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1、 课程设计 设计题目 广州某酒店空调通风工程设计 课程名称 暖通空调 学 院 土木与交通工程学院 专业班级 08建筑环境与设备工程（x)班学 号 姓 名 联系方式 指导老师 2011年12月 9日广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书题目名称广州某酒店通风空调工程设计学 院土木与交通工程学院专业班级建筑环境与设备工程x级姓 名学 号一、课程设计（论文）的内容本建筑位于广州天河区某星级酒店。共六层。建筑面积为3000平方米。首层为公共层，层高为4.0米。26层为标准层，层高为3.2米。制冷机房设于首层。本建筑全楼只作夏季通风空调。冬季不考虑空调。卫生间考虑平时通风。二、课程设计（论文）的要求与
2、数据要求设计图纸达到本专业施工图标准。可以采用计算机绘图。计算准确全面，理论依据清晰，尽可能进行多方案比较，广泛吸收国内外的最新技术。计算说明书均应采用计算机打印，格式撰写规范。严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为。三、课程设计（论文）应完成的工作1.空调工程设计计算说明书1份（格式宜按教务处的规定书写）2.空调平面布置图3张1：100（A2）3.冷冻水系统图1张（A2）4.冷冻机房平剖面1:50（A2）5.施工设计说明（A2）四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1布置设计及收集设计资料11月28日2空调房间负荷计算11月30日3空调方案的比较及选择12月2日4
3、空调风管、水管的水力计算及设备选择12月4日5绘图12月5日6设计计算书整理12月9日五、应收集的资料及主要参考文献1. 采暖通风及空气调节设计规范（GB 500192003）2. 采暖通风与空气调节制图标准GB/T 50114-20013. 空气调节设计手册中国建筑工业出版社4. 民用建筑采暖通风空气调节技术措施中国建筑工业出版社5. 空气调节万建武主编 科学出版社6. 暖通空调陆亚俊主编 中国建筑工业出版社7. 民用建筑空调设计马最良主编 化学工业出版社8. HVAC暖通空调设计指南陆耀庆 中国建筑工业出版社发出任务书日期：2011年 11月 25 日 指导教师签名：计划完成日期：2011
4、年 12月 9日 专业责任人签名：主管院长签名：空气调节工程系统设计1.空调送风设计参数夏季计算干球温度 33.5/夏季计算湿球温度 27.7/夏季平均风速 1.8/ ()夏季大气压力 100.45/kPa1.2夏季冷负荷计算设计选几间具有代表性的房间用冷负荷系数法计算围护结构的空调冷负荷，其他用指标法进行计算，选取的房间分别为顶层楼的西北角的标准客房、东北角标准客房、东南角标准客房、西南角标准客房以及南北墙标准客房。本建筑位于广州天河区某星级酒店。共六层。建筑面积为3000平方米。首层为公共层，层高为4.0米。26层为标准层，层高为3.2米。制冷机房设于首层。本建筑全楼只作夏季通风空调。冬季
5、不考虑空调。卫生间考虑平时通风。基本状况：1、酒店的屋顶属于II型，传热系数K0.48W/（K） 2、外墙的构造属于II型，传热系数K1.5W/（K） 3、酒店26层外窗，双层窗，3mm厚普通玻璃；金属窗框，80%玻璃；白色窗帘，窗高2000mm 4、内墙：邻室包括走廊，均与客房温度相同 5、室内压力稍大于室外大气压力 6、室内照明：荧光灯明装，200W，开灯时间为16：0024:00 7、空调设计运行时间24小时根据已知条件知空调房间的压力高于室外大气压力，因此，可不考虑因室外空气渗透所引起的冷负荷，现在分别计算各项冷负荷。(1)屋顶和外墙的逐时冷负荷。屋顶雨外墙的冷负荷用（1.1）计算 （
6、W） （1.1）其中修正后的瞬时冷负荷计算温度用式（1.2）计算 （1.2）由题意，以上参数都采用北京地区的特定条件，则有：1.0，0.9。查空气调节附录6中5，广州地区屋顶的地点修正0.5。查附录6中4，可得922点的瞬时冷负荷计算温度值，代入式（1.2）和式（1.1）可计算修正后的屋顶瞬时冷负荷计算温度和屋顶的瞬时冷负荷。（2）外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷 在室内外温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式计算： 对于要进行地点修正的时候，修正值 可从附录中查得，公式相应变化成：（3）照明散热形成的冷负荷 荧光灯 (4) 人体散热形成的冷负荷人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围
7、环境条件（湿、湿度等）等多种因素有关。如下表：工作场所影剧院百货店旅店体育馆图书馆工厂轻劳动银行工厂重劳动群集系数0.890.890.930.920.960.91.01.0人体显热散热引起的冷负荷计算式为： （5）透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法 1.2.1 西北角标准客房的夏季空调冷负荷计算 西北角标准客房各分项逐时冷却负荷汇总表时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00190020:0021:0022:00屋顶负荷86.576.371.271.275.086.5103.0122.1142.5162.8183.2198.42
8、07.3211.2外墙负荷344.78329.97309.67304.97294.67286.67279.77278.67278.78284.17295.68310.38329.68350.28窗传热负荷37.75263.775.484.589.793.693.69185.875.463.753.344.2窗日射负荷112.0119.8127.6132.3130.7126.0121.4119.8116.787.128.026.424.923.3人员负荷180.1173.4167.8163.3158.8156.6154.3206.0215.0220.7225.2228.6231.9234.2灯光
9、负荷24.024.024.021.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4总计785.0775.4763.9768.7762.8762.2766.4908.91004.71010.9985.081009.881036.681057.58由上表可以看出，此客房最大冷负荷值出现在22:00，其值为1057.62W。1.2.2 东北角标准客房的夏季空调冷负荷计算东北角标准客房各分项逐时冷却负荷汇总表时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00190020:0021:0022:00屋顶负荷8
10、6.576.371.271.275.086.5103.0122.1142.5162.8183.2198.4207.3211.2外墙负荷69.0666.8865.4365.4366.8869.7973.4377.0680.6983.6086.5188.6990.1590.87窗传热负荷37.75263.775.484.589.793.693.69185.875.463.753.344.2窗日射负荷477.9371.7241.9159.3159.3147.5135.711888.559.047.241.341.341.3人员负荷180.1173.4167.8163.3158.8156.6154.3
11、206.0215.0220.7225.2228.6231.9234.2灯光负荷24.024.024.021.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4总计875.26764.28634.03556.23563.68566.89574.43705.56778.49782.3795.11803.09813.55816.17由上表可以看出，此客房最大冷负荷值出现在22:00，其值为816.17W。1.2.3 东南角标准客房的夏季空调冷负荷计算东南角标准客房各分项逐时冷却负荷汇总表时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0
12、016:0017:0018:00190020:0021:0022:00屋顶负荷86.576.371.271.275.086.5103.0122.1142.5162.8183.2198.4207.3211.2外墙负荷149.63144.08138.76136.31135.94139.26145.22152.04159.59167.86176.04183.3188.56192.82窗传热负荷37.75263.775.484.589.793.693.69185.875.463.753.344.2窗日射负荷101.7116.9130.5147.5142.3125.4111.891.564.433.92
13、2.020.320.318.6人员负荷180.1173.4167.8163.3158.8156.6154.3206.0215.0220.7225.2228.6231.9234.2灯光负荷24.024.024.021.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4总计579.63586.68595.96615.31615.74614.26622.32754.04833.29841.46859.44876.7890.96895.42由上表可以看出，此客房最大冷负荷值出现在22:00，其值为895.42W。1.2.4 西南角标准客房的夏季空调冷负荷计算
14、西南角标准客房各分项逐时冷却负荷汇总表时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00190020:0021:0022:00屋顶负荷86.576.371.271.275.086.5103.0122.1142.5162.8183.2198.4207.3211.2外墙负荷310.21296.26281.51269.96258.32250.6244.52243.94246.39252.66266.04281.5300.76322.42窗传热负荷37.75263.775.484.589.793.693.69185.875.463.753.344.2
15、窗日射负荷101.7116.9130.5147.5142.3125.4111.891.564.433.922.020.320.318.6人员负荷180.1173.4167.8163.3158.8156.6154.3206.0215.0220.7225.2228.6231.9234.2灯光负荷24.024.024.021.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4总计740.21738.86738.71748.96738.12725.6721.62845.94920.09926.26949.44974.91003.161025.02由上表可以看
16、出，此客房最大冷负荷值出现在22:00，其值为1025.02W。1.2.5 北墙标准客房的夏季空调冷负荷计算北墙标准客房各分项逐时冷却负荷汇总表时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00190020:0021:0022:00屋顶负荷86.576.371.271.275.086.5103.0122.1142.5162.8183.2198.4207.3211.2外墙负荷85.8882.5773.7778.1777.0775.9775.9777.0777.1880.3782.5885.8889.1891.38窗传热负荷37.75263.77
17、5.484.589.793.693.69185.875.463.753.344.2窗日射负荷112.0119.8127.6132.3130.7126.0121.4119.8116.787.128.026.424.923.3人员负荷180.1173.4167.8163.3158.8156.6154.3206.0215.0220.7225.2228.6231.9234.2灯光负荷24.024.024.021.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4总计526.18528.07528.07541.97545.27551.57562.67707.3
18、7803.18807.17771.98785.38796.18798.68由上表可以看出，此客房最大冷负荷值出现在22:00，其值为798.68W。1.2.6 南墙标准客房的夏季空调冷负荷计算南墙标准客房各分项逐时冷却负荷汇总表时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00190020:0021:0022:00屋顶负荷86.576.371.271.275.086.5103.0122.1142.5162.8183.2198.4207.3211.2外墙负荷51.3148.8645.6143.1640.7239.9040.7242.3444.7
19、948.8652.9457.0060.2663.52窗传热负荷37.75263.775.484.589.793.693.69185.875.463.753.344.2窗日射负荷101.7116.9130.5147.5142.3125.4111.891.564.433.922.020.320.318.6人员负荷180.1173.4167.8163.3158.8156.6154.3206.0215.0220.7225.2228.6231.9234.2灯光负荷24.024.024.021.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4总计481.314
20、91.46502.81522.16520.52514.9517.82644.34718.49722.46736.34750.4762.66766.12由上表可以看出，此客房最大冷负荷值出现在22:00，其值为766.12W。1.2.7 用概算法对建筑物其他房间进行负荷冷计算根据概算法对该酒店的各类用房和空间分类，并选取相应的负荷值。计算结果如下表：房间类别单位面积负荷（W/m2）有效面积（m2）数量总面积（m2）总负荷（KW）西餐厅290163.31163.347.37咖啡厅2903613610.44大堂200129.81129.825.96走廊、电梯前70102.2551135.77合计11
21、9.54如上，空调总冷负荷是119.54KW。1.3 湿负荷计算 1.3.1 人体湿负荷人体散湿与性别、年龄、衣着、劳动强度和环境条件等因素有关，人体的湿负荷Wr（kg/h）可按下式计算： 式中：每名成年男子散湿量，g/h； n室内全部人数； 群集系数，其中旅馆取0.93； 1.3.2 湿负荷计算结果人体湿负荷 房间类型每名成年男子的散湿量g/h室内全部人数群集系数湿负荷Wr(Kg/h)首层109960.939.73豪华单人房10910.930.12标准客房10920.930.24单人房10910.930.12走廊、电梯前109100.931.22总计 2.空调方式的确定2.1空调系统的分类(
22、一)集中式空调系统全部设备都设置在空调机房内。它服务面积大，处理的空气量多，技术上比较容易实现。 一次回风系统：空气处理流程简单，操作管理方便，但有冷热量抵消的现象，使系统的经济性有所降低。二次回风系统：节省再热冷负荷的再热量，但机器露点较低，使运转效率下降。（二）半集中式空调系统 风机盘管系统： 1、墙洞引入新风的方式：保证新风量要求，但风机盘管适应新风负荷的变化比较困难，且新风口还会破坏建筑立面。2、独立新风系统：新风系统可承担部分冷负荷，在过度季节可独立使用新风系统，比较节能。但初投入较大。2.2空调方式的确定与系统划分该建筑物一层由西餐厅、咖啡厅和大堂组成，二至六层为住房。由于酒店一层
23、是一个整体的空间而且余热余湿较大，所以采用全空气系统。在机房设置空调机组，采有回风跟新风一次混合的形式通过空调机组制冷后送入室内。二至六层为客房部分，而且每个客房的冷负荷不尽相同，需要灵活调温。再加之层高3.2米，风管高度不能过高。故应采用风机盘管跟新风系统配合的送风系统。风机盘管吊装在客房内进门口处的上方。新风机组设置在走廊末端的外墙处，新风管吊装在走廊上方，引入到各个房间。各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便的关掉机组，不影响其他房间，从而比其他系数较节省运转费用。因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成
24、。空气调节系统的新风量不应小于总送风量的10，且不应小于补偿排风和保持室内正压所需的新风量和保证各房间每人每小时所需的新风量。在保证必需的新风量的条件下，冬、夏季应尽量采用较大的回风百分比，尽量减少新风量，以节约能量。3.1风系统设计过程3.2送风状态点的确定已知夏季空调室外计算干球温度为33.5oC和湿球温度为27.7 oC，由此查id图可知道iw88kJ/kg，dw21.2g/kg。首层由室内温度26oC以及相对湿度50，查id图可知iN53kJ/kg，dN10.5g/kg。标准层室内温度26oC以及相对湿度60，查id图可知iN58.5kJ/kg，dN12.5g/kg。走廊、电梯前温度2
25、8oC以及相对湿度60，查id图可知iN65kJ/kg，dN14.2g/kg。热湿比为： （71）首层各房间按机器露点送风，余热量和余湿量不甚相同，按各房间的余热量和余湿量求出各房间的热湿比；由于26层的各房间的基本情况相差甚小，取相同的送风状态点。计算结果如下表所示。表 房间热湿比计算表房间类型（单间）冷负荷(kW)房间湿负荷(kg/s)热湿比(kJ/kg)酒店首层83.770.002731025西北角标准客房1.060.00006617666北墙标准客房0.7980.00006613300东墙单人房0.820.00003327333东南角标准客房0.9850.00006616416南墙标准
26、客房0.7660.00006612766西南角标准客房1.0250.00006617083 走廊、电梯前7.150.0003421029酒店首层采用全空气系统，为一次回风系统，回风与新风混合处理到机器露点后机器按露点送风。其id图为如下：图 一次回风系统空气处理过程根据过室内状态点N的热湿比线以及相对湿度线90可得出各房间的送风状态点L（O）参数，结果如下表：表 酒店各房间送风状态点房间类型热湿比(kJ/kg)焓值iO(kJ/kg)含湿量dO(g/kg干空气)酒店首层3102541.610.1西北角标准客房1766641.710.1北墙标准客房1330041.110.6东墙单人房2733341
27、.110.6东南角标准客房1641645.711.3南墙标准客房1276647.111.8西南角标准客房1708345.411.2走廊、电梯前2102943.510.83.2.2送风量的确定1）首层各房间送风量的确定根据下式确定各房间的送风量： （72）计算结果如下表：空调房间送风量计算表房间类型（单间）冷负荷Q(kW)室内焓值iN (kJ/kg)送风点焓值iO(kJ/kg)焓差iNiO送风量G(kg/s)送风量G（ m3/s）酒店首层83.775341.611.47.3482466.123538西北角标准客房1.0658.541.716.80.0630950.052579北墙标准客房0.79
28、858.541.117.40.0458620.038218东墙单人房0.8258.541.117.40.0471260.039272东南角标准客房0.98558.545.712.80.0769530.064128南墙标准客房0.76658.547.111.40.0671930.055994西南角标准客房1.02558.545.413.10.0782440.065203走廊、电梯前7.1565.045.319.70.36294410.30245空调新风计算表房间类型（单间）人数新风量指标m3/(hp)每间需新风体积流量(m3/h)新风质量流量（kg/s）总送风量G(kg/s)新风比实际新风量(k
29、g/s)酒店首层（总）965048001.66.1235380.2612871.6西北角标准客房2501000.0333330.0525790.633960.033333北墙标准客房2501000.0333330.0382180.8721810.033333东墙单人房150500.0166670.0392720.4243990.016667东南角标准客房2501000.0333330.0641280.5197890.033333南墙标准客房2501000.0333330.0559940.5952960.033333西南角标准客房2501000.0333330.0652030.5112190.0
30、33333走廊、电梯前1050 5000.1666670.302450.5510560.166667西餐厅605030000.83.040.26128708咖啡厅205010000.1750.670.2612870.175大堂1650 8000.63 2.41 0.2612870.63注：按指标求出的新风量不能满足最小新风比10时，实际新风量应按总送风量乘以最小新风比求得。 总新风量计算房间类型每层房间数量每个房间新风量(kg/s)新风总量(kg/s)新风总量（m3/s）酒店首层1.61.61.333333西北角标准客房10.0333330.0330.0275北墙标准客房20.0333330.
31、0660.055东墙单人房40.0166670.0680.056667东南角标准客房10.0333330.0330.0275南墙标准客房10.0333330.0330.0275西南角标准客房10.0333330.0330.0275走廊、电梯前0.1666670.1670.139167西餐厅10.80.80.67咖啡厅10.140.140.14大堂10.530.530.53回风量计算房间类型（单间）总风量(kg/s)新风总量(kg/s)总回风量(kg/s)酒店首层6.1235381.64.523538西北角标准客房0.0525790.0333330.019246北墙标准客房0.0382180.0
32、333330.004885东墙单人房0.0392720.0166670.022605东南角标准客房0.0641280.0333330.030795南墙标准客房0.0559940.0333330.022661西南角标准客房0.0652030.0333330.03187走廊、电梯前0.302450.1666670.135783西餐厅3.040.82.24咖啡厅0.670.1750.495大堂2.010.631.381、酒店首层的总风量、新风总量和总回风量如上，2、26层每一层的新风总量为0.360834，总送风量为0.829872，总回风量为0.46904。3.2.3冷量的确定房间类型（单间）室内
33、冷负荷（KW）新风冷负荷(KW)焓差iNiO需冷量(KW)酒店首层83.7736.87911.4120.64925层7.99X4=31.9835.82111.367.801第6层16.52622.72917.439.255走廊、电梯前7.15X5=35.751.05619.736.806西餐厅41.5718.3059.87咖啡厅9.164.0313.19大堂33.0414.5547.593.2.4风道设计1）风道水力计算采用假定流速法，其具体步骤如下：绘制通风或空调系统轴测图，对个管段进行编号，标注长度和风量。确定合理的空气流速。根据各风管的风量和选择的流速确定个管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和
34、局部阻力。并联管路的阻力平衡。计算系统的总阻力。选择风机。风机的选取由下列两个参数决定：Pf=KpP (Pa)Lf=KlL (m/h)式中 Pf风机的风压（Pa）；Lf风机的风量（m/h）；Kp风机附加系数，一般的送排风系统Kp=1.15，除尘系统Kp=1.20；Kl风量附加系数，一般的送排风系统Kl=1.1，除尘系统Kl=1.15；P系统的总阻力(Pa)；L系统的总风量（m/h）。首先选定系统最不利环路作为计算的出发点（一般是某一空调系统中最长管路或者局部构件最多的管路），以标准层六层新风系统为例，选出区域中的最不利环路为：123456。 （1）划分管段，对应编号，逐段选定管内风速，计算相应
35、的截面面积。然后根据标准规格选定风管的断面尺寸，再计算实际流速。经查表查得流量得当量直径D，根据风量和当量直径确定比摩阻R，计算沿程阻力。 （2）确定局部构件尺寸和进行局部阻力计算。根据GB规范，计算各个局部构件的局部阻力系数，根据公式：计算出局部阻力。 （3）对并联支管进行阻力平衡。采用改变送风口的风量调节阀的开启角度，增大阻力，满足平衡要求。（4）计算新风机所需要的风量和风压，计算出最不利环路的总阻力，考虑安全因素，增加15。设计系统的新风量，考虑可能漏风，增加10。2）酒店首层送风管道设计计算酒店首层送风量为7.64m3/S，采用方形散流器进行送风。根据民用建筑空调系统风速选用的推荐值,
36、方形散流器喉部流速初定为2.6m/s,根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,计算沿程阻力和局部阻力.计算结果如3）26层新风送风管道设计计算走廊方形散流器采用统一规格为120120。根据民用建筑空调系统风速选用的推荐值,走廊方形散流器喉部流速初定为1.0m/s, 室内侧送风流速初定为1.5m/s根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,计算沿程阻力和局部阻力.计算结果如下：新风送风量（m3/S）酒店首层2.9426层2.88走廊、电梯前0.173.2.5风口及气流组织设计空调房间的气流组织形式，应根据室内温、湿度参数、允许风速、噪声要求、建筑特点及内装修形式等因素综合考虑。侧送风是空调设计中常用的送风方式，可利用顶棚的二级吊顶或侧墙面进行送风。侧送风口一般可采用百叶风口或条缝型风口，侧送风宜采用贴附气流以增大送风的射程，改善室内气流分布。采用测送风时，回风宜设在送风口的同侧。侧送风是一种比较经济实用的送风方式。当室内吊顶为平吊顶时，可根据房间高度和对气流的要求，分别采
