北京某综合办公大楼中央空调设计毕业设计英文翻译.docx

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北京某综合办公大楼中央空调设计毕业设计英文翻译

第1章设计概况

1.1设计背景

本建筑地处北京市。

北京位于华北平原北部，是全国政治、文化和国际交往中心。

北京属暖温带半湿润大陆性季风气候，，历年平均气温29℃，主导风向夏季朝南，冬季为朝北。

本建筑是一幢九层高的办公楼，第一层高3.9m,二层和九层层高为4.2m，三至八层高均为3.6m，建筑物总高度约为33.9m。

该工程为总建筑面积约为16500m2（空调面积约14000m2）的一类高层建筑。

其中地下一层为设备间、制冷机房和库房；地上一至九层设有收费厅、营业厅和办公楼。

该建筑物相关资料如下：

（1）屋面

保温材料为沥青膨胀珍珠岩，厚度为60mm。

（2）外墙

外墙为厚度为450mm的number30墙，外墙名称为混凝土墙-气-100，内粉刷加油漆，其传热系数为1.3959W/m2.oC,导热系数为0.7164m2.oC/W。

（3）外窗

双层铝合金窗，玻璃为3mm厚的四层平板玻璃，两个20mm的空气夹层，内有浅灰色活动百叶帘作为内遮阳。

（4）人数

人员数确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出要求确定的，本办公楼人员密度按以下原则估算：

休息室7m2/人、大办公室7m2/人、小办公室14-18m2/人、会议室0.3-0.6人/m2、营业厅5m2/人、候梯厅2m2/人、门厅4m2/人[1]。

（5）照明、设备

现代化的办公室，每个职员都配有电脑，灯光与办公设备的电功率合计约为20-55W/m2,取值40[3]。

会议室灯光的电功率约为40W/m2。

（6）空调使用时间

办公楼空调每天使用8小时，即8：

00～12：

0014：

00～18：

00。

（7）北京气象资料

表1-1室外气象参数表[4]，

地理位置（北京）

海拔（m）

大气压力（Kpa）

室外平均风速m/s

北纬

东经

5

冬季

夏季

冬季

夏季

39˚48΄

116˚19΄

998.60

998.60

3.0

1.9

表1-2室外计算（干球温度℃）表[4]

冬季

夏季

夏季空调室外计算湿球温度

空气调节

通风

空气调节

空调日平均

通风

-12

-5

33..8

29

30

26.4

表1-3室内计算参数表[4]

名称

房间用途

温度（℃）

湿度（%）

室内风速m/s

夏季

办公室

26

50

v≤0.25

冬季

办公室

23

40

v≤0.15

（8）其他

新风量取30m³/h.人；

噪声声级不高于40dB；

室内空气压力稍高于室外大气压，保持室内正压。

1.2设计指标

设计指标：

（1）本空调工程建筑总面积（16500m2）

（2）本空调工程空调面积（14000m2）

（3）夏季设计冷负荷（1235.66kW）、空调房间中最大冷负荷指标（办公室120W/m2，会议室300W/m2）、空调房间中最小冷负荷指标（办公室90W/m2，会议室200W/m2）、空调房间中平均冷负荷指标（办公室131W/m2，会议室235W/m2）

（4）冬季设计热负荷（840000W）、空调房间中平均热负荷指标（60W/m2）

第2章负荷计算

2.1冷负荷计算

2.1.1冷负荷计算原理

2.1.1.1外墙冷负荷

（2-1）

式中，t1——墙的冷负荷计算温度的逐时值,℃；

tn——室内设计温度,℃；

F——外墙面积,m2；

K——外墙的传热系数,W/m2.℃。

2.1.1.2窗户冷负荷

（1）窗户的传热负荷：

（2-2）

式中，F——窗户面积,m2；

K——外窗的传热系数,W/m2.℃。

t1——玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值，℃。

tn——室内设计温度,℃。

（2）玻璃窗日射得热引起的冷负荷：

（2-3）

式中，fg——玻璃窗的净面积，m2；

CZ——玻璃窗的综合遮挡系数，CZ=CZ×CS；

CS——为玻璃窗的遮挡系数；

Cn——为窗内遮阳设施的遮阳系数；

Djmax——最大日射得热因素,W/m2；

CCL——冷负荷系数。

当有有外遮阳玻璃窗的日射负荷为：

玻璃日射有外遮阳时可减少得热量近80%。

由于外遮阳的作用,形成窗外遮阳阴影面积和照光面积。

（1）阴影部分的日射冷负荷为:

（2-4）

式中，（Djmax）N——北向的日射得热因数最大值，W/m2；

（DCL）N——北向玻璃窗的冷负荷系数；

FS——玻璃窗阴影面积，m2。

（2）照光部分的日射冷负荷为：

（2-5）

式中，Fr——玻璃窗照光面积，m2；

CZ——玻璃窗的综合遮挡系数；

Djmax——最大日射得热因素；

CCL——冷负荷系数。

2.1.1.3人体的冷负荷

人体的冷负荷由显热散热和散湿形成的潜热两部分形成。

（1）人体显热散热形成的计算时刻冷负荷:

（2-6）

式中，φ——群集系数；

N——计算时刻空调房间内的总人数；

q1——一名成年男子小时显热散热量，W；

T——人员进入空调房间的时刻；

τ-T——从人员进入房间时算起到计算时刻的时间，h；

Xτ-T——时间人体显热散热量的冷负荷系数。

（2）人体散湿形成的潜热冷负荷

（2-7）

式中，φ——群集系数；

q1——一个成年男子小时显热散热量，W。

2.1.1.4设备冷负荷

热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷

（2-8）

式中，T——热源投入使用的时刻；

τ-T——从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，

；

Xτ-T——时间设备、器具散热的冷负荷系数；

qS——热源的实际散热量，W。

热电设备散热量计算公式:

（1）电热设备散热量

（2-9）

（2）电动机和工艺设备均在空调房间内的散热量

（2-10）

（3）电动机单独在空调房间内的散热量

（2-11）

（4）工艺设备单独在空调房间内的散热量

（2-12）

上述公式中，n——设备的总安装功率，

；

Η——电动机的功率；

n1——同时使用系数，一般可取0.5～1.0；

n2——利用系数，一般可取0.7～0.9；

n3——小时平均实耗功率与设计最大功率之比；

n4——通风保温系数；

α——输入功率系数。

2.1.1.5各种照明冷负荷

（1）白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯

（2-13）

（2）镇流器装在空调房间内的荧光灯

（2-14）

（3）暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯

（2-15）

上述公式中，n——照明设备的安装功率，

；

n0——考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数；

n1——同时使用系数，取0.5～0.8；

T——开灯时刻；

τ-T——从开灯时刻到计算时刻的时间，h；

Xτ-T——时间照明散热的冷负荷系数。

2.1.1.6内围护结构的冷负荷

（1）当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷

（2-16）

式中△tx——计算时刻下的负荷温差，℃；

K——传热系数；

F——内窗户传热面积,m2。

（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负荷

（2-17）

式中F——计算面积，m2；

F——内墙传热面积,m2；

τ-ξ——温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻；

△tx-ζ——作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，℃。

（3）当邻室有一定的发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷

（2-18）

式中，twp——夏季空气调节室外计算日平均温度,℃；

tn——夏季空气调节室内计算温度,℃；

tτ-λ——邻室温升，℃。

2.1.2空调冷负荷计算实例

3001办公室如图2-1所示（A=53.76m2），按照条件，分项计算总结见如下列表：

表2-1南外墙冷负荷

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

传热系数

K=1.396W/（m2·℃）

计算面积

A=10.8m2

设计温度tn

26℃

逐时温度t1

35.20

35.10

34.90

34.80

34.60

34.20

34.00

33.90

33.80

33.80

冷负荷CL

97.09

96.04

93.93

92.87

90.76

86.54

84.43

83.37

82.32

82.32

图2-13001办公室平面图

表2-2东外窗冷负荷

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

计算温度

26.9

27.9

29.0

29.9

30.8

31.9

32.2

32.2

32.2

31.6

照光面积

2.43m2

日射得热量

照光部分日射得热因数的最大值302.00阴影部分得热因数的最大值114.00

日射冷负荷

84.7

130

189

235

274

261

202

104

78.2

52.1

传热冷负荷

5.2

11.0

17.4

22.6

302

236

183

35.9

34.7

32.4

总冷负荷

89.9

141

206

257

302

236

183

140

113

84.5

表2-3西南内墙冷负荷

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

传热系数

K=2.959W/（m2·℃）

计算面积

A=14.04m2

逐时温度t1

27℃

设计温度tn

26℃

冷负荷CL

41.54

41.54

41.54

41.54

41.54

41.54

41.54

41.54

41.54

41.54

表2-4渗透及设备冷负荷

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

渗透冷负荷

1948

1948

1948

1948

1948

1948

1948

1948

1948

1948

设备冷负荷

648

648.00

648

648

648

648

648

648

648

648

表2-5人体散热冷负荷

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

显热负荷

116

116

116

116

116

116

116

116

116

116

潜热负荷

246

246

246

246

246

246

246

246

246

246

表2-6湿负荷汇总

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

人体湿负荷

0.37

0.37

0.37

0.37

0.37

0.37

0.37

0.37

0.37

0.37

新风湿负荷

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

渗透湿负荷

2.06

2.06

2.06

2.06

2.06

2.06

2.06

2.06

2.06

2.06

表2-7湿负荷汇总

时间

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

冷负荷总计（W）（不含新风）

3187

3237

3300

3350

3392

3323

3267

3224

3195

3167

新风冷负荷总计（W）

556.7

556.7

556.7

556.7

556.7

556.7

556.7

556.7

556.7

556.7

冷负荷总计（W）（含新风）

3744

3794

3857

3907

3947

3879

3824

3780

3752

3724

湿负荷总计（kg/h）（不含新风）

2.43

2.43

2.43

2.43

2.43

2.43

2.43

2.43

2.43

2.43

新风湿负荷总计（kg/h）

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

0.59

湿负荷总计（kg/h）（含新风）

3.02

3.02

3.02

3.02

3.02

3.02

3.02

3.02

3.02

3.02

2.1.3空调冷负荷汇总

空调各时刻冷负荷汇总见附表。

2.2湿负荷计算

人体散湿量：

（2-19）

式中：

mw——人体散湿量；kg/h；

n——室内全部人数；

g——成年男子小时散湿量；

φ——群集系数。

渗透空气散湿量：

（2-20）

式中：

dw——室外空气的焓湿量，g/kg；

dn——室内空气的焓湿量，g/kg；

现在对3001办公室湿负荷进行计算，成年男子散湿量为68g/h·人[2]，共7人算得湿负荷为476g/h,办公室群集系数为1，营业厅、收费厅群集系数按百货商店计算为0.89，会议室群集系数设为1。

按照公式计算，对综合办公楼一、三、六层各房间的湿负荷进行计算汇总见表2-8。

表2-8湿负荷汇总表

房间编号

1001

1002

1003

1004

1005

1006

1007

1008

1009

1010

1011

湿负荷g/h

136

7747

5205

136

136

204

204

136

2844

680

680

房间编号

3001

3002

3003

3004

3005

3006

3007

3008

3009

3010

3011

湿负荷g/h

476

408

408

476

680

476

544

204

680

680

204

房间编号

3012

3013

3014

3015

3016

3017

3018

湿负荷g/h

204

408

3672

476

408

408

680

房间编号

6001

6002

6003

6004

6005

6006

6007

6008

6009

6010

6011

湿负荷g/h

240

544

476

476

204

476

544

204

680

680

204

房间编号

6012

6013

6014

6015

6016

6017

6018

湿负荷g/h

204

408

3672

476

476

544

680

2.3新风冷负荷

新风冷负荷采用下式进行计算：

[3]

（2-21）

式中：

QW——新风负荷，kW；

GW——新风量，kg/s；

iw——室外空气焓值，kJ/kg；

in——室内空气焓值，kJ/kg。

3001办公室的新风冷负荷计算结果如表2-13

表2-93001办公室的新风冷负荷

Gw（kg/s）

室内空气焓值（kJ/kg）

室外空气焓值（kJ/kg）

QW（kW）

0.07525

53.55

83.35

2.24

按照公式2-21对综合办公楼一、三、六层各房间的新风冷负荷汇总如表2-10。

表2-10新风冷负荷汇总

房间编号

1001

1002

1003

1004

1005

1006

1007

1008

1009

1010

1011

新风负荷kW

0.64

41.00

27.55

0.64

0.64

0.96

0.96

0.64

15.06

3.20

3.20

房间编号

3001

3002

3003

3004

3005

3006

3007

3008

3009

3010

3011

新风负荷kW

2.24

1.92

1.92

2.24

3.20

2.24

2.56

0.96

3.20

3.20

0.96

房间编号

3012

3013

3014

3015

3016

3017

3018

新风负荷kW

0.96

1.92

17.30

2.24

1.92

1.92

3.20

房间编号

6001

6002

6003

6004

6005

6006

6007

6008

6009

6010

6011

新风负荷kW

1.60

2.56

2.24

2.24

0.96

2.24

2.56

0.96

3.20

3.20

0.96

房间编号

6012

6013

6014

6015

6016

6017

6018

新风负荷kW

0.96

1.92

17.30

2.24

2.24

2.56

3.20

2.4热负荷的计算

空调热负荷是指空调系统在冬季里，当室外空气温度在设计温度条件时，为保持室内的设计温度，系统向房间提供的热量。

对于民用建筑来说空调冬季的经济性对空调系统的影响要比夏季小。

该设计中空调热负荷按70W/m2进行估算[3]汇总如表2-10。

表2-10各房间的总热负荷汇总表

房间编号

1001

1002

1003

1004

1005

1006

1007

1008

1009

1010

1011

热负荷kW

2.02

44.96

30.11

1.51

1.51

5.12

3.528

2.24

16.53

1.365

7.56

房间编号

3001

3002

3003

3004

3005

3006

3007

3008

3009

3010

3011

热负荷kW

3.763

3.038

2.793

3.528

1.799

3.528

3.78

1.47

5.292

5.292

3.528

房间编号

3012

3013

3014

3015

3016

3017

3018

热负荷kW

3.024

3.024

7.56

3.528

2.793

3.038

5.292

房间编号

6001

6002

6003

6004

6005

6006

6007

6008

6009

6010

6011

热负荷kW

2.587

4.190

3.780

3.528

1.799

1.799

3.780

1.470

5.292

5.292

3.528

房间编号

6012

6013

6014

6015

6016

6017

6018

热负荷kW

3.024

3.024

7.560

3.528

3.780

4.190

5.292

第3章方案选择与论证

3.1方案选择

本中央空调设计中，空调室内采用以下方案，见表3-1。

表3-1空调室内方案设计

名称

办公室

会议室

营业厅

收费厅

方案

风机盘管+新风

风机盘管+新风

全空气

全空气

3.2方案论证

营业厅收费大厅采用全空气系统，设备简单，初投资较省，维修简便；考虑到办公室内人员是长期在这种环境中工作，室内空气品质对人员的健康有着密切的关系。

不良的空气品质导致人群患“病态建筑综合症”。

改善空气品质不可缺少的是供应足够的新风。

故办公室采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室内。

会议室也采用风机盘管加新风的半集中式空调系统。

空调水系统为一次泵定水量系统，双管制，闭式循环。

各层水系统分为两个环路。

采用闭式循环的优点有：

管道与设备不易腐蚀；同程式各管段阻力损失接近相等，有利于减少平衡失调的产生。

风机盘管加新风系统中，风机盘管直接设置在空调房间内，对室内的回风进行处理，新风由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内，系统冷量由空气和水共同承担，属于空气-水系统见表3-3，风机盘管加新风系统特点见下表3-2。

表3-2风机盘管+新风系统的特点[3]

优点

（1）布置方便，既可和新风系统联合使用，也可以单独使用；

（2）各空调房间可以独立地调节室温，并可随时开停机组,节能效果好；

（3）不需要设回风管道，可以节约建筑空间；

（4）机组部件便于用户选择和安装；

（5）只需新风空调机房，机房面积小，可吊顶使用；

（6）使用季节长。

适用性

（1）适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高多层的建筑物中；

（2）需要进行个别调节的场合。

该建筑物选用单设新风系统，独立供给室内的新风供给方式，各标准层层在东西两侧各设置一个新风机组。

表3-3全空气系统与空气－水系统方案对照表

对照项目

全空气系统

空气－水系统

设备布置安装与机房

（1）空调制冷设备可以集中布置在机房内；

（2）机房面积较大楼层高；

（3）可以布置在屋顶或设置在柱间平台上

（4）设备与风管的安装工作量大

（1）机房面积小

（2）风机盘管可以灵活设在空调机房内

（3）分散设置、管线布置麻烦

（4）安装投产使用较快

机组安装

（1）空调送回风管布置难

（2）风口多时易平衡失调

（1）室内不接送、回风管

（2）当室内人员少时，新风管较小

经济性

（1）可以实现全年多工况运行调节

（2）热湿负荷变化大时经济性比较差

（3）空调房间难单独调节

（1）灵活性大、节能效果好，可自我调节

（2）盘管冷热兼用，传热效率易降低

（3）无法实现全年多工况运行调节

维护运行

空调与制冷设备集中安设置便于管理和维护

分散布置，维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水

温湿控制

可以严格地控制室内温度和室内相对湿度

无法严格控制室内温湿度

第4章空调系统选型

4.1风机盘管加新风系统选型

4.1.1风机盘管系统选型计算

办公室和会议室采用新风直入式空气处理方式，新风机组不承担室内负荷，空气处理方案过程线如图4-1所示（我把图居中了）

图4-1空气处理方案过程图

现以3001办公