某医院暖通空调系统设计毕业论文一.工程概况本工程为省市昆山某医院暖通空调系统设计，建筑规划总用地面积131418.4m2，建设床位规模2000，日门诊量12000人（上限）。

总建筑面积275674.6m2，其中地上建筑面积230754.3m2，地下建筑面积44920.3m2。

本次毕业设计计划完成昆山医院住院楼（D区）的暖通空调系统设计,建筑面积约为50000 m2（五层至十六层为标准层）。

外墙为200mm钢筋混凝土墙，导热系数λ=1.74W/m·K，密度ρ= 2500kg/m3，比热C p=837J/kg·K。

保温采用聚苯乙烯材料,λ=0.047W/m·K，密度ρ=30kg/m3，比热C p=1465J/kg·K，保温材料的厚度依据国家或当地建筑节能标准计算确定。

墙100mm钢筋混凝土墙，抹灰。

窗结构为塑钢中空（中空12mm）双层6mm厚普通玻璃保温窗，传热系数m= 3.5W/m2·K。

屋面为采用150mm厚钢筋混凝土楼板，导热系数λ=1.74W/m·K，密度ρ= 2500kg/m3，比热C p=837J/kg·K。

上加加气混凝土保温层,λ=0.22W/m·K，密度ρ=700kg/m3，比热C p=1340J/kg·K。

保温材料的厚度依据国家或当地建筑节能标准计算确定。

楼板采用钢筋混凝土楼板，厚度为130mm。

地下一层地面为保温地面。

省市昆山夏季大气压力为1003.7kPa，室外计算干球温度为34.4℃，室外相对湿度为67%，湿球温度为28.9℃；冬季大气压力为1024.1kPa，室外计算干球温度为-2.5℃，室外相对湿度为77%。

二.负荷计算2.1围护结构的确定2.1.1体形系数体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值，计算公式见式(2-1)：S=S总V(2-1)式中：——建筑物体形系数，㎡/m³；S总——建筑物与室外大气接触的外表面积，其中外表面积不包括地面和不供暖楼梯间隔墙和户门的面积，㎡；——建筑物外表面积包围的体积，m³。

经计算，建筑的楼高为68m，外表面积为56773㎡，体积为235348m³，体形系数S=56773㎡/235348m³=0.24㎡/m³。

计算结果列于表2-1。

表2-1体形系数2.1.2窗墙比窗墙比为某一朝向的外窗总面积与同朝向墙面总面积的比值，计算公式见(2-2)：C M=S窗S墙(2-2)式中：C M——建筑物某一朝向窗墙比；S窗——某一朝向的外窗总面积，㎡；S墙——同朝向墙面总面积，即建筑层高与开间定位线围成的面积（包含同朝向外窗总面积），㎡。

由图2-1可知，建筑物有东北、西北、西南、北、东、南共六个朝向的外墙。

图2-1五层平面图经计算，建筑物各个朝向的窗墙比如表2-2所示。

可知各个朝向的窗墙比在0.2~0.3之间。

表2-2建筑物各朝向窗墙比本次毕业设计项目位于省市昆山，由于昆山与市距离很近，根据GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》4.2.2节要求:“当建筑所处城市属于温和地区时，应判断该城市的气象条件与表4.2.1中的哪个城市最接近，围护结构的热工性能应符合那个城市所属气候分区的规定。

”查阅GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》表4.2.1（见表2-3），判断昆山属于夏热冬冷地区。

表2-3主要城市所处气候分区查阅GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》，夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值如表2-4所示。

由于各个朝向的窗墙比均在0.2~0.3之间。

所以外窗传热系数m=3.5W/m2·K满足要求。

表2-4夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值2.1.3保温层厚度传热系数为围护结构两侧空气温差为1℃，单位时间通过单位面积围护结构的传热量，计算公式见(2-3)：K =11αn +Σδαλλ+R k +1αw(2-3) 式中：——围护结构的传热系数，W/(㎡·℃)； αn ——围护结构表面热交换系数，W/(㎡·℃)； αw ——围护结构外表面热交换系数，W/(㎡·℃)； ——围护结构各层材料的厚度，m ；m ——围护结构各层材料的导热系数，W/(m ·℃)； αλ——材料导热系数修正系数；R k——封闭空气间层的热阻，W/(㎡·℃)。

根据GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规》表5.1.8-1~5.1.8-4查得各项参数：围护结构表面热交换系数αm=8.7W/(m2·K)，围护结构外表面热交换系数αw=23W/(m2·K),封闭空气间层的热阻R k=0。

外墙厚度δ=0.2m,导热系数λ=1.74W/m·K,密度ρ=2500kg/m3，比热C p=837J/kg·K，材料导热系数修正系数αλ=1.6W/(m2·K)。

外墙保温层导热系数λ=0.047W/m·K,密度ρ=30kg/m3，比热C p=1465J/kg·K，材料导热系数修正系数αλ=1.2W/(m2·K)。

屋面厚度δ=0.15m, 导热系数λ=1.74W/m·K,密度ρ=2500kg/m3，比热C p=837J/kg·K。

材料导热系数修正系数αλ=1.6W/(m2·K)。

屋面保温层导热系数λ=0.22W/m·K,密度ρ=700kg/m3，比热C p=1340J/kg·K。

材料导热系数修正系数αλ=1.2W/(m2·K)。

根据表2-4可知：外墙的传热系数限值为K≤1.0W/(m2·K)，屋面的传热系数限值为K≤0.7W/(m2·K),根据式2-3，求得外墙保温层厚度δ≥0.0434m，屋面保温层厚度δ≥0.321m。

取外墙保温层厚度δ=43m m，屋面保温层厚度δ=320m m，根据式2-3，求得外墙的传热系数为K=1.0W/(m2·K)，屋面的传热系数为K=0.7W/(m2·K)2.1.4最小传热阻围护结构在规定的室外计算温度和室计算温湿度条件下，为保证围护结构表面温度不低于室空气露点，从而避免结露，同时避免人体与表面之间的辐射换热过多而引起的不舒适感所必须的传热阻。

计算公式见(2-4)：R 0·min =α(t n −t we )Δt yR n (2-4)式中：——围护结构温差修正系数； t n ——室计算温度，℃；R n ——围护结构表面传热阻，㎡·℃/W ；Δm y ——供暖室计算温度与围护结构表面温度的允许温差，℃； t we ——冬季围护结构室外计算温度，℃[根据式(2-5)计算热惰性指标D 的值确定]。

D =∑R m S m m m =1 (2-5)式中：R m ——各层材料的传热阻，㎡·℃/W ；S m ——各层材料蓄热系数，W/(㎡·℃)；按式(2-6)计算。

S =√2πmmmm(2-6) 式中：m ——材料的比热，J/(kg ·℃)； m ——各层材料的密度，kg/m ³； ——材料导热系数，W/(m ·℃)；m ——温度波动周期，s(一般取24h=86400s)。

根据式(2-5)和式(2-6)求得外墙热惰性指标：D =∑R m S m=mm =1∑δm λm √2πm m m m m mmmm =1=0.21.74√2π×837×2500×1.7486400+0.0430.047√2π×1465×30×0.04786400=2.22根据式(2-5)和式(2-6)求得屋面热惰性指标：D=∑R m S m=mm=1∑δmλm√2πm m m m m mmmm=1=0.151.74√2π×837×2500×1.7486400+0.320.22√2π×1340×700×0.2286400=7.03查阅《实用供热空调设计手册》表4.1-2（如图2-5），外墙热惰性指标D在1.6~4.0之间，属于类型Ⅲ，屋面的热惰性指标D大于6.0，属于类型Ⅰ。

供暖室外计算干球温度为m m′=−2.5℃，累年最低日平均温度m m,mmm=−12.1℃，求得：外墙冬季室外计算温度m m,m=0.3m m′+0.7m m,mmm=0.3×(−2.5)+ 0.7×(−12.1)=−9.22℃屋面冬季室外计算温度m m,m=m m′=−2.5℃图2-5围护结构冬季室外计算温度查阅《供热工程》（第一版）附录1-1和1-2（见表2-6），由于设计项目为医院，取冬季室计算温度t n=20℃，温差修正系数α=1。

表2-6冬季室计算温度和温差修正系数查阅《供热工程》（第一版）附录1-3（见表2-7），由于设计项目为医院，取外墙∆m m=6℃，屋面∆m m=4.5℃。

表2-7允许温差根据式2-4求得：外墙最小传热阻R0·min=α(t n−t we)Δt y R n=20−(−9.22)6×18.7=0.56m2·℃/m屋面最小传热阻R0·min=α(t n−t we)Δt y R n=20−(−2.5)4.5×18.7=0.57m2·℃/m查阅GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》(见表2-4)，外墙传热系数K≤1.0W/(m2·K),屋面K≤0.7W/(m2·K),即:=1m2·℃/m>0.56m2·℃/m外墙传热阻R=1K=1.43m2·℃/m>0.57m2·℃/m屋面传热阻R=1K最小传热阻满足要求。

2.2设计参数选择五层（标准层）101号房间为标准房间（图2-2），房间功能为病房，面积为39m2，计算此房间的冬季与夏季负荷，并与华电源软件的负荷计算结果进行比较。

图2-2典型房间平面图根据GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规》表3.0.2，101号房间的房间功能为病房，冬季室空气设计温度取20℃，相对湿度取40%；夏季室空气设计参数取26℃，相对湿度取60%。

灯光指标为6W/㎡，人员指标为6㎡/人，设备指标为20W/㎡。

其他房间设计参数见计算书。

2.3热负荷计算围护结构的耗热量，应包括基本耗热量和附加耗热量。

围护结构的基本耗热量应按下式计算：Q=mmm(m m−m mm) (2-4)式中：——结构的基本耗热量（W）；m——围护结构温差修正系数，按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规》表5.2.4采用；m——围护结构的面积（㎡）；——围护结构的传热系数（W/㎡·℃）；t n——供暖室设计温度(℃)，按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规》第3章采用；m mm——供暖室外设计温度(℃)，按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规》第4章采用；t一项可直接用冷侧温度值代入，不再注：当已知或可求出冷测温度时，wn进行 值修正。