暖通專業畢業設計說明書

2021-03-09 07:58:43 字數 4362 閱讀 5108

畢業設計(**)

說明書本工程為江蘇省蘇州市崑山某醫院暖通空調系統設計,建築規劃總用地面積131418.4m2,建設床位規模2000張,日門診量12000人(上限)。總建築面積275674.

6m2,其中地上建築面積230754.3m2,地下建築面積44920.3m2。

本次畢業設計計畫完成崑山醫院住院樓(d區)的暖通空調系統設計,建築面積約為50000 m2(五層至十六層為標準層)。

外牆為200mm鋼筋混凝土牆,導熱係數,密度,比熱。保溫採用聚苯乙烯材料, ,密度,比熱,保溫材料的厚度依據國家或當地建築節能標準計算確定。內牆100mm鋼筋混凝土牆,內抹灰。

窗結構為塑鋼中空(中空12mm)雙層6mm厚普通玻璃保溫窗,傳熱系數。

屋面為採用150mm厚鋼筋混凝土樓板,導熱係數,密度,比熱。上加加氣混凝土保溫層, ,密度,比熱。保溫材料的厚度依據國家或當地建築節能標準計算確定。

內樓板採用鋼筋混凝土樓板,厚度為130mm。地下一層地面為保溫地面。

江蘇省蘇州市崑山夏季大氣壓力為1003.7kpa,室外計算乾球溫度為34.4℃,室外相對濕度為67%,溼球溫度為28.

9℃;冬季大氣壓力為1024.1kpa,室外計算乾球溫度為-2.5℃,室外相對濕度為77%。

體形係數是建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值,計算公式見式(2-1):

2-1)

式中:——建築物體形係數,㎡/m;

——建築物與室外大氣接觸的外表面積,其中外表面積不包括地面和不供暖樓梯間隔牆和戶門的面積,㎡;

——建築物外表面積包圍的體積,m。

經計算,建築的樓高為68m,外表面積為56773㎡,體積為235348m,體形係數s=56773㎡/235348m=0.24㎡/m。計算結果列於表2-1。

表2-1體形係數

窗牆比為某一朝向的外窗總面積與同朝向牆面總面積的比值,計算公式見(2-2):

2-2)

式中:——建築物某一朝向窗牆比;

——某一朝向的外窗總面積,㎡;

——同朝向牆面總面積,即建築層高與開間定位線圍成的面積(包含同朝向外窗總面積),㎡。

由圖2-1可知,建築物有東北、西北、西南、北、東、南共六個朝向的外牆。

圖2-1五層平面圖

經計算,建築物各個朝向的窗牆比如表2-2所示。可知各個朝向的窗牆比在0.2~0.3之間。

表2-2建築物各朝向窗牆比

本次畢業設計專案位於江蘇省蘇州市崑山,由於崑山與上海市距離很近,根據gb 50189-2005《公共建築節能設計標準》4.2.2節要求:

「當建築所處城市屬於溫和地區時,應判斷該城市的氣象條件與表4.2.1中的哪個城市最接近,圍護結構的熱工效能應符合那個城市所屬氣候分割槽的規定。

」查閱gb 50189-2005《公共建築節能設計標準》表4.2.1(見表2-3),判斷崑山屬於夏熱冬冷地區。

表2-3主要城市所處氣候分割槽

查閱gb 50189-2005《公共建築節能設計標準》,夏熱冬冷地區圍護結構傳熱系數和遮陽係數限值如表2-4所示。由於各個朝向的窗牆比均在0.2~0.

3之間。所以外窗傳熱系數滿足要求。

表2-4夏熱冬冷地區圍護結構傳熱系數和遮陽係數限值

傳熱系數為圍護結構兩側空氣溫差為1℃,單位時間內通過單位面積圍護結構的傳熱量,計算公式見(2-3):

2-3)

式中:——圍護結構的傳熱系數,w/(㎡·℃);

——圍護結構內表面熱交換係數,w/(㎡·℃);

——圍護結構外表面熱交換係數,w/(㎡·℃);

——圍護結構各層材料的厚度,m;

——圍護結構各層材料的導熱係數,w/(m·℃);

——材料導熱係數修正係數;

——封閉空氣間層的熱阻,w/(㎡·℃)。

根據gb 50736-2012《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》表5.1.8-1~5.

1.8-4查得各項引數:圍護結構內表面熱交換係數,圍護結構外表面熱交換係數,封閉空氣間層的熱阻。

外牆厚度,導熱係數,密度,比熱,材料導熱係數修正係數。外牆保溫層導熱係數,密度,比熱,材料導熱係數修正係數。

屋面厚度, 導熱係數,密度,比熱。材料導熱係數修正係數。屋面保溫層導熱係數,密度,比熱。材料導熱係數修正係數。

根據表2-4可知:外牆的傳熱系數限值為,屋面的傳熱系數限值為,根據式2-3,求得外牆保溫層厚度,屋面保溫層厚度。

取外牆保溫層厚度,屋面保溫層厚度,根據式2-3,求得外牆的傳熱系數為,屋面的傳熱系數為

圍護結構在規定的室外計算溫度和室內計算溫濕度條件下,為保證圍護結構內表面溫度不低於室內空氣**,從而避免結露,同時避免人體與內表面之間的輻射換熱過多而引起的不舒適感所必須的傳熱阻。計算公式見(2-4):

2-4)

式中:——圍護結構溫差修正係數;

——室內計算溫度,℃;

——圍護結構內表面傳熱阻,㎡·℃/w;

——供暖室內計算溫度與圍護結構內表面溫度的允許溫差,℃;

——冬季圍護結構室外計算溫度,℃[根據式(2-5)計算熱惰性指標d的值確定]。

2-5)

式中:——各層材料的傳熱阻,㎡·℃/w;

——各層材料蓄熱係數,w/(㎡·℃);按式(2-6)計算。

2-6)

式中:——材料的比熱,j/(kg·℃);

——各層材料的密度,kg/m;

——材料導熱係數,w/(m·℃);

——溫度波動週期,s(一般取24h=86400s)。

根據式(2-5)和式(2-6)求得外牆熱惰性指標:

根據式(2-5)和式(2-6)求得屋面熱惰性指標:

查閱《實用供熱空調設計手冊》表4.1-2(如圖2-5),外牆熱惰性指標d在1.6~4.0之間,屬於型別ⅲ,屋面的熱惰性指標d大於6.0,屬於型別ⅰ。

供暖室外計算乾球溫度為,累年最低日平均溫度,求得:

外牆冬季室外計算溫度

屋面冬季室外計算溫度

圖2-5圍護結構冬季室外計算溫度

查閱《供熱工程》(第一版)附錄1-1和1-2(見表2-6),由於設計專案為醫院,取冬季室內計算溫度,溫差修正係數。

表2-6冬季室內計算溫度和溫差修正係數

查閱《供熱工程》(第一版)附錄1-3(見表2-7),由於設計專案為醫院,取外牆,屋面。

表2-7允許溫差

根據式2-4求得:

外牆最小傳熱阻

屋面最小傳熱阻

查閱gb 50189-2005《公共建築節能設計標準》(見表2-4),外牆傳熱系數,屋面,即:

外牆傳熱阻

屋面傳熱阻

最小傳熱阻滿足要求。

選擇五層(標準層)101號房間為標準房間(圖2-2),房間功能為病房,面積為39m2,計算此房間的冬季與夏季負荷,並與華電源軟體的負荷計算結果進行比較。

圖2-2典型房間平面圖

根據gb 50736-2012《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》表3.0.2,101號房間的房間功能為病房,冬季室內空氣設計溫度取20℃,相對濕度取40%;夏季室內空氣設計引數取26℃,相對濕度取60%。

燈光指標為6w/㎡,人員指標為6㎡/人,裝置指標為20w/㎡。

其他房間設計引數見計算書。

圍護結構的耗熱量,應包括基本耗熱量和附加耗熱量。圍護結構的基本耗熱量應按下式計算:

2-4)

式中:——結構的基本耗熱量(w);

——圍護結構溫差修正係數,按《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》表5.2.4採用;

——圍護結構的面積(㎡);

——圍護結構的傳熱系數(w/㎡·℃);

——供暖室內設計溫度(℃),按《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》第3章採用;

——供暖室外設計溫度(℃),按《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》第4章採用;

注:當已知或可求出冷測溫度時,一項可直接用冷側溫度值代入,不再進行值修正。

計算太陽輻射、風力等其他因素引起的耗熱量時應使用對基本耗熱量進行附加的方法,即按基本耗熱量的百分率進行計算。圍護結構附加耗熱量包括:朝向附加、風力附加、高度附加。

其中朝向附加、風力附加耗熱量是在外圍護結構基本耗熱量基礎上乘以相應的朝向修正率、風力附加率;而高度附加,是對圍護結構基本耗熱量和其他附加耗熱量之和進行附加。其表示式為:

2-5)

式中:——圍護結構的總耗熱量(w);

——高度修正率,%;

——朝向修正率,%;

——風力附加率,%;

以下對101號房間進行冬季供暖負荷計算。

對於101房間北外牆,圍護結構溫差修正係數(見表2-7),圍護結構的面積, 圍護結構的傳熱系數,供暖室內空氣設計溫度,供暖室外設計溫度。

表2-7溫差修正係數

根據式2-4,北外牆基本耗熱量:

查閱《供熱工程》(第一版),由於房間高度為3.9m,不足4m,所以高度修正率為1;外牆朝向為北,朝向修正係數為0.1;不考慮風力附加耗熱量。

根據式2-5,北外牆總耗熱量:

對於101房間北外窗,溫差修正係數,外窗面積, 圍護結構的傳熱系數,供暖室內空氣設計溫度,供暖室外設計溫度。

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