前言建筑是人们生活与工作的场所。

现代人类大约有五分之四的时间在建筑中度过。

人们已逐渐认识到，建筑环境对人类的寿命、工作效率等起着极为重要的作用。

人们对现代建筑的要求，不只有遮风挡雨的功能，而且还应是一个温湿度宜人、空气清新、光照柔和、宁静舒适的环境。

另外建筑离不开能源，尤其是现代建筑，更是能源消耗大户。

建筑业能源消耗占总能耗的比例很大，一般在40%左右，其中大部分能耗是用于采暖、通风与空调。

随着我国建筑业持续发展，对建筑节能的要求越来越高，而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分，因此，设法减小这两部分能耗意义非常显著。

地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统。

冬季通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。

因此设计一套能为人们提供良好工作生活环境且节能的空调系统就显得极为重要。

本设计冷热源采用地下水地源热泵空调机组。

地源热泵空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统。

冬季通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。

由于经验不足，设计难免有欠缺之处，请批评指正！第1章工程概况1.1 设计名称本设计针对重庆沙坪坝市办公楼进行空调工程设计。

对其会议室、办公室等进行全空气空调系统设计，使之符合风速、温度、湿度及人体舒适度要求。

1.2 建筑物简介建筑总面积为1667㎡。

办公楼为三层建筑。

主要房间为办公室。

一楼层高3.5m。

根据《公共建筑节能规范GB-2005》查绵阳重庆沙坪坝市夏热冬冷地区，选取传热系数：屋面0.7W/㎡K；外墙 1.0W/㎡K。

外窗类型：外窗为双层窗，3mm厚普通玻璃；金属窗框，80%玻璃；浅色窗帘，窗高2.0m。

窗的传热系数通过计算可得2.74W/㎡K。

房间人数：一层大厅50人；办公室3人；会议室6人。

空调运行时间：7:00-18:00。

照明设备运行时间：7:00-18:00。

1.3 气象参数1.3.1 室外计算参数地点：重庆沙坪坝市纬度：29°海拔：259.1m大气压力：夏：97.3 kpa夏季空调室外计算干球温度：36.3℃夏季空调室外计算湿球温度：27.3℃室外平均风速：夏： 2.1m/s1.3.2 室内计算参数室内计算参数的选择主要取决于建筑房间使用功能对舒适性的要求和地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素。

根据我国国家标准《采暖通风与空调设计规范》（GB-2003）的规定，对舒适性空调和采暖，室内计算参数如下：夏季：温度：应采用26～28℃相对湿度：应采用小于65%风速：不应大于0.3m/s第2章 负荷及风量计算2.1 夏季围护结构冷负荷目前在我国暖通空调工程中，常采用冷负荷系数法计算空调冷负荷，冷负荷系数法是建立在传递函数的基础上，是便于在工程中进行计算的一种方法。

夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑物围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。

2.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：Q C(Z)=AK(t C(Z)-t R ) （2.1） 式中 Q C(Z)—外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W ； A —外墙和屋面面积，㎡；K —外墙和屋面的传热系数，（w/㎡·k ）; tR —室内计算温度，℃；t C(Z)—外墙和屋面冷负荷计算温的逐时值，℃； 必须指出：围护结构的冷负荷温度是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。

因此对于不同的设计地点，应对t C(Z)值进行修正，其地点修正值td 。

表2.1 Ⅰ～Ⅳ型结构地点修正值修正后的冷负荷计算温度为：()()()c c d t t t k k τταρ'=+ （2.2）式中t d —地点修正值，℃；k α—外表面放热系数修正值；取0.97； k ρ—吸收系数修正；取0.94； 相应的冷负荷计算式为：()c c R Q AKt t ττ'=-（）（）2 （2.3）2.1.2 内围护结构冷负荷内围护结构是指内隔墙及内楼板，它们的冷负荷也是通过温床传热产生的，这部分可视为稳态传热，不随时间变化，其计算式为：c i i w f R Q A K t t t τ=+∆-（）.p （）2（2.4）式中Ki —内墙或楼板传热系数，（w/㎡·k ）； Ai —内墙或楼板面积，㎡；w t .p —夏季空调室外计算日平均温度，℃； f t ∆—附加温升，取1℃；2.1.3 玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变热引起的冷负荷按下式计算：()c w w c R Q A K t t ττ=-（）（）2（2.5）式中c Q τ（）—玻璃窗瞬变热引起的冷负荷，W ； Aw —窗口面积，㎡；Kw —玻璃窗的传热系数，（w/㎡·k ）；()c t τ—玻璃窗的冷负荷温度逐时值，℃； 必须指出：Kw 值，要根据窗框和遮阳等情况不同加以修正，即乘以修正系数Cw ；()c t τ值要进行地点修正，式（2.5）相应地变为：()c w w c d R Q A K t t t ττ=+-（）（）2（2.6）2.1.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷按下式计算：max c a w s i j LQ Q C A C C D C τ⋅=（）2 （2.7)式中c Q τ（）—透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷，W ； Ci —窗内遮阳设施的遮阳系数； Ca —有效面积系数； Cs —窗玻璃遮阳系数；max j D ⋅—日射得热因数的最大值，W/㎡；LQ C —窗玻璃冷负荷系数； 2.1.5 照明散热形成的冷负荷本设计采用明装荧光灯照明，其冷负荷计算式如下：121000c LQ Q n n NC τ=（）2（2.8）式中c Q τ（）—灯具散热形成的冷负荷，W ； N —照明灯具所需功率，KW ；n 1—镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，n 1=1.2;当暗装荧光灯的镇流器装在顶棚内时，n 1=1.0；n 2—灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，n 2=0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时，n 2=0.6～0.8；LQ C —照明散热冷负荷系数； 2.1.6 人体散热形成的冷负荷 人体散热形成的冷负荷计算式为：c s LQ Q q n C τϕ=⨯⨯⨯（）2（2.9）式中c Q τ（）—人体散热形成的冷负荷，W ； qs —不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，W ； n —室内全部人数；ϕ—群集系数；LQ C —人体显热散热冷负荷计算系数； 人体潜热散热引起的冷负荷计算式为： l n c Q q ϕ=2 （2.10）式中c Q —人体潜热散热引起的冷负荷，W ；ql —不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，W ； 2.1.7 夏季冷负荷计算示例以301办公室为例计算该房间的逐时冷负荷值。

屋顶冷负荷由冷负荷计算温度逐时值，按公式（2.3）计算屋顶逐时冷负荷，计算结果列于下表：表2.2 屋顶冷负荷冷负荷计算温度逐时值，按公式（2.3）计算外墙逐时冷负荷，计算结果列于下表中。

表2.3 南外墙冷负荷表2.4 西外墙冷负荷玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷根据αi=8.7w/㎡·k,α0=11.6 w/㎡·k(分别为窗玻璃的内外表面放热系数)，得Kw=2.74 w/㎡·k。

根据式（2.5）计算冷负荷，结果列于下表。

表2.7 南外窗瞬变传热引起的冷负荷进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷得单层钢窗有效面积系数Ca=0.85，由遮挡系数Cs=1.0，由遮阳系数Ci=0.6。

再由纬度40°时各朝向得热因数最大值，因太原处于北区，故北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数值CLQ。

由式（2.6）计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷，计算结果列于下表。

照明散热冷负荷大厅照明取30W/㎡，办公室照明取30W/㎡，则301办公室照明所需功率为N=20W。

由于采用荧光灯明装，镇流器设于室内，故镇流器消耗功率系数n1取1.2，隔热系数n2取1.0，由照明散热冷负荷系数，按公式（2.7）计算，结果列于下表。

计算机散热形成的冷负荷按每人150W计算人体散热形成的冷负荷银行属极轻型劳动，当室温为26℃时每人散发的显热和潜热量为60.5W和73.3W。

由群集系数 =0.93，人员密度0.15人/㎡，由人体显热散热冷负荷系数逐时值，按式（2.8）计算显热散热引起的冷负荷，由式（2.9）计算潜热散热引起的冷负荷，计算结果列于下表。

将上述各分项计算结果进行汇总得到总的冷负荷。

结果列于下表。

2.2 空调湿负荷计算空调湿负荷是指空调房间内湿源向室内的散湿量。

也就是为维持房间内湿量的恒定须从房间除去的湿量。

本设计房间内湿源主要为人体散湿。

人体的散湿量可按下式计算：60.27810w m n g ϕ-=⨯ （2.11）式中w m —人体散湿量。

Kg/s ；g —成年男子的小时散湿量，g/s ；n —房间内总人数；ϕ—群集系数；以1A 大厅为例计算房间散湿量：办公室为3人，会议室为6人，一层大厅50人。

查表2-13得g=109g/h,2.3 最小新风量的确定室外新鲜空气是保障良好的室内空气品质的关键。

因此空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是必要的。

由于夏季室外空气焓值比室内空气焓值要高，空气系统为处理新风势必要消耗冷量。

根据调查，空调过程中处理新风的能耗大致要占到总能耗的25%～30%，对于宾馆和办公建筑可高达40%。

可见，空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。

所以，空调系统要在满足室内空气品质的前提下，尽量选用较小的、必要的新风量。

否则，新风量过多，将会增加空调系统与设备的容量。

目前，我国空调设计中新风量的确定原则仍使用现行规范、设计手册中的原则。

满足卫生要求。

为了保证人们的身体健康，必须想空调房间送入足够的新风，稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求。

补充局部排风量。

当空调房间内有局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补充排风量。

保证空调房间正压要求。

为防止室外空气无组织侵入，影响室内空调参数，需要在空调房间内保持正压。

即用增加一部分新风量的方法，使室内空气压力高于外界压力，然后再让这部分新风从空调房间门窗缝隙等不严密处渗透出去。

这部分渗透空气量的大小由房间的正压、窗户结构形成的缝隙状况所决定。

一般情况，空调房间正压可取5～10pa ，过大的正压不但没有必要，还有坏处。

空调房间的新风量不应小于总风量的10%，以确保卫生和安全。