空调系统设计毕业论文.doc

1、哈尔滨理工大学学士学位论文 - I - 南京东湖酒店空调系统设计 摘要 本次设计的内容是南京东湖酒店空调系统设计，其目的是在保证空调系统安全、经济、环保的前提下，为顾客提供一个舒适的居住环境。保护顾客的权益并营造自身良好的形象。 本次设计内容包括： 空调冷负荷的计算；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； 最后，根据设计的过程及计算结果运用 CAD 绘制标准层空调系统平面图，水系统图、空调机房平面图以及冷冻机房平面图。 本设计依据有关规 范考虑节能和舒适性要求，设计的空调系统首层采

2、用全空气通风系统，标准层采用风机盘管 新风系统。 关键词 中央空调 ； 全空气 ； 风机盘管；新风 哈尔滨理工大学学士学位论文 - II - Design of central air-conditioning system of Nanjing East Lake Hotel Abstract The design of the Nanjing East Lake Hotel air conditioning system design, its purpose is to provide customers with a comfortable living environment und

3、er the premise of ensuring the air conditioning system security, economic, environmental, protect the interests of the customer and create their own good image. The design elements include: the cooling load calculation; air-conditioning systems division and program; cold source selection; air condit

4、ioning terminal equipment selection; air system design and calculation; indoor air with air form of organization selected; water system design, layout and hydraulic calculations; Finally, according to the design process and calculation results, the use of CAD drawing standard layer of air-conditioni

5、ng system plan, water system, air-conditioned computer room floor plan, and chiller plant plan. This design in accordance with the relevant specifications to consider energy efficiency and comfort requirements of the first floor of the design of air-conditioning system with full air ventilation syst

6、em, the standard floor fan coil units - a new wind system. Keywords centtral air conditioning; all air system; fan coil units (FCUs); fresh air system 哈尔滨理工大学学士学位论文 - III - 目录 摘要 . I Abstract .II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 宾馆空调设计的重要性 . 1 1.2.1 空调设计必须满足宾馆建筑热舒适指标和卫生要求 . 1 1.2.2 节能空调设计是宾馆建筑节能的重要环节 .

7、 1 1.2.3 防火排烟与安全卫生是宾馆空调设计的重要任务 . 2 1.3 设计任务与意义 . 2 第 2 章 冷负荷计算 . 3 2.1 原始资料 . 3 2.1.1 室外气象条件 . 3 2.1.2 土建条件 . 3 2.1.3 其他条件 . 3 2.2 冷负荷计算 . 4 2.2.1 夏季建 筑围护结构的冷负荷 . 4 2.2.2 人体散热形成的冷负荷 . 5 2.2.3 灯光照明散热形成的冷负荷 . 6 2.3 空调房间内的散湿 量计算 . 6 2.3.1 人体散湿量 . 6 2.4 建筑物制冷系统总冷负荷 . 6 2.5 冷负荷计算举例 . 7 2.6 冷负荷计算 . 7 2.7

8、各分项逐时冷负荷汇总 . 8 2.8 湿负荷计算举例 . 8 2.9 本章小结 . 8 第 3 章 空调方案的选择集风量计算 . 10 3.1 空调方案的选择 . 10 3.1.1 空调系统选择的一般原则 . 10 3.1.2 本次设计中空调系统的选择 . 10 3.2 客房风量计算 . 11 3.3 本章小结 . 13 第 4 章 新风机组以及风口的选择 . 14 哈尔滨理工大学学士学位论文 - IV - 4.1 新风机组的选择 . 14 4.2 其他系统的新风机 组选择及校核 . 14 4.3 送风口的选择 . 14 4.4 标准层风口的选择计算举例 . 14 4.5 一层风口的选择计算举

9、例 . 15 4.6 本章小结 . 16 第 5 章 风系统管道设计 . 17 5.1 风系统管道的设计方法 . 17 5.2 新风管道水力计算 . 18 5.2.1 管道摩擦阻力计算 . 18 5.2.2 管道局部阻力计算 . 19 5.2.3 新风管道水力计算 . 19 5.2.3.1 标准层通风管道水力计算 . 19 5.2.3.2 标准层右侧环路水力计算 . 21 5.3 本章小结 . 23 第 6 章 空调冷冻水系统管道设计 . 24 6.1 冷冻水系统水力计算过程 . 25 6.1.1 沿程阻力和局部阻力 . 25 6.2 计算举例 . 26 6.3 本章小结 . 28 结论 .

10、30 致谢 . 31 参考文献 . 32 附录 A . 33 附录 B . 42 附表 1 冷负荷计算 . 47 附表 2 风机盘管选型表 . 60 附表 3 排风系统 设备选型 . 61 附表 4 新风系统水力计算（ A） . 62 附表 4 新风系统水力计算 (B). 64 附表 5 冷冻水系统阻力计算 . 66 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 1 - 第 1章 绪论 1.1 课题背景 空调系统最早应用于工厂，随着近代工业和人民生活水平的提高，空调系统也被广泛的应用到了居住和商业建筑中，特别是改革开放以后商业性空调得到了进一步完善和发展，蓄冷空调，低温送风，洁净系统以及末端装置都得到了应用

11、和提高，新的产品和技术更是层出不穷。 旅馆建筑是现代建筑的一个重要组成部 分，特别是豪华、高档的高层建筑旅游馆群的兴建，更是一个文明发达国家的标志之一。 为给宾客们创造一个空气清新、“四季如春”、温馨舒适的留宿、餐饮、娱乐、洗浴、游泳和商务办公的理想环境，必须搞好旅馆建筑的空调、制冷、供暖与送排风设计。 1.2 宾馆空调设计的重要性 1.2.1 空调设计必须满足宾馆建筑热舒适指标和卫生要求 近年来，随着我国改革开放步伐的加快和对外开放政策的贯彻，全国涉外宾馆、饭店和康乐中心建设速度较快，规模也较大，除新建大批项目外，对老饭店的改建、改造工程也相继大踏步进行。这类新建和改建的宾馆建筑是我国民 用

12、建筑中最先步入现代化水准的建筑。这类建筑的内外装饰华丽多彩，使用功能齐全，一般都装有全年舒适性空调，因此搞好此类建筑物的空调设计，保证各空调房间内的温度、湿度、新风量、风速、噪声和含尘浓度等 6 项涉及到热舒适标准和卫生要求的舒适性空调室内设计参数，是空调设计者的主要任务，如设计计算失误将给宾馆、饭店和康乐中心造成不可预料的损失，招致此类建筑达不到预定等级，影响声誉并直接关系到客源和经营效益。可见搞好宾馆建筑空调设计的重要性不言而明。 1.2.2 节能空调设计是宾馆建筑节能的重要环节 空调能耗约占宾馆建筑总能耗 的 60。舒适指标和房间卫生要求使空调制冷设备（冬季为供暖设备 ） 和新风、排风设

13、备每时每刻都在运转，因而要消耗大量的能源，空调能耗已成为城市民用能耗大户。空调设计在保证各等级旅馆建筑和康乐中心热舒适指标和卫生要求的前提下，要尽量降低空调、制冷、供暖和新、排风设备装机容量，并从设计上要为随气候变化而调节与控制开启台数和开启功率打下基础。决不能为确保热舒适指标哈尔滨理工大学学士学位论文 - 2 - 而任意加大保险系数，这是摆在空调设计者面前的一个十分迫切重要的问题。设计中选用性能先进的节能型空调制冷设备室设计者必须遵循的原则 1.2.3 防火排烟与安全卫 生是宾馆空调设计的重要任务 宾馆建筑和康乐中心如设施齐全、舒适安全并经营得当，必将是人流如潮的公共场所，而此类建筑的空调房

14、间一般均为窗户不开启的密闭性建筑。因此，空调设计必须要注意到房间空气的吐故纳新 及时排出人们呼出的二氧化碳和人体排泄出的有气味的有机物，并按不同等级的宾馆建筑对新风量的不同指标，将室外新鲜空气经过滤和冷热交换使之达到送入室内状态要求的条件，再经消声处理后补进房间，以确保空调房间的卫生要求。 从防火排烟与安全角度考虑，送风系统（无论是补新风还是全空气风道送风）必须在进入每个房间的墙内加装 防火阀，排风设施必须要具备日常排风和发生火警事故时的事故排烟功能，在地下汽车库等处还须设有防烟垂壁等设施，以确保正常情况和非常时期的安全 【 3】 。 1.3 设计任务与意义 本次毕业设计论题是南京东湖酒店空调

15、系统设计，意在通过四年的专业学习，在老师的指导下进行一次系统完整的空调设计，培养综合运用基础理论知识解决实际工程问题能力，熟练应用绘图软件，提高制图技巧和查阅文献资料能力。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 3 - 第 2章 冷负荷计算 2.1 原始资料 2.1.1 室外气象条件 本设计的地点位于南京，室外设计参数如下所示。 1. 地理纬度：北纬 3200； 2. 大气压力：夏季 Pd 100.40KPa； 3. 夏季室外计算干球温度： twg=35.0； 4. 夏季室外计算湿球温度： tws=28.3； 5. 夏季日平均干球温度： tpg=31.4； 6. 夏季平均日校差： tpc=6.9；

16、7. 夏季平均风速： pj 2.6m/s； 8. 夏季室外空气相对湿度： 65。 2.1.2 土建条件 基本概况 该宾馆为九层建筑，一层建筑层高为 4.5m，标层建筑层高 3.2m，地面厚度 150mm。 维护结构概括 1. 墙体结构所有墙体的结构均为：有外至内是砖墙、泡沫混凝土、木丝板、白 灰粉刷。外墙为 370mm 厚为主体的类墙体，各参数为：壁厚370mm，导热热阻： 1.11；传热系数： 0.78；单位面积质量： 768；热容量： 683。天花板的墙体为 240mm 厚的类墙体，各参数为：壁厚：240mm，导热热阻： 0.95；传热系数： 0.90；单位面积质量： 534；热容量： 4

17、78。 2. 窗户均为钢窗，玻璃为单层 6mm 厚吸热玻璃。规格有 3000mm2100mm 、 2400mm 2100mm 两种类型，依房间大小而定。其中，餐厅内设白纱布窗帘；客房内设紫红深色窗帘；前门大厅及服务大厅无内遮阳。玻璃内 外表面放热系数分别为 w =18.7 W/（ m2）， n =8.75 W/（ m2）。 2.1.3 其他条件 1. 客房为荧光灯明装，空调设备运行 24 小时，开灯时间 8 时，功率204W。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 4 - 2. 大厅为荧光灯暗装，空调设备运行 24 小时，开灯时间 16 小时，功率 15 W/m2。 3. 水源条件为城市自来水。 4

18、. 电源为 220/380V。 2.2 冷负荷计算 本次设计采用冷负荷系数法计算冷负荷。空调房间的冷负荷及湿负荷的计算是确定制冷机的容量、空调系统的 送风量和设备容量的基本依据。空调房间的冷负荷包括建筑维护结构传入室内热量（太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量）形成的冷负荷，人体散热形成的冷负荷，灯光照明散热形成的冷负荷，以及其它设备散热形成的冷负荷。 2.2.1 夏季建筑围护结构的冷负荷 由于室内外温差和太阳辐射热的作用，通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷和室内外气象参数（太阳辐射热，室内、室外温度），围护结构和房间的热工性能有关。传入室内的热量（称得热量）并不一定立即

19、成为室内冷负荷。其中对流形式的得热量立即变成室内冷负荷，辐射部分的得热量经过室内围护结构的吸热放热后，有时间的衰减和数量上的延迟。所以一般需逐时计算。 外墙和屋顶 通过墙体、屋顶的得热量形成的冷负荷，按下式计算： Q KF t W （ 2 1） 式中 计算时间， h； 围护结构表面受到周期为 24 小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟， h； 温度波的作用时间，即温度波作用与围护结构的内表面时间 h； K 围护结构的传热系数， W/m2K，可根据外墙和屋面的不同构造查表选取； F 围护结构计算面积 ， m2； t 作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差简称负荷温差；为了简化计算按日平均

20、负荷温差 tp 计算负荷。 pQ KF t W （ 2 2） 式中 tp 负荷温差的日平均值。 窗户 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 5 - 按前述可知，窗户应将瞬变得热和日射得热形成得冷负荷分开计算。 1 窗户瞬变传导得热形成的冷负荷计算式为： ()cQ KF t W （ 2 3） 式中 t 计算时刻的负荷温差，因传导负荷只与气温有关，故按最 热月的日较差分区，查表时如果计算的城市室外气温与制表点不同时，应当加以修正； F 窗口面积； K 窗户的传热系数，单层窗可取 5.8 W/m2K；双层钢窗取 2.9 W/m2K。 2 窗户日射得热形成的冷负荷（无内遮阳时）由公式（ 2-4）得出。 .g

21、 d wQ X X FJ W （ 2 4） 式中 Xg 窗户的构造修正系数，本次设计选用的是 6mm厚吸热玻璃，取 1.00； Xd 地点修正系数，由查表可得南京 的修正 系数； .wJ 计算时刻时，透过无内遮阳外窗的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度， W/ m2。 2.2.2 人体散热形成的冷负荷 人体散热与性别，年龄，衣着，劳动强度及周围得环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发得热量将会形成滞后的冷负荷。因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。为了设计计算方便，计算以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能的建筑物中的各类人员（成年男子，女子，儿童

22、等）不同的组成进行修正，为此，引入群集系数 n，表 2-1 给出了一 些建筑物中的群集系数。 表 2 1 群集系数 工作场所 n 工作场所 n 影剧院 0.89 图书阅览室 0.96 百货商店 0.89 工厂轻劳动 0.90 旅馆 0.93 银行 1.00 体育馆 0.92 工厂重劳动 1.00 人体显热散热形成的冷负荷，可按式（ 2 5）计算： 1 TQ nn q X W （ 2 5） 式中 n 室内总人数； n 群集系数，见表 2 1 q1 不同室温和劳动性质时成年男子散热量， W； T 人员进入空调房间的时刻， h； 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 6 - T 人员进入房间时刻到计算时刻

23、的的时间， h； X T 时间人体显热散热量的冷负荷系数，查表可得。 2.2.3 灯光照明散热形成的冷负荷 照明得热属于稳定得热，一般得热量不随时间变化。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算： 白炽灯 TQ NXW （ 2 6） 荧光灯 12 TQ n n NXW （ 2 7） 式中 N 照明灯 具所需功率， W； n1 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 n1 1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取 n1 1.0； n2 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取 n2 0.5

24、0.6；而荧光灯罩无通风者，则视顶棚内通风情况，取 n2 0.6 0.8； T 开灯时刻， h； T 开灯时刻到计算时刻得时间， h； X T T 时刻照明散热的冷负荷系数。 2.3 空调房间内的散湿量计算 空调房间内的散湿量有人体散湿、敞开水面蒸发 散湿等，可从工艺提供的资料进行计算。本次空调系统设计仅考虑人体的散湿量。 2.3.1 人体散湿量 人体散湿量可按下式计算： 0.001W nn g kg/h （ 2 8） 式中 g 成年男子的小时散湿量， g/h； 2.4 建筑物制冷系统总冷负荷 建筑物制冷系统总冷负荷应包括： 1 根据各房间不同使用时间、空调系统的不同类型和调节方式，按照各房间逐时冷负荷计算得到的综合最大值； 2 新风冷负荷： ()W W W NQ G i i W （ 2 9）