济南某机械加工厂暖通空调设计

济南某机械加工厂暖通空调设计
目录
摘要
一、设计题目：济南某机械加工厂暖通空调设计
二、设计地点：山东省济南市
三、设计任务
四、设计条件
五、方案设计及比较
六、热工计算
七、空气处理过程
八、设备的选择计算
九、风口布置
十、风管水力计算及风管管径的选择
十一、水管水利计算及水泵选择
十二、主要设备选择参考文献附表
济南某机械加工厂暖通空调设计
摘要
本设计根据济南市实际的气象状况，从控制温度湿度方面出发，针对济南市冬冷夏热的气候特点，综合考虑经济性和适用性，针对性的为济南某机械加工厂提出具体的采暖和通风措施以及空调设计方案，详细分析了工厂内冷热负荷、空气处理过程、冷冻水和冷却水系统以及所需要的空调机组，为该工厂的采暖空调设计提供了方案。

关键词济南采暖通风空调冷热负荷空调机组
济南某机械加工厂暖通空调设计
一、设计题目：济南机械加工厂暖通空调设计
二、设计地点：山东省济南市
三、设计任务：设计要求：装配车间：通风采暖方案；机加工车间：空调
方案；精细加工车间：恒温空调方案。

四、设计条件：
1.室外气象参数
日平均温度小于5℃的天数为0-90d，日平均温度大于25的天数为40-110d，年平均降水量671.1mm，年日照时数2616.8小时。

最冷月为1月，月平均气温为-0.4℃，最热月为7月，月平均气温为27.5℃。

热工分区夏热冬冷地区年平均温度（℃）14.2 最热月平均温度（℃）27.4
最冷月平均温度（℃）-0.4
最低日平均温度（℃）-13.7 冬季主要风向及其频率（%） C 16 ENE 15 夏季主要风向及其频率（%） C 16 SSW 14 全年主要风向及其频率（%）SSW 16 冬季风速（m/s） 3.2
夏季风速（m/s） 2.8 冬季最多风向平均(m/s) 4.3
冬季日照率61%
夏季空气调节室外计算湿球温度（℃）26.7
夏季大气压力99.85kpa
冬季大气压力102.02kpa
夏季室外计算（干球）温
度（℃）
通风31 空气调节34.8
冬季室外计算（干球）温
度（℃）
通风-2 空气调节-10 采暖-7
室外计算相对湿度（%）
最冷月月平均54 最热月月平均73 最热月14时平均54
设计计算用采暖期天数及其平均温度日平均温度≤+5℃的天数106 日平均温度≤+8℃的天数124 日平均温度≤+5℃期间内
的平均温度
0.9
日平均温度≤+8℃期间内
的平均温度
1.8
2. 建筑概况
该工厂有装配车间，普通机加工和精密加工车间，共三个车间构成，为两层建筑，两层建筑面积相等，共为23962
m。

一层建筑层高为5m，二层建筑层高为8m。

三个车间的具体情况如下：
楼层
面积/2
m
人数设备/kw
一层
普通机加工车间（20-2.3）*26.3=465.51 60 电动设备容量240
精密加工车间（20-2.3）
*26.3-68+36.5=434.01
30 电动设备容量100
制冷机机房10*6.8=68 ——————
二层(装配车间) 20*52.6=1052 150 总散热量110
3.设计工况
根据《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）的规定确定装配车间、普
通机加工车间、精密加工车间的室内空气计算参数：
室内设计温度室内设计湿度
装配车间夏季33℃
冬季18℃
夏季不高于40%~60%
冬季不低于25%~35%
普通机加工车间夏季26℃
冬季20℃
夏季不高于40%~60%
冬季不低于25%~35%
精密加工车间夏季22℃
冬季22℃
夏季不高于40%~60%
冬季不低于25%~35%
4.厂房热工及建筑参数
根据当地建筑节能规范的相关要求，对该工厂各车间的相关热工及建筑参数选择如下：
要求墙体窗屋顶门窗墙比
装配车间夏季通风，
冬季采暖
370mm页岩多
孔砖+30mm
聚笨粒保温抹
面，高8米，
厚度400mm
K=0.8
W/m2·℃
单框双玻木窗
（玻璃厚
4mm，空气间层
厚12mm）
K=2.90
现浇钢筋混凝
土板厚70mm+
沥青膨胀珍珠
岩保温层厚
100mm，
厚度170mm
K=0.55
单层实体木
门
（厚38mm）
K=3.0W/m2
·℃
2个3.22m
0.3
普通机加工车间冬季采暖，
夏季供冷
370mm页岩多
孔砖+30mm
聚笨粒保温抹
面，高5米，
厚度400mm
K=0.8
W/m2·℃
单框双玻木窗
（玻璃厚
4mm，空气间层
厚12mm）
K=2.90
现浇钢筋混凝
土板厚70mm+
沥青膨胀珍珠
岩保温层厚
100mm，
厚度170mm
K=0.55
单层实体木
门
（厚38mm）
K=3.0W/m2
·℃
1个3.22m
0.2
精密加工车间恒温恒湿
冬季采暖，
370mm页岩多
孔砖+30mm
聚笨粒保温抹
单框双玻木窗
（玻璃厚
4mm，空气间层
现浇钢筋混凝
土板厚70mm,
沥青膨胀珍珠
单层实体木
门
（厚38mm）
0.1
夏季供冷
面，高5米， 厚度400mm K=0.8 W/m2·℃ 厚12mm ） K=2.90 岩保温层厚100mm ， 厚度170mm
K=0.55
K=3.0W/m2
·℃ 1个3.22m
五、方案设计及比较
1. 负荷及通风量估算 （1）装配车间 ①夏季通风量估算：（查表室内为33℃时，人体人均显热散热量为45W,人均潜热散热量为190W ，总散热量为235W 。

）
具体负荷见下表：
类型 说明
负荷/kw 人体
显热热量 0.045*150=6.75 6.75 潜热热量 0.19*150=28.5
28.5 设备 110
110 照明设施 150/20⨯人W
3 总计
—
148.25
消除余热的全面通风量 )
t t (c 0p -=
Q
G
式中 G —— 全面通风换气量（kg/s ） C —— 空气比热容（kj/(kg/s)），一般取1.01kj/（kg·℃） Q —— 室内余热量（kj/s ） tp ——排出空气的温度（℃） to ——进入空气的温度（℃）（与夏季通风室外计算温度tw 相等） 二层为装配车间，高为8m ，若下窗中心线距地面7m,上窗中心线距地面11m,根据室内散热量13.07w/m3以及厂房高度11m ，取室内的温度梯度为a=0.4℃/m 。

对于厂房高度不大于15m ，散热量不大于116w/m3温度梯度法计算排气温度，假设室内散热源比较均匀，即
)2-h (a t t n p +=（其中tn=33℃，h=6m ）
a ——温度梯度（℃/m ）
tn ——室内工作区温度（℃）
根据文献，对于大多数车间而言，要保证（tn-tw ）≤5℃，（tp-tw ）应不超过10—12℃，代入公式得排气温度tp=34.6℃
根据c=1.01kj/(kg*℃)，tp=34.6℃，to=31℃，Q=145.25kw 。

代入公式得通风量约为G=40.77kg/s
确定通风面积：进风口面积a F 和出风口面积b F 可由下式确定：
12()a
a w np w
a
G F gh ρρρζ=
-——（2）
22()b
b w np p b
G F gh ρρρζ=
-——（3）
,a b G G ——窗孔进排风量(kg/s)
a ζ——窗孔a 的局部阻力系数
b ζ——窗孔b 的局部阻力系数
w ρ——室外空气密度 (3kg m ) p ρ——排风温度下的空气密度(3kg m )
np ρ室内平均温度np t 下的空气密度(3
kg m ) 其中2
n p
np
t t t +=
——（4）
近似取a ζ=b ζ，w p ρρ=，由平衡方程a b G G =，则有22
1
()a b F h F h = 式中12,h h 分别为进风孔和排风孔距中和面高度。

已知两窗口中心线距离为4米， 设
1.25a b F F =，则124h h +=，221
1.25h
h = 解得 121.56, 2.44h h == .833t np =℃，kpa 5.899=P
1338.1==
w w RT p ρ，1205.1==p p RT p ρ，1234.1==np
np Rt p
ρ 设窗形式为单层上悬C ︒=60α，
07.3==b a ξξ,1:1:=l h ,0.57a b μμ==, 将数据分别代入（2）和（3）式得：送风口面积=a F 118.912m ,出风口面积=b F 95.132m ,
总风口面积约为2152m 。

装配车间外围护面积为1161.6m2，按建筑窗墙比计算所得的窗户面积为232.32m2，取排风窗面积符合厂房设计规范，按预设的窗墙比进行窗户的布置和面积的选定：下窗可取16个窗，南北侧墙各8个，每个窗3.5x22m ；上窗取16个，南北侧墙各8个，每个3.5x22m ，进排风口上下对称布置，房间总高度取8米，即可满足自然通风要求,考虑到极端的天气条件，所以预留机械通风设计。

②冬季采暖负荷估算：（窗墙比0.2） 面积A/m2 传热系数K 温差t ∆ 负荷/KW
四周墙体 931.2 0.8 25 18.62 窗 224 2.90 25 16.24 门 6.4 3.0 25 0.48 冷风侵入量 500%*0.48 2.4 屋顶 1052 0.55 25 14.47 门窗缝隙渗入 )(··278.01w n w t t V C Q -=ρ
5.90
合计 58.11kw
房间的冷风渗透量：)(··278.01w n w t t V C Q -=ρ
式中，V ——经门窗缝隙进入室内的空气量（h m /3）； w ρ——室外供暖计算温度下的空气密度（3/m kg ）；
经门窗缝隙渗入室内的空气量：n L l V ··
= 式中，l ——门窗缝隙长度（m ）；
L ——门窗缝隙单位长度每小时渗入的空气量[）（m h m ·/3]；
n ——冷风渗透朝向修正系数。

代入公式得，装配空间的Q1=58.08kw
冷风侵入量计算：按500%靠门传入的热量。

（2）普通机加工车间 ①夏季冷负荷(窗墙比20%，高5m ，人员数60) 面积A/m2 传热系数K 温差t ∆/℃ 负荷/kw 墙体 278 0.8 8.8 1.96 窗 70.3 2.90 8.8 1.80 门 3.2 3.0 8.8 0.084 屋顶 465.51 0.55 8.8 2.25 灯光
202/w m *465.512m
9.31
设备 8.01=n ；2n =0.6；3n =0.5；.80=η
72 人员 显热74w/人+潜热161w/人=235w/人
14.1 新风
新风量每人 30h /m 3
17.94
合计 119.44kw
②冬季热负荷估算
面积A/m2 传热系数K
温差t ∆/℃
负荷/kw 墙体 278 0.8 30 6.67 窗 70.3 2.90 30 6.12 门 3.2 3.0 30
0.288 冷风侵入量 5*0.288 1.44 新风
新风量每人 30h /m 3
30.12
合计
44.64kw
（3）精密加工车间
①夏季冷负荷估算(窗墙比10%，高6m ，人员数30) 面积A/m2 传热系数K 温差t ∆/℃ 负荷/kw 墙体 438.30 0.8 12.8 4.49 窗 35 2.90 12.8 1.30 门 3.2 3.0 12.8 0.122 屋顶 434.01 0.55 12.8 3.06 人 显热117w/人+潜热128w/人=245w/人 7.35 设备
8.01=n ；2n =0.6；3n =0.5；.80=η 30 灯光 202/w m *434.012m 8.68 新风 新风量每人 30h /m 3
11.66
合计
66.66kw
②冬季负荷估算（窗墙比10%，高6m ，人员数30）
面积A/m2 传热系数K 温差t ∆/℃ 负荷/kw 墙体 438.30 0.8 32 11.22 窗 35 2.9 32 3.25 门 3.2 3.0 32 0.31 冷风侵入量 5*0.31
1.55 新风
新风量每人30h /m 3
17.06
合计 33.39kw
2.1 装配车间
（1）夏季通风形式
对于装配车间的夏季通风综合考虑各因素提出以下方案：
方案一：采用自然通风的形式。

自然通风是利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或室外大气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气作用的一种通风方式。

方案二：采用机械通风的形式。

机械通风是指利用机械手段（风机、风扇）产生压力差使空气流动的方式。

方案三：采用自然与机械相结合的联合通风的形式。

在自然条件和建筑结构允许的时候，只采用自然通风；而当自然通风的通风量由于受到气象条件和建筑建筑物结构尺寸的约束，不能满足要求的时候，可以在自然通风的基础上，辅以机械通风。

结论：综合考虑采用方案三自然通风加机械通风的形式，在南北两侧墙上方安装排风扇。

自然通风不消耗机械动力，同时，在适宜的条件下又能获得巨大的通风换气量，是一种经济方便的通风方式。

根据计算可知，仅通过自然通风完全可以提供所需风量，故首先排除单一机械通风的形式。

但因自然通风的通风量受到自然条件和建筑结构的约束难以有效控制，通风效果不稳定。

机械通风和自然通风相比，最大的优点是可控性强，应用范围广。

可以通过调整风口大小，风量等因素，来调整室内气流分布，达到比较满意的效果。

缺点是需要消耗一定的能量，经济性较差。

因此，选择联合通风的形式，既达到一定的节能目的，增加了通风的经济性，同时又增加了通风的可控性，扩大了通风量的调节范围，增强了通风调节的适应性。

（2）对于装配车间的采暖综合考虑各因素提出以下方案：
方案一：采用双立管水平串联式散热器采暖，将90度热水直接送到装配车间的双管系统中。

其特点是热水经总供水立管和各层水平支管，用多组散热器散热的一种供暖系统。

管路简单，施工无立管穿越楼板，本层敷设水平支管时，可埋设在沿墙50mm深的沟槽中，室内没有明管比较美观。

缺点是水平方向串联过多散热器时，系统运行易出现水平失调，造成前端过热而末端过冷现象，水平支管埋设在垫层中，导致每层地面增加约30mm，不但增加了楼板的荷载，而且还增加了土建造价。

水平支管需埋设在沿墙50mm深的沟槽中，活动的沟槽盖板与现行的施工验收规范有所冲突，一般是用水泥将沟槽灌死，这为将来系统的维修留下了隐患与不便。

方案二：采用辐射供热，辐射供热是一种利用建筑物内部表面进行供热的系统。

辐射供热系统的优缺点：1）具有辐射强度和温度的双重作用，符合人体散热要求的热状态。

室内围护结构表面温度比较高，减少了冷表面对人体的冷辐射。

因此具有较好的舒适性。

2）室内不需要布置散热器，不影响室内美观，不占用有效面积。

3）室内温度梯度小，垂直方向温度分布均匀，节约能量。

4）同样舒适条件下，辐射供热与对流供热比较，房间温度可降低2-3℃,因此节省能量。

5）辐射供热投资比对流供热高。

方案三：采用热风供热，按空气加热方式，通常可分为：空气加热室和暖风机两种，空气加热室由空气过滤器、空气加热器和风机组成。

室内回风经过滤和加热
后，由风机送入房间，也可以根据需要吸入部分新风量，送风口可以连接风管。

暖风机由空气加热器和风机组成。

总的来说，利用风机盘管将空气集中处理后用风道送到装配车间。

结论：综合考虑选用方案一，原因如下：
散热器采暖初投资较少，运行费用比较低，只是温度的均匀性要差一些，出现水平失调的现象。

空调送风和辐射采暖温度分布较均匀，舒适度高，但投资比较大，考虑到装配车间温度要求不是太高，从经济性和适用性两方面考虑，决定采用甲方案散热器供暖。

2.2 机加工车间
方案一：选择集中式一次回风的定风量空气调节系统。

集中式空调，空气处理设备集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统，适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所，常用于大空间中。

这种系统的服务面积大，处理空气多，便于集中管理，在一些大型公共建筑(体育场馆、剧场、商店等)采用较多。

采用一次回风空调系统将一部分回风与室外新风在表面冷却器前混合，经处理再送到室内的空调系统。

这种系统兼顾了卫生与经济两个方面，故应用最广泛。

方案二：半集中式的风机盘管加独立新风系统，该系统既需要有中央空调系统又有处理空气的末端装置的空调系统。

从风机盘管的结构特点来看，它的优点是：布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组(风机)，不影响其它房间，从而比其它系统节省运转费用。

它的缺点是：对机组的制作有较高的质量要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难。

当配合独立的新风系统供给新风，可让新风负担一部分空调负荷。

由于新风负担了一部分负荷，夏季风机盘管要求的冷水温度可以高些，水管表面结露问题。

结论：综合考虑选择方案一，原因如下：
半集中式这种系统比较复杂，可以达到较高的调节精度，适用于对空气精度有较高要求的车间和实验等场所。

由于普通机加工车间对温度和湿度要求不高，故选择方案一。

集中式空调可做到每室均有管道式空调送回风口或风机盘管送回风口，实现夏季供冷、冬季供暖和春秋季通风换气的全年性空调效果，并且能保证向房间输送新风，使房间始终保持空气清新、卫生，而半集中式空调难以确保空调房间空气的新鲜度。

并且集中式空调运行管理灵活方便，且运行费用低于集中式空调。

集中式空调制冷站可直接控制制冷机的开停时间和冷量大小，并根据气候变化进行调整，以节约运行电费。

集中式空调故障少、好维修，无论是空调机组和送回风道系统，还是房间风机盘管和新风系统，均不易发生故障。

集中式空调噪声小于半集中式空调，集中式空调可加装各种消声装置降低噪声。

总的来说，风机盘管加独立新风空调安装较麻烦，计算方面不予采用。

集中式定风量一次回风系统的设备简单，最初投资少,降低降温或加热设备的运行能耗，比如在春秋季的时候，当外界温度低于室温要求时可不用开启冷冻机，把回风外排用新风即可。

所以，在满足负荷要求的前提下，选择经济性较高、管理较为方便的集中式一次回风的全空气系统定风量空气调节系统。

2.3 精密加工车间
方案一：选择整体式空调机组，集中式一次回风的全空气定风量空气调节系统，采用单风管式系统。

一次回风系统是使回风和新风在热湿处理设备前混合，适用于送风温差较大和室内散湿量较大时。

方案二：选择集中式恒温恒湿二次回风定风量空气调节系统。

在恒温恒湿控制部分，夏季采用制冷盘管以及二次再热段控制温湿度，冬季采用表冷段及蒸汽加湿控制温度。

二次回风系统是新风与回风在热湿处理设备前混合并经过处理后再次与回风进行混合。

该方案采用传统中央空调加供暖系统设计, 并将水系统设计为两个可独立又可并使用的子系统。

在夏季高温高湿工况时两个独立子系统均以制冷——制冷方式运行,实现制冷降温除湿的功能；在冬春季低温高湿工况时, 两个独立子系统分别以制冷——供热方式运行, 热系统升温, 同时制冷系统除湿, 以实现低温高湿工况下的抽湿功能, 保证空调室内的温湿度要求。

从功能上分析, 本方案完全能满足设计要求。

结论：综合考虑选用方案二，原因如下：
对比一次回风系统和二次回风系统，一次回风系统优点便于空气的集中统一进行处理（除尘、加湿、加热、降温等），降低降温或加热设备的运行能耗。

比如在春秋季的时候，当外界温度低于室温要求时可不用开启冷冻机，把回风外排用新风即可。

在夏、冬设计工况下进行分析时，一次回风处理流程简单，操作管理方便，故对夏季允许直接用机器露点送风的场合应选用这种系统。

当此有限制时，为了夏季节省再热量，通过技术经济比较有利时则可采用二次回风系统。

由于精密加工车间对湿度和温度控制精度要求较高，故选择二次回风系统，并且一次回风系统初期设备的投入成本增加，占用场地较大。

虽然二次回风处理流程比较复杂，给运转管理带来了不便，但是室内要求恒温恒湿，采用二次回风系统通过调节二次回风量可使室内温湿度更加稳定。

集中式恒温恒湿二次回风空调系统，能耗比较低，且其末端设备可以选用普通的空调风柜,不必选用昂贵的恒温恒湿风柜, 因此大幅度降低了工程造价, 节省了投资。

总结：
热源为：集中热水供应，热水温度90℃；
冷源为：使用双螺杆式半封闭式冷水机组供冷，已知冷冻水出水温度7℃，回水温度12℃。

对于装配车间，夏季采用自然通风为主，机械通风为辅的方式，冬季利用散热器供暖，采用双立管水平串联的方式。

对于机加工车间和精密加工车间，共用一套机组，采用冷却塔处理冷却水，构成冷却水系统；表冷器处理室内空气，使用水冷式表冷器，并且与蒸发器构成冷冻水系统。

机加工车间使用一次回风系统，而精密加工车间使用二次回风系统。

气流组织形式选择散流器送风，上送上回的形式。

六、热工计算
I .供暖系统设计热负荷
供暖系统设计热负荷为：321Q Q Q Q ++=
（1）在稳定传热条件下，通过房间各部分维护结构的传热量，即围护结构的基本耗热量的基本计算公式：
a t t KF Q w n ·)(1-=
式中， F------- 围护结构的传热面积（m2）；
K------- 维护结构的传热系数[W/（m 2·℃
）]； n t -------供暖室内设计空气计算温度（℃）； w t -------供暖室外空气计算温度（℃）； a-------围护结构的温差修正系数（℃）。

（2）门窗缝隙渗入的室外空气吸热量（2Q ）
)(··278.02w n w t t V C Q -=ρ
式中，V ——经门窗缝隙进入室内的空气量（h m /3
）；
w ρ——室外供暖计算温度下的空气密度（3
/m kg ）； 经门窗缝隙渗入室内的空气量：
n L l V ··=
式中，l ——门窗缝隙长度（m ）；
L ——门窗缝隙单位长度每小时渗入的空气量[）（m h m ·/3
]；
n ——冷风渗透朝向修正系数。

（3）外门、外围护结构孔洞和其他生活跨间流入的室外空气吸热量（3Q ）
对于开启时间不长（每班开启时间等于或小于15min ）的单层工业车间外门，可按外门基本耗热量的500%计算。

II.空调冷负荷的基本计算公式
（1）墙体和屋面传热得热引起的冷负荷τCLQ
])[(,1N d t K K t t KF CLQ -+=ραττ
式中： F------- 墙体或屋面的传热面积（m2）；
K------- 墙体或屋面的传热系数[W/（m 2·℃
）]；
N t -------室内空气温度（℃）；
τ，1t -------墙体或屋面冷负荷计算温度（℃）； d t -------冷负荷计算温度地点修正系数（℃）； αK -------外表面放热系数的修正值；
ρK -------外表面吸收系数修正值：计算墙体时：中色ρK =0.97，浅色 ρK =0.94；计算屋面时：中色 ρK =0.94，浅色 ρK =0.88。

（2）内墙、地面引起的冷负荷
().()c i i o m a R Q AK t t t τ=+∆- (3-2)
式中： i K ------- 内围护结构传热系数，W/(m 2·℃ )；地面：0.47，W/(m 2·℃)；
i A ------- 内围护结构的面积，m 2；
.o m t ------- 夏季空调室外计算日平均温度，℃； a t ∆------- 附加温升
注：由于该内维护结构之间的温差较小，在此次的设计中没有计算该项负荷。

（3）玻璃窗传热得热引起的冷负荷τCLQ
)(N wl t t KF CLQ -=τ
式中 ：F------- 墙体或屋面的传热面积（m2）；
K------- 墙体或屋面的传热系数[W/（m 2·℃
）]；
wl t -------外窗的逐时冷负荷计算温度（℃），根据建筑物的物理位置和空调区的蓄热特性，采用夏季空调室外计算逐时温度sh t 值，r wp sh t t t ∆+=β（其中wp t 为夏季空调室外计算日平均温度(℃)，β—室外温度逐时变化系数，52
.0wp wg r t t t -=∆，wg t —夏季空调室外计算
干球温度）
（4）窗日射得热引起的冷负荷 ①无外遮阳CL J n s f C K C FC CLQ max ,,=τ
式中 ：max ,J K -------不同纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值（W/m 2）； F-------玻璃窗的有效面积，m2，是窗的面积乘以有效面积系数a C ；
n s C C 、-------玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数；
CL C -------玻璃窗冷负荷系数，以北纬'
3027。

为界划分为南、北两区。

②有外遮阳阴影部分的日射冷负荷N CL N J n s s s f C D C C F CLQ )()(max ,,,=τ ③照光部分的日射冷负荷CL J n s r y f C D C C F CLQ max ,,,=τ 式中：s F -------窗户的阴影面积（m2）； r F -------窗户的照光面积（m2）；
N J D )(max ,-------北向的日射得热因数最大值（W/m 2）；
N CL C )(-------北向玻璃窗的冷负荷系数； （5）照明、人体、设备得热引起的冷负荷 ①照明得热量 白炽灯：N Q =τ 荧光灯：N n n Q 21=τ
式中：N -------照明灯具所需功率（W ）；
1n -------镇流器消耗功率系数，明装荧光灯、镇流器在室内时n 1=1.2；暗装荧光灯，镇流器在顶棚时n 1=1.0；
2n -------灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔，可自然通风散热至顶棚时，n 2=0.5~0.6；荧光灯罩无通风孔，视顶棚内通风情况，n 2=0.6~0.8。

②人体得热量21n qn Q =
式中：q -------不同室温和劳动性质时成年男子的全热散热量，/W 人； 1n -------室内人数； 2n -------群集系数。

③工艺设备散热得热量
ηN
n n n Q 3
211000=
式中：N -------电机设备安装功率（KW ）； η-------电动机效率；
1n -------利用系数，一般取0.7~0.9；
2n -------同时使用系数，一般取0.5~0.8； 3n -------负荷系数，一般取0.5左右。

④无保温密闭罩的电热设备散热得热量N n n n n Q 43211000= 式中：4n -------考虑排风带走热量的系数，一般取0.5。

⑤电子设备散热得热量N n n n Q 3211000=（对于电子计算机3n 可取1。

） ⑥照明冷负荷ττQ C Q CLQ CL s +=
式中：s Q -------人体或设备显热得热量（W ）； τQ -------人体或设备潜热得热量（W ）； CL C -------人体或设备的冷负荷系数。

注：计算照明冷负荷时，根据空调房间的功能特点，单位面积照明冷负荷均为25 W/m 2。

（6）食物散热形成的冷负荷
本工程中没有餐厅不考虑食物散热形成的冷负荷。

（7）夏季空调新风冷负荷..
()o o R CD Q M h h =- 式中: .
CD Q ------夏季新风冷负荷（KW ）； .o M -------新风量（kg/s ）；
o h -------室外空气的焓值（kJ/kg ）； R h -------室内空气的焓值（kJ/kg ）。

负荷计算的结果 （1）装配车间
①夏季通风量估算：（查表室内为33℃时，人体人均显热散热量为45W,人均潜热散热量为190W ，总散热量为235W 。

） 具体负荷见下表：
类型
说明
负荷/kw 人体
显热热量 0.045*150=6.75（群集系数1.0） 6.75 潜热热量 0.19*150=28.5（群集系数1.0）
28.5 设备 110
110 照明设施
150/20⨯人W
3
总计 — 148.25
②冬季采暖负荷计算：（窗墙比0.3） 具体计算结果如下：
外墙采用370mm 页岩多孔砖+30mm 聚笨粒保温抹面，高8米，总厚度400mm ，传热系数K=0.8 W/m2·℃。

窗采用单框双玻木窗（玻璃厚4mm ，空气间层厚12mm ），传热系数K=2.90W/m2·℃。

窗户布置在南北侧墙上，下窗为16个，每侧墙各8个，每个窗面积3.5x22m ；上窗取16个每侧墙各8个，每个窗面积3.5x22m 。

门采用单层实体木门，厚度为38mm ，传热系数K=3.0 W/m2·℃ ，门布置在东西侧墙上，每侧墙各一个，每个面积为2.32.61=⨯2m 。

（2）普通机加工车间 2.1夏季冷负荷计算
外墙采用370mm 页岩多孔砖+30mm 聚笨粒保温抹面，高5米，总厚度400mm ，传热系数K=0.8 W/m2·℃。

窗采用单框双玻木窗（玻璃厚4mm ，空气间层厚12mm ），传热系数K=2.90W/m2·℃。

按窗墙比为0.2所得窗的面积为70.32m ，因此在南北侧墙上各布置5个，每个窗面积3.5x22m 。

门采用单层实体木门，厚度为38mm ，传热系数K=3.0 W/m2·℃ ，门布置在南侧墙上，一个，面积为3.22m 。

)
(2m F K
n t
w t
温差修正
系数α 朝向修正系
数 高度修正 外门修正 风力修正 w Q /
南窗 112 2.9 18 -7 1.0 -20% 8%
——
5%
7551.6 北窗 112 2.9 18 -7 1.0 5% 9581.6 南墙 308.8 0.8 18 -7 1.0 -20% 5743.68 北墙 308.8 0.8 18 -7 1.0 5% 7287.68 西墙 156.8 0.8 18 -7 1.0 -5% 3386.88 东墙 156.8 0.8 18 -7 1.0 -5% 3386.88 西门 3.2 3.0 18 -7 1.0 -5% 500% 1459.2 东门 3.2 3.0 18 -7 1.0 -5% 1459.2
屋顶 1052
0.55
18
-7
1.0 —— ——
—— 12758.13 渗透 ——
——
5899.03
放大 系数 1.1 合计
58513.88w
2.1.1外墙和屋面瞬时传热形成的冷负荷 外墙颜色为浅色，吸收系数修正值K ρ为0.94； 外墙外表面放热系数修正值K α为0.97； 屋面颜色为中色，吸收系数修正值K ρ为0.94； 屋面外表面放热系数修正值K α为0.97。

①屋面瞬时传热形成的冷负荷
时间
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 τ,1t 38.1 37.0 36.1 35.6
35.6
36.0
37.0 38.4
40.1
41.9
43.7
45.4
46.7
d t 2.2 K α
0.97 K ρ
0.94
',1τt 36.7 35.7 34.9 34.5 34.5 34.8 35.7 37.0 38.6 40.2 41.9 43.4 44.6
N t
26 K 0.55
F 251.465.7176.32m =⨯
w CLQ /τ
2739.53 2483.50 2278.67 2176.26 2176.26 2253.07 2483.50 2816.34 3225.98 3635.63 4070.88 4454.93 4762.17
②东外墙瞬时传热形成的冷负荷 时间
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 τ,1t 36.0
35.5
35.2
35.0
35.0
35.2
35.6 36.1
36.6
37.1
37.5
37.9
38.2
d t 2.2 K α
0.97 K ρ
0.94
',1τt 34.8 34.4 34.1 33.9 33.9 34.1 34.5 34.9 35.4 35.8 36.2 36.6 36.8
N t
26
③西内墙稳态传热形成的冷负荷
④南外墙瞬时传热形成的冷负荷
⑤北外墙稳态传热形成的冷负荷
K 0.8
F 2.5885.717m =⨯
w CLQ /τ
623.04 594.72 573.48 559.32 559.32 573.48 601.80 630.12 665.52 693.84 722.16 750.48 764.6
4
面积A 2
/m
传热系数K
温差t ∆℃
负荷W 西内墙
88.5
0.8
-4
-283.2
时间
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 τ,1t 34.6
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8 32.9
33.1
33.4
33.9
34.4
34.9
d t 1.6 K α
0.97 K ρ
0.94
',1τt 33.0 32.6 32.4 32.0 31.7 31.5 31.4 31.5 31.6 31.9 32.4 32.8 33.3
N t
26 K
0.8
F 293.375-.23-526.3m =⨯⨯
w CLQ /τ
522.48 492.62 477.70 447.84 425.45 410.52 403.06 410.52 417.98 440.38 477.7
507.55 544.8
7
时间
8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 τ,1t 32.3
32.1
31.8
31.0
31.4
31.3
31.2 31.2
31.3
31.4
31.6
31.8
32.1
d t 2.3 K α
0.97 K ρ
0.94。