课程设计（初步设计）综合办公楼空调系统设计一、工程概况本建筑物是一幢具有商业、餐饮、娱乐、办公等多种功能的综合办公楼，地处繁华都市上海。
总层数为6层（含地下一层），其中地上首层为商场、超市；二层为中餐厅、西餐厅；三层为娱乐城、大小包厢（酒吧、咖啡间）；四、五层为办公室、会议室等区域；地下室为中央空调机房及停车场。
地下一层、地上一二三层层高均为4.5m，四、五层层高为3.8m，建筑物地面总高度为22.6m。
总建筑面积约为6800㎡，空调面积4722㎡，计算冷负荷为916.537kW，建筑面积冷负荷指标为194W/㎡。
该建筑物有关资料如下：1、屋面结构与表1-6（b）中序号1相同，保温材料为沥青膨胀珍珠岩，厚度为50mm。
2、外墙红砖墙，厚度为240mm，墙外表面为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆，墙为70mm 厚的充气混凝土保温层，内粉刷加油漆。
3、外窗单层钢窗，玻璃为5mm厚普通玻璃，有活动百叶帘作为内遮阳。
4、人数人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，详细安排见附表1。
5、照明设备由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，整流器设置在顶棚内，荧光罩无通风孔，功率为65W/㎡。
6、空调每天使用时间一、二、三层为14小时，即8：00~22:00；四、五层为8小时，即8:00~16:00。
二、空调系统的划分和空调方式的确定根据各类房间的使用功能，为了运行管理和调节的方便，拟将一、二、三层的商场、超市、中餐厅、西餐厅、娱乐城各作为一独立单元，采用一次回风集中式空调系统；三层东侧、四层及五层采用风机盘管加新风系统。
为了运行管理的方便，拟将冷冻水系统划分为两个子系统：一、二、三层为一个水系统，四、五层为一个水系统，竖管和各层水平支管均采用同程式。
整个冷冻水系统采用一次泵、定水量、双管制的闭式循环。
冷热源拟采用水冷式螺杆热泵机组。
本建筑物为非高层建筑，并且建筑物除地下层外各房间均有外窗自然采光。
三、室外气象参数和室内设计标准(一)上海所处位置查表，确定上海地区的经纬度及海拔：上海市的经度为东经121°26′上海市的纬度为北纬31°10′上海市的海拔为 4.5m(二)上海地区室外空气计算参数查表确定上海地区的室外空气计算参数：夏季室外大气压为1005.3mbar夏季空调计算日平均温度tp=30.4℃夏季空调计算干球温度tw=34℃夏季通风计算干球温度tg=32℃夏季室外平均风速v=3.2m/s冬季室外大气压为1025.1mbar冬季空调计算干球温度tw=-4℃冬季通风计算干球温度tg=3℃冬季最低日平均温度tp=-6.9℃冬季室外平均风速v=3.1m/s(三)室内空气设计标准四、空调负荷的计算(一)用冷负荷系数法计算商场的冷负荷商场面积为F=(8+8.8)×(4+8+8+8.4)+8×(10/2)=517.12㎡由于室内空气压力稍高于室外大气压，可不考虑因室外空气渗透引起的冷负荷。
1、西外墙瞬变传热引起的冷负荷计算公式：LQ1=F·K·(tl,n＇-tn) W其中tl,n＇=(tl,n+td)·Ka·Kρ℃根据建筑图计算得面积：F=(8+8.8)×4.5-2(2.7×2.5)-2(3.1×2.5)=46.6㎡查表1-6(a)得此外墙为Ⅱ型，其传热系数K=1.19(W/㎡K)查表1-7(b)得此外墙冷负荷计算温度的逐时值tl,n，见表2-1；根据表1-8(a)查得上海的西外墙地区修正值td=0.5℃。
由于上海地区的夏季室外平均风速v=3.2(m/s)，按公式(1-3)得aw=3.85×3.2+8.95=21.27Kcal/㎡h℃=24.7W/(㎡K)查表1-9得Ka=0.96。
根据外墙表面为毛面花岗岩贴面，且为浅色，查表1-10得Kρ=0.94。
1、西外窗瞬变传热引起的冷负荷计算公式：LQ2=F·K·(tl-tn) W根据建筑图计算得面积：F=2×(2.7×2.5)+2×(3.1×2.5)=29.0㎡玻璃窗内表面换热系数an一般取8.7W/(㎡·K),aw=20.2W/(㎡·K) 根据表1-11(a)查得单层玻璃窗的传热系数K=6.09(W/㎡·K)根据表1-12查得玻璃窗传热系数修正值为1.0根据表1-13查得玻璃窗冷负荷计算温度逐时值tl，见表2-2根据表1-14查得修正值td=13、透过西外窗进入室内的日射得热引起的冷负荷计算公式：LQ3=F·C2·Dj,max·CLQ W根据表1-15查得单层钢窗有效面积系数Ca=0.85。
窗的有效面积F=29.0㎡根据表1-16查得遮挡系数Cs=0.93根据表1-17查得遮阳系数Cn=0.6由公式C2=Cs·Cn得综合遮阳系数Cz=0.93×0.6=0.558上海地区的纬度为北纬31°10＇，根据表1-18查得上海地区西向日射得热因素最大值Dj，max=463W/㎡根据表1-19(b)查得该区有内遮阳的玻璃冷负荷系数逐时值CLQ 计算结果列入表2-3中4、南外墙瞬变传热引起的冷负荷。
计算公式(1-1)：LQ4=F•K•(t'l¸n-tn) w其中，t'l¸n=(tl¸n+td)•Ka•Kp ℃根据建筑图计算得面积；F=(4+8+8+8.4)×4.5-5.475×2.5-6.7×2.5=97.4 m²外墙的传热系数K=1.19 W/(m²•k)查表1-7(b)得此外墙冷负荷计算温度的逐时值tl¸n，见表2-4 根据表1-8(a)查得上海的南外墙地区修正值td=-0.8Ka=0.98 Kp=0.945、南外墙瞬变传热引起的冷负荷。
计算公式(1-5)；LQ5=F•K•(t'l-tn) W根据建筑图计算得面积；F=5.475×2.5+6.7×2.5=30.4 m²玻璃窗内表面换热系数an一般取8.7W/(m²•k)，aw=20.2W/(m²•k) 查1-11(a)得：单层玻璃的传热系数k=6.09W/(m²•k)根据表1-12查得：玻璃窗传热系数修正值为1.0根据表1-13查得：玻璃窗冷负荷计算问对逐时值tl，见表2-5根据表1-14查得：地区修正值td=1。
6、透过南外窗进入室内的日射引起的冷符合。
计算公式(1-7)：LQ6=F•C2•Dj,max•CLQ W根据表1-15查得单层钢窗有效面积系数Ca=0.85，窗的有效面积F=30.4m²根据表1-16查得遮挡系数Cs=0.93根据表1-17查得遮挡系数Cn=0.6由公式C2=Cs得综合遮阳系数C2=0.93×0.6=0.558上海地区的纬度为北纬31°10',根据表1-18查得上海地区南向日射得热因素最大值Dj¸max=149W/m²根据表1-19(b)查得该区有内遮阳的玻璃冷负荷逐时值CLQ7、北内墙瞬变传热引起的冷负荷。
计算公式：LQ7=F•K•(tls-tn) W其中tls=tp+△tls ℃查取上海地区夏季空调室外计算日平均温度tp=30.4℃选取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△tls=2℃。
又根据建筑图计算得面积；F=(4+8+8+4.8+3.6)×4.5=127.8m²墙体传热系数K=1.19W/m²•k将结果列入表2-7中。
8、人体散热引起的冷负荷。
计算公式(1-10)；LQ8=qs•n•n'•CLQ+qL•n•n' W商场为轻度劳动，根据表1-22查得室温为25℃时，每人散发的显热和潜热量分别为64W和117W。
根据表1-23查得：群集系数n'=0.89。
根据室内人员由上午8时至晚上22时共停留14小时，根据表1-21查得人体显热散热冷负荷系数逐时值CLQ，见表2-8.人数约517.12×1.2=620人。
计算结果列入表2-8中9、照明散热引起的冷负荷。
计算公式为：LQ9=n1•n2•N•CLQ W照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，则取n1=1.0，n2=0.6，照明功率为N=517.12×65=33613W。
取空调设备运行时数为16小时，开灯时数10h，根据表1-20查得：照明设备逐时冷负荷系数CLQ，见表2-9根据表1-20查得照明设备逐时冷负荷系数CLQ。
计算照明散热冷负荷，计算结果列入表2-9中。
10、商场总冷负荷。
商场的总冷负荷由上述各类冷负荷组成，将各项逐时冷负荷汇总于表2-10.11、新风冷负荷查表1-28，商场的新风量指标取20m³/(h.人)，则新风量为Lw=620×20=12400m³/h根据室外参数（即tN=25℃，øN=50%；tw=34°C，tws=28.2℃）查h-d图hw=105.8kj/kg,hn=50.4KJ/kg则新风冷负荷为LQw=Gw(hw-hn)=1.2×12400×(105.8-50.4)/3600=229.0KW12、商场空调总冷负荷将表2-11中冷负荷逐时值及新风冷负荷累加得商场的空调冷负荷，见表2-11。
从表2-11中可以得到，商场最大冷负荷出现在17：00。
其余各场所采用负荷计算软件鸿业6.0计算得出，汇于下表。
五、空调设备选型计算及空调方式说明（一）一，二，三层空调箱选型计算一层东、西区，二层东、西区，三层西区采用一次回风集中式空调系统。
1、商场空调箱选型计算:商场的空调系统负荷为193.742kw（包括新风负荷），其中新风负荷为78.794kw。
新风量为6205.4m3/h。
商场空调方式采用一次回风方式。
考虑到建筑具体布置，拟在该区北侧空调机房内布置一台卧式空调机箱。
具体计算如下：作空气处理方案图如下，查取有关参数。
由已知的室外计算参数tw，tws和室内设计参数tn，φn在h-d图上分别定出新风和回风（即室内设计状态）的状态点W和N。
查得hw=91.2kJ/kg，hn=50.7kJ/kg。
室内空气设计状态对应的露点温度tn，l=13.5℃2、确定送风状态点：当取送风的机器露点L’温度tL’= tn，l=13.5℃时∆t0=tn-tn，l=25-13.5=11.5℃﹥10℃不符合舒适性空调送风温差选择的要求，所以取tL=15℃作为送风状态点，由t L=15℃，φl=90%查得hL=39.61kJ/kg3、空调机所需的冷量：空调冷负荷为193.742kw，则空调箱应具有冷量为193.742kw。