医院的中央空调设计

第一章绪论1.1 工程概况本次设计的建筑位于石家庄市，建筑分区为寒冷地区。

建筑功能为妇产科医院，总建筑面积大约为164102m，其中地上12层，地下2层，其中地下一层为机房和工作人员的澡堂等，地下二层为车库。

地上主要有各种医用功能用房。

1.2 设计内容设计内容包括：对该建筑（不包括地下层）的空调冷热负荷的计算；空调系统的了解与系统方案的确定；冷热源的选择；空调末端处理设备的选型；风系统的设计、布置与阻力计算；室内送风方式的选定；水系统的设计、布置与水力计算，水系统动力设备的选型及附属设备的设计、选择；风管设备与冷水管道的保温；消声防振设计；防排烟通风设计等内容；主机房的设计和绘制施工图纸；撰写说明书。

第二章空调负荷计算2.1 空调负荷计算参数2.1.1室外气象参数该建筑位于石家庄市，建筑气候分区为寒冷地区。

夏季空调室外干球温度（℃）：35.20夏季通风室外干球温度（℃）：30.80夏季空调室外湿球温度（℃）：26.80夏季空调室外日平均温度（℃）：30.10冬季室外空调计算干球温度：（℃）-8.60冬季室外空调计算相对湿度（%）：542.1.2室内设计参数根据该建筑的功能分析，该建筑的空调房间的用途主要有办公室、各种疗养室、手术室、病房、休息室、库房、仪器室等等。

所以根据规范查得各种用途的房间室内参数范围为：注：1. 由于婴儿及孕妇的抵抗力弱且易受外来环境因素的影响，故在本次设计中对该建筑的抢救室、胎心监护、抚触洗澡换药治疗、妊娠合并性病、手术室均按手术室、产房的设计参数进行计算均采用手术室、产房的设计参数。

2. 其余房间按各自职能选取相应的计算参数。

表2-1-2 本次设计中室内设计参数的选定2.1.3围护结构热工参数外墙材料：外粉刷（20mm）+钢筋混凝土2500（30mm）+加气混凝土泡沫混凝土700（125mm）+混凝土板、喷白浆（125mm）内墙材料：外粉刷（20mm）+加气混凝土泡沫混凝土700（200mm）+内粉刷（20mm）外窗材料：平板玻璃（5mm）+热流水平（垂直）10mm（16mm）+平板玻璃（5mm）内窗材料：平板玻璃（12mm）+热流水平（垂直）10mm（8mm）+平板玻璃（12mm）外门材料（一层大门）：平板玻璃（6mm）+热流水平（垂直）10mm（）10mm+平板玻璃（6mm）屋面材料：砾砂外表层（5mm）+卷材防水层（5mm）+水泥砂浆（20mm）+沥青乳化沥青膨胀珍珠岩300（200mm）+隔汽层（5mm）+水泥砂浆（20mm）+钢筋混凝土2500（35mm）+内粉刷（20mm）特殊说明：以上材质的顺序是从外到内。

经查询所得的热工参数见下表：2.2冷负荷计算的理论准备以下一切有关负荷计算的理论依据都是参考规范的。

2.1.1空调区得热量的构成1. 通过围护结构传入的热量；2. 透过外窗进入的太阳辐射热量；3. 人体散热量；4. 照明散热量；5. 设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；6. 食品或物料的散热量；7. 渗入空气带入的热量；8. 伴随各种散失过程产生的潜热量。

2.2.2 空调区冷负荷的构成空调区的夏季冷负荷，应根据上述各项的热量的种类、性质以及空调区的蓄热特性，分别进行逐时转化计算，确定出各项冷负荷，而不应将得热量直接视为冷负荷。

2.3 冷负荷计算的理论依据2.3.1 外墙、架空楼板或屋面的传热冷负荷外墙、架空楼板或屋面传热形成的计算时刻冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：)t －Δ(n ξ－τ+=t KF Q r （2-3-1）式中 F ——计算面积，2m ；K ——传热系数，)℃(2•m W ； τ——计算时刻，h ；τ－ξ——温度波的作用时刻，即温度波作用与围护结构外侧的时刻，h ； ξ－τt ——作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，可查相关规范，℃；Δ——负荷温度的地点修正值，℃； n t ——室内计算温度，℃；2.3.2 外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成计算时刻冷负荷)(τW Q 可按下式计算：)－t δ(n ττ+=t aKF Q （2-3-2）式中 a ——窗框修正系数，查相关规范；K ——窗玻璃的传热系数，查相关规范，)℃(2•m W ； τt ——计算时刻下的冷负荷温度，查相关规范，℃； δ——地点修正系数，查相关规范，℃。

2.3.3 外窗的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)(τW Q ，应根据不同情况分别进行计算。

1. 外窗无任何遮阳设施的辐射负荷ττw d g J X FX Q = （2-3-3a ）式中 g X ——窗的构造修正系数，查相关规范； d X ——地点修正系数，查相关规范；τw J ——计算时刻下，透过无遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，查相关规范，2m W 。

2. 外窗只有内遮阳设施的辐射负荷ττn z g d J X X FX Q = （2-3-3b ）式中 z X ——内遮阳系数，查相关规范；τn J ——计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，查相关规范，2m W 。

3. 外窗只有外遮阳板的辐射负荷d w X J F F Q g 0τ1w τ1τ]X )(J [F -+= （2-3-3c ）式中 1F ——窗口受到太阳照射时的直射面积，具体算法查相关规范，2m ；τw J ——计算时刻下，透过无遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度，查相关规范，2m W 。

4. 外窗既有内遮阳设施又有外遮阳板的辐射负荷z d n n X X J F F J F Q g 0τ1τ1τ]X )([-+= （2-3-3d ）式中 0τn J ——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，查相关规范，2m W 。

2.3.4 内维护结构的传热冷负荷1. 内窗温差传热的冷负荷当相邻空间通风良好时，内窗温差传热形成的冷负荷可按式（2-3-2）计算。

2. 其他内围护结构温差传热的冷负荷当相邻房间通风良好时，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：)(n wp t t KF Q -= （2-3-4a ）式中 wp t ——夏季空调室外计算日平均温度，查相关规范，℃。

3. 相邻空间有发热量时内维护结构温差传热的冷负荷当邻室存在一定的发热量时，通过空调房间内窗、内墙、间层楼板或内门等内维护结构温差传热形成的冷负荷Q （W ），可按下式计算：)Δt (ls n wp t t KF Q -+= （2-3-4b ）式中 ls Δt ——邻室温升，可根据邻室散热强度查相关规范，℃。

2.3.5 人体显热冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：－T τ1τφnq X Q = （2-3-5）式中 n ——计算时刻空调区内总人数，当缺少数据时，可根据空调区的使用面积查相关规范所得；φ——群集系数，查相关规范；1q ——一名成年男子小时显热散热量，查相关规范，W ； τ——计算时刻，h ；T ——人员进入空调区的时刻，h ；－T τ——从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h ； －T τX ——－T τ时刻人体显热散热的冷负荷系数，查相关规范。

2.3.6 灯具冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷，应根据灯具的种类和安装情况分别计算。

1. 白炽灯散热形成的冷负荷白炽灯散热形成的冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：－T τ1τNX n Q = （2-3-6a ）式中 1n ——同时使用系数，当缺少实测数据时，可取0.6－0.8；N ——灯具的安装功率，W ，当缺少数据时，可根据空调区使用的面积和相关规范给出的照明功率密度指标推算；τ——计算时刻，h ； T ——开灯时刻，h ；τ－T ——从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间，h ； －T τX ——τ－T 时刻灯具散热的冷负荷系数，查相关规范。

2. 荧光灯散热形成的冷负荷 （1）镇流器设在空调区之外的荧光灯此种情况下的灯具散热形成的冷负荷)(τW Q ，计算公式同式（2-3-6a ）。

（2）镇流器设在空调区之内的荧光灯此种情况下的灯具散热形成的冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：－T τ1τ2.1NX n Q = （2-3-6b ）（3）安装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯此种情况下的灯具散热形成的冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：－T τ01τNX n n Q = （2-3-6c ）式中 0n ——考虑玻璃反射及罩内通风情况的系数。

当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚之内时，取为0.5～0.6；当荧光灯罩五小孔时，可视顶棚内的通风情况取为0.6～0.8。

2.3.7 设备显热冷负荷确定设备显热散热形成冷负荷的计算过程应分两步进行：第一步，需要正确计算各种情况下的设备散热量，然后才有可能对此散热量进行冷负荷的转化计算。

1. 电热工艺设备的散热量电热设备的散热量)(W q s 可按下式计算：N n n n n q s 4321= （2-3-7a ）式中 1n ——同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5～1.0；2n ——安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7～0.9； 3n ——负荷系数，即小时平均实耗功率与最大实耗功率之比，一般取0.4～0.5；4n ——通风保温系数，查相关规范。

N ——电热设备总安装功率，W 。

2.设备显热形成的冷负荷计算设备显热散热形成的计算时刻冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：－T ττX q Q s = （2-3-7b ）式中 s q ——热源的显热散热量，按式（2-7a ）计算，W ； τ——计算时刻，h ；T ——热源投入使用的时刻，h ；τ－T ——从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，h ； －T τX ——τ－T 时间设备、器具散热的冷负荷系数，查相关规范。

2.3.8 散湿量与潜热冷负荷1.人体散湿量计算时刻的人体散湿量)(τh kg D ，可按下式计算：g D ττφn 001.0= （2-3-8a ）式中 φ——群集系数，查相关规范；τn ——计算时刻空调区内总人数；g ——一名成年男子小时散湿量，查相关规范，h g 。

2.人体散湿形成的潜热冷负荷计算时刻人体散湿形成的潜热冷负荷)(τW Q ，可按下式计算：2ττφn q Q = （2-3-8b ）式中 τn ——计算时刻空调区内的总人数；2q ——一名成年男子小时潜热散热量，查相关规范，W 。

2.3.9 各个环节的计算冷负荷1.空调区的计算冷负荷空调区计算冷负荷的确定方法是：将此空调区的各分项冷负荷按各计算时刻累加，得出空调区总冷负荷逐时的时间序列，之后找出序列中的最大值，即作为该空调区的计算冷负荷。