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1、毕业设计说明书题 目：某高层建筑中央空调设计专 业：制冷与冷藏技术 学 号：姓 名：指导教师：建筑环境与能源工程系 2013年5月13日毕业设计（论文）任务书系 别 建筑环境与能源工程系 专 业 制冷与冷藏技术 学生班级 姓 名 学 号 指导老师 职 称 高级工程师 设计（论文）题目及专题 某高层建筑中央空调设计 、制冷与供热的设计及计算 设计所用原始资料： 中央空调设计实训教程、建筑通风空调工程设计图集、 民用建筑空调设计、采暖通风与空气调节设计规范 设计的主要内容 酒楼建筑中央空调中的水系统、风系统的设计和计算，机房的布置设计和各系统的阻力计算，设备的选型及校核计算 任务下达日期： 20
2、年03月05日学生提交设计期限：20 年05月01日至20 年05月13日教研室主任意见： 签 字： 20 年 月 日系领导小组意见： 签 字： 20 年 月 日 某高层建筑中央空调设计摘要：本设计是浙江省杭州市某酒店建筑中央空调设计。主要任务是完成建筑的中央空调设计及计算。确定制冷形式，选用合适的制冷机组及通风方式。在设计中，采用某房间的详细计算及软件计算结合做出了夏季的冷负荷的计算和冬季热负荷的计算。对于各种空调机的选用做了节能、经济及技术比较分析，最后决定采用螺杆式冷水机组。空调系统分两类：一类为一次回风系统，另一类为风机盘管加独立新风系统，气流组织采用侧送侧回方式，新风处理到室内焓值，
3、再送入空调房间，而后又进行了风力及水力的计算，并对设备的减噪防震、防排烟及防腐问题做了简单设计和说明。关键词：高层建筑中央空调设计、机组选型、负荷计算目录前言41.工程概况及设计参数41.1工程概况41.2气象资料41.3墙体结构41.4室内设计参数42.空调负荷计算42.1围墙结构负荷计算42.2透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷42.3室内热源散热引起的冷负荷42.4人体散热形成的冷负荷42.5空调湿负荷计算42.6新风量及新风负荷的确定42.7冷负荷计算实例42.8室内负荷表及送风方案的确定43.设备选型计算及空调机方式说明43.1空调箱的选型43.2风机盘管的选型43.3新风机组的选型4
4、3.4冷水机组的选型44.空调水系统设计计算44.1冷冻水系统设计计算44.2机房冷冻水系统管径计算44.3分水器，集水器的选型与计算44.4冷冻水泵的选型与计算44.5膨胀水箱的配置与选择44.6冷却水系统设计44.7冷凝水系统设计45.空调风系统的设计45.1气流组织设计计算45.2一次回风风管系统的设计计算45.3新风管设计计算45.4卫生间排风设计45.5地下室汽车库通风系统设计计算及校核46.节能及自动控制46.1空调节能设计介绍46.2自动控制系统的要求46.3控制系统的解决方案47.防火及防、排烟47.1防火阀的设置与控制47.2防烟、排烟的设计原则47.3加压送风的设置方式及原
5、则48.消声、减振48.1消声措施和要求48.2减振措施和要求6结束语6致谢6参考文献6前言近年来，随着社会生产力的不断发展，社会文明程度的不断进步，人们的环保责任意识不断加强。对采暖行业而言，人们不但需要高质量的供暖，同时还对该行业在环保、节能和安全文明生产方面提出了更高的要求。社会的要求使得各种使用清洁能源的安全高效的供暖技术应运而生，在这种背景下，以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的供暖空调系统应运而生，而水源热泵技术正是满足这些要求的比较有代表性的低耗能新型供暖空调技术。 本次设计主要是应用水源热泵机组进行酒店建筑的中央空调设计，在此次设计过程中，我们始终保持着严谨的求学态度，对于
6、模糊的概念，不懂的问题，我都尽量从老师或者相关的参考书籍里得到满意的答案。第一章 工程概况及设计参数1.1工程概况本建筑物是一幢具有商业、餐饮、娱乐、办公、居住等多种功能的综合酒店，地处浙江省杭州市。总层数为28层（含地下一层），其中地上首层为咖啡厅、商铺；二层为餐厅、雪茄馆等；三层为游泳池、娱乐区等；四层、到十五层为客房；十六层到二十七层为办公室；地下室为中央空调机房及停车场。地下室、一、二、三层层高均为5.5m，四层高为4.6m，五层到二十七层层高均为3.3m,建筑物地面总高度为114.5m。总建筑面积约38000m2。1.2气象资料 该建筑物位于杭州市，杭州是位于北纬3014，东京120
7、16。杭州市气象参数：夏季大气压：100.05Ka室外空调计算干球温度：35.7室外空调计算湿球温度：28.5通风室外干球温度33空调日平均干球温度：31.5室外日平均日温差：8.3室外平均风速：2.2m/s冬季大气压：102.09Ka室外空调计算干球温度：-4室外通风计算温度4室外空调计算相对湿度77室外平均风速2.3m/s1.3墙体结构外墙 外墙的结构从里到外分别为：20mm水泥砂浆；370mm砖墙；20mm石灰粉刷。属于型，传热系数1.50 w( K )内墙 水泥砂浆20mm厚；砖墙240mm厚；水泥砖墙20mm传热系数1.97w/(m2 k)。屋面 采用厚度为5mm砾砂外表面，卷材防水
8、层5mm,水泥砂浆20mm,水泥膨胀珍珠岩75mm，隔汽层5mm，钢筋混凝土70mm，内粉刷20mm，传热系数1.04w/(m2k)。楼板 楼板结构自上而下分别为：水泥刨花板25mm；钢筋混凝土楼板80mm；木丝板50mm；传热系数1.52 w/(m2k)。窗户 采用双层6mm平板玻璃；传热系数3.04 w/(m2k)。外门 木（塑料）筐单层玻璃门传热系数4.52 w/(m2k)。1.4室内设计参数 表11室内设计参数建筑类型空调差数排风量新风量噪声夏季冬季次/hm3/(h人)(dB)设计温度t（）相对湿度（）气流平均速度（m/s）设计温度t（）相对湿度（）气流平均速度（m/s）咖啡厅2515
9、550.25201400.22030-40商铺2615550.3181400.2204550办公室2615550.25191400.23030-40门厅2615550.25191400.21030-40餐厅2515550.3181400.2204550雪茄馆2615550.3201400.21040美容室2515550.3201400.230会议室2515550.25191400.24021休息厅2515550.3201400.220 日本料理区2615550.25181400.220视听室2615550.25201400.220游泳区2615550.3261400.220娱乐区2615550
10、.31810.2客房2515550.25201400.230总统套房2515550.25201400.250行政套房2515550.25201400.245办公区2615550.25201400.230厨房 1845通风卫生间 1610机房1063变配电室10105地下车库63 （备注：新风量中如果每人新风量不达到12%，则按12%计算）第二章 空调的负荷计算该项目采用冷负荷系数计算2.1 围墙结构负荷计算 （1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日照和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时负荷可按下式计算： 式中外墙与屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W A外墙与屋面的面积, m2 K-
11、外墙与屋面的传热系数，W/() tn-室内设计温度， 外墙与屋面的冷负荷计算温度的逐时值， 不同地区的逐时值修正 （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： 式中：A内围护结构的传热面积，m； K内围护结构的传热系数，W /( m) ； 夏季空调房间室外计算日平均温度，； t附加温升 。 （3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷按下式计算： 式中外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷, WA-窗外面积，Kw-玻璃窗的冷负荷传热系数，
12、w/(K)玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，2.2 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 透过玻璃窗的日射得形成的冷负荷，W F窗口面积，有效面积系数，双层钢窗0.75；=玻璃窗的遮阳系数，6mm厚吸热玻璃Cs =0.74；=窗内遮阳设施的遮阳系数，本设计中，中间色百叶窗 =0.5；玻璃窗的综合遮挡系数=；玻璃窗冷负荷系数，无因次；日照得热因数的最大值，W/.2.3 室内热源散热引起的冷负荷 (1)设备散热形成的冷负荷 设备和用具显热散热形成的冷负荷按下式计算： 式中设备和工具显热形式的冷负荷，W设备和用具实际显热散热量，W设备和用具显热散热负荷系数0.84
13、；如果设备连续24小时运行，测=1.0设备和用具的实际显热散热量按下式计算电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时：当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时：当工艺设备不在室内，而只有电动机在室内时：式中 N电动设备安装功率，kw 电动机效率，n1利用系数0一般0.70.9n2电动机负荷系数，n3同时使用系数，一般取0.50.8电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算：=1000n1n2n3n4N式中n4考虑排风带走热量的系数，一般取0.5，办公及电子设备的散热量空调区电器设备的散热量，按下式计算式中A空调区面积， 电气设备的功率密度， (2)照明散热形成的负荷根据照明灯具的类型和
14、安装方式不同，其冷负荷计算是式别如下白炽灯 荧光灯 式中 灯具散热形成的负荷，W N照明灯具所需功率，KW 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1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取1.0 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 0.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取0.60.8 照明散热冷负荷系数。2.4人体散热形成的冷负荷 人员散热引起的冷负荷 人体显热散热形成的负荷，W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，集群系数， CLQ人体显热散热热冷负荷系数；（2）人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：
15、QC人体潜热形成的冷负荷，W；不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W。（3）餐厅食物的显热散热形成的冷负荷食物的显热散热形成的冷负荷，按每位就餐客人9W计算2.5空调湿负荷计算（1）人体散湿量人体散湿量按下式计算： 人体散湿量，；n室内全部人数；g成年男子的小时散湿量，g/h;群集系数（2） 敞开水表面散湿量敞开水表面散湿量w(单位kg/h)按下式计算： w=A式中 单位水表面蒸发量，kg/(m2h) A蒸发表面积，m22.6新风量确定与负荷计算新风量的确定一般原则：1满足卫生要求，为了保证人们的身体健康，必须向空房间送入足够新风。一般是稀释室内产生的CO2，使室内CO2浓度达到卫生要求。由
16、此确定常态下的每个人新风量为30m3/h；2补充局部排风量和室内燃烧所耗的空气量，保证空调房间的正压要求，当空调房间设有局部排风或部分渗透空气引起的压降，应当补充新风量，使空调房间保持正压，一般空调房间正压范围为510Pa；3满足最小新风比，空调系统的新风量不应该小于总风量的10，以确保卫生与安全。新风量的确定以4001房间为例 新风量取总风量的12以确保卫生与安全。 该房间采用风机盘管+独立新风系统并联送风，将新风处理到室内空气的焓值在并联送风，新风不承担室内负荷。风机盘管的负荷的选择计算，室外温度35.7，焓值为93.017kJ/kg，室内温度25，焓值为53.3kJ/kg，夏季室内余热量
17、2518w，夏季余湿量0.05kg/h或0.0139g/s。热湿比以及房间送风量热湿比 kJ/kg 在图2-6上根据室内温度tN=25及相对湿度N=55确定N点,=53.3kJ/kg ，过N点作线与相对湿度线相交，得送风温度16.8，送风温差差8.2，既得送风状态点o的焓值=45kJ/kg ，则总送风量为：总风量新风量新风负荷kw2.7冷负荷计算实例以第四层4001房为例由于室内空气压力大于室外大气压，可以不用考虑室外空气渗透引起的冷负荷。在民用建筑供暖通风与空气调节设计规范中查得各种数据与差数：东南外墙瞬变传热引起的冷负荷计算公式： W其中 根据建筑图计算得的面积： 该建筑墙体属于型，K传热
18、系数1.50 w( K )查得此墙体冷负荷计算温度的逐时值，见表2-1查得此外墙体在该地区的修正值 =1.4查得杭州市夏季室外平均风速v=2.2（m/s），按公式 w/(k)求得 w/(k) 查得 =0.98由该建筑外墙体为浅色查得， =0.94 表2-1 第四层房间逐时负荷数据 表2-1 4001房东南外墙冷负荷（单位：W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0034.934.634.534.634.835.235.736.236.737.237.537.81.40.980.942533.433.233.13
19、3.233.433.734.234.635.135.635.836.18.48.28.18.28.48.79.29.610.110.610.811.1A5.33.6-2.51.95=14.2K1.50179.6174.7172.5174.7178.9185.7195.3205.3215.1224.9230.7236.62东南外窗瞬变传热引起的冷负荷在民用建筑供暖通风与空气调节设计规范查得各种数据与差数：计算公式 W 由建筑图计算得面积： A=1.952.5=4.875 玻璃窗内表面换热系数一般取=8.7w/(k) 双层6mm平板玻璃；传热系数3.04 w/(m2k)查得玻璃窗修正系数为1.0查
20、得玻璃窗冷负荷计算温度逐时值，表2-2查得修正值=3查得的数据与计算结果总汇下表2-2中 表2-2 4001房东南外窗瞬时传热引起的冷负荷（单位：W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0029.029.930.831.531.932.232.232.031.630.829.929.132532.032.933.834.534.935.235.535.034.633.832.932.17.07.98.89.59.910.210.210.09.68.87.97.1F1.952.5=4.875K3.06104.41
21、17.9131.3141.7147.7152.2152.2149.2143.2131.3117.8105.93透过东南外窗日照引起的冷负荷计算公式 W查得该窗体有效面积系数为0.75窗体有效面积为F=3.66查得遮挡系数=0.5查得遮阳系数=0.75由公式=可得综合遮阳系数=0.37查得东南日照得热因素最大值为322W/查得内有遮阳玻璃窗冷负荷系数逐时值汇总在表2-3中 表2-3 4001房东南外窗日射得热传热引起的冷负荷（单位：W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：000.800.620.430.300.2
22、80.250.220.170.130.090.080.083220.740.5=0.37F4.8750.75=3.66348.8270.4187.5130.8122.1109.095.974.156.739.234.934.94外墙瞬变传热引起的冷负荷计算公式： W其中 根据建筑图计算得的面积： 查得此墙体冷负荷计算温度的逐时值，见表2-1查得此外墙体在该地区的修正值 =1.4查得 =0.98 由该建筑外墙体为浅色查得， =0.94 表2-44001房西南外墙冷负荷（单位：W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021
23、：0036.135.735.234.934.634.434.334.434.735.235.836.51.40.980.942534.5534.1833.7233.4433.1632.9832.8932.9833.2633.7234.2734.919.559.188.728.448.167.987.897.988.268.729.279.91A2.953.6=10.62K1.50152.1146.2138.9134.5130.0127.1125.7127.1131.6138.9147.7157.95体潜热散热引起的冷负荷 计算公式 该房间按照两人来计算n=2人查得该房间的集群系数=0，93查得
24、该房间不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量=41W。查得数据汇总于表2-5 表2-5401房人体潜热散热引起的冷负荷（单位：W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0041n20.93QC76.266员散热引起的冷负荷 表2-6查得不同室温和劳动性质成年男子显热散热量=67W 查得集群系数=0.93查得人体显热散热热冷负荷系数CLQ 查得该参数汇总如上 4001房人体散热引起的冷负荷（单位：W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021
25、：00CLQ0.390.330.280.240.200.180.160.620.700.75 0.790.8267n20.93QC76.26124.9117.4111.2106.2101.2100.796.2153.6163.5169.8174.8178.57建筑照明灯具的类型和安装方式与计算荧光灯 查得照明灯具所需功率 N=0.3KW，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1.2；当暗装荧光灯罩隔热系数，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0.6查得照明散热冷负荷系数 查得参数汇总下表2-7 表2-7 4001照明散热形成的负荷（单位：
26、W）时间10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：000.870.390.350.310.280.250.580.750.790.800.810.82N3001.20.6187.984.275.667.060.554125.3162170.6172.8175.0177.18备散热负荷计算 办公室电热设备与电动设备负荷按照每个办公室的各种设备的估计值来选取，所以4001房间的电热与电动设备负荷=900w。由上算出的数据汇总于表2-8可以得出该房间的最大逐时冷负荷， 表2-84001客房的逐时冷负荷（不包括新风负荷）时间10
27、：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00178.9174.7172.5174.7178.9185.7195.3205.3215.1224.9230.7236.6104.4117.9131.3141.7147.7152.2152.2149.2143.2131.3117.8105.9348.8270.4187.5130.8122.1109.095.974.156.739.234.934.9152.1146.2138.9134.5130.0127.1125.7127.1131.6138.9147.7157.9124.9117
28、.4111.2106.2101.2100.796.2153.6163.5169.8174.8178.5187.984.275.667.060.554125.3162170.6172.8175.0177.1900放大系数1.26总计2516228121632085208520522130223122442239224422562.8 室内负荷表及送风方案的确定室内负荷表用鸿业计算的出数据结果，计算出室内最大时刻冷负荷不包括新风负荷， 表2-9第一层功能区室内最大时刻冷负荷新风最大时刻冷负荷室内湿负荷送风温差热湿比WWkg/hkJ/kg门厅24698133961.378.264900咖啡厅5346
29、2252948.748.722021精品店1012048721.58.624287精品店895244171.228.326415精品店895244171.228.426415精品店1059251621.58.625420精品店18837100061.438.347420办公室815745340.328.291766办公室508028270.178.2107576VIP284913710.438.623860服务台256011700.488.819200第二层雪茄馆496972233710.178.817591餐厅1361676186626.148.818753会议室761237880.948.
30、529152会议室691334410.948.526475美容间229912200.178.348685第三层游泳池115748162332684671会议室556531340.168.1125190客服台228110520.438.819096娱乐区37203179555.5124307日本料理41048216803.148.347064视听室12406160.2121257简餐区539420821.69.312137四层房间室内最大时刻冷负荷新风最大时刻冷负荷室内湿负荷送风温差热湿比WWkg/hkJ/kg客房（4001）251614700.058.2181296客房（4002）216112
31、400.058.1155592客房（4003）216112400.058.1155592客房（4004）216112400.058.1155592客房（4005）216112400.058.1155592客房（4006）250714390.058.1180504客房（4007）307817660.088.1138510会客（4008）408030210.348.343200客房（4009）315218080.088141840客房（4010）294016870.088132300客房（4011）266715310.058192096客房（4012）225312930.058162288客房（4
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