说明书负荷计算部分.docx
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说明书负荷计算部分
第二章空调负荷计算
对于常规的空调负荷计算，建筑物结构大多比较规则。
但是对于体育馆、剧院、机场这类大空间建筑物来说，其结构可能会出现不规则的形状，如本设计的体育馆和多功能会议厅就是不规则的，这两栋建筑不仅外墙是弧面的，而且屋面也是弧面结构。
面对这类建筑物，在围护结构负荷计算时，肯定不能按常规思路。
针对这类建筑的特点，结合调研经验，我们对这两栋建筑物朝向进行了划分，共分为八个朝向，东、南、西、北、东南、西南、东北、西北，以每一朝向正中为基准，左右各偏22.5°为该朝向的区域范围。
现以体育馆、多功能会议厅朝向划分图进行说明。
体育馆朝向划分图
多功能会议厅朝向划分图
二.1设计参数
二.1.1室外气象参数
本设计淮南市体育文化中心淮南市位于淮河中游，安徽省中部偏北，地处东经116°21′21″～117°11′59″与北纬32°32′45″～33°0′24″之间，又由于《安徽省公共建筑设计标准》中淮南市的室外气象参数与《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》有较大的出入，故采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》的室外计算气象参数，且只能找到与之相近的合肥市室外气象参数替代，属于亚热带季风气候。
室外气象设计参数如表2.1。
表2.1淮南市室外主要计算参数
空调
通风
主导风向
风速
大气压力
夏季
干球温度35℃
温度31.4℃
CSSW
3.4
1001.2hpa
湿球温度28.1℃
冬季
干球温度-4.2℃
温度2.6℃
CE
3
1022.3hpa
相对湿度76%
二.1.2室内设计参数
本设计建筑为淮南市体育文化中心比赛馆，根据房间功能不同，体育馆部分分为：
检录厅、运动员休息室、更衣室、会议与公告室、值班室电视转播室与弱电机房、记者休息室、新闻官员办公室、采访室、医疗室、等候室、药检室、商服用房、排烟机房值班室、门厅、裁判员休息室、新闻发布室、贵宾休息室、竞赛指挥控制中心、电脑室、仲裁录放、组委会、打字复印室、会议室、小会议室、管理人员办公室、消防控制中心、新风机房值班室、健身俱乐部用房、观众休息厅、灯控室、小卖、计时计分LED控制室、工作人员休息室、广播室、咖啡休息廊、包厢、服务间、观众坐席区等。
多功能会议厅部分分为：
灯控室、贵宾厅、门厅、化妆间、音控室、观众休息厅、管理用房、讲台、会议大厅、坐席等。
针对不同房间的使用功能，可以根据其使用性质与使用频率并参照相关规范、标准如：
《GB50189-2005公共建筑节能设计标准》《DB341467-2011安徽省公共建筑节能设计标准》《JGJ31-2003体育建筑设计规范》《GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》等确定室内空气设计参数以及照明、设备、人员的作息等使用参数。
具体参数设定如表2.2、表2.3。
表2.2空调房间室内空气设计参数
房间功能
室内计算温度/℃
室内相对湿度/%
新风量（m3/h/p）
冬季
夏季
冬季
夏季
体育馆部分
比赛场
17
27
60
60
20
坐席
17
26
55
60
15
检录厅
17
26
40
60
15
运动员休息室
17
26
40
60
20
会议与公告室
17
26
50
60
30
淋浴
17
26
70
60
20
更衣室
17
26
60
60
15
门厅
17
27
40
60
15
值班室
17
26
40
60
20
电视转播室
19
26
40
60
20
记者休息室
17
26
40
60
20
新闻官员办公室
18
26
50
60
30
编写室
19
26
40
60
20
采访室
19
26
40
60
20
医疗室
20
26
40
60
25
等候室
17
26
50
60
20
药检室
17
26
40
60
25
商服用房
17
27
40
60
10
排烟机房值班室
17
26
40
60
20
裁判员休息室
17
26
40
60
20
新闻发布室
17
26
55
60
20
贵宾休息室
17
26
40
60
30
竞赛指挥控制中心
17
26
40
60
20
电脑室
17
26
40
60
20
仲裁录放
17
26
40
60
20
组委会
17
26
40
60
30
打字复印室
17
26
40
60
30
会议室
17
26
50
60
30
小会议室
17
26
50
60
30
管理人员办公室
18
26
50
60
30
消防控制中心
17
26
40
60
20
新风机房值班室
17
26
40
60
20
健身俱乐部用房
17
26
60
60
20
小卖
17
26
40
60
20
观众休息厅
17
26
55
60
15
灯控室
17
26
40
60
20
计时记分控制室
17
26
40
60
20
咖啡休息厅
17
26
55
60
10
服务间
17
26
40
60
10
包厢
17
26
40
60
20
工作人员休息室
17
26
40
60
10
广播室
17
26
40
60
10
多功能会议厅部分
灯控室
17
26
40
60
20
贵宾厅
17
26
40
60
30
门厅
17
27
40
60
15
化妆间
20
26
40
60
20
音控室
19
26
40
60
20
观众休息厅
17
26
55
60
15
管理用房
18
26
50
60
20
讲台
17
26
40
60
20
会议大厅
17
26
50
60
20
坐席
17
26
55
60
15
表2.3人员、照明、设备等参数
房间名称
人员密度（m2/p）
劳动强度
照明功率
（W/m2）
设备散热
（W/m2）
体育馆部分
比赛场
——
重度活动
90
0
坐席
——
极轻活动
50
0
检录厅
8.4
极轻活动
17
5
运动员休息室
4.1
静坐
11
0
会议与公告室
3.0
极轻活动
11
0
更衣室
6.9
极轻活动
11
5
门厅
6.7
静坐
15
5
值班室
17.3
极轻活动
11
0
电视转播室
6.5
极轻活动
11
13
记者休息室
6.5
极轻活动
11
0
新闻官员办公室
4.2
极轻活动
11
13
编写室
5.0
极轻活动
11
40
采访室
2.5
极轻活动
11
5
医疗室
5.8
极轻活动
11
13
等候室
5.4
极轻活动
11
0
药检室
3.5
极轻活动
11
13
商服用房
3.3
极轻活动
11
13
排烟机房值班室
46.8
极轻活动
11
0
裁判员休息室
8.8
极轻活动
11
0
新闻发布室
5.0
极轻活动
11
0
贵宾休息室
7.6
极轻活动
11
0
竞赛指挥控制中心
6.8
极轻活动
11
6
电脑室
6.8
极轻活动
11
40
仲裁录放
6.3
极轻活动
11
13
组委会
4.2
极轻活动
11
20
打字复印室
6.3
极轻活动
11
48
会议室
2.5
极轻活动
11
5
小会议室
2.6
极轻活动
11
5
管理人员办公室
4.1
极轻活动
11
20
消防控制中心
22.0
极轻活动
11
6
新风机房值班室
46.6
极轻活动
11
0
健身俱乐部用房
5.8
重度活动
11
13
小卖
3.4
轻度活动
12
0
观众休息厅
4.1
静坐
11
0
灯控室
8.6
极轻活动
11
12
计时记分控制室
8.6
极轻活动
11
0
包厢
3.8
静坐
11
0
咖啡休息厅
4.6
极轻活动
11
0
服务间
4.3
轻度活动
11
0
工作人员休息室
2.9
极轻活动
11
0
广播室
2.9
极轻活动
11
5
多功能会议厅部分
灯控室
6.3
极轻活动
11
13
贵宾厅
3.7
静坐
18
0
门厅
10.7
极轻活动
15
0
化妆间
2
极轻活动
11
0
音控室
6.3
极轻活动
11
13
观众休息厅
4
静坐
11
0
管理用房
3.6
极轻活动
11
5
讲台（演讲用）
27
极轻活动
60
0
讲台（表演用）
6.8
中等活动
60
0
会议大厅
1.5
静坐
60
0
注：
表2.3中多数参数来自《公共建筑节能设计标准》、《实用供热空调设计手册》，对于规范缺乏相关规定的区域，采用经验加调研的方法确定参数取值。
其中体育馆坐席部分的人数按照满座率选取，比赛场部分根据具体用途确定人数，如比赛用、表演用、招聘用等。
查阅统计了国内外几个体育馆照明指标，得出体育馆坐席照明取50W/m2,比赛场90W/m2。
二.2冷负荷计算
体育馆及多功能会议厅得热量有以下各项构成：
1.通过围护结构传入的热量
2.通过透明玻璃幕墙进入的太阳辐射热量
3.人体散热量
4.照明散热量
5.设备，器具及其他内部热源的散热量
冷负荷计算采用谐波反应法的工程简化算法，详细冷负荷计算原理公式及部分系数取值见附录A1。
二.3热负荷计算
本建筑为体育馆，建筑进深大，人员密度高，尤其是观众坐席区部分。
详见4.1节。
冬季辅助用房区域大部分为热负荷，体育馆坐席跟比赛场地部分由于人员密度大为冷负荷，综合考虑，冬季热负荷统一按照采暖负荷计算的稳态算法进行计算。
详细热负荷计算原理及公式见附录A2。
二.4手算法计算冷负荷示例
考虑到体育馆空调运行的特殊性，故计算表格中时间一般为0点到23点，但根据实际调研，只选取上午8点到12点，下午14点到18点为空调计算时间。
现以体育馆一层二区F1-2-25管理人员办公室为例说明本设计计算负荷的过程：
（1）西南外墙传热冷负荷
由于建筑设计总说明在给出图纸中未给出墙身大样图，且外墙为240厚烧结多孔砖墙体，未在相关手册上找到该种墙体，故根据《安徽省公共建筑节能设计标准》、《实用供热空调设计手册》一层外墙选用KPI空心砖，传热系数K=0.59W/（m2.℃），衰减系数β=0.14，传热延时ξ=11。
按所给图纸计算出西南外墙面积为F=34.4m2。
参考《实用供热空调设计手册》得温度波作用于围护结构外侧的时刻τ‐ε上海市西南外墙冷负荷温度tτ‐ε和适用于淮南市的地点修正Δ=0℃，即可按照上述计算方法算出西南向墙体的逐时冷负荷，计算结果列于表2.4中。
（2）西南外窗得热冷负荷
a）温差传热得热现成冷负荷
参考《实用供热空调设计手册》、《安徽省公共建筑节能设计标准》、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》得窗户传热系数K=2.0W/（m2.℃），窗框修正系数a=1.36,按前文方法得到西南外窗面积为F=11.52m2。
参考《实用供热空调设计手册》查得南昌市各计算时刻的冷负荷温度tτ和适用于淮南市的地点修正系数δ=0.5，即可按照上述计算方法算出西南向窗户的逐时温差传热冷负荷，计算结果列于表2.5中。
b）辐射得热现成冷负荷
参考《实用供热空调设计手册》,外窗按无任何遮阳设施的辐射负荷计算，窗的构造修正系数Xg=0.5;查得上海市各计算时刻透过无遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度Jwτ和适用于淮南市的地点修正系数Xd，南向为1.03，即可按照上述计算方法算出西南向窗户的逐时太阳辐射冷负荷，计算结果列于表2.5中。
（3）楼板冷负荷
由于该房间部分楼板直接与外界接触，故需计算冷负荷。
参考《实用供热空调设计手册》、《安徽省公共建筑节能设计标准》楼板K=1.88W/（m2.℃），衰减系数β=0.42，传热延时ξ=5。
按所给图纸计算出楼板面积为F=45.4m2。
参考《实用供热空调设计手册》得温度波作用于围护结构外侧的时刻τ‐ε上海市零朝向外墙冷负荷温度tτ‐ε和适用于淮南市的地点修正Δ=0℃，即可按照外墙计算方法算出楼板的逐时冷负荷，计算结果列于表2.6中。
（4）照明冷负荷
管理人员办公室照明类型为暗装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯，照明密度为11W/m2,同时使用系数n1=0.7,考虑玻璃反射及罩内通风情况的系数n0=0.7,使用时间为上午8点到12点，下午14点到18点。
参考《实用供热空调设计手册》，根据开灯后的小时数及其连续开灯时间数，查得灯具散热冷负荷系数Xτ-T,按上述方法，计算结果列于表2.7中。
（6）设备冷负荷
管理人员办公室设备主要为电脑等办公设备，设备功率密度20W/m2,使用时间为上午8点到12点，下午14点到18点。
参考《实用供热空调设计手册》，根据设备投入使用后的小时数及其连续使用时间数，查得设备散热冷负荷系数Xτ-T,按照上述计算方法，计算结果列于表2.8中。
（7）人体冷负荷
管理人员办公室的地面面积为101.93m2,群集系数φ=0.92，人员密度按4.1m2/p,劳动强度为极轻活动，上班时间为上午8点到12点，下午14点到18点。
参考《实用供热空调设计手册》得成年男子在26℃极轻活动时的散热散湿量为：
显热61W/人，潜热73W/人，散湿量109g/（h·人）。
根据人员工作开始后的小时数和工作时间，查的人体显热冷负荷系数Xτ-T，可得人体显热冷负荷，见表2.9，潜热冷负荷和湿负荷可按稳态计算，见表2.9。
（8）新风冷负荷
新风量根据《安徽省公共建筑节能设计标准》，管理人员办公室人员新风量按每人30m3/h确定，房间最终新风量L确定是在系统总风量的10%和人员新风量两者中取最大值。
室外空气焓值按夏季空调室外计算干球温度35℃、湿球温度28.1℃查焓湿图定,为hW=90KJ/Kg,室内空气焓值按室内设计温度26℃、相对湿度60%查焓湿图确定，为hN=58KJ/Kg,计算结果见表2.10。
（9）该房间各个部分冷负荷汇总见表2.11。
表2.4西南外墙传热冷负荷
τ
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
K
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
F
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
△tτ-ζ
11
11
12
12
12
11
11
11
11
10
10
9
Q1
223.3
223.3
243.6
243.6
243.6
223.3
223.3
223.3
223.3
203.0
203.0
182.7
τ
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
K
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
F
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
34.4
△tτ-ζ
9
9
8
8
8
8
8
8
8
9
10
10
Q1
182.7
182.7
162.4
162.4
162.4
162.4
162.4
162.4
162.4
182.7
203.0
203.0
表2.5西南外窗得热冷负荷
τ
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
K
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
F
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
a
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
△tτ-ζ
5.50
5.50
5.50
4.50
4.50
4.50
4.50
4.50
5.50
6.50
6.50
7.50
Q2
172.3
172.3
172.3
141.0
141.0
141.0
141.0
141.0
172.3
203.7
203.7
235.0
J°wτ
28
24
20
17
15
12
18
31
44
60
74
86
Xg
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Xd
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
Q3
166.1
142.4
118.7
100.9
89.0
71.2
106.8
183.9
261.0
356.0
439.0
510.2
τ
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
K
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
F
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
11.52
a
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
1.36
△tτ-ζ
8.50
8.50
8.50
9.50
8.50
8.50
8.50
8.50
7.50
6.50
6.50
6.50
Q2
266.3
266.3
266.3
297.7
266.3
266.3
266.3
266.3
235.0
203.7
203.7
203.7
J°wτ
95
102
107
107
103
94
81
64
52
44
38
32
Xg
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Xd
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
1.03
Q3
563.6
605.1
634.8
634.8
611.1
557.7
480.6
379.7
308.5
261.0
225.4
189.8
表2.6楼板冷负荷
τ
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
K
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
F
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
△tτ-ζ
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
7.00
7.00
7.00
7.00
Q4
682.8
682.8
682.8
682.8
682.8
682.8
682.8
682.8
597.5
597.5
597.5
597.5
τ
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
K
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
1.88
F
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
45.40
△tτ-ζ
6.00
6.00
6.00
6.00
6.00
6.00
6.00
6.00
7.00
7.00
7.00
7.00
Q4
512.1
512.1
512.1
512.1
512.1
512.1
512.1
512.1
597.5
597.5
597.5
597.5
表2.7照明冷负荷
τ
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
n0
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.7
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