会议中心空调系统毕业设计说明书.doc

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1、一.室外主要设计参数 根据采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87(2001年版)，确定以下气象参数： 1.空调室外计算干球温度： 冬季：tWK =-8 夏季：tWg=35.2 2.夏季空调室外计算湿球温度 tWS =26.0 3.夏季室外空调计算月平均温度 tWP=30.7 4室外相对湿度 冬季： =67% 5.最热月平均相对湿度 =72% 6.大气压力 冬季：Pd=978.7 hPa 夏季：Pd=959.2 hPa 7.室外平均风速 冬季：V=1.8 m/s 夏季： V=2.2 m/s二.空调房间的设计条件 根据采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87(2001年版)，确定室内空调设计

2、条件参数，列成表格如下:房 间名 称夏季冬季气流平 均速度（m/s）新风量（m3/h人）噪声声级NCdB温度（）相 对湿 度（%）温度（）相 对湿 度（%）客 房卧 室266020500.2540管理室茶水间266020400.335会客厅棋牌室266018400.330健身房266020450.380大 厅走 廊266018400.518会议室2660180.335台球室266020450.330 空调房间的设计参数表三空调负荷计算 空调房间的夏季冷负荷计算，宜按不稳定传热分别计算各种热源引起的负荷。空调负荷计算是选择设备的主要依据，应按照1982年我国城乡建设环境保护部主持评议通过的冷负荷

3、系数法和谐波反应法，根据实际情况确定工程中采用的方法。随着社会不断发展对计算机辅助设计的依赖，本设计中的负荷部分由设计软件（鸿业Acs5.0）完成。其空调冷负荷计算采用冷负荷系数法，此方法适用于民用、公用建筑物及类似的工业建筑物。鸿业Acs5.0软件中负荷计算部分，包括冷负荷计算、空调热负荷计算、采暖热负荷计算。对此先进行冷负荷计算。软件中首先确定的参数为工程地点及当地气象参数（西安地区的室外主要设计气象参数见前面内容部分），为了更清楚的对软件进行表达，其气象参数部分如下图：1. 围护结构传热系数根据土木专业提供的设计资料来确定，由于所提供的资料不全，其围护结构各部分尺寸可按以下尺寸来确定。会

4、议室、舞厅外墙：建筑材料厚度及热工参数如下：空心砖 240mm =0.52 w/mk水泥砂浆 20mm =0.93 w/mk胶合板 10mm = 0.17 w/mk保温砂浆 10mm = 0.29 w/mk石灰、石膏、砂、砂浆 10mm = 0.76w/mk传热热阻： R0=1/n+1/w =1/8.7+0.24/0.52+0.02/0.93+0.01/0.17+0.01/0.29+0.01/0.76+1/23=0.747m2k/w传热系数：k=1/R0=1.34w/ m2k其它围护结构的传热系数确定同上，其最终的数据见下：除会议室、舞厅以外的其它外墙 k=1.44 w/m2k楼板 k=1.2

5、3 w/m2k内墙 k=1.50 w/m2k屋顶 k=0.53 w/m2k外窗 k=6.10 w/m2k2空调冷负荷计算下面以101房间（标准客房）为例进行设计计算，其它房间的计算方法相同，只列出汇总数据。标准客房的空调时间看为24h,所以从0:00-23:00分项逐时计算，现以8:00时刻为例进行分项具体计算，其它时刻见汇总表。东外墙 CL=KF(tl+td)KaK-tn W 式中： CL冷负荷 W K围护结构传热系数 w/ m2k F围护结构面积 m2 tl北京地区不同围护结构类型、不同朝向的逐时冷负荷计算温度 td地点修正值 Ka由于外表面的对流换热系数不同而引起的温度修正系数 无因次

6、K围护结构外表面吸收系数0.9 时的修正系数 无因次 tn室内设计温度 本设计中， K=1.44 w/m2k F=4.2*8.05=33.81 m2 tl =35.2 (型墙) td=0.9 Ka=0.96 K=0.97 tn=26 CL=KF(tl+td)KaK-tn =1.44*33.81*(32.5+0.9)*0.96*0.97-26 =296.99 W南外墙： CL=KF(tl+td)KaK-tn W本设计中， K=1.44 w/ m2k F=4.2*4.2=17.64m2 tl =32.2 (型墙) td=0.5 Ka=0.96 K=0.97 tn=26 CL=KF(tl+td)Ka

7、K-tn = 1.44*17.64*(32.2+0.5)*0.99*0.97-26 =137.21 W南外窗形成的冷负荷由传热形成的冷负荷和辐射形成的冷负荷组成传热形成的冷负荷计算公式： CL=KF(tl+td) -tn*Kg*Kz W 式中：K窗子的传热系数 w/ m2kF窗口面积 m2tl北京地区不同围护结构类型、不同朝向的逐时冷负荷计算温度 td地点修正值 tn 室内设计温度 Kg窗的结构修正系数Kz内遮阳修正系数本设计中，K=6.1 w/m2k F=4.2*2.65=6.36m2 tl =26.9 (型墙) td=2 Kg=1 Kz=0.75 tn=26 CL=KF(tl+td) -t

8、n*Kg*Kz =6.1*6.36* F(26.9+2)-26*1*0.75 =84.38 W 窗辐射形成的冷负荷计算公式： CL=K*Ca*Cs*Cn*DJmax*CLQ W式中： F窗口面积 m2 Ca窗户有效面积系数 Cs窗玻璃的遮挡系数Cn窗内遮阳设施修正系数DJmax日射得热因数最大值 w/m2CLQ冷负荷系数 本设计中：F=4.2*2.65=6.36m2 Ca=0.85 Cs=1.00 Cn=0.6 DJmax=251 w/m2 CLQ=0.26 CL=K*Ca*Cs*Cn*DJmax*CLQ =6.36*0.85*1*251*0.6*0.26 =211.68 W人体散热形成的冷负

9、荷 显热得热形成的冷负荷计算公式： CL=Qs* CLQ W 式中： CLQ冷负荷系数 Qs室内人体显热的热量，计算公式：Qs=q显*n*式中q显为每个成年男子每小时的额显热散热量；n为室内人数；为群聚系数。本设计中：q显=63 W n=2 =0.93 CLQ=0.9 CL=63*2*0.93*0.9 =105.46 W 潜热得热形成的冷负荷计算公式： CL=q潜*n* W 式中： q潜每个成年男子每小时的潜热散热量 Wn、解释同前本设计中：q潜=73 W n=2 =0.93 CL=q潜*n* =73*2*0.93 =135.78 W灯光冷负荷 计算公式：CL=Q* CLQ 式中： CLQ冷负

10、荷系数，与开灯时间有关Q照明得热量，其计算公式因照明灯具类型不同而不同。白帜灯Q=N W荧光灯Q=N*n1*n2 W式中： N照明灯具的功率，W n1镇流器功率系数，当镇流器和灯均在空调室内时，取1.2；当镇流器和灯不在空调室内时，取1.0；n2灯罩隔热系数,当灯罩有通风空时n2=0.50.6；当灯罩无通风空时n2=0.60.8；当灯具无灯罩时，n2=1.0。本设计中： N=400 W镇流器与灯均在室内: n1=1.2 n2=1.0 CLQ=0.84 CL=Q* CLQ=1.2*400*0.84=403.2 W设备冷负荷计算公式： CL=Q* CLQ W 式中： CLQ冷负荷系数 Q设备散热显

11、热得热量 W. 对于不同的设备，其计算公式如下： 电动机：Q=N*n1*n2*n3*(1-)/ W 被动工艺设备：Q= N*n1*n2*n3 W电热设备：Q= N*n1*n2*n3*n4 W电子设备：Q= N*n1*n2*n3 W以上计算设备得热量各式中：电动机机械效率N设备额定功率，Wn1利用系数（安装系数）n2 同时使用系数n3负荷系数n4排热系数本设计中，在室内暂取定（电子设备）电视机一台及其它用电设备， N=500 W n1=0.8 n2=0.5 n3=0.7 CL=Q* CLQ=5000*0.8*0.5*0.7=140 W内围护结构传热形成的冷负荷内围护结构的内墙、内门、内窗、顶棚、

12、楼板、地面，当于空调房间相邻的空间温度不同于空调室内设计温度时，应计算冷负荷，由于内围护结构传热不象外围护结构传热那样波动幅度大，可按稳态传热简化处理。计算公式：CL=K*F*(tl-tn) W式中： K内围护结构的传热系数 w/m2kF内围护结构的面积 m2tl冷负荷计算温度，。当已知相邻空间的空间温度时，tl=tk;当不知邻空间的空间温度时，tl=twp+ tj,其中twp为当地空调室外计算日平均温度，tj为附加温度，tn室内设计温度 内墙： CL=K*F*(tl-tn) W 本设计中： K=1.5 w/m2k F=(2.7+2.3)*4.2=21 m2 twp=30.7 tj =2 tn

13、=26 CL=K*F*(tl-tn)=1.5*21*6.7=211.05 W楼板： CL=K*F*(tl-tn) W 本设计中： K=1.23 w/m2k F=1.8*2.7=4.86 m2 twp=30.7 )tj=2 tn=26 CL=K*F*(tl-tn)=1.23*4.86*6.7=40.05 W地面的冷负荷：对于舒适性空调，根据设计手册规定可以忽略不计。新风冷负荷Q=Vx*n*D空*(hw-hn)/3.6 W式中： Vx人均新风量 m3/h人 N室内人数 D空夏季空调室外计算干球温度下的空气密度kg/ m3hw夏季空调室外计算干球温度下空气的焓值kJ/kghn夏季空调室内空调状态点的

14、焓值kJ/kg新风量确定：根据空气调节设计手册（电子工业部第十设计研究院 编）有关新风量的确定原则。由于设计中无局部排风，所以按卫生要求所算出的新风量与保持室内正压所需的新风量进行比较，二者较大者作为室内最小新风量。本空调房间为标准客房，新风量取40 m3/h人，新风量为80/h人，大于总风量的，即满足正压要求。其它空调房间的新风量见风机盘管参数表。本设计中：Vx=40 m3/h人 N=2 D空=1.13 kg/ m3 hw=83.69 kJ/kg hn=60.25 kJ/kg Q=Vx*n*D空*(hw-hn)/3.6=2*40*1.13*(83.69-60.25) =588.6 W3空调湿

15、负荷计算本设计为一舒适性空调，必须进行湿负荷的计算，以确定空调设备各功能段，使空调房间湿负荷保持在允许范围内。人体散湿量 ： W=m*n* kg/s 式中： m成年男子每人每秒的散湿量 n 室内人数 群聚系数本设计中： m=0.109Kg/h n=2 =0.93 W=m*n*=0.109*2*0.93=0.2 kg/s新风湿负荷： Q=Vx*n*D空*(dw-dn)/3.6 kg/s式中： Vx人均新风量 m3/h人 n室内人数 D空夏季空调室外计算干球温度下的空气密度kg/ m3dw夏季空调室外计算干球温度下空气的含湿量g/kgdn夏季空调室内空调状态点的含湿量g/kg本设计中：Vx=40

16、m3/h人 n=2 D孔=1.13 kg/ m3 dw=18.76 g/kg dn=13.34 g/kg Q=Vx*n*D空*(dw-dn)/3.6 =2*40*1.13*(18.76-13.34) =0.5 kg/h下面空调房间101在8：00的冷负荷计算数据汇总于下表。计算项KF传热计算温差CLQCL汇总冷负荷围护结构东外墙1.4433.816.1296.991765.8南外墙1.4417.645.4137.21南外窗传热6.16.362.984.38辐射6.360.26211.68内墙1.5216.7211.05楼板1.234.866.740.05项目Nq显 或 q潜CLQCL人体显热负

17、荷20.93630.9105.46人体潜热负荷20.9373135.78项目Nn1n2n3CLQCL灯光负荷4001.210.84403.2设备负荷5000.80.50.7140项目hwhnVxD空CL新风冷负荷83.6960.25801.13588.6588.6湿负荷项目NmW0.7人体湿负荷20.1090.930.2项目dwdnVxD空W新风湿负荷18.7613.34801.130.5小计冷负荷1765.8新风冷负荷588.60湿负荷0.7四空调系统方式的确定 根据采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87(2001年版)，对于空调系统划分的有关规定，结合本工程中的实际情况，制定方案。空调

18、系统的划分应根据空调房间的使用特点，并考虑系统运行及调节的灵活和经济性，经过技术经济比较后确定。一般空调系统不宜过大。 空气调节系统可按照下列条件划分； 空气调节房间的设计参数（主要是温度、湿度等）接近，使用时间接近时，宜划分为同一系统。同一系统的各空调房间应尽可能靠近。空气调节房间的瞬时负荷变化差异较大时，应分设系统。同一时间内分别需要供热和供冷的房间，宜分别划分系统。空气调节房间所需的新风量占送风量的比例相差悬殊时，可按比例相近者分设系统。有消声要求的房间不宜与无消声要求的房间划分为同一系统。有空气洁净要求的房间不应与空气污染严重的房间划分为同一系统。如划分为同一系统，应作局部处理。空气调

19、节房间的面积很大时，应按内区和外区分设系统。划分系统时，应使同一系统的风管长度尽量缩短，减少风管重迭，便于施工、管理、调试和维护。 根据上述的确定原则，本设计将空调系统划分为两个：一层至四层，采用风机盘管加新风系统；风机盘管加新风系统的空气调节系统能够实现居住者的独立调节要求，它适用于旅馆、公寓、医院病房。大型的办公楼建筑，同时，又可与变风量系统配合使用在大型建筑的外区。五层采用一次回风集中式空调系统。全空气定风量单风道可用于恒温、恒湿、无尘、无噪音等的高级环境场所。 也可用于空调房间大或居留人员多，且房间温湿度参数、洁净度要求、使用时间等基本一致的场所。其具体的划分理由如下：由于本设计为舒适

20、性空调，其划分的原则主要根据空调房间的使用时间与功能来划分的，一层至四层，空调房间包括标准客房、娱乐性房间、中小型会议室，考虑其使用时间的不确定性和统一性，为了更好的经济性运行与建筑节能，决定采用风机盘管加新风系统。五层主要的空调房间为一大型会议室，其它的房间可视为辅助性的，从使用时间的角度来考虑，五层所有的空调房间可以同时使用，同时关闭。另外，由于大型会议室空调面积较大，如果采用风机盘管，其效果根据经验知效果不是很理想，另外，由于空调面积大，必然风机盘管的数量多，其结果必将投资大、噪音大，综合以上因素分析后，决定采用一次回风集中式空调系统，其空调机组可设在本层的空调机房内，便于统一运行管理。

21、五确定空气处理方案和选择空气处理设备1风机盘管加新风空气处理方案确定和空气处理设备选择 空气处理方案确定 风机盘管系统的新风供给形式可分为集中式新风系统和分散新风系统。由于本设计中新风量较大，为了减小风机盘管的容量，采用集中式的新风系统。 集中式新风系统根据新风与室内空气混合方式不同可分为两种：一是新风送到室内与风机盘管处理后的回风在室内混合；二是新风与室内回风混合后进入风机盘管，经冷却减湿后再送到室内。由于第二种处理方案，通过机组的风量增大，风机的风量也增大，功率消耗增大，同时还会使机组的噪声增大，故本设计采用第一种方案，即新风直入式系统。 新风直入式系统的新风由新风机组全部集中处理，达到机

22、器露点L、（=90与h=hw的交点），即处理后的新风的焓等于室内空气设计状态点的焓值，然后经送风管至各空调房间，新风不承担室内负荷。 新风直入式系统的风机盘管只处理室内的回风，处理后回风的机器露点的确定： =90，ttL(N) tL(N)室内空气设计状态点对应的露点温度 当t-tL(N)10 ，取t=tL(N)与=90的交点作为机器露点当t-tL(N)10 ，取t=tN-10与=90的交点作为机器露点这样既可以满足送风温差内t10 采用最大温差，又可保证风机盘管的送风口的风温不低于空气露点温度，防止了送风口因结露而滴水。本设计中，tN=26 tL(N)=17.6 tN-tL(N)3.42 Kw

23、，冷量满足要求；额定风量 936 m3/h838 m3/h, 风量满足要求；冬季供热量校和，额定供热量8.37 Kw3.55 Kw,即冬季的供热量足以满足要求。 冷冻水量： W= CL *3600/Cp*(th-tj) Kg/h 式中： W每台风机盘管的冷冻水量 Kg/h CL 修正后的冷负荷 Kw Cp水的定压比热 KJ/Kg th 冷冻水离开风机盘管的水温 tj 冷冻水进入风机盘管的水温 本设计中，风机盘管的进、出水温度分别为7、12，Cp =4.19 KJ/Kg，CL=13.68 Kw W= 13.68*3600/4.19*5 =498 Kg/h为了便于资料查阅，将各空调房间的风机盘管规

24、格型号、台数汇总如下：（空调房间的编号由各层走廊南边，从东边开始，顺时针转到本层东北角的房间）空调房间规格型号台数VFVxW101FP8WA171480443102105FP8WA162980441106FP8WA180280479107FP8WA43340.82701992108FP8WA1638240440109FP8WA132935189110FP8WA147480339.7111FP8WA1639.8240442112FP8WA21204240831.4201FP8WA1514.480388202FP8WA21101240788203FP8WA21101240788204FP8WA14

25、92.580353205FP8WA47202702067206FP8WA1780400559207FP8WA130335217208FP8WA1465.480333209FP8WA1706.6240506210FP8WA215168001086301FP8WA64720.823103380302FP8WA42437.412251745303FP8WA42936.62702103304FP8WA130535219305FP8WA1556600398401FP8WA6458428003283402FP8WA4325212252328403FP8WA428482702039404FP8WA18644

26、80515405FP8WA131235186406FP8WA1634600378新风处理设备选择由于风机盘管加独立新风系统中，新风量大时，不宜由室内风机盘管承担，所以每层的新风分别由一新风机组承担，一层、二层、四层新风机组置于走廊西端的吊顶内；三层的新风机组放置于本层空调机房吊顶内。（为了节约建筑间，所有新风机组均采用吊顶机组）新风机组型号及数量确定： 一层：由上页表格知，新风量 Vx=585 m3/h 新风冷负荷 CL =9.5 Kw 修正后冷负荷 CL =1.2*9.5=11.4 Kw根据冷负荷与风量，选取一台ZKD02JX右4型吊顶新风机组，（清华同方人工环境有限公司产品）。其型号的含义

27、见后面组合空调机组型号的含义解释。 ZKD02JX右4型机组的额定冷量 22 Kw，由于实际工况下进风温度高于额定冷量的试验工况，所以修正系数1，即冷量满足要求；额定风量2000 m3/h 585 m3/h，风量满足要求。 冷冻水量： G水=9.5/（4.19*5）*3600 =641 Kg/h其余各层新风机组的选取与上面相同，省略计算过程，将其机组型号、数量、冷冻水量、新风量汇总在下表。 新风机组参数表楼层机组型号台数（台）Vx （m3/h）G水（Kg/h）1ZKD02JX右4158516412ZKD02JX右41246530073ZKD04JX左41444054164ZKD04JX右615

28、4106599.8 2.一次回风集中系统空气处理方案确定及空气处理设备选择 为了确定组合空调机组的饿功能段及对应的型号，必须先确定空气处理方案。由于冬季、夏季空气处理过程不同，采用的机组功能段也不同，所以必须分别确定冬夏两季的空气处理过程。. 一次回风夏季空气处理过程 五层四个空调房间中，大型会议室（多功能厅）为主要功能房间，首先满足此空调房间的送风要求，其它空调房间校核性计算。 大型会议室送风状态点确定： 计算热湿比 =CL/W*3600 KJ/Kg 式中： 空调房间的热湿比 KJ/Kg CL冷负荷 Kw W 湿负荷 Kg/h本设计中； CL =36.336 Kw W=15.21 Kg/h

29、=CL/W*3600 =33.336/15.21*3600 =8600 KJ/Kg 根据采暖通风与空气调节设计手册GB19-87中对空调室温允许波动范围来选择并合理确定送风温差的规定，考虑到夏季空调机组避免加热，出现冷热抵消的现象，以及避免送风口因出口风温过低而出现结露，取送风温差 t =8，送风温度to=18,室内空气的露点温度td=17.6，保证了风口不会出现结露现象。 确定送风状态点：即空气在室内混合过程线（热湿比线）与t=18的等温线的交点为送风状态点。其送风状态点在h-d图上表示见下图： 一次回风集中系统送风状态点h-d图在上图中：hN=60.25 kJ/kg hO=47.3 kJ/

30、kg tN=26 tO=18 计算送风量： G=CL/(hN-hO)式中： G空调房间的送风量 Kg/s hN室内空气状态点的焓值 KJ/Kg hO送风状态点的焓值 KJ/Kg G=CL/(hN-hO) =36.336/(60.25-47.3) =2.81 kg/s送风量的体积表示： V=8417 m3/h校核换气次数： n=V/V房 次/h 式中： n空调房间的换气次数 次/h V空调房间送风量m3/h V房空调房间的容积 m3 n=V/V房 =8417/4.2*354.88 =5.2 次/h对于舒适性空调而言，换气次数一般要求不小于5次，即满足要求。新风量的确定：由于无局部排风，对于本空调

31、房间应按照满足卫生要求来确定。 Vx=n* V人 m3/h式中： V人人均新风量 m3/h人 n房间内人数 人 Vx空调房间所需的新风量 m3/h Vx=n* V人 =35*150 =5250 m3/h 新风比： m= Vx / V 式中： m新风比 % m=Vx / V =5250/8417 =62.4 %由于空调房间无局部排风，m10%。满足保持室内正压的要求。其它的空调房间以休息厅为例，进行校核计算。热湿比 =CL/W*3600 =12.788/0.95*3600=48495 KJ/Kg （视为等焓过程）其空气过程线在h-d图上表示，如下图：将状态为O点的空气送入室内时，沿线至N点，其N点的相对湿度=45%，对于舒适性空调，完全满足使用要求。 送风量： G=12.788/(60.25-47.3) =0.987 kg/s 体积表示: V=0.987*3600/1.2 =2961 m3/h Vx=270 m3/h 换气次数： m = 5.6次/h 满足要求。 设备间的送风量及新风量如下：G=0.18 Kg/s V=543 m3/h Vx =60 m3/h茶水间的送风量及新风量如下：G=0.16 Kg/s V=481 m3/h Vx =200 m3/h 为了今后计算查找数据方便，现将各空调房间的风量汇成表