暖通空调设计毕业论文.doc

1、福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 1 北京市某饭店通风空调设计 摘要 本设计为北京某十层饭店空调工程设。该楼的工程概况为：总建筑面积约 13132m，高37.4m, 地上十层，地下一层。 空调设计中，一 至 三层的大空间（大堂、西餐厅、宴会厅等）采用全空气一次回风的空气处理方案。空气处理机组采用 超薄吊顶式空气处理系统 。其余空调房间（中餐厅、客房、贵宾房等）采用风机盘管加新风系统。新风由设置在走廊内的吊顶新风机组处理后送入各房间。 在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型，并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格，并校核最不利环路 的阻力和压头用以确定新风机和水泵。 空调

2、用制冷机房设在地下室，选用两台螺杆式冷水机组。夏天使用冷水机组提供的 7/12的冷水。水管路采用两管制。 关键 词 ： 空调设计，全空气系统，风机盘管系统，冷水机组 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 2 设计说明书 1 工程概况 1.1.设计依据 1.1.1 设计原始资料 设计对象所在地：北京市某饭店 土建资料：本大楼是一个具备餐饮、客房等功能的建筑，总建筑面积为 13132 平方米，建筑高度为 37.4 米 ,地下室深 4m。 该饭店地下室主要为设备机房 ,储藏间 ,给排水专业设备间 ,配电间等；地面一层为大厅及管理用房，层高 3.8 米；二层主要为办西餐厅，层高 4.2 米；三层

3、为宴会厅，层高 4.2米；四层为中餐厅及贵宾房，层高 4.2 米；五层为客房及管道转换层，层高 3.6 米；六至十层为标准客房，层高 3.6 米。 外墙：砖墙；白灰粉刷；厚度 370 mm ， 型墙 外窗：单层窗，透明玻璃（ 6mm），金属窗框， 80%玻璃，白色帘，窗高 2m。 内墙：两面抹灰一砖内墙 内门：木门 高 2.0 米 屋面：从上到下为：预制细石混凝土板 25mm；表面喷白色水泥浆；通风量 200mm；卷材防水层；水泥砂浆找平层 20mm；保温层，沥青膨胀珍珠岩 125mm；隔汽层；现浇钢筋混凝土板 70mm；内粉刷 1.2.设计范围 本设计的范围为 10 层饭店大楼空调及整栋建筑

4、的 冷源 设计。 1.3. 设计原则 空调系统划分和分区要考虑节能要求和运行管理方法，设计施工要满足国家及行业有关规范规定的要求，充分利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 3 2 空调系统 方案 的确定 2.1 选择负荷计算方法 采用目前广为使用的空调负荷实 用计算方法 空调冷负荷系数法计算冷负荷。即采用冷负荷温差 CLTD 和冷负荷系数 CLF 来分别计算墙体、屋顶、窗户的传热冷负荷及窗户的日射冷负荷、内部热源引起的冷负荷。 2.2 初步 选择空调方式 本设计一至三层采用全空气系统的集中式空调系统 (一层无吊顶处 ,风

5、机盘管侧送为半集中系统 )：四至十层均采用风机盘管加新风系统（新风独立处理）的半集中式空调系统。 2.3 水力计算方式 风管和水管的水力计算采用假定流速法 ,即按技术经济要求选定风管的流速，再根据风管和水管的风量和水量确定风管的断面尺寸和阻力。 2.4 初步 设计水系统 考虑到闭式循环有管道与设备不易腐蚀，不需为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小，且投资省、系统简单的优点，采用闭式循环系统，两管制。同时由于系统采用风机盘管，本设计采用异程式 ， 各分路的供回水干管上设调节阀，调节各分路水系统平衡。膨胀水箱、冷却塔位于大楼顶层。根据一泵对一机的原则和阻力计算的结果，考虑一定的安全

6、系数，并选择备用水泵。冷冻水泵采用变频调速技术以实现节能，根据负荷的变化和冷冻机的运行情况，调节水泵运行台数和转速，既可适应负荷变化也可维持冷冻机出水量和温差恒定。 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 4 3 空调房间冷负荷计算 3.1 空调 设计参数 3.1.1 围护结构参数见下表 围护结构参数表 结构类型 类型 传热系数 W/（ K） 外墙 砖墙，白灰粉刷，厚度 370 mm ， 型墙 1.50 外窗 双层窗（ 6mm），金属窗框， 80%玻璃 2.878 屋面 预制细石混凝土板 25mm，表面喷白色水泥浆，通风量 200mm，卷材防水层，保温层、现浇钢筋混凝土板，内粉刷， 0.4

7、8 内门 木门 高 2.0 米 2.90 外窗的有效面积系数为 Ca=0.85 ,遮挡系数为 Cs=0.89 ,遮 阳系数 Ci=0.5 ,日射得热因数最大值 Dj,max=114W/m2 .玻璃门的有效面积系数为 1.0 ,遮挡系数为 Cs=0.89 3.1.2 室外计算参数 (北京 市 ) 北京市空调设计室外空气计算参数 1.位置： 北纬 39 48 ， 东经 119 2 8 ， 海拔 31.2m 2 大气压力： 夏季大气压力 99.86Kpa 冬季大气压力 102.04Kpa 3. 室外空气参数，见 下 表 室外空气参数表 序号 空气参数 数值 空气参数 数值 1 夏季空调室外计算干球温

8、度tw 33.2 夏季空调室外计 算湿球温度 ts 26.4 2 夏季空调室外日平均温度twp 28.6 夏季室外平均风速 1.9m/s 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 5 3.1.3 围护结构外表面的放热系数 (夏季 ) 围护结构的类型 w(W/ K） w(W/ K） 外墙 18.6 14.4 屋顶 18.6 14.4 3.1.4 本建筑的室内设计参数如下表 室内空气设计参数表 室内温度 / 相对湿度 / 新风量/m3/(h 人 ) 夏 冬 夏 冬 中餐厅 26 2 18 2 65 55 50 40 25 西餐厅 26 2 18 2 65 55 50 40 25 大 厅 26 2

9、 16 2 65 50 50 40 18 宴会厅 26 2 16 2 65 50 50 40 25 客房 26 2 20 2 65 50 50 40 50 贵宾房 26 2 16 2 65 50 50 40 30 3.1.5.其它冷负荷相关参数见表（三） 其它冷负荷相关参数表（三） 房间 名称 人员 照明 设备散热 W/m2 劳动强度 群集系数 类型 功率W/m2 大厅 极轻 0.96 明装荧光灯，灯罩无孔 20 无 西餐厅 极轻 0.93 明装 荧光灯，灯罩无孔 17 无 宴会厅 极轻 0.93 明装荧光灯，灯罩无孔 30 无 中餐厅 极轻 0.96 明装荧光灯，灯罩无孔 20 无 客房 极

10、轻 0.93 明装荧光灯，灯罩无孔 20 无 走廊 极轻 0.93 明装荧光灯，灯罩无孔 15 无 注 : 1.弱电机房、数据处理中心，设备按实际发热量估算。 2.室内保持正压，不考虑空气渗透引起的冷负荷。 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 6 3.本设计由于内部房间的温差较小，不考虑内围护结构的传热 。 3.2 空调设计 冷 负荷计算 3.2.1 选择 冷 负荷计算方法 目前在我国暖通空调工程中， 比较常用的是谐波反应法和冷负荷系数法计算空调冷负荷，冷负荷计算法是建立在传递函数法的基础上，是便于在工程上进行手算的一种简化方法。本设计中采用采用目前广为使用的建筑空调负荷实用计算方法

11、空调冷负荷系数法计算空调冷负荷，通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。从而取得计算墙体、屋顶、窗户的传热冷负荷及窗户的日射冷负荷、内部热源引起的冷负荷。 3.2.2 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 Qc( )=AK(tc +td)k k -tR (5-1) 式中： Qc( ) - 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷， W； A - 外墙和屋面的面积， m2； K - 外墙和屋面的传热系数， W/(m2 ) ； 由暖通空调附录 2-2 和附录 2-3 查取； tR - 室内计算温度，； tc - 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，； 由暖通空调附录 2-4 和附录 2-

12、5 查取； td - 地 点修正值，由暖通空调附录 2-6查取； k - 吸收系数修正值；由暖通空调表 2-8 查取 k - 外表面换热系数修正值；由暖通空调表 2-9查取 3.2.3、内墙、地面引起的冷负荷 Qc( )=AiKi(to.m+ t - tR) (5-2) 式中： ki - 内围护结构传热系数， W/(m2 )； ki=2.05 W/(m2 ) Ai - 内围护结构的面积， m2； to.m - 夏季空调室外计算日平均温度，； t - 附加温升。由暖通空调表 2-10 查取 3.2.4、外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 Qc( ) = cw Kw Aw ( tc( ) + td tR

13、) （ 5-3） 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 7 式中 ： Qc( ) -外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷， W； Kw - 外玻璃窗传热系数， W/(m2 )，由暖通 空调附录 2-7 和附录2-8查取； Aw - 窗口面积， m2； tc( ) - 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值， 由暖通空调附录 2-10查得； cw - 玻璃窗传热系数的修正值； 由暖通空调附录 2-9 查得，双层金属窗框 cw=1.2 td - 地点修正值； 3.2.5、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 Qc( ) = C Aw Cs Ci Djmax CLQ (5-4) 式中 ： C - 有效面积系数，由暖

14、通空调附录 2-15 查得； Aw- 窗口面积， m2； Cs- 窗玻璃的遮阳系数，由暖通空调附录 2-13 查得； Ci- 窗内遮阳设施的遮阳系数，由暖通空调附录 2-14 查得； Djmax-日射得热因数，由暖通空调附录 2-12 查得 30 纬度带的日射得热因数； CLQ- 窗玻璃冷负荷系数， 无因次； 3.2.6、照明散热形成的冷负荷 荧光灯 Qc() =1000n1n2NCLQ (5-5) 式中 ： Q -灯具散热形成的冷负荷， W； N-照明灯具所需功率， W； n1-镇流器消耗公率系数，明装荧光灯 n1=1.2； n2-灯罩隔热系数； n2=1.0 CLQ-照明散热冷负荷系数，可

15、有附录 2-22查得； 3.2.7、人体散热形成的冷负荷 3.2.7.1、人体显热散热形成的冷负荷 Qc( ) =qs n CLQ (5-6-1) 式中： qs - 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量； 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 8 n - 室内全部人数； - 群集系数，由暖通空调表 2-12查得； CLQ - 人体显热散热冷负荷系数 ，由暖通空调附录 2-23查得； 3.2.7.2、人体潜热散热引起的冷负荷 Qc( ) = ql n （ 5-6-2） 式中： ql -不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量， W； n， -同式 5-6-1； 3.2.8、食物散热形成的冷负荷

16、 本工程中 西餐厅 菜肴冷负荷以每人 17W 计算，即 17 200=3400W 中餐厅菜肴冷负荷以每人 30W 计算，即 30 240=7200W 3.3 、湿负荷的计算 3.3.1、人体散湿量可按下式计算： mw1=0.278n g 10-6 g/s （ 5 7） 式中： mw1 -人体散湿量 , g/s； ; g - 成年男子的小时散湿量， g/h； n - 室内全部人数； - 群集系数； 3.4、新风负荷计算 夏季空调新风冷负荷 Qc.o=Mo（ iw in） （ 5 8） 式中 : Qc.o-夏季新风冷负荷， KW； Mo-新风量， kg/s； iw-室外空气的焓值， kJ/kg i

17、n-室内空气的焓值， kJ/kg； 3.5 负荷计算 实例 以十层客房 1001 计算为例：（设计参数如前面表格所示） 1).北外墙负荷： 砖墙，白灰粉刷，厚度 370 mm 型墙 K=1.5W/(m2 ) A=36.12 M2 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 tc( ) 31 31.4 31.3 31.2 31.2 31.3 31.4 31.6 31.8 32.1 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 9 td 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 k 1.026 1.026 1.026 1

18、.026 1.026 1.026 1.026 1.026 1.026 1.026 k 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 t c( ) 29.9 30.28 30.19 30.09 30.09 30.19 30.28 30.48 30.67 30.96 tR 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 t 3.9 4.28 4.19 4.09 4.09 4.19 4.28 4.48 4.67 4.96 K 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 A 12.14 12.14 1

19、2.14 12.14 12.14 12.14 12.14 12.14 12.14 12.14 Qc( ) 70.99 78.014 76.26 74.50 74.50 76.26 78.01 81.53 85.04 90.31 2).北外窗瞬时传热冷负荷 ： (规格： 单层窗（ 3mm），金属窗框， 80%玻璃 ) 根据 ai=8.7 W/( K)和 ao=14.4 W/( K)，有附录 2-8 查得 Kw=2.878W/( K) 金属单层 钢窗应乘以 1.0 的修正系数。则 Kw=2.878W/(m2K) 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0

20、0 18:00 19:00 20:00 tc( ) 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32 31.6 30.8 29.9 td 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32 31.6 30.8 29.9 tR 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 t 3.9 4.8 5.5 5.9 6.2 6.2 6 5.6 4.8 3.9 Kw 5.624 5.624 5.624 5.624 5.624 5.624 5.624 5.624 5.624 5.624 Aw 4.06 4.058 4.058

21、 4.058 4.058 4.058 4.058 4.058 4.058 4.058 Qc( ) 89.01 109.55 125.53 134.66 141.5 141.5 136.9 127.8 109.6 89.01 3).北外窗透入日射得热引起的冷负荷： 根据规范查双层钢窗有效面积系数 Ca =0.85 采用内遮阳系数 c,s=0.89 0.5=0.43 查得 北纬 39，南向日射得热因数最大值 Dj,max=599W/m2 福州地区北纬 3948，属于北区，查得南区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值 LQ=0.81 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16

22、:00 17:00 18:00 19:00 20:00 CLQ 0.81 0.83 0.83 0.79 0.71 0.6 0.61 0.68 0.17 0.16 福建工程学院环境与设备工程系毕业设计说明书 10 Dj,max 599 599 599 599 599 599 599 599 599 599 Cc,s 0.445 0.445 0.445 0.445 0.445 0.445 0.445 0.445 0.445 0.445 Aw 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 Qc( ) 744.9 763.3 763.3 726.5

23、 652.9 551.8 561 625.3 156.3 147.2 4) .人员散热引起的冷负荷： 休息室属于极轻劳动。当室温为 26，每人散发的显热和潜热量为 60.5W 和 73.3W。查得群集系数 n2=0.93。查得人体 显热散热冷负荷系数逐时值。 休息室人数为 3 人。 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 CLQ 0.28 0.24 0.2 0.18 0.16 0.62 0.7 0.75 0.79 0.82 qs 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5

24、60.5 60.5 n 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 Qc( ) 47.26 40.51 33.76 30.38 27.01 104.7 118.2 126.6 133.35 138.4 ql 73.3 73.3 73.3 73.3 73.3 73.3 73.3 73.3 73.3 73.3 Qc 204.5 204.5 204.5 204.5 204.5 204.5 204.5 204.5 204.5 204.5 合计 251.77 245.02 238.3 234.9 231.5

25、309.16 322.66 331.1 337.86 342.9 5).照明散热形成的冷负荷： 则房间的照明总功率为 1000W 荧光灯明装，镇流器设在顶棚内， n1=1.2。灯罩的隔热系数 n2=0.8。 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 CLQ 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.37 0.67 0.71 0.74 0.76 n1 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 n2 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 N 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Qc( ) 96 86.4 76.8 67.2 57.6 355.2 643.2 681.6 710.4 729.6 6)西外墙冷负荷： 砖墙，白灰粉刷，厚度 370 mm 型墙 K=1.5 W/(m2 )