说明书负荷计算部分

第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛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。体育馆朝向划分图第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛多功能会议厅朝向划分图2.1设计参数2.1.1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。第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛表2.1淮南市室外主要计算参数2.1.2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℃CSSW3.41001.2hpa湿球温度28.1℃冬季干球温度-4.2℃温度2.6℃CE31022.3hpa相对湿度76%第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛比赛场1727606020坐席1726556015检录厅1726406015运动员休息室1726406020会议与公告室1726506030淋浴1726706020更衣室1726606015门厅1727406015值班室1726406020电视转播室1926406020记者休息室1726406020新闻官员办公室1826506030编写室1926406020采访室1926406020医疗室2026406025等候室1726506020药检室1726406025商服用房1727406010排烟机房值班室1726406020裁判员休息室1726406020第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛新闻发布室1726556020贵宾休息室1726406030竞赛指挥控制中心1726406020电脑室1726406020仲裁录放1726406020组委会1726406030打字复印室1726406030会议室1726506030小会议室1726506030管理人员办公室1826506030消防控制中心1726406020新风机房值班室1726406020健身俱乐部用房1726606020小卖1726406020观众休息厅1726556015灯控室1726406020计时记分控制室1726406020咖啡休息厅1726556010服务间1726406010包厢1726406020第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛工作人员休息室1726406010广播室1726406010多功能会议厅部分灯控室1726406020贵宾厅1726406030门厅1727406015化妆间2026406020音控室1926406020观众休息厅1726556015管理用房1826506020讲台1726406020会议大厅1726506020坐席1726556015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900坐席——极轻活动500检录厅8.4极轻活动175运动员休息室4.1静坐110第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛会议与公告室3.0极轻活动110更衣室6.9极轻活动115门厅6.7静坐155值班室17.3极轻活动110电视转播室6.5极轻活动1113记者休息室6.5极轻活动110新闻官员办公室4.2极轻活动1113编写室5.0极轻活动1140采访室2.5极轻活动115医疗室5.8极轻活动1113等候室5.4极轻活动110药检室3.5极轻活动1113商服用房3.3极轻活动1113排烟机房值班室46.8极轻活动110裁判员休息室8.8极轻活动110新闻发布室5.0极轻活动110贵宾休息室7.6极轻活动110竞赛指挥控制中心6.8极轻活动116电脑室6.8极轻活动1140仲裁录放6.3极轻活动1113第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛组委会4.2极轻活动1120打字复印室6.3极轻活动1148会议室2.5极轻活动115小会议室2.6极轻活动115管理人员办公室4.1极轻活动1120消防控制中心22.0极轻活动116新风机房值班室46.6极轻活动110健身俱乐部用房5.8重度活动1113小卖3.4轻度活动120观众休息厅4.1静坐110灯控室8.6极轻活动1112计时记分控制室8.6极轻活动110包厢3.8静坐110咖啡休息厅4.6极轻活动110服务间4.3轻度活动110工作人员休息室2.9极轻活动110广播室2.9极轻活动115多功能会议厅部分灯控室6.3极轻活动1113贵宾厅3.7静坐180第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛门厅10.7极轻活动150化妆间2极轻活动110音控室6.3极轻活动1113观众休息厅4静坐110管理用房3.6极轻活动115讲台(演讲用）27极轻活动600讲台(表演用）6.8中等活动600会议大厅1.5静坐600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。2.2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。第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛2.3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。2.4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第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛参考《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《实用第七届CAR-ASHRAE学生设计竞赛供热空调设计手册》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