1、摘 要本设计为长沙海天国际酒店中央空调系统设计，设计内容主要为冷热源系统设计、空调系统设计以及通风设计。设计中首先对建筑负荷进行了估算，然后根据该建筑的地理位置，城市能源供应情况等，通过经济性和技术性比较选择了单冷机组（两台螺杆式机组）和锅炉作为冷热源。根据各房间的位置和功能特点，进行了空调系统分区并确定了相应的方案。餐厅、大厅、商业、多功能会议室等大空间采用了全空气系统（一次回风） ，室内空气品质较好，并且在过渡季节可以实现全新风运行，节约了能源。对于办公室、客房、会议室等一些使用较为灵活的小房间，采用风机盘管和独立新风的半集中式系统，可以满足不同人员的使用要求，也可实现较为灵活的控制。通过
2、气流组织计算，确定了各房间的送风方式（主要为散流器顶送） 。其中，餐厅为双层百叶风口侧送与散流器顶送相结合。通过使用 STAR-CCM+软件对多功能会议厅进行 CFD 模拟，确定了合理的送风方式，即采用球形喷口（角度可调）侧送，从而为房间创造一个舒适的环境。本文也对空调系统的消声减振及保温做了一定的讨论。关于地下车库，采用机械排风的方式，排风系统与排烟系统共用，车库及机房各系统均选择一台变速风机，平时排风采用低速运行，火灾排烟时，通过自动控制将其调为高速。最后，本文在设计的过程中充分考虑到了节能的要求，与建筑自动控制系统相互辅助，优化了空调系统的运行。关键词：中央空调系统 通风 自动控制 CF
3、D 模拟西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 I 页AbstractThis project work is the design of central air-conditioning system of the Haitian International Hotel in Changsha,whose main contents in excogitation are the designs of heat and cold source system,air-conditioning system,and ventilation.First,we chose the single coo
4、ler unitand and boiler water,according to the information of geography and city energy supply,as the heat and cold source through the comparison of economy and technology when we have finished estimating the building load.On the basis of the position and function features of each room,we has carried
5、 on the air conditioning system to distinguish and determine the corresponding solutions.Large space,such as dining room,hall,and multi-functional conference room,was applied with the full air system (one return),which contributes to better air quality indoors,and can realize the running of full fre
6、sh air in transition season in the aim of energy saving.For those small rooms with more flexible uses just like office,guest rooms,and meeting rooms,the adoption in semi-central system of fan coil and DOAS can satisfy the different use requirements,and can also achieve flexible control.Then,the air
7、supply patterns of each rooms was determined after the calculations of flow organization (mainly for delivering to top by the air diffuser ).Among them,the restaurant was devised to send air through the sides of double shutter tuyere combined with the top of diffuser.With the use of STAR-CCM+ softwa
8、re,the CFD simulation was carried out on the multi-function conference hall,and reasonable air distribution mode was chosen,which uses the Angle-adjustable circular nozzles to send air from the sides,so as to create a comfortable environment for the room.Besides,this article holds a discussion in si
9、lencing shock absorption and heat preservation of air conditioning system.As for the underground garage,the way of mechanical ventilation has been adopted,in which the ventilation system was companied with the smoke exhaust system,and each system of garages and machine rooms was equipped with a vari
10、able speed fan set at a lower speed on usual,that could be also adjusted for high-speed through automatic control during the fire smoke discharge.Finally,the paper fully took the requirements of energy saving into consideration in the design process,and optimized the operation of the air conditionin
11、g system with the assistance of building automatic control system.Keyword: central air-conditioning system ventilation automatic control CFD simulation.西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 II 页目 录摘 要 .IV第一部分 通风及空调系统设计 .1第 1 章 建筑概况 .21.1 建筑基本概况 .21.1.1 工程概况 .21.1.2 围护结构性能参数 .21.2 设计范围及设计规范 .31.2.1 设计范围 .31.2.2 设计规范 .3
12、1.3 设计参数 .41.3.1 室外设计参数 .41.3.2 室内设计参数 .4第 2 章 负荷估算 .62.1 负荷估算说明 .62.2 冷热负荷估算指标 .62.3 冷热负荷估算取值 .7第 3 章 负荷精算 .113.1 计算依据 .113.1.1 冷负荷计算依据 .113.1.2 热负荷计算依据 .163.1.3 补充说明 .183.2 负荷精算 .183.2.1 冷负荷计算举例 .183.2.2 冬季热负荷计算举例 .233.3 负荷统计 .23第 4 章 冷热源的选择 .254.1 热源的选择 .25西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 III 页4.1.1 常用锅炉及比较 .2
13、54.1.2 风冷热泵机组 .264.2 冷源的选择 .264.2.1 吸收式冷（热）水机组 .264.2.2 蒸汽压缩式冷水机组 .264.3 冷热源方案的确定 .27第 5 章 空调系统方案 .295.1 确定空调系统的原则 .295.2 空调系统的分类 .295.3 各空调系统的应用 .325.4 本酒店空调系统的确定 .33第 6 章 风系统的设计 .406.1 气流组织形式 .406.1.1 常见气流分布方式 .406.1.2 送风方式的选择 .406.2 风量计算与设备选型 .416.2.1 全空气系统一次回风形式 风系统设计 .416.2.2 风机盘管+新风系统 风系统设计 .4
14、56.3 气流组织计算 .486.3.1 双层百叶风口气流组织计算 .486.3.2 散流器气流组织计算 .506.3.3 餐厅气流组织计算 .526.3.4 多功能视频会议室气流组织 .536.3.5 回风口的设计计算 .53第 7 章 空调水系统的设计 .557.1 冷冻水系统设计 .557.1.1 水系统方案 .557.1.2 水系统分区及立管位置的确定 .557.1.3 冷冻水系统的水力计算 .56西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IV 页7.2 冷却水系统设计 .567.2.1 冷却水系统的管道计算 .567.3 冷凝水管的设计 .56第 8 章 主要设备选型 .578.1 冷却
15、塔的选型 .578.2 冷却水泵选型 .588.3 冷冻水泵选型 .598.4 分水器与集水器选型 .618.5 膨胀水箱选型 .618.6 水泵变频器选型 .62第 9 章 通风设计 .629.1 地下室汽车库通风及防排烟设计 .629.1.1 通风方案的确定 .629.1.2 通风量的确定 .639.1.3 风机及变频器的选型 .659.2 卫生间通风设计 .66第 10 章 消声隔振保温设计 .6710.1 管道保温设计 .6710.1 .1 保温目的 .6710.2 消声与减震设计 .68第二部分 自动控制与节能设计 .69第 11 章 控制策略 .7011.1 冷热水机组的控制 .7
16、011.1.1 冷水机组的控制 .7011.1.2 热水机组的控制 .7011.2 水泵的变频控制 .7011.2.1 水泵和风机变频调节节能依据 .7111.2.2 冷冻水泵变频控制 .7211.2.3 冷却水泵变频控制 .73西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 V 页11.3 定风量空调系统的控制 .7411.4 风机盘管加独立新风的控制 .7411.4.1 新风处理机（PAU）的控制 .7511.4.2 风机盘管机组（FCU）的控制 .76第三部分 典型房间的特色设计 .79第 12 多功能视频会议室气流组织 CFD 模拟研究 .7912.1 多功能视频会议室空调系统设计 .7912.
17、1.1 房间基本信息 .7912.1.2 夏季空调设计参数 .7912.1.3 设计计算 .7912.1.4 空调系统设计 .7912.2 多功能视频会议室气流组织 CFD 数值模拟 .8012.2.1 几何模型的建立和网格的生成 .8012.2.2 边界条件的确定 .8112.2.3 计算物理模型的选择及相关设置 .8212.3 数值模拟结果和分析 .8212.3.1 球形喷口位于 3.7m 处、风速为 7.46m/s 的气流组织模拟 .8212.3.2 球形喷口位于 6.4m 处、风速为 6.23m/s 的气流组织模拟 .8412.4 模拟结论 .86结 语 .87致 谢 .88参考文献
18、.89附录 .90附录 1 各房间的风机盘管系统空气处理过程汇总表： .90附录 2 各房间风机盘管（卧式下回风）选型汇总表： .94附录 3 风机盘管性能参数表 .95附录 4 风机盘管外形尺寸表 .96附录 5 各层新风机组选型汇总表： .97附录 6 各层散流器的数量、规格汇总表： .98西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VI 页附录 7 一楼全空气系统风管水力计算表： .101附录 8 二楼餐厅风管水力计算表 .103附录 9 多功能厅风管水力计算表 .104附录 10 一层水管水力计算表 .106附录 11 二层水管水力计算表 .108附录 12 标准层水管水力计算表 .111附
19、录 13 十七层水管水力计算表 .114附录 14 西侧供回水立管水力计算表 .118附录 15 地下车库排风（烟）水力计算表 .119附录 16 冷热源机房通风管道水力计算表 .120西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 1 页第一部分 通风及空调系统设计一个完整的空调系统设计包括计算、方案设计以及设备选型等各方面的内容，以下十个章节完整的呈现了整个空调系统的设计过程。通过“软件+典型房间手算验证”的方法，对整个建筑进行了负荷计算，从而使冷热源的选型更为合理。由于酒店建筑内部结构与人员活动都较为复杂，在进行空调系统的设计时，充分考虑了不同房间、房间与楼层以及整个建筑之间的关系，通过分析对比，
20、对整个空调区域进行了合理的分区并完善了相应的方案，最后确定了一个经济又合理的通风及空调系统。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 2 页第 1 章 建筑概况 1.1 建筑基本概况 1.1.1 工程概况根据现有资料，本建筑是一个集餐饮、会议、商务商贸、客房等一体的国际性大酒店，位于湖南省长沙地区。该酒店地上十八层，地下一层，中间部分为庭院，从一层贯穿至屋顶。地上部分高度为 70.7m，地下室层高为 5m。地下一层为车库及设备用房，地上一层为办公区（办公室、经理室） 、大厅、商场（商业及商务中心） 、保安休息室、医务室等。地上二层主要为会议室（大小会议室） 、餐厅及商务包间，其中餐厅有部分贯穿至三
21、楼，形成一个小型的中庭。地上三层至十八层主体为客房（普通客房，高级套房）和会议室（大型会议室、大型视频会议室、多功能视频会议室） ，其中多功能视频会议室位于十七层，并贯穿至十八层。总建筑面积为36689m2,其中地上面积为 34821m2,空调面积 13607.6m2。1.1.2 围护结构性能参数长沙市属夏热冬冷地区，根据公共建筑节能设计标准 ，其确定维护结构参数依据如下表 1-1 所示。表 1-1 夏热冬冷地区维护结构传热系数和遮阳系数限值维护结构部位 传热系数 K(W/m2K)屋顶 0.70外墙（包括非透明幕墙） 1.0底面接触室外空气的架空或外挑楼板 1.0外窗（包括透明幕墙） 传热系数
22、K(W/m2K)遮阳系数 SC(东、南、西向/北向)窗墙面积比 0.2 4.7 0.2 窗墙面积比 0.3 3.5 0.55/0.3 窗墙面积比 0.4 3.0 0.50/0.600.4 窗墙面积比 0.5 2.8 0.45/0.55单一朝向外窗（包括透明幕墙） 0.5 窗墙面积比 0.7 2.5 0.40/0.50屋顶透明部分 3.0 4.0维护结构部位 热阻 R (m2K)/w西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 3 页续表 1-1 夏热冬冷地区维护结构传热系数和遮阳系数限值地面 1.2地下室外墙(与土壤接触的墙) 1.2注：有外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时
23、，遮阳系数=玻璃的遮阳系数本酒店建筑的体形系数为 0.143，维护结构的热工参数如表 1-2 所示。表 1-2 维护结构热工参数传热系数 K(W/m2K)维护结构部位 维护结构名称夏季 冬季传热衰减系数 外墙 砖墙 36-240 0.89 0.9 0.15外墙（不透明幕墙） 玻璃棉板 60 0.79 0.8 0.84外窗 双层透明中空玻璃 3.21 3.21 0.99外窗（玻璃幕墙） 玻璃幕墙 6 钢+9A+6 钢 3.01 3.11 0.99门 木框双层玻璃门 2.5 2.57 1屋面 上人屋面 2-挤塑聚苯板 0.59 0.59 0.19内墙 加气混凝土板 1.2 1.2 0.86楼板 钢筋混凝土加气板 1.52 1.55 0.441.2 设计范围及设计规范1.2.1 设计范围本工程设计内容包括酒店空调系统冷热源设计；地上一层主要为办公室、商场，可采用集中式空调设计。地上二层主要为会议室及餐厅，分别采用半集中式和集中式进行空调设计。三至十八层主要为客房，采用半集中式空调设计（风机盘管加独立新风） ，其中十八层的多功能视频会议室采用集中式空调设计。1.2.2 设计规范本工程在设计中参照的设计规范、标准、技术规程以及技术措施均为现行有效版本，是结合现行地方标准、国家标准和有关国际标准，参照标准较高的规范进行设计。具体如下： A.暖通空调制图标准GB/T 50114-2001；
