【精品工程案例分析】上海市浦东区汤臣高尔夫别墅恒温泳池设计案例

本案例在上海市浦东区汤臣高尔夫别墅，是浦东地区最早开发的顶级别墅项目，也是上海浦东唯一的高尔夫球场别墅。别墅区数百坪绿色带、三万颗名贵树种、纯净的蓝天白云终年可见，更有上海罕见的高标准空气指数。140万平方米18栋72杆国际锦标级高尔夫球场，世界级标准恒温游泳池及两所与国际休闲同步的豪华会所。本项目业主要求游泳池水温恒定在28±2℃，减少水的排放和能源的浪费。设计师根据热负荷计算，常规末端无法实现供暖要求，即采用高效末端将游泳池底和墙壁做恒温加热面辐射供暖系统，通以35--40℃的热水，使供热幅度提高，既能保持水温恒定杜绝瞬时高温，从而做成了恒温游泳池。

汤臣高尔夫别墅恒温游泳池 热负荷计算书_工程信息及计算依据
一.工程概况
工程名称	汤臣某温水泳池
工程编号
建设单位
设计单位	设计院
工程地点	上海市-上 海
工程总面积(m2)	199
工程总热负荷(KW)	11.31
工程热指标(w/m2)	56.84
二.室外参数
采暖计算温度 ℃	空调计算温度 ℃	冬季平均风速 m/s	相对湿度%	大气压(Pa)
-2	-4	3.1	75%	102510
三.建筑信息
总层数	总高度(m)	总面积(m2)	热负荷(KW)	新风热负荷	总热负荷(KW)	热指标 (w/m2)
1	350%	19900%	1131%	0%	1131%	56.84
四.计算依据
1. 通过围护结构的基本耗热量计算公式
Q j = aFK(t n - t wn)
Q j	—基本耗热量,W
K	—传热系数,W/(㎡·℃)
F	—计算传热面积,㎡
t n	—冬季室内设计温度,℃
t wn	—采暖室外计算温度,℃
α	—温差修正系数
2. 附加耗热量计算公式
Q = Q j(1 + β ch + β f + β lang ) · (1 + β fg)
Q	—考虑各项附加后，某围护的耗热量
Q j	—某围护的基本耗热量
β ch	—朝向修正
β f	—风力修正
β lang	—两面外墙修正
β fg	—房高附加
3. 冷风渗透计算
Q = 0.28·C P·p wn·V·(t n - t wn)
Q	—通过门窗冷风渗透耗热量，W
Cp	—干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg·℃)
p wn	—采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m 3
V	—渗透冷空气量，m 3/h
t n	—冬季室内设计温度，℃
t wn	—采暖室外计算温度，℃
（ 1 ）通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量计算
V = L0·l1·mb
L 0	—在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断的情况时,每米门窗缝隙的理论渗透冷空气量，m 3/(m·h)
L0 = a1 · (pwn · v02/2)b
	a 1—外门窗缝隙渗风系数，m 3/(m·h·Pa b)当无实测数据时，可根据建筑外窗空气渗透性能分级标准采用
	v 0—基准高度冬季室外最多方向的平均风速，m/s
l 1	—外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，m
b	—门窗缝隙渗风指数，b ＝ 0.56～0.78。当无实测数据时，可取b=0.67
m	—风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数
m = Cr·Cf·(n1/b + C)·ch
	C r—热压系数
	C f—风压差系数，当无实测数据时，可取0.7
	n—渗透冷空气量的朝向修正系数
	C h—高度修正系数
	c h = 0.3·h 0.4
	h—计算门窗的中心线标高
	C—作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：
C = 70 · (hz - h) / (cf·v02·h0.4) · (t'n- twn) / (273 + t'n)
	h z—单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度的二分之一
	t' n—建筑物内形成热压作用的竖井计算温度（楼梯间温度），℃
（ 2 ）忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计入风压作用时的渗风量
V = ∑(l·L·n)
l	—房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，m
L	—每米门窗缝隙的渗风量，m 3/(m·h)，见表5.1-7（详见实用供热空调设计手册）
n	—渗风量的朝向修正系数，见表5.1-8（详见实用供热空调设计手册）
（ 3 ）换气次数法
L = K· Vf
L	—房间冷风渗透量，m 3/h
K	—换气次数，1/h,见表5.1-13（详见实用供热空调设计手册）
Vf	—房间净体积，m 3
（ 4 ）百分比法计算冷风渗透耗热量
Q = Qo· n
Q	—通过外门窗冷风渗透耗热量
Qo	—围护结构总耗热量，W
n	—渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率，%
4. 外门开启冲入冷风耗热量计算公式
Q = Q j·β kq
Q	—通过外门冷风侵入耗热量
Q j	—某围护的基本耗热量
β kq	—外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率
参考书籍
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019 - 2003
《实用供热空调设计手册(第二版)》
《2003全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力》
《2009全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力》
鉴定情况:建设部科技计划项目验收证书 建科验字[2008]第053号
汤臣 高尔夫别墅恒温游泳 池 热负荷计算书 _ 详尽表
负荷源	传热 系数	温差 修正 系数	耗热量修正	修正后 热负荷	冷风渗透耗热量	冷风侵入耗热	总热负荷
名称	面积计算	朝向	风力
K	α	Xch	Xf	Q1	Q2	Q3	Q1+Q2+Q3
长	高(宽)	面积	W/㎡·℃				W	W	W	W
北外墙	4.4	3.0	13.3	0.54	1.00	0.05	0.00	165.9			165.9
东外墙	12.2	3.0	36.7	0.54	1.00	-0.05	0.00	414.2			414.2
南外墙	27.8	3.0	83.5	0.54	1.00	-0.20	0.00	793.6			793.6
东外墙	1.1	3.0	3.3	0.54	1.00	-0.05	0.00	37.6			37.6
西外墙	1.1	3.0	3.3	0.54	1.00	-0.05	0.00	37.6			37.6
北内墙	18.0	3.0	53.9	1.86	1.00	0.00	0.00	601.5			601.5
西内墙	22.3	3.0	67.0	1.86	1.00	0.00	0.00	373.9			373.9
北外门	3.5	2.0	7.0	2.50	1.00	0.05	0.00	404.3	0.0	0.0	404.3
南外门	3.5	2.0	7.0	2.50	1.00	-0.20	0.00	308.0	0.0	0.0	308.0
北内门*6	1.75*6	2.00*6	3.5*6	6.50	1.00	0.00	0.00	136.5*6			819.0
西内门	0.9	2.0	1.8	6.50	1.00	0.00	0.00	70.2			70.2
南外窗*10	1.50*10	2.00*10	3*10	2.60	1.00	-0.20	0.00	137.3*10	0.0*10		1372.8
西外窗	0.8	2.0	1.5	2.60	1.00	-0.05	0.00	81.5	0.0		81.5
屋面	5.0	39.8	199.0	0.49	1.00	0.00	0.00	2145.2			2145.2
地面	4.0	49.8	199.0	平均: 0.35	1.00	0.00	0.00	1224.1			1224.1
房间小计	室内 温度	20	室外 温度	-2	房高 修正	0		8849.3	2835.4	0.0	11684.7
建筑小计								8475.4	2835.4	0.0	11310.9
工程合计								8475.4	2835.4	0.0	11310.9

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