能為動力，可利用廢熱、余熱等低品位的熱能作其熱源，以達到變廢為利的節(jié)能效果。但本設計由于缺乏可利用的熱能，故采用電動壓縮式制冷。5.1.2 熱源冬季采暖一般采用方式有電采暖、空調采暖及熱水或蒸汽集中供熱采暖。根據建筑區(qū)域熱源條件，市政管網會提供80/60熱水，從節(jié)能、安全、經濟性及管理等方面綜合考慮，選擇外網提供的熱水集中供熱采暖。5.2 夏季系統(tǒng)方案選擇 本設計夏季采

49、用多聯(lián)機+新風系統(tǒng)，具體方案論證如下：5.2.1 多聯(lián)機系統(tǒng)論證（1）公建部分對于1#樓一二層，2#樓一層及3#樓一二層的公建部分來講，由于其場所空間大，人員集中，且使用時間一致，故傳統(tǒng)來講一般采用集中式全空氣系統(tǒng)。但近幾年來，多聯(lián)機系統(tǒng)已成為了幾百到上萬平方米空調區(qū)域工程中的新型空調方式。本設計選擇多聯(lián)機系統(tǒng)主要是基于以下幾點：1.多聯(lián)機的造價雖然較全空氣系統(tǒng)高，但只用“電”這一種能源，不用設置機房就可以解決全部問題；而全空氣系統(tǒng)還需專門占用空間設置機房，再加上冷熱源機組、空氣處理機組等其他設備，全空氣系統(tǒng)的經濟效益并不比多聯(lián)機好；2.由于公建部分作出租用，各店鋪的使用時間不可能完全一致，或

50、多或少會有差異，如果用多聯(lián)機系統(tǒng)，室內機可單獨控制，則可根據使用者的要求控制室內機的開關，從而減少不必要的能源浪費；3.各出租店鋪應實行分別計量、分別計費的原則，以免引起不必要的糾紛，單從這一點上來講，多聯(lián)機系統(tǒng)較全空氣系統(tǒng)就有明顯的優(yōu)勢。（2）住宅部分對于住宅部分來講，現在家用空調多采用分體式空調，但由于以下原因，本設計采用變頻多聯(lián)機系統(tǒng)：1.舒適性：家用中央空調（變頻多聯(lián)機）解決了分體式空調風直接吹到人身上的缺點，能使室內空氣更好的循環(huán)起來，房間內各個角落的溫差極小，再加上家用中央空調采用了電子膨脹閥技術，能夠精確控制房間內的溫度變化，大大提升了空調舒適性。2.美觀度：一般家庭都采用低靜壓

51、風管機做側出下回，其室內機安裝在吊頂內，既節(jié)省了空間又提升了房間的裝修檔次。3.節(jié)能：家用中央空調采用的是變頻壓縮機，一般的調頻范圍都在30%-130%，其壓縮機可以根據室內機開啟數量及冷量需求來調節(jié)轉速，避免了大馬拉小車現象，相對分體式空調大約能再節(jié)能30%-40%。 雖然家用中央空調的成本較高，但從舒適性、美觀度、節(jié)能等方面來講，它對于分體式空調確實具有一定的優(yōu)勢，而現在越來越多的住戶在選擇上已經不局限于價格，而更多的在乎性能方面，故本設計采用變頻多聯(lián)機系統(tǒng)。5.2.2 新風系統(tǒng)論證雖然多聯(lián)機系統(tǒng)有諸多優(yōu)勢，但其最大的不足就是對新風的處理能力較差，一二層的公建部分由于人員流動量大，使得所需

52、新風量大；而三層由于是住宅，新風需求量小，從節(jié)能省錢方面考慮，三層可通過開窗措施來調節(jié)新風量。故一二層的空調設計需加上新風系統(tǒng)。本設計采用直接蒸發(fā)式全新風空氣處理機組，直接將新風處理至室內焓值再通過風口送入室內。5.3 冬季系統(tǒng)方案選擇 冬季采暖方式很多，如：地板輻射采暖、空調采暖、散熱器采暖等。根據本建筑實際情況，如采用普通空調系統(tǒng)，冬季制熱效率低，不節(jié)能，且效果不好。若采用熱泵等系統(tǒng)設立熱源，則會增加成本，經濟性不好。采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范中提到，累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5的日數大于或等于90天的地區(qū)，宜采用集中采暖。采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范中提到，集中供熱熱源應優(yōu)先采用城市、區(qū)

53、域供熱，本建筑有市政熱網提供80/60熱水。而1#樓地下一層設有換熱站，故也可提供50/40熱水。經綜合考慮，為了便于房間的后續(xù)裝修，公建部分采用散熱器采暖，熱源由外網提供，供回水溫度80/60；為了營造人體頭涼腳暖的熱舒適性要求，住宅部分采用分戶熱計量的低溫地板輻射采暖，熱源由地下一層的換熱站提供，換熱站一次側由外網提供，供回水溫度80/60，換熱站二次側供回水溫度50/40。6 空調系統(tǒng)設計 第五章對三棟建筑的系統(tǒng)方案進行了論證，現就1#樓進行具體的系統(tǒng)設計。6.1 多聯(lián)機系統(tǒng)設計6.1.1 室內機初步選擇室內機的容量應根據空調區(qū)冷負荷來計算。考慮到多聯(lián)機的使用靈活性，同時考慮間歇使用和臨

54、室傳熱，選擇室內機時，室內計算負荷宜放大的系數，本設計選擇放大系數。根據附錄A1冷負荷計算結果選擇美的室內機，具體型號見表。表 室內機初步選擇表房間名稱型號單臺制冷量（kW）單臺制熱量（kW）臺數冷凝管101四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32大堂四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C41De32103-104四面出風嵌入式MDV-D56Q4/N1-C1De32106四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32107四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C44De32108四面出風嵌入式MDV-D28Q4/N1-C3De32110-111四面出風嵌入式MDV-

55、D36Q4/N1-C42De32113四面出風嵌入式MDV-D28Q4/N1-C3De32114四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C44De32115四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32117-118四面出風嵌入式MDV-D56Q4/N1-C1De32120四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32樓梯低靜壓風管天井式MDV-D18Q1/BN11De32201-204四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32205四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C44De32206四面出風嵌入式MDV-D28Q4/N1-C3De32207四面出風嵌入式M

56、DV-D56Q4/N1-C2De32208四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32209四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C44De32210-213四面出風嵌入式MDV-D36Q4/N1-C42De32301-312低靜壓風管天井式MDV-D18Q1/BN11De326.1.2 多聯(lián)機系統(tǒng)劃分多聯(lián)機系統(tǒng)的劃分主要考慮以下幾方面：1.室外機容量不超過56kW為宜，配管等效長度不超過80-100m；2.不同朝向、使用時間有差異的房間宜劃為同一系統(tǒng)，且同時使用率控制在50%-80%之間，確保系統(tǒng)能在個別房間實際負荷超過計算負荷時保證各室內機的出力；3.滿足室內外機的容量配比系數

57、的限制要求，如表；4.室內數量不能超過室外機容許連接的數量，如表；5.盡量將容量相近的室內機劃分在同一系統(tǒng)，以利于室內機冷媒流量分配的平衡，使用不頻繁的大空間房間宜單獨設置系統(tǒng)并宜選用定頻式機組，以節(jié)省造價。表6.2 室內外機容量配比系數選擇參考表同時使用率最大容量配比系數同時使用率最大容量配比系數70%125%-135%80%-90%100%-110%70%-80%110%-125%90%100%表 室內機連接臺數參考表室外機容量室內機最大連接臺數室外機容量室內機最大連接臺數124621507 采暖系統(tǒng)設計7.1 散熱器采暖系統(tǒng)設計7.1.1 散熱器選擇選用鋼制柱型散熱器，所選鋼制柱型散熱器

58、綜合性能如表。設計供回水溫度80/60。散熱器連接形式，異側上進下出。表7.1 鋼制柱型散熱器綜合性能表型號規(guī)格高度（mm）寬度（mm）厚度（mm）中心距（mm）散熱面積（m2）重量（kg/片）散熱量 （W/片）工作壓力(Mpa)GZ-3-10-1.01078120601000t散熱器的散熱面積計算公式：F=Q123/K(tpj-tn) (7-1)式中，Q散熱器的散熱量，W；K散熱器的傳熱系數，W/( m2)；tpj散熱器的內熱媒平均溫度，；tn供暖室內計算溫度，；1散熱器組裝片數修正系數；2散熱器連接形式修正系數；3散熱器安裝形式修正系數；散熱器的計算溫度：tpj=（tsg-tsh）/2 (

59、7-2)式中，tsg散熱器進水溫度，；tsh散熱器出水溫度，；n散熱器的總片數；散熱器片數：n=F/f (7-3)式中，f每片散熱器的散熱面積，m2；散熱器選擇計算表見附錄C1。7.1.2 散熱器采暖系統(tǒng)水力計算流體輸配管網對所輸送的流體在數量上要滿足一定的流量分配要求。管網中并聯(lián)管段在資用動力相等時，流動阻力也必然相等。為了保證各管段達到設計預期要求的流量，水力計算中應使并聯(lián)管段的計算阻力盡量相等，不能超過一定的偏差范圍。如果并聯(lián)管段計算阻力相差太大，管網實際運行時并聯(lián)管段會自動平衡阻力，此時并聯(lián)管段的實際流量偏離設計流量也很大，管網達不到設計要求。因此，要對并聯(lián)管路進行阻力平衡。水力計算的

60、方法：假定流速法。根據各管段的流量，確定各管段的流速和比摩阻，一般的經濟比摩阻在60120Pa/m之間。據此，選擇各管段的流速和比摩阻，進而得到各個管路的總阻力。本設計散熱器采暖系統(tǒng)形式為分區(qū)單管串聯(lián)下供下回式。圖7.1 最不利環(huán)路示意圖最不利環(huán)路的水力計算如表所示。表7.2 最不利環(huán)路水力計算表管段編號流量流速管徑管長比摩阻沿程阻力動壓局部阻力系數局部阻力總阻力kg/hm/smmmPa/mPaPaPaPaLg110011610L35852.5701103103L23186.670L11882.45030288401L1-11882.4509928277226H11882.4503028840