建筑环境与设备工程毕业设计

1、设计任务

北京某商场空调设计2、设计参数

2.1夏季空调室内设计参数

参数值温度Nx

t（℃）相对湿度（%）风速（m/s）

26600.3

2.2夏季室外设计参数

参数值

干球温度（℃）湿球温度（℃）日平均温度（m/s）

33.626.329.1

3、设计资料

3.1空调区面积：24×48=1152m2

3.2室内人流密度：每平方米0.5人。

3.3门:商场正门为12×3m2，西门为4×3m2。

3.4照明负荷：40W/m2

3.5墙体：北外墙240mm，序号2，类型Ⅲ型。东和西内墙240mm，序号2，类型Ⅲ型。

3.6南墙为6mm吸热玻璃幕墙。

4、相关参数的计算

4.1冷负荷系数法计算冷负荷

我国从20世纪70年代开始对负荷计算方法展开了研究，评议通过了两种冷负荷计算法：谐波反应法和冷负荷系数法。本次设计中我们采用冷负荷系数法。

冷负荷系数法是在传递函数法的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。与谐波反应法不同，传递函数法计算得热量和冷负荷不考虑外扰是否呈周期性变化，也不用傅里叶级数表示，而是把边界条件按照Z变换离散成按时间序列分布的单位扰量，

即为

1

Z 的多项式。该多项式的系数等于该连续函数在相应次幂的采样时刻上的函数值。

为了简化计算对日射得热所形成的冷负荷，冷负荷系数法利用传递函数法的基本方程和相应

的房间传递函数形成了空调冷负荷系数。对经围护结构传入热所形成的冷负荷，冷负荷系数法利用相应传递函数形成了冷负荷温度。这样，当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按照相应条件查出冷负荷系数与冷负荷温度，用一维稳定热传导公式即可计算出日射得热形成的冷负荷和经围护结构传入热所形成的冷负荷。具体计算方法如下：

4.1.1围护结构瞬变传热形成的冷负荷的计算方法1）北外墙瞬变传热形成的冷负荷

计算公式：

'()

x wl N CL KF t t =-㈠

'()wl wl d t t t k k αρ

=+式中：CL ——外墙瞬变传热形成的逐时冷负荷（W ）；

'wl t ——外墙冷负荷计算温度的逐时值（℃）；

x N t ——夏季空调室内计算温度（℃）；

wl t ——以北京地区气象条件为依据计算出的外墙和屋面冷负

荷计算温度的逐时值（℃），根据外墙的不同类型查附录7查表；

d t ——不同类型构造外墙和屋面的地点修正值（℃），根据不同设计地点在附

录9中查表，得到北外墙为d t =0℃；

k α

——外表面放热系数修正值，查表3-7获得k α=1.04；

k ρ

——外表面吸收系数修正值，查表3-8获得。考虑到城市大气污染和中浅色

的耐久性差，建议吸收系数一律采用0.90ρ=，即 1.0k ρ=；

F ——外墙和屋面的传热面积(2

m

)

此设计中北外墙面积F=48×5=240㎡

K ——外墙和屋顶的传热系数2/()W m K ⋅，根据外墙和屋顶的

不同构造，此设计中外墙的传热系数K

=1.97。

根据上述公式计算商场北墙冷负荷见附表。

2）内围护结构冷负荷

1.为了从环保节能考虑，响应“低碳”理念，因此，我们不在走廊区设置空调。

2.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按式㈠计算。

3.东西两内墙由于参数不同，要分别计算。东、西两内墙计算负荷见附表。

3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热冷负荷引起的冷负荷按下式计算计算公式：

()

w w w wl d Nx CL C K F t t t =+-式中：

CL ——外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷（W ）

x N t ——夏季空调室内计算温度（℃）

w C ——玻璃窗的传热系数的修正值，根据窗框类型可从附录12中查得

w C =1.0

w F ——窗口面积(m 2

),南玻璃幕墙面积w F =48*5=240

w K ——外玻璃窗传热系数2/()W m K ⋅，单层结构可查附录10，查得

w K =6.03

wl t ——外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值，可由附录13中查得（℃）；d

t ——玻璃窗的地点修正值，可从附录15中查得

d

t =0℃

根据上述公式计算东外窗瞬时传热冷负荷见附表。

4.1.2

透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法

计算公式：,max a s i w j LQ

CL C C C F D C =式中：w F ——窗口面积(m 2

)，南玻璃幕墙

w F =48×5=240㎡

a C ——有效面积系数，由附录19查得a C =1.0

s C ——窗玻璃的遮阳系数，由附录17查得s C =0.83

i C ——窗内遮阳设施的遮阳系数，由附录18查得i C =1.0

,max j D ——各地区的日射得热因数，由附录16查得,max j D =302

LQ

C ——窗玻璃冷负荷系数，量纲一的量，由附录20至附录23查得。

根据上述公式计算透过玻璃幕墙进入日射得热引起的冷负荷见附表

4.1.3

室内热源造成的冷负荷

1）

人体散热形成的冷负荷

人体向室内空气散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导或辐射等方式散发出来，后者是指人体散发的水蒸气所包含的汽化潜热。人体散发的潜热量和显热量中的对流热部分直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷。因此应采用相应的冷负荷系数进行计算。

1

人体显热冷负荷

计算公式：s s LQ

CL n q C ϕ=式中：s CL ——人体显热散热形成的冷负荷（W ）

n ——556人。

ϕ——群集系数，可由表3-14查得，ϕ=0.89

s q ——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量（W ）由表3-15查得为58W

LQ C ——人体显热散热冷负荷系数，可由附录27查得。

2

人体散湿形成的潜热冷负荷

计算公式：

l l

CL nq ϕ=式中：l CL ——人体散湿形成的潜热冷负荷（W ）；

ϕ——群集系数

l q ——一名成年男子小时潜热散热量（W ），由表3-15查得123W

n ——全部人数，556人

人体散热形成的冷负荷为s l

CL

CL CL =+根据上述公式计算得各房间人体散热形成的冷负荷见附表。