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1、 摘 要本工程为苏州市一酒店大楼，拟为之设计合理的中央空调系统，为室内工作人员提供舒适的工作环境。设计内容包括：空调冷热负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；空调末端处理设备的选型；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计等内容。本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求，设计的空调系统采用风机盘管新风系统。关键词：酒店；中央空调；风机盘管新风系统。 ABSTRACTThis project designs on air-conditioning system for a hotel Buil
2、ding in Beijing.By comparing the advantages and disadvantages of the air-conditioning program and the suitable situation, combined with the actual situation and the data in this paper,selecting the appropriate type of air conditioning systems to meet the indoor staff comfortable working environment,
3、 and determining the design system.According to the relevent norms and the requirements of energy conservation and comfortableness, all-air primary return air system and the fan-coil unit plus fresh air system are applied to the central air conditioning system, respectively, based on the using funct
4、ion of the building. And both systems are designed, analysed, and calculated,separately. Based on this, the air conditioning wind, water systems and chiller plant are designed.The design contents include: the consultation of the relevant material; the understanding of the design principles of the ai
5、r conditioning system in high-rise complex building; the determination of the indoor and outdoor design parameters; the calculation of the air-conditioning cooling load; the demonstration and selection of cold and heat source; the calculation of the air-conditioning cooling load; the lectotype of th
6、e air terminal processing equipment; the selection of the indoor air supply pattern and air distribution form; the selection of the indoor air form of organization ; the design and accommodate of the vault ventilation system; the design, layout and calculation of the water system; the determination
7、of the type of insulation material; the depiction of the clear engineering drawings.Key words: hotel Building All-air system Fan-coil unit plus fresh air 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料
8、。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录1 绪 论52 工程概况8 2.1 设计概况8 2.2 本毕业设计课题任务的要求12 2.3 设计原始资料123 空调系统
9、负荷计算13 3.1 外墙传热形成的逐时冷负荷13 3.2 通过外窗得热形成的冷负荷17 3.3 通过玻璃窗户进入室内的太阳辐射热形成的逐时冷负荷19 3.4 人体散热形成的冷负荷和散湿量21 3.5 照明散热，设备散热形成的冷负荷22 3.6 热负荷的计算224 划分空调系统及确定空调方案23 4.1 空调系统的划分原则23 4.2 空调系统方案的确定245 空调系统的选择计算26 5.1 新风机组的选型26 5.2 风机盘管的选型276 空调水系统水力计算29 6.1 空调水系统的设计原则30 6.2 冷水系统的水力计算31 6.2.1供水管水力计算31 6.2.2回水管及立管水力计算32
10、 6.2.3水系统立管的设计33 6.2.4机房冷冻水系统管径计算35 6.2.5分水器集水器的计算35 6.3 中央空调冷水机组选型36 6.4 冷冻水泵的选型计算37 6.5 膨胀水箱的配置38 6.6 冷却水系统设计39 6.6.1 冷却塔的选型39 6.6.2 冷却水泵的选型39 6.7 冷凝水系统设计40 6.8 供热锅炉的选型417 风系统的水力计算42 7.1 气流组织运算42 7.2 气流组织的校核43 7.3 新风管的水力计算448空调系统的消声、减震、防腐与保温48 8.1 消声与隔声的设计48 8.2 减振的设计48 8.3 管道的防腐48 8.4 管路的保温49 8.4
11、.1 风管系统的保温49 8.4.2 水管的保温509 总结51 结果51 致谢52参考文献53附录54英文文献翻译801 绪 论空气调节是一个内部受控的空气环境，一般是指在某一特定空间（或房间）内，对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。现代技术发展还要求对空气的压力、成分、气味及噪声等进行调节和控制。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利
12、用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。空调发展速度非常快，各种新技术、新产品不断出现，舒适性空调、无氟空调、变频空调、一拖多空调及多联机空调都有了很快的发展，其中多联机空调是一种全新概念的空调，它是从设备、从主机，到末端、到管道、到运行、到控制的全套系统。它集一拖多技术、智能控制技术、多重健康技术、节能技术和网络控制技术等多种高新技术于一身，它能满足消费者对舒适性、方便性等方面的要求，与传统空调相比，具有显著的优点，投资少。6与多台家用空调相比，它只用一个室外机，安装方便美观，并且投资少。控制灵活方便。它可实现各室内机的集中管理，采用网络控制。可单独启动一台室内机运行，也
13、可多台室内机同时启动，使得控制更加灵活和节能。占用空间少。目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。我国首部公共建筑节能设计标准GB50189-2005已于2005年7月1日起强制实施。该标准标志着我国建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开,同时,国务院也大力倡导建立节约型社会。因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很有实际意义的。空调系统的作用就是对室内空气进行处理，使空气的温度、湿度、流动速度及新鲜度、洁净度等指标符合场所的使用要求。为此必须对空气进行冷却或加热、减湿或加湿以及过滤等
14、处理措施。其相应设备有制冷机组、空调机组、风机盘管等。建筑物内空气环境的控制，一般是指对室内空气的温度、湿度、清洁度、流速、压力以及噪声等进行调节或控制。在工程上将实现对空间内空气温度、湿度、清洁度、流速等各项参数进行调控的技术手段称为空气调节。空气调节对国民经济各行业的发展和对人民物质文明水平的提高起着重要的作用。这不仅意味着受控的空气环境对各种生产过程的稳定运行和保证产品质量有重要作用，而且对提高劳动效率，保护人的身体健康，创造舒适的工作及生活环境有重要意义。 随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，空调已进入医院、宾馆、饭店、工矿企业、办公楼等各领域。常规中央空调系统是按照最
15、大冷热负荷进行选型设计。而全年最热及最冷的天气只有几天，据统计，满负荷运行时间每年不超过1020小时。因而中央空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行，造成了电能极大的浪费。我国是世界上仅次于美国的第二大能源消费国，其中空调能耗是导致我国出现季节性能源短缺的主要原因。据悉，我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55。因此，空调的节能问题引起了人们越来越高的重视。空调的能耗主要包括制冷制热系统的能耗、冷冻水、冷却水循环系统水泵消耗的电能及房间内风机盘管消耗的电能。所以应从这几方面来减少空调能耗。例如降低建筑物的冷热负荷、降低水泵的能耗、降低风机的能耗、加强系统管理等。本次设计题目为
16、“苏州市酒店中央空调系统设计”，以酒店为设计对象，以现行中央空调设计标准为设计标准规范，理论联系实际，尽量使设计符合实际情况，在查阅了大量中外资料、文献和参考手册，并进行了毕业实习的基础上，本着合理和经济的要求，经过复杂而缜密的计算后，认真比较了多种空调方案，结合实际情况确定出最优方案。满足方案合理的同时，对空调设备进行多方面的综合考虑，选择最适宜的型号。 设计中涉及到如下方面的内容： 空调系统的空调方案比较、空调系统冷热负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计、布置，最后绘制出清晰明确的工程图纸。 由于本人系一名即将毕业的大学生，无论是实践经
17、验还是理论基础都还比较薄弱。在设计过程中难免存在错误和不足，恳请各位老师指正。2 工程概况本次设计为苏州市酒店中央空调系统设计，地理位置为苏州。地处中纬，濒江近海，属亚热带季风气候。冬夏寒暑交替，四季分明，气候宜人。呈现了季风性、海洋性和局地性气候特征。由于苏州城区面积大、人口密集，使苏州城市气候具有明显的城市热岛效应，主导风向夏季东南风。本次设计有指导老师发给我们任务书，任务书包括了本次设计的室外设计参数和室内设计参数。 本系统管线不复杂，施工方便，夏季空调和冬季供暖同用一套系统，无论从经济、使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合建筑用途的要求。本设计均采用风机盘管加新风系统；厕
18、所设置排风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。正压控制的问题，为防止外部空气流入空调房间，设定保持室内5Pa10Pa正压，送风量大于排风量时，室内将保持正压。2.1 设计概况 本大楼为坐落于苏州市,共4层,大楼坐北朝南,整个建筑平面近似长方形,总建筑面积约为2300平方米,同时苏州雨量集中,夏热冬冷,历年夏季日平均温度接近30度. 以第一层的地板为水平面不计算,第一层 地下室为3.9米,第2 和3层高为3.6 米。 地下室有卧室4间 弱电间 以及高低温冷库以及厨房等; 第一层设有:大厅 服务台 备品台 消防控制室 海鲜池 料理
19、台等； 第二层设有:客房 备品台 办公室 茶水间等； 第三层设有:客房 备品台 办公室 茶水间等。图2.1地下室概况图2.2一层大厅概况图2.3 二楼客房概况 图2.4三层客房概况本设计中的建筑物相关资料如下:1外墙，250加气混凝土，型，墙体传热系数0.83屋面传热系数0.33，型。2)外窗玻璃窗双层中空，传热系数2.9室内设计温度26，夏季空调34.8，夏季空调室外机算湿球温度28.2（同南京），3)外墙传热系数0.83，内墙材料为轻质龙骨，为0.83。4)屋面传热系数0.33，玻璃窗传热系数2.2室内设计温度，夏季26度，冬季20度；室外计算温度，按南京取。5)照明,设备:假定烤箱功率为
20、3000w，厨房按照面积根据手册配比7800W冷负荷，其他按照不同环境和用途根据用书查取，根据建筑电气专业提供。第一层用荧光灯，功率为30w/m.；第二层用节能灯,功率为20w/m；第三层用节能灯,功率为20w/m；地下室采用节能灯，功率为25w/m。6)空调使用时间:服务台，客房等全天候提供冷暖空气，厨房和其他工作间的工作时间8点到22点。 7)劳作方式: 轻度劳动。2. 2本毕业设计课题任务的要求 a)计算空调冷热负荷，确定计算空气处理过程，空调末端产品选型计算与校核，风系统与气流组织设计6。b)绘制空调水系统图、空调机房管线平面图、各层风机盘管布置平面图等图。图幅、制冷系统原理图。技术要
21、求等要切合实际，完成的CAD图，计算机绘制的设计图包括CAD图和一份手绘图。 c)编写设计计算说明书，要求文字简练、条理分明。2. 3 设计原始资料 表 2.1 苏州市室外气象参数大气压/kPa室外计算干球温度/夏季室外计算湿球温度/冬季室外计算相对湿度/%室外平均风速/(m/s)夏季空调室外计算日平均温度冬季夏季冬季夏季冬季夏季102.65100.52-43428.2753.23.130.4 表 2.2 各空调房间室内计算参数夏季冬季新鲜空气量噪声标准温度()湿度(%)温度()湿度(%)m3/hpdb(A) 26 60%2055%30-40453 空调系统负荷计算本节以三楼北侧第一个房间（记
22、为C1，ABCD对应一层，二层，三层以及地下室)为例计算夏季冷负荷，计算时刻为全天，并将此房间各时刻的负荷汇总成表。其他各层各房间计算结果列于附录中。各参数及公式主要来自中央空调实训手册(因为一楼为大空间针对性不强，二楼缺乏屋顶计算，而三楼的客房可将各种情况涵盖在内，故以此房间为例。）3.1 外墙传热形成的逐时冷负荷 以三楼一号客房为例，以12点为例。 （3.1）式中外墙和屋顶得热形成的逐时冷负荷（W）；K外墙的传热系数（0.83W/（m2）,屋顶为（0.33W/（m2）；F外墙的面积（m2），北墙为20.4m2，西墙为14.1m2；屋顶为57.2m2；外墙的冷负荷计算温度的逐时值（），北墙为
23、31.4，屋顶为40.2，西墙为35.9；冷负荷计算温度tlf关于地区的修正值（），北墙为2.7，屋顶为2，西墙为2.1； 室内空气设计温度（），本设计为26； 两个修正值取1，取0.97，将数值代入公式中，得 北墙 西墙 屋顶 时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0033.133.233.233.233.13332.832.632.332.131.83131.4k1k0.97td2.7tc34.7 34.8 34.8 34.8 34.7 34.6 34.4 34.2 34.0 33.8 33.5 32.7 33.1 F
24、20.4 K0.8326148 149 149 149 148 146 143 140 135 131 126 113 120 表3.1 北墙逐时传热引起的冷负荷12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间31.431.331.231.231.331.431.631.832.132.432.632.91k0.97k2.7td33.1 33.0 32.9 32.9 33.0 33.1 33.3 33.5 33.8 34.0 34.2 34.5 tc20.4F0.83K26120 118 117 117 118 120
25、 123 126 131 136 140 144 表3.2 西墙逐时传热引起的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0038.538.939.13839.138.933.638.237.837.336.836.335.9k1k0.97td2.1tc39.4 39.8 40.0 38.9 40.0 39.8 34.6 39.1 38.7 38.2 37.7 37.2 36.9 F14.1 K0.8326157 161 163 151 163 161 101 153 149 143 137 132 127 12:0013
26、:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间35.935.535.234.934.834.834.935.335.836.537.338.01k0.97k2.1td36.9 36.5 36.2 35.9 35.8 35.8 35.9 36.3 36.8 37.4 38.2 38.9 tc14.1F0.83K26127 123 119 116 115 115 116 120 126 134 143 151 表3.3 屋顶逐时传热引起的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0
27、011:0012:0043.744.344.8454544.944.54443.442.741.941.140.2k1k0.97td2tc44.344.945.345.545.545.445.144.644.043.342.541.840.9A57.2K0.3326346 357 366 370 370 368 361 351 340 328 313 298 282 12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间40.239.538.938.538.338.438.839.440.241.14242.91k0.97k
28、2td40.940.239.639.239.039.139.540.140.941.842.743.5tc57.2F0.33K26282 269 258 251 247 249 256 267 282 298 315 331 3.2 通过外窗得热形成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可按下式计算 ： （3.2）式中 Qw玻璃窗传热引起的冷负荷（W）； Kw 玻璃窗的传热系数，此设计西窗，北窗为2.2W（m2） Aw窗洞的面积（m2），西窗为3.2 m2，北窗为9.5m2； tc外玻璃窗冷负荷的逐时值，用资料3查出， tr室内空气设计温度（），26， td室内修正温度。 将数
29、值代入公式中，得 北窗 西墙 表3.4北墙外玻璃墙得热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00tc27.226.726.225.825.525.325.426.026.927.929.029.930.8Aw9.5 Kw2.2td3Tr26Qw88 77 67 59 52 48 50 63 82 102 125 144 163 12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间30.831.531.932.232.23231.630.82
30、9.929.128.427.8tc9.5 Aw2.2Kw3td26Tr163 178 186 192 192 188 180 163 144 127 113 100 Qw表3.5 西侧玻璃墙得热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00tc27.226.726.225.825.525.325.42626.927.92929.930.8Aw3.2 Kw2.2td3Tr26Qw29 26 22 19 17 16 17 21 27 34 42 48 54 12:0013:0014:0015:0016:0017:001
31、8:0019:0020:0021:0022:0023:00时间30.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.8tc3.2 Aw2.2Kw3td26Tr54 59 62 64 64 62 60 54 48 42 37 33 Qw3.3 通过玻璃窗户进入室内的太阳辐射热形成的逐时冷负荷 窗户进入室内的太阳辐射热形成的逐时冷负荷计算公式为 （3.3）式中 计算时玻璃窗进入室内的太阳辐射得热量（W）； Ca有效面积系数都为0.75； A 窗洞的面积（m2），北窗为3.15m2，西侧为3.15m2； Cs窗玻璃的遮阳系数都为0.74； Ci窗内遮阳设施的遮阳系
32、数，都为0.5；将数值代入公式中，得 北窗 西窗表3.6 通过北墙进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00Ca0.753.150.740.5120ACsCiDj,maxCLQ0.070.070.060.060.060.050.110.180.260.40.580.720.847.37.36.26.26.25.211.518.827.241.960.875.588.112:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间0
33、.753.150.740.5120CaAwCsCiDj,max0.840.80.620.450.320.240.160.10.090.090.080.08CLQ88.183.965.047.233.525.116.710.49.449.448.398.39表3.7 通过西墙进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00Ca0.753.150.740.5550AwCsCiDj,maxCLQ0.070.070.060.060.060.050.110.180.260.40.580.720.8433.6
34、33.628.828.828.824.052.886.5124.9192.3278.8346.1403.8时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00Ca0.753.150.740.5550AwCsCiDj,maxCLQ0.840.80.620.450.320.240.160.10.090.090.080.08403.8384.6298.0216.3153.8115.376.948.043.243.238.438.4 3.4 人体散热形成的冷负荷和散湿量 （3.4） （3.5）式中 Q人体散热引起的冷负荷（W）；
35、W人体的散湿量（g/h），； n室内全部人数 三楼一号客房因为比较大 设为5人 q不同室温和劳动性质时成年男子散热量（W），极轻劳动q123W； w不同室温和劳动性质时成年男子散湿量（g/h），极轻劳动w184 g/h； N群集系数，取0.93； 将数值代入公式中，得 3.5 照明散热，设备散热形成的冷负荷 因为三楼客房1采用明装荧光灯，则照明散热形成的冷负荷为 （3.6）式中 Q照明散热形成的冷负荷（W）； N照明灯具的单位面积照明容量（W），20W； A房间面积 为57.1m2 单位面积设备冷负荷为 Qs=qA （3.7） 式中q单位面积设备的冷负荷15W A房间面积 为57.1m2 Qs
36、=57.215=858W 所以，三楼客房1在15时冷负荷=湿负荷W855g/h 3.6热负荷的计算 热负荷是空调系统的一部分，热负荷主要有以下几方面 1 1维护结构基本耗热量及附加耗热量； 2外门、外窗的冷风渗透耗热量； 得热量主要来自以下三个方面6：1人体散热量；2照明灯具散热量； 3设备散热量。 目前热负荷大多采用的是估算法，根据国家标准，选取热60W/m2，本设计2300m2，固本设计的热负荷约为230060W/m2=13800W。 4 划分空调系统及确定空调方案4.1 空调系统的划分原则空调管路系统的环路划分应该遵循满足空调的要求、节能、运行管理方便、节省管材等原则，按照建筑物的不同使
37、用功能、不同的使用时间、不同的负荷运行、不同的平面图布置和不同的建筑层数正确划分空调管路系统的环路5。在本设计中，空调管路系统的环路划分原则应依据使用功能来划分，如表4.1，因为办公楼的房间的功能、用途、性质，基本相同。表4.1 空调管路系统的划分原则序号依据划分原则1负荷特性根据建筑不同的朝向划分不同的环路根据内区与外区负荷划分不同的环路根据室内热湿比大小，将相同或接近的房间划分为一个系统或环路 2使用功能按房间的功能、用途、性质，将基本相同的者划分为一个区域或组成一个系统按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统或环路3空调房间的布置根据平面位置的不同进行分区设置4
38、建筑层数在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区，以减少系统内的设备承压为了使用灵活，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转化层。4.2 空调系统方案的确定空调系统一般由空气处理设备和空气分配设备组成，根据需要，它可组成许多不同形状的系统，在工程上，应考虑建筑物的性质和用途，热湿负荷的特点，温室度调节和控制要求，空调机房的面积和布置，初投资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统11 。由于该酒店的使用性质和使用功能在整体上是一致的，所以在本设计中，办公楼采用风机盘管加新风系统，从而为人们提供一个舒适及卫生的办公环境。对于风机盘管加新风系统，空气处理方式有以下几种:a)新风处理到室内空气焓值，新风机组不承担室内冷负荷；b)新风处理到低于室内空气的含湿量值，新风机组承担部分室内冷负荷；c)新风处理到室内空气焓值,不承担室内冷负荷。风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。新风与回风混合后进入风机盘管处理，风机盘管的负荷和风量较低，因此机型较大。但它与其它空调形式相比较而言，风机盘管加新风系统有如下优点8 ：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
