医院门诊楼空调系统设计毕业设计 精品Word格式.docx
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人们已逐渐认识到，建筑环境对人楼的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。
随着国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对室内空气品质和环境的舒适性、健康性要求越来越高。
近些年来，暖通空调系统在国民经济总能耗中所占份额越来越大，建筑节能及建筑设备优化设计的重要性也越来越受到社会各界的关注。
同时，我国暖通空调学术界和工程界在空调系统的节能方面做了大量的研究工作。
对于我们这些即将毕业的设计人员来说，通过我做的这个毕业设计来检验自己所学的理论知识，非常必要。
空调设计方案不仅关系到建筑的室内环境参数能否满足使用要求，而且直接关系到建筑的工程投资、运行能耗和费用、系统安全性、调节性能、操作方便性、维护费用、环境影响、人员舒适性、机房面积、建筑美观性等诸多指标参数。
设计方案的问题往往是根本性的问题，造成的损失通常较大，并且修改困难，影响时间长。
因此方案设计是我们工作中最重要的一个环节。
本次设计为天津肿瘤医院门诊楼空调系统设计，课题类型为工程设计，课题来源为社会生产，是一个很好的检验本人运用所学的理论知识和已有经验解决工程实际问题的能力。
在紧密联系专业理论的基础上，系统的介绍了空调系统工程设计的各环节，阐明了空调系统的设计方法和基本原理，反映了近年来暖通空调领域的新发展和新技术。
本次设计的空调方案为：
风机盘管加新风系统和全空气系统。
除了候诊大厅和少数房间使用全空气系统外，大部分都使用了风机盘管加新风系统。
主要考虑如下：
（1）医院空调的目的不仅是提供和医疗需要的冷热环境，更重要的是对交叉感染、污染源排放进行控制。
（2）医院的主要功能是提供治疗病人的场所，病人是弱式群体，对空气环境要求高，而且是昼夜连续使用，因此，这次设计必须以人为本，将满足人的舒适性放在首位。
对于室内热湿环境，噪声控制，空气质量等方面要有比公共建筑更高的要求。
（3）风机盘管加新风系统满足房间要求的隔离性（各室回风不串通）、灵活性（随时开关）、可调性（病人可自行调节）和安全性（运行安全可靠相适应）。
整个系统合理利用资源，节省了能量，符合国家提倡的节能精神。
（4）在对设备选型时尽量做到满足设计要求下达到最经济的前期投资和最少的后期运行费用。
第一章原始资料
§
1.1工程概况
本次设计对天津肿瘤医院门诊楼进行空调系统设计。
主要任务是对该医院的门诊科室、服务大厅、多功能厅等进行暖通空调的系统设计，使之达到各自的空调设计要求。
1.2气象资料
天津市室外气象参数如下：
地理位置：
北纬39˚06΄，东经117˚10΄，海拔3.3m；
大气压力：
夏季100.48Kpa，冬季102.66Kpa；
室外空调计算温度：
夏季33.4℃，冬季采暖室外干球温度：
-9℃；
夏季室外计算湿球温度：
26.9℃；
室外平均风速：
夏季2.6m/s，冬季3.1m/s；
在本次设计中对所有房间夏季室内设计温度取26℃，冬季室内设计温度取20℃，相对湿度冬夏季均取60﹪。
1.3土建资料
建筑物的围护结构在很大程度上决定了传入室内的冷热负荷，因此，其选型和构造在空调设计中非常重要。
1.3.1外墙、内墙选型
墙：
1、砖墙；
2、泡沫混凝土；
3、木丝板；
4、白灰粉刷
壁厚σ=370mm；
导热热阻R=1.11（m2·
℃）/W；
传热系数K=0.78W/（m2·
℃），属于Ⅰ型墙。
内墙选型和外墙一样。
1.3.2屋面选型
屋顶：
壁厚σ=50mm；
导热热阻R=0.98（m2·
传热系数K=0.73W/（m2·
℃），属于Ⅳ型墙。
1.3.3楼板选型
楼板：
1、面层；
2、细石钢筋混凝土；
3、保温层上下水泥沙浆找平层；
4、钢筋混凝土承重层；
5、粉刷。
传热系数k=0.3W/（m2·
℃），II类墙。
1.3.4外围护结构校核
为了验证所选围护结构能够满足设计要求，要对其进行校核。
围护结构的最小传热热阻：
Ro.min=α（tn-tw）Rn/△ty（1-1）
式中，
tn——冬季室内设计温度；
℃
tw——空调室外计算温度；
α——传热修正系数；
△ty——室内空气与维护结构内表面之间的允许温差，℃；
Rn——维护结构内表面换热阻，（m2·
在本次设计中冬季室内设计温度为20℃，室外计算温度为-9℃，系数夏季取1.30，冬季取1.0，外墙Δty=7.0℃，屋顶Δty=4.0℃，Rn=0.115（m2·
℃）/W。
外墙校核：
Ro.min=α（tn-tw）Rn/△ty
=1.30×
（20+9）×
0.115/7.0
=0.547（m2·
℃）/W
因为0.547<
1.11,所以满足设计要求。
屋面校核：
=1.00×
0.115/4.0
=0.833（m2·
因为0.833<
0.98,所以满足设计要求。
1.3.5其他相关资料
（1）窗的选型
在本次设计中采用金属钢窗，80%玻璃，单层。
3mm厚的普通玻璃，无遮阳，窗高2m，窗宽1.5m。
根据ai=8.7W/（m2·
K）和ao=18.6W/（m2·
K）,查文献1得Kw=5.94W/（m2·
W）。
（2）门的选型
外门：
为普通实体木外门，传热系数K=3.2W/（m2·
K）。
（3）灯的选型
明装荧光灯，开灯13个小时，空调24小时均可运行。
每盏功率20W。
（4）关于层高
一层层高为4.5m,二、三、四层层高为3.0m.
（5）动力状况
夏季自来水，t=26℃，水量水压够用；
电源可按要求供应。
第二章负荷计算
为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；
相反，为补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；
为维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
热负荷、冷负荷、湿负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。
2.1冷负荷的计算
2.1.1冷负荷的计算方法
空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反应法、反应系数法和冷负荷系数法等。
目前，我国常采用冷负荷系数法和谐波反应法的简化计算方法计算空调冷负荷。
在本设计中采用冷负荷系数法计算建筑维护结构的冷负荷。
冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。
通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。
2.1.2空调冷负荷计算
（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：
Qc（
）=
（tc（
）-tn）（2-1）
式中，
）——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
A——外墙和屋面的面积，m2；
K——外墙和屋面的传热系数，W/（m2·
℃）；
tn——室内计算温度，℃；
tc（
）——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃；
由文献1的附录2-4和附录2-5查取；
需要指出的是：
附录2-4和附录2-5种给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的。
因此，对于不同设计地点，对应tc（
）值进行修正，即应为tc（
）+td。
其地点修正值td可由文献1的附录2-6查取。
当内表面放热系数变化时，可不加修正。
（2）内围护结构引起的冷负荷
内围护结构冷负荷，当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视为稳定传热，不随时间而变化，可按下式计算：
）=AiKi（to.m+Δtα-tR）（2-2）
Ki——内围护结构传热系数，W/（m2·
Ai——内围护结构的面积，m2；
to.m——夏季空调室外计算日平均温度，℃；
Δtα——附加温升,可按文献1表2-10查取。
（3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：
）=KwAw（tc（
）+td－tR）（2-3）
Qc（
）——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；
Kw——外玻璃窗传热系数，W/（m2·℃）；
Aw——窗口面积，m2；
）——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值℃，由文献1表2-10查取。
a、对文献1附录2-7、2-8中的Kw值要根据窗框等情况不同加以修正，修正值可从附录2-9中查取。
b、对文献1附录2-10中的值要进行地点修正，修正值td可从附录2-11中查取。
（4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
）=CaAwCsCiDj·
maxCLQ（2-4）
C——有效面积系数，由文献1附录2-15查得；
Aw——窗口面积，m2；
Cs——窗玻璃的遮阳系数，由文献1附录2-13查得；
Ci——窗内遮阳设施的遮阳系数，由文献1附录2-14查得；
Dj·
max——日射得热因数，由文献1附录2-12查得35°
纬度带的日射得热因数；
CLQ——窗玻璃冷负荷系数，无因次。
（5）照明散热形成的冷负荷
荧光灯
Qc=1000n1n2N（2-5）
Qc——灯具散热形成的冷负荷，W；
N——照明灯具所需功率，W；
n1——镇流器消耗公率系数，明装荧光灯n1=1.2；
n2——灯罩隔热系数；
n2=0.6。
（6）人体散热形成的冷负荷
a、人体显热散热形成的冷负荷
QLQ=qsnψCLQ（2-6）
qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，可由文献1表2-13查取；
n——室内全部人数；
ψ——群集系数，由文献1表2-12查得；
b、人体潜热散热引起的冷负荷
Qs=qlnψ（2-7）
ql——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W；
n,ψ——同上。
2.2湿负荷计算
人体散湿量可按下式计算：
mw=0.278nψg×
10-6（2-8）
式中：
mw——人体散湿量,kg/s；
g——成年男子的小时散湿量，g/h，由参文献1表2-13查取；
n——室内全部人数；
ψ——群集系数。
2.3热负荷计算
冬季采暖热负荷包括两项：
基本传热量和附加耗热量，即围护结构的基本耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。
2.3.1建筑围护结构的基本传热量
建筑围护结构的基本传热量，按稳定传热方法进行计算。
建筑围护结构包括有：
墙、门、窗、屋面和地面等。
计算公式如下：
QJ=KFw（tn-tw）·
α（2-9）
QJ——建筑围护结构的基本传热量，W；
Fw——围护结构的计算面积，m2；
K——围护结构的传热系数，W/（m2·
℃）；
tn——室内空气计算温度，℃；
tw——室外供暖设计计算温度，℃；
α——围护结构的温差修正系数，见文献1中表2-4。
2.3.2附加耗热量
a、朝向附加
围护结构的朝向不同，传热量不同，它考虑到不同朝向太阳辐射热等因素的影响。
因此，在计算建筑热负荷时，应对不同朝向建筑的围护结构的传热量进行修正，即在围护结构的基本传热量的基础上乘以朝向修正率，即为朝向的附加耗热量。
不同朝向的维护结构的修正率见表2－1。
朝向
修正率
北、东北、西北朝向
东、西朝向
－5％
东南、西南朝向
－10%～－15％
－15％～－25％
b、高度附加
对于房间层高较高的房间，室内空气温度将形成温度梯度，即上部气温高，下部气温低的现象。
当房间高度大于4m时，每增1m时，包括各项附加耗热量在内的房间耗热量增加2%，但总的附加值不超过15%。
2.4各房间负荷的计算
现在以101房间为例详细说明各负荷计算过程。
2.4.1101房间冷负荷计算
在本次设计中，由于房间一直处于微正压状态，所以不考虑冷风渗透引起的冷负荷，有相临的非空调房间时，需要的进行内围护结构冷负荷计算。
由于房间层高均没有大于4.5米，所以在设计中不考虑房间的高度附加引起的修正。
由文献1附录2-5查得冷负荷计算温度逐时值，然后按相关各式算出各围护结构逐时冷负荷，计算结果列于下表：
101室冷负荷计算表（部分）
101北外墙冷负荷
时间
12:
00
13:
14:
15:
16:
17:
18:
tc
32.2
32.1
32
31.9
31.8
td
-0.2
ka
1
kp
0.9
tc'
28.8
28.71
28.62
28.53
28.44
tr
26
△t
2.8
2.71
2.62
2.53
2.44
K
0.78
A
18.9
Qc
41.28
39.95
38.62
37.3
35.97
101西外墙冷负荷
37.1
36.9
36.6
36.4
36.2
36.1
-0.1
33.48
33.3
33.12
32.85
32.67
32.49
32.4
7.48
7.3
7.12
6.85
6.67
6.49
6.4
33
192.54
187.9
183.27
176.32
171.69
167.05
164.74
101西外窗冷负荷
30.8
31.5
31.6
4.8
5.5
5.9
6.2
5.6
Kw
5.94
Aw
3
Qct
85.536
98.01
105.14
110.48
110.484
99.792
101西外窗日射得热冷负荷
Clq
0.18
0.25
0.37
0.47
0.52
0.62
0.55
Dmax
599
Ci
0.65
Cs
Ca
0.85
178.71
248.21
367.35
466.64
516.28
615.56
546.06
101照明冷负荷负荷
0.76
0.79
0.81
0.83
0.84
0.86
0.87
n1
1.2
n2
0.6
N
200
109.44
113.76
116.64
119.52
120.96
123.84
125.28
101人员散热冷负荷
0.1
0.08
0.07
0.06
0.04
0.03
qs
58
n
∮
0.93
16.18
12.95
11.33
9.71
6.47
4.85
ql
123
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