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1、目 录中英文摘要11前言32.建筑概况及工况设定43.气象参数54.设计方案的确定64.1 空调系统的确定64.2 风机盘管加风机系统的处理方式74.3 水系统的确定74.4 风机盘管安装布置74.5 新风口位置75.负荷计算75.1照明散热形成的冷负荷85.2设备散热形成的冷负荷85.3人体热湿负荷96.送风量及新风量的计算116.1一层送风量及新风量的计算126.2三层送风量及新风量的计算126.3四层送风量及新风量的计算146.4 五层送风量及新风量的计算157.室内气流组织计算167.1一层气流组织计算177.2二层气流组织计算187.3 三层气流组织计算197.4 四层气流组织计算2
2、07.5 五层气流组织计算218.风管的水力计算238.1风道计算248.2 沿程阻力部分248.3 局部阻力部分268.4 阻力平衡计算378.4.1 三层风管阻力平衡计算378.4.2 四层风管阻力平衡计算378.4.3 五层风管阻力平衡计算399.水系统的管路设计计算429.1计算要点429.2 供水管水力计算429.2.1沿程阻力部分439.2.2 局部阻力部分449.3 回水管水力计算5210. 水系统的设备和附件选取5910.1 水泵的选取5910.2 膨胀水箱的选取5910.3 冷却塔的选取6010.4 冷水机组的选取6011.隔振消声6112.2隔振6112.3消声6112.4
3、保温6112.制冷机房布置6213.小结6313.1由于建筑本身存在问题6313.2空调系统设计中的问题63致谢64参考文献65外文翻译66某住宅半集中式空调系统设计 摘要随着改革开放的深入，作为第三产业的旅游业获得较大的发展。与之相应，高层旅馆建筑在全国各地普遍兴建。在一层二层的公共用房中考虑到设计对象的内部空间特点及功能限制，决定采用全空气，单风道，无末端再加热器系统。末端装置采用盘式散流器。在三层到五层的客房设计中，客房是建筑的主体。目前，客房空调使用最为普遍、公认最为适宜的是风机盘管加独立新风方式。此种空调方式有布置灵活，各房间可以单独调节；运行费用低；与全空气系统相比，节约建筑空间；
4、机组定型化，规格化，易于选择安装。所以我也选择风机盘管加独立新风方式。然后分别采用谐波法的工程简化计算二层的负荷，其他负荷计算采用面积概算法。根据负荷计算的结果依次选择新风机组、管径、风机盘管和风口。其中进行气流组织计算来校核速度和温差是否负荷要求。在对各支路及层面进行风管和水管的水力计算后，择泵的型号。完成膨胀水箱容积等设计计算后，绘制施工图纸并且对建筑专业提供的图纸中的不妥之处及自身空调设计中不够完善之处进行总结。关键词 旅馆；空气调节；半集中式；全空气系统；水力计算 Semi-centralizedair conditioning systems of one Residential A
5、bstract With the deepening of reform and opening-up, as the third industry tourism obtains larger development. Correspondingly, high-rise hotel buildings built around the country in general. In a two-story public housing design object into the internal space of the characteristics and function limit
6、, decided to adopt all air, single duct, no end to heater system. Terminal device adopts disc scattered flow device. On the third floor to five layers of guest room design, room is architectural main body. At present, the most common and room air-conditioner use most appropriate is recognized as fre
7、sh air fan-coil add independent way. This kind of air-conditioning means has arranged flexibly, each room can adjust alone; Operation cost is low; Compared with all air system, saving building space; Unit, normalization, easy to choose a standard installation. So I also choose fresh air fan-coil add
8、 independent way. Then respectively using the harmonic method simplified calculation 2 load engineering, other load calculation method of using area of budget. According to load calculation results in turn choose fresh air units, diameter, fan coil and draught. Among them is airflow organization cal
9、culation to check whether the speed and temperature load demand. In each branch and level of duct and conduit, choosing the hydraulic calculation of pump after models. Complete expansion tank design calculation capacity, drawing construction drawings and after building professional drawings for the
10、deficiencies and their air-conditioning design not perfect place were summarized in this paper.Key Words Hotel;air conditioning;Semi-centralized air conditioning system; Fullair system;Hydraulic calculation1 前言本次设计的对象为某住宅半集中式空调系统，因没有规定地点，故自己选择在上海。随着改革开放的深入，作为第三产业的旅游业获得较大的发展。与之相应，高层旅馆建筑在全国各地普遍兴建。除新建大
11、批项目之外，对老饭店的改建、改造也相继大踏步地进行。高层旅馆建筑普遍内外装饰华丽，使用功能齐全，并普遍装有全年性舒适空调。高层旅馆齐全的使用功能，对空调系统也提出了更为复杂的要求。如果空调系统不能很好的满足要求，达到各功能分区的室内舒适性空调设计参数，就将导致旅馆不能达到预定等级，影响旅馆声誉，并直接关系到客源和旅馆的经济效率。此外，旅馆的空调能耗非常大，约占旅馆建筑能耗的60%，旅馆空调系统的节能将直接关系到经营成本。总之空调系统的优劣对旅馆经营的重要性是不言而明的。客房是旅馆建筑的重要组成部分，是旅馆经营的主体。客房面积一般约占建筑总面积的30%45%，所以必须有一个适当灵活的调节范围，能
12、够满足不同客人对于温湿度的不同要求。公共用房和康乐中心是对于旅馆功能的补充和完善。旅馆的公共用房和康乐中心不仅为住店旅客提供服务，而且也为非住店客人提供服务。因此旅馆的公共用房通常布置在大楼的底层几层。公共部分和康乐中心的人员密度大，建筑内部散热量大，其装设空调的容量比客房大。2 建筑概况及工况设定本次我的毕业设计的建筑是坐落于国际大都市上海的一个旅馆。该建筑为一5层的旅馆，第1层和第2层为大堂餐厅等公共用房，3层为旅馆旅馆经营的主体客房，客房是旅馆建筑的重要组成部分，一般约占建筑总面积的30%45%。这个建筑的14层是属于同一个建筑内的，东面全采用玻璃幕墙；而第5层是属于这个旅馆的但不在同一
13、建筑内的，所以有些许差异。各层的具体面积如下：表1 建筑面积表客房()公共建筑()一层288.23二层460.38三层460.38四层460.38五层2776.29根据在建筑立面剖视图上的测量结果，一层和二层层高均为4.2m，三五层层高3.9m（包括楼板厚度）。后场办公室、控制室以及值班室等负荷小，设单独值班系统，用壁挂分体空调即可满足要求。3 气象参数地点上海； 北纬：31。10，,东经：121。26，海拔：4.5m。室外空气设计参数夏季大气压：100525 Pa 室外干球温度：34室外湿球温度：28.2室外平均风速：3.2 m/s 冬季大气压：102658 Pa 室外干球温度：-4室外计算
14、相对湿度：75%室外平均风速：3.1 m/s（查文献1所得以上参数） 室内设计参数表2 室内设计参数建筑夏季冬季客房餐厅、咖啡厅等公共场合客房餐厅、咖啡厅等公共场合温度 （）2426212212湿度 （）60603030气流速度（）0.2-0.40.2-0.4室内人数（）16活动性质轻度轻度新风量（）50255025（查于文献2，其中室内人数查于文献1）4 设计方案的确定4.1 空调系统的确定 考虑到一层和二层的净层高有4.2，相较其他是大空间，所以旅馆大堂空调属于大空间空调。由于大堂空调系统比较大，所以设计成一个独立的系统。且全空气由于它服务的面积大，处理空气量多，在技术上也比较容易实现，现
15、在仍在广泛使用，特别在恒温、洁净室等工艺性空调场合。由上综合考虑，所以在一二层采用全空气的一次回风空调系统。而在三层到五层的客房设计中，客房是建筑的主体。目前，客房空调使用最为普遍、公认最为适宜的是风机盘管加独立新风方式。此种空调方式有布置灵活，各房间可以单独调节；运行费用低；与全空气系统相比，节约建筑空间；机组定型化，规格化，易于选择安装。所以我也选择风机盘管加独立新风方式。4.2 风机盘管加风机系统的处理方式新风处理系统终状态对于“风机盘管+新风系统”的空调方式的运行关系较大。从原则上讲，新风应承担较大的湿负荷，使室内风机盘管尽可能在析湿量小的工况下运行，对于卫生和运行安全较有利。我的毕业
16、设计选用新风处理到室内状态的等焓线；新风不承担室内冷负荷；该方式易于实现，但是FCU为湿工况，有水患之虞。4.3 水系统的确定 双水管系统简单、投资省。目前我国旅馆空调系统大部分采用双水管系统。风机盘管水系统的选择上，一般采用双水管系统，闭式系统；只有在要求很高的空调系统全年运行的场合，经过技术经济比较后才会确定是否采用四水管系统。所以本次的设计也选择双水管系统。风机盘管的冷冻水供、回水温度一般取，温差为5；风机盘管凝结水盘的泄水管坡度，不宜小于0.01；风机盘管水系统水平管段和坡度的最高点，应设排气装置虽然双水管系统的缺点是在全年空调的过渡季、会出现朝阳房间需冷却而背阳房间则需加热的情况，双
17、水管系统就会不能全部满足各房间的要求。当系统以同一水温供水时，房间会出现过冷或过热的现象。但是由于系统简单，初投资省，所以我的设计选用了双水管系统。4.4 风机盘管安装布置卧式机组暗装在顶棚内，送风口在前部，回风口在下部或者后部。4.5 新风口位置客房新风口位置可以有两种布置方式：一是把信封口设置在风机盘管的后部；与室内回风混合后，再经风机盘管送入客房。这种安装方式，施工安装简单方便。但也有其缺点：室内新风实际供给量，受风机盘管内的风机转速的高低变化明显；当风机盘管关闭时，新风有可能经回风格栅进入小走廊，其中部分新风短路，经卫生间排风扇排向室外；新风量占据风机盘管的一部分送风量，削弱了风机盘管
18、处理室内回风的能力。另一种是新风支管伸到室内送分口处，新风与风机盘管送风平行送出。这种送风方式改善了上一种方式带来的缺点。故实际工程中用的较为广泛。5 负荷计算在室内外热、湿扰量的作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿的房间内的总热量和湿量称为在该时刻的的热量。在某一时刻为保持房间内恒温恒湿，需向房间供应的冷量为冷负荷。得热量通常包括：（1）由太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经维护结构传入的热量；（2）人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散入房间的热量。一楼大厅为公共场合，所以查文献1，选择人体散失量为120。一层湿负荷的计算：。其他计算相似，计算过程省略，结果填于表中。由于对商场门厅的负荷采取
19、逐时负荷方法计算显然具有许多不确定因素，例如底层的入口经常开闭以及人流出入频繁等，所以大厅的负荷采用指标法进行估算。查表得，冷负荷指标350 w/m2。二楼的负荷计算用谐波法的工程简化法。外墙和屋顶的的冷负荷：外墙的冷负荷需要经历两个过程：第一， 由于外扰（室外综合温度）形成的室内得热量的过程，此过程考虑外扰的周期性以及维护结构对外扰量的衰减和延迟性。第二，内扰量形成冷负荷过程。此过程将热扰量分成对流和辐射两个成分。计算时间，h；维护结构计算面积； 温度波的作用时间；温度波传到内表面的时间延迟；维护结构传热系数， 作用时刻下，维护结构的冷负荷计算温差。窗户负荷应将瞬变传导得热和日射得热形成的冷
20、负荷分开计算。因为通过窗户进入室内的得热量有瞬变传导得热和日射得热两部分。瞬变传导得热由室内外温差引起；日射得热，因太阳照射到窗户上时，除了一部分辐射能量反射回大气之外，其中一部分能量透过玻璃以短波的形式直接进入室内，另一部分被玻璃吸收，提高玻璃温度，然后再以对流和长波辐射的方式向室内外散热。窗户瞬变传导得热形成的冷负荷：窗户日射得热形成的冷负荷：式中：窗的有效面积系数； 地点修正系数；遮阳设备遮阳系数；玻璃遮挡系数；计算时刻，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，。具体的计算结果已填于下各表中。5.1照明散热形成的冷负荷照明灯具在使用时消耗电能，这些电能最终都转化成热能散发在室内。设空
21、调房间内的照明设备为白炽灯。照明设备散热量属于不稳定得热，所以这里按照面积概算指标来计算照明负荷，取照明概算指标为，照明负荷为。5.2设备散热形成的冷负荷电动设备是指由电动机拖动的生产工艺设备。不论这些生产工艺设备怎么样工作的，电动机消耗的电能最终也必定变成热能。用于用电设备的电能也最终会变成热能散出。如果没有局部通风设备排热，就会向室内散热。本设计的空调房间内所安装的电子设备主要是电脑和电视，其散热形成的冷负荷： 式中:电子设备的功率，KW；利用系数， 负荷系数；同时使用系数， 效率；CLQ设备和用具散热冷负荷系数。假定二楼的各种电脑、电视、电动机、电梯等的设备的负荷为45。5.3人体热湿负
22、荷室内的人体会向室内空气散发热量和湿量。散发的热量有显热和潜热两种形式。显热通过对流、传热或辐射方式散发出来，它们能影响空气的温度。潜热指人体散发的水蒸气所包含的气化潜热。人体散热冷负荷计算公式： 式中：不同室温和劳动性质成年男子小时潜热散热热量，W；室内全部人数； 群集系数；所以，当20计算。二层人体湿负荷计算: 。表3 东窗瞬时传热冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:001.62.33.24.25.15.86.46.97.17.16.96.45.73.347968895812571527173
23、61916206621262126206619161706表4 东窗日射得热冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00294366379328229149126109937757362190.722267128223292252529317659114909716840571715938439527761619东窗总和231502891130183265501918613226116321047192978064646146923325注：窗的传热系数K查于文献2，选用双层钢窗的值为。其余玻璃窗温差
24、传热的负荷温差查于文献3。东窗为单层钢窗=0.85，遮阳系数=0.6。表5 南外墙冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0076665556667781.951046897897897747747747897897897104610461196查文献3附录2-9得，衰减系数，衰减度，延迟时间。从附录2-10查得扰量作用时刻时的南外墙负荷温差的逐时值。表6 西窗瞬时传热冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:
25、001.62.33.24.25.15.86.46.97.17.16.96.45.74.5479114158207252286316341351351341316282表7 西窗日射得热冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0028455972818614124934139137429110810.8815525032740044947778213811892217020751631599西窗总和234364485607701763109817222243252124161947881表8 西外墙冷负
26、荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00109988877788991.951762158515851409140914091233123312331409140915851585表9 北外墙冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0066665556666771.9589789789789774774774789789789789710461046表10 各项冷负荷汇总计算时刻7:008:009:0010:
27、0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00南外墙负荷1046897897897747747747897897897104610461196西外墙负荷1762158515851409140914091233123312331409140915851585北外墙负荷89789789789774774774789789789789710461046东窗负荷231502891130183265501918613226116321047192978064646146923325西窗负荷2343644856077017631098172222432521
28、24161947881总和26855322903356229753220891612914359134981232411267981383697152照明负荷25人体散热20设备散热45总负荷90最大负荷出现在了早上9点，冷负荷为33562W。所以总负荷为：表11 各层各房间负荷计算汇总表一层二层三层四层五层一楼为大厅总面积为：194.4，用面积指标法算，取面积指标为：350 w/m2，所以负荷为68kw二楼也为大厅，但采用谐波法的工程简化法计算，具体入上各表所示，总冷负荷为：124kw95 w/m2面积冷负荷95 w/m2面积冷负荷95 w/m2面积冷负荷房间1144.1814房间16.75
29、0.64房间1118.5611.26房间24.80.456房间211.751.12房间241.253.92房间34.80.456房间36.250.59房间3333.14房间44.80.456房间48.250.78房间451.064.85房间5181.71房间517.51.66房间548.844.64房间619.21.82房间626.882.55房间6292.7427.81房间713.441.28房间7423.99房间775.47.16房间810.240.97房间852.54.99房间870.686.71房间938.43.65房间946.84.45房间938.363.64房间1063.856.0
30、7间1051.354.88房间1038.363.64房间1146.444.41房间1138.363.64房间1238.363.64房间1328.892.74房间1433.183.15房间1533.183.15房间1628.442.7房间1724.542.33房间1824.542.33房间1924.542.33房间2033.183.15房间2150.14.76房间2244842.56房间23315.429.96房间2438.3623.226 送风量及新风量的计算新风负荷通常占空调系统总负荷较大的比例，所以在设计中应尽量减少新风量，增加回风量。当然，减少新风量是有限度的，不能少到损害室内空气品质。
31、根据规范的规定，按如下原则确定新风量：1）每人所需新风量不小于；2）按15%确定。在选定送风温差后，按一下步骤确定送风状态和计算送风量：1.在图上找出室内空气状态点N；2.根据算出的Q和W求热湿比，再通过N点画出过程线；3.根据所取的送风温差求出送风温度，等温线和过程线的交点O即为送风状态点；4.算出新风量以及回风量；5.计算各种负荷以及确定风机盘管的选型。6.1一层送风量及新风量的计算人体散失量为120。一层湿负荷的计算：求热湿比。首先在图上确定室内空气状态点N，然后取，画出热湿比线。根据室内允许波动温度，取送风温差为8，则送风温度26-8=18。得：；送风量：=20400 ；新风量：。表1
32、2 一二层送风量及新风量计算表参数 楼层一层二层空调面积(m2)194.4390.6冷负荷指标(w/m2)350人流密度(m2)0.60.4散湿量(g/h)120120冷负荷(kw)68124湿负荷(kg/h)1418.75热湿比（）17485.76613.3送风量(kg/s)6.88.857新风比（）1515新风量(m3/h)30604783回风量(m3/h)1734027103注：在一次回风系统中，新风量只占全部送分量的1020%，一般占15%左右。另一种新风计算方法是按每人新鲜空气最少需要量，取为，例如1楼总新风量为：，选选大于根据15%确定的3060，所以选15%是有保障的。冷负荷指标
33、查于文献1。二层的计算与一层雷同，故省略计算过程，结果填于表中6.2三层送风量及新风量的计算：（以房间1为例，其余计算过程省略，结果填于表中）图1 三层空气处理焓湿图三层采用半集中式的风机加水盘管系统，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。人体散失量为120。三层湿负荷的计算：。其余房间类似用此方法计算。求热湿比。确定N点，过N点作线与相交（按最大限度提高送风温差考虑），得送风点O，因为风机盘管系统大多用于舒适性空调，一般不受送风温差限制，故可采用较低的送风温度，则送风风量为：。新风量为： =。房间1的总送风量为，M为风机盘管的出风状态点，又由混合公式得：；得= = =1.28.计算出=37
34、.7。由此可在图上确定M点。风机盘管冷量：。表13 三楼送风量及新风量的计算表房间指标面积冷负荷kw湿负荷kg/h热湿比送风量kg/s新风量kg/s回风量kg/s型号195144.18143.46145661.520.241.2837.713.413.7/46.32954.80.4560.12136800.050.0080.04237.613.40.452.53954.80.4560.12136800.050.0080.04237.613.40.452.54954.80.4560.12136800.050.0080.04237.613.40.452.5595181.710.43143160.1
35、80.030.1537.513.21.63.569519.21.820.46142430.20.0320.16837.613.41.83.579513.441.280.32144000.140.0220.11837.713.51.253.589510.240.970.25139680.110.0170.09337.713.60.982.599538.43.650.92142820.40.0640.33637.613.43.67.1109563.856.071.53142820.660.1060.55437.613.45.93/33.5119546.444.411.11143020.480.07
36、70.40337.613.44.3/25注：根据去查文献2选择风机盘管型号。房间1中有4各风机盘管平均冷量，所以选择6.3型号的风机盘管。房间10有3个风机盘管平均风量，所以每个风机盘管2kw，选用3.5。房间11中有两个风机盘管，所以每个风机盘管2.15kw，选用5。6.3四层送风量及新风量的计算：（以房间1为例，其余计算过程省略，结果填于表中）图2 四层空气处理焓湿图四层采用半集中式的风机加水盘管系统，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。人体散失量为120。三层湿负荷的计算：。其余房间类似用此方法计算。求热湿比。确定N点，过N点作线与相交（按最大限度提高送风温差考虑），得送风点O，因为
37、风机盘管系统大多用于舒适性空调，一般不受送风温差限制，故可采用较低的送风温度，则送风风量为：。新风量为： =。房间1的总送风量为，M为风机盘管的出风状态点，又由混合公式得：；得= = =0.01125。计算出=37.7。由此可在图上确定M点。风机盘管冷量：。表14 四楼送风量及新风量的计算表房间指标面积冷负荷kw湿负荷kg/h热湿比送风量kg/s新风量kg/s回风量kg/s型号1956.750.640.162142220.070.652.529511.751.120.282142970.1231.142.53956.250.590.15141600.0630.592.54958.250.780
38、.198141820.0850.792.559517.51.660.42142280.1851.723.569526.882.550.645142320.2770.04480.232241.414.82.165795423.991.01142210.4350.070.36541.414.83.396.389552.54.991.26142570.540.08750.452541.414.84.20899546.84.451.12143030.4840.0780.40641.414.83.777.1109551.354.881.23142830.530.08560.444441.414.84.1
39、38注：1-5号房间，由于房间过小，故不设新风系统，由风机盘管直接去除热量。6.4 五层送风量及新风量的计算 图3 五层空气处理焓湿图五层采用半集中式的风机加水盘管系统，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。人体散失量为120。三层湿负荷的计算：。其余房间类似用此方法计算。求热湿比。确定N点，过N点作线与相交（按最大限度提高送风温差考虑），得送风点O，因为风机盘管系统大多用于舒适性空调，一般不受送风温差限制，故可采用较低的送风温度，则送风风量为：。新风量为： =。房间1的总送风量为，M为风机盘管的出风状态点，又由混合公式得：；得= = =0.01125。计算出=37.7。由此可在图上确定M点
40、。风机盘管冷量：。表15 五楼送风量及新风量的计算表房间指标面积冷负荷kw湿负荷kg/h热湿比送风量kg/s新风量kg/s回风量kg/s型号195118.5611.262.85142451.2240.1981.02641.4214.69.741029541.253.920.99142540.4260.0690.35741.4214.63.397.1395333.140.79142720.3410.0550.28641.4314.62.72549551.064.851.23142470.5270.0850.44241.4314.64.2859548.844.641.17142500.5040.0810.42341.4314.64.017.
