国际大酒店空调工程设计暖通毕业设计说明书.doc

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1、 目 录摘要 ABSTRACT 1 前 言 12 工程概况2.1 原始资料22.2 计算参数22.2.1 室外计算参数 22.2.2 室内计算参数22.2.3 其他设计参数22.2.4 房间编号33 设计方案的论证3.1 酒店综合楼的空调特点43.2 方案比较43.3 方案的确定73.4 风机盘管机组的结构和工作原理74 空调冷负荷计算4.1 冷负荷构成及计算原理94.1.1 围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法104.1.2 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷104.1.3 设备散热形成的冷负荷104.1.4 照明散热形成的冷负荷 114.1.5 人体散热形成的冷负荷114.2 新风冷负荷11

2、4.3 湿负荷 人体散湿量124.4 各层房间负荷计算124.5 各房间送风状态的确定12 4.5.1 方案 12 4.5.2 各个房间的新风量及新风负荷的确定134.6 制冷系统负荷的确定135 风机盘管加新风系统选型计算5.1 风机盘管系统选型计算155.2 新风机组选型176 空调机组的选型187 水系统的设计计算7.1空调水系统的确定197.2空调水系统的布置197.3风机盘管水系统水力计算207.3.1 基本公式207.3.2 各层的冷冻水供回水管路水力计算217.3.3 空调风机盘管水系统凝水管考虑237.3.4 风机盘管系统的水系统248 空调风系统8.1 空调房间气流组织268

3、.2 风口的布置268.2.1 新风入口注意事项268.2.2 风道的布置和制作要求268.2.3 百叶送风口的选择步骤268.3 风口的选择278.3.1 气流组织设计计算278.3.2 新风设计计算309 制冷机房各种设备的选择9.1 制冷机组的选择339.1.1 机组的选型339.1.2 机组的选型计算339.2 分水器和集水器的选择339.2.1 分水器和集水器的构造和用途339.2.2 分水器和集水器的尺寸349.3 补水定压系统的选型与计算359.3.1 补给水箱的选型和计算359.3.2 补给水泵的选型和计算359.4 水泵的选型和计算369.4.1 冷冻水泵的选型和计算369.

4、4.2 冷却水泵的选型和计算379.4.3 冷冻水泵配管布置389.4.3 冷却塔选型3810消声减振方面的设计考虑10.1概述3910.2消声设备选型3910.3空调装置的防振3911管道保温设计的设计考虑11.1保温管道防结露4011.2保温材料的选用4011.3保温度材料的经济厚度4012 结论41谢辞42参考文献43附录 44附录1冷负荷汇总44附录2热负荷的计算45附录3管路水力计算49摘 要本设计为上海华信国际大酒店空调工程设计，本人负责地下一层和四层部分。通过方案比较，在负荷计算的基础上，采用了风机盘管加新风和全空气两种空调系统形式。风机盘管为卧式暗装，新风不承担室内负荷，室内回

5、风与新风混合后经双层百叶风口送出；全空气系统为一次回风系统，室内送风采用侧送风方式，风口为双层百叶风口。新风从墙洞或新风竖井引入，再由机房的新风机组集中处理供应。冷冻水由地下室的冷冻机房供应，采用了闭式异程两管制水系统。水管用泡沫橡塑保温，风管采用离心玻璃棉。设计工程中考虑了消声、减振和防火排烟的措施。关键词：空调；风机盘管加新风系统；全空气系统；新风Air Conditioning Design of Shanghai Huaxin International HotelABSTRACTThe air conditioning engineering of the -1F and 4F of

6、 Shanghai Huaxin International Hotel was designed. On the base of cooling load, heating load and moisture load calculation, primary air fan-coil system and all air system are adopted by way of technical and economic analysis. The fresh air doesnt undertake indoor load and delivers air through double

7、 deflection grille after mixing the return air in the horizontal recessed fan coil. The return air is harnessed one time by the air handling unit in the all air system and the handled air is delivered through double deflection grille by sidewall air supply. The fresh air is supplied by hole or shaft

8、 and handled by the fresh air handling unit. The chilled water which is a closed two-pipe direct return water system is supplied by the refrigerating plant room. The thermal insulation material of water pipe and air duct are foam plastics and centrifugal glass wool respectively. Measures of noise el

9、imination, damp, fire prevention and smoke extraction is considered during the design.Key Words: air conditioning; primary air fan-coil system; all air system; fresh air1 前 言随着我国国民经济水平的不断提高，建筑业也在持续稳定地向前发展。和前几年建筑业的发展相比，目前的发展商将眼光放的更远，他们不再片面的追求容积率及如何将开发成本降得越低越好，而是更多的考虑以人为本，开发真正舒适度高、建筑质量高的居住及商用建筑。 随着中国加

10、入世贸及承办2008年奥运会，中国将向全世界全面开放。为了适应国际贸易、旅游、及城市建设迅速发展的需要，高层建筑的发展不会停留在过去的发展水平，特别是对建筑物内的空气品质及舒适程度的要求也会越来越高。新建的大中商业建筑纷纷安装了空调系统，以提高商场的档次，吸引更多的顾客。各大城市中频频展开的“商战”更加速了空调系统 在商业建筑中的普及。 商业建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。2 工程概况2.1 原始资料北京华信国际大

11、酒店是一个由酒店、餐饮、会议、商务、商贸的部分组成的五星级酒店。该建筑地下一层为中央空调机房及停车场，地上一七层为会议室、客房、娱乐室等。在四层与五层之间为为设备层，冷却塔等设于本层。总建筑高度30.1m，建筑面积35208m，地下建筑面积6179 m。2.2 计算参数2.2.1 室外计算参数 表 2.1 北京市室外气象参数夏季大气压力99.98kPa冬季大气压力102.573kPa空气调节温度29.9空气调节温度-9.8 空调室外计算干球温度33.6最低日平均温度-6.9 空调室外计算湿球温度26.3 采暖室外计算温度-7.5 室外平均风速2.2 m/s室外平均风速2.7 m/s计算日较差温

12、度8.8 冬季通风室外计算温度-7.6 2.2.2 室内计算参数 表 2.2 各空调房间室内计算参数房 间名 称夏季冬季新鲜空气量噪声标准温度()湿度(%)温度()湿度(%)m3/h人db(A)会议室2660184050 45宴会厅2565184025 45更衣室2660204035 452.2.3其他设计参数表2.3 照明功率密度值(w)建筑类别房间类别照明功率密度宾馆建筑客 房15餐 厅13会议室、多功能厅18走 廊5门 厅15表2.4 不同类型房间人均占有的使用面积(/人)建筑类别房间类别人均占有的使用面积宾馆建筑普通客房15高档客房30会议室、多功能厅2.5走 廊50其 他20表2.5

13、 不同类型房间电器设备功率(w)建筑类别房间类别电器设备功率宾馆建筑普通客房20高档客房13会议室、多功能厅5走 廊0其 他52.2.4房间编号图2.1 四层房间编号图2.2 地下一层房间编号3 设计方案的论证3.1酒店综合楼的空调特点1）建筑特点该酒店的外围护结构多为钢筋混凝土的框架结构,采用自重的轻型墙体材料作为外围护结构。大量采用玻璃幕墙,采用大面积单层玻璃幕墙加铝合金饰板作为高层写字楼外围护结构的主流,其玻璃幕墙主要为6mm或8mm厚度的热反射镀膜玻璃。2）使用特点该酒店房间类型繁多，使用时间不一致性大，管理不太方便，在选择方案时应充分考虑。3)空调系统注意事项a.分区问题：考虑到建筑

14、物结构上的差别和翻建类型的不同，可将将建筑物按防火分区分为A区和B区。b.过度季节问题：过度季节部分房间可不用冷热源,但部分房间仍需要降温,这时应用室外空气直接进入需降温房间降温,即节能又简单;或考虑采用一台小容量的制冷机。c.大空间空调形式问题：对于个别大空间可选择取全空气系统。d.特殊房间的个别控制问题：用风机盘管系统以便控制。3.2方案比较 表3.1 全空气系统与空气水系统方案比较表 2比较项目全空气系统空气水系统设备布置与机房1 空调与制冷设备可以集中布置在机房2 机房面积较大层高较高3 有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1. 只需要新风空调机房、机房面积小2. 风机盘管可以设在

15、空调机房内3. 分散布置、敷设各种管线较麻烦风管系统1 空调送回风管系统复杂、布置困难2 支风管和风口较多时不易均衡调节风量1 放室内时不接送、回风管2 当和新风系统联合使用时，新风管较小续表3.1节能与经济性1 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间2 对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济3 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济1 灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2 盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率3 无法实现全年多工况节能运行使用寿命使用寿命长使用寿命较长

16、安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染表

17、3.2 风机盘管+新风系统的特点表2优点1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装5)只需新风空调机房，机房面积小6)使用季节长7)各房间之间不会互相污染缺点1)对机组制作要求高，则维修工作量很大2)机组剩余压头小室内气流分布受限制3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便4)无法实现全年多工况节能运行调节5)水系统复杂，易漏水6)过滤性能差适用性适用于旅馆、

18、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合表3.3 风机盘管的新风供给方式表1供给方式示意图特点适用范围房间缝隙自然渗入1)无规律渗透风，室温不均匀2)简单、方便3)卫生条件差4)初投资与运用费用低5)机组承担新风负荷，长时间在湿工况下工作1)人少，无正压要求，清洁度要求不高的空调房间2)要求节省投资与运行费用的房间3)新风系统布置有困难或旧有建筑改造机组背面墙洞引入新风1)新风口可调节，冬、夏季最小新风量；过渡季大新风量2)随新风负荷变化，室内直接受影响3)初投资与运行费节省同上房高为6m以下的建筑物续表3.3单设新风系统，独立供给室内1

19、)单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求 2)投资大3)占有空间多4)新风口尽量紧靠风机盘管，为佳要求卫生条件严格和舒适的房间，目前最常采用此方式单设新风系统供给风机盘管1)单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2)投资大3)新风按至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声要求卫生条件严格的房间，目前较少采用此种方式本设计为酒店的空调系统设计，系统的选定应注意档次和安全的要求，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统全空气系统、空气水系统、全水系统、冷剂系统。全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统，该系统是全部由处

20、理过的空气负担室内空调冷负荷和湿负荷；空气水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用；全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室内空调负荷，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联合运用；冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统，它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿。对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。终上所述，拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单

21、设新风系统，独立供给室内。而对于餐厅、门厅等空间较大、人员较多、温度和湿度允许值波动范围小的房间，拟采用全空气系统。3.3方案的确定该酒店采用风机盘管加新风系统。因为该酒店房间类型繁多，各房间冷热负荷并不相同，可以个房间进行个别的调节。每层设有新风机组，可以由同层的新风机组送入室内，和风机盘管一起满足室内的冷热负荷。 风机盘管空调方式，这种方式风管小，可以降低房间层高，但维修工作量大，如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水，对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁，因此要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少，使用也较灵活，但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以

22、解决。对于该系统所存在的缺点，可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。 对于空间较大的房间(比如大厅和餐厅)如果设置风机盘管水系统的话会用到较多的末端设备，造成投资上的浪费，因此此类房间采用全空气系统。3.4风机盘管机组的结构和工作原理风机盘管机组是空调机组的末端机组之一,就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种,可以按室内安装位置选定,同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组(夏)或热水机组(冬)组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内(如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等)。风机盘管机组中风机不

23、断循环所在房间内的空气和新风，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。换热器表面的凝结水滴入接水盘内，然后不断地被排入下水道中。由于本系统采用风机盘管+新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。4 空调冷负荷计算4.1冷负荷构成及计算原理4.1.1 围护

24、结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法具体计算见附录11）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：LQ1=FKt W （4.1）式中：LQ1外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W； F外墙和屋面的面积，； K外墙和屋面的传热系数，W/()； 计算时间，h； 维护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h； -温度波的作用时间，即温度波作用于维护结构内表面的时间，h；t作用时刻下，维护结构的冷负荷计算温差，；2） 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要

25、考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算： LQ2=FK(tl s - tn) W （4.2）式中： F内维护结构的传热面积，m； K内维护结构的传热系数，W /( mk) ；tn 夏季空调房间室内设计温度，；tl s 相邻非空调房间的平均计算温度， 。 tl s按下式计算 tl s = t + tl s （4.3）式中：t 夏季空调房间室外计算日平均温度，；tl s 相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计算日平均温度的差值,当相邻散热量很少(如走廊)时, tl s 取3 ,；当相邻散热量在23116 W /m2时, tl s取5 。3）外玻璃窗瞬变

26、传热引起的冷负荷在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算： LQ3=FKt W （4.4）式中：F外玻璃窗面积，m； K玻璃的传热系数，W /( mk) ； t计算时刻的负荷温差，；4.1.2 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算： LQ4=FC Z W （4.5）式中：F玻璃窗的面积； C Z玻璃窗的综合遮挡系数C Z=CsCn ；其中，Cs 玻璃窗的遮挡系数，本设计中，6mm厚吸热玻璃Cs =0.75；Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数，本设计中，中间色活动百叶帘Cn =0.6；窗的有效面积系数；单层钢窗，双层钢窗0.75；单

27、层木窗0.7，双层木窗0.6；地点修正系数，北京为1；计算时刻时，透过单层窗口面积的太阳辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m；4.1.3 设备散热形成的冷负荷 设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算： LQ=QC W (4.6)式中：LQ设备和用具形成的冷负荷，W；Qq设备和用具的实际显热散热量，W；CLQ设备和用具显热散热冷负荷系数；如果空调系统不连续运行，则CLQ1.0。4.1.4 照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯：LQ5 =1000NCLQ W (4.7)荧光灯：LQ5 =1000n1n2 NCLQ W (4.8)式中：LQ5灯具散热

28、形成的冷负荷，W； N照明灯具所需功率，KW； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n11.0；本设计取n11.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与顶棚内时，取n20.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n20.60.8；本设计取n20.6； CLQ照明散热冷负荷系数。本设计照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率按照表2.3计算。4.1.5 人体散热形成的冷负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：LQ6qsnnCLQ +qlnn W (4.9)式中：LQ

29、6人体散热形成的冷负荷，W； qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；n室内全部人数；n群集系数，办公楼群集系数为0.93；CLQ人体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数。4.2 新风冷负荷目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定或推荐的原则, 各房间的新风量按表2.2选取。夏季，空调新风冷负荷按下式计算：CLWLW(hW-hN) W (4.10)式中: CLW夏季新风冷负荷，KW；LW新风量，kg/s；hW室外空气的焓值，kj/kg；hN室内空气的焓值，kj/kg。4.3 湿负荷 人体散湿量人体散湿量可按下式计算： D=nnw10-3 kg/h (4

30、.11)式中：D人体散湿量，kg/h；n群集系数，选取群集系数为0.93；w成年男子的小时散热量，kg/(hp)；26时，极轻劳动成年男子的小时散热量为0.109 kg/(hp)。4.4 各层房间负荷计算具体计算见附表。 4.5 各房间送风状态的确定4.5.1 方案终上所述，采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室内。风机盘管加新风系统的空气处理方式有:1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜

31、热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患； 5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。所以本设计选择新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。4.5.2 各房间的新风量及新风负荷的确定以4B1房间为例，房间的新风量指标50m/h.p；本办公楼人员密度按25 m2/人估算；则新风量：Gw 1=5033=1515 m/h新风负荷计算: 在湿空气的h-d图上，根据设计地的室外空气的夏季空调计算干球温度tw