1、 1 北京市 某 大酒店 中央空调 设计 摘 要 ： 本次设计的内容是 北京市 某 大酒店中央 空调系统设计，该 酒店 高约10.8 米，是一座综合性建筑物。 大楼总建筑面积为 11746.8 ,其中空调面积为 9272.8 。酒店主楼地面 3层，层高均为 3.6 米。其中一层为酒店的大堂、自助餐厅和包厢 ,二层为客房、包厢和会议室，三层为客房和包厢。 按照一般计算负荷的方法，采用冷负荷系数法计算建筑物的热、湿负荷，考虑到建筑物的结构和使用功能方面，在设计空调 水 系统时，采用风机 盘 管不加和加独立新风系统 二种 。然后，进行风机盘管、新风处理 设备、冷冻机组等的选型和风管和水管的水力计算，
2、确定消声量，系统压损，设计系统保温，防火，排烟和自动控制管理。 毕业设计是教学计划中一个重要的教学环节，是培养 我们 运用所学的基础理论、基本知识和基本技能分析解决实际问题能力的一个重要环节。通过设计综合运用和深化所学专业理论知识，培养独立工作能力，分析解决一般工程实际问题的能力，使 我们 受到工程技术和科学研究的基本训练。 关键词 ： 空调系统；冷负荷；水力计算；独立新风系统；风机盘管 2 Design of Central Air-Conditioning System for Hongyue Hotel Of Beijing Abstract： The content of the de
3、sign is the design of central air-conditioning system for Hongyue Hotel Of Beijing, the height of this building is about 10.8 meters, which is a synthetic building. The total building area is 11746.8 ,and the air-conditioning area is 9272.8 。The building is 3 floors, the height of each floor about 3
4、.6meters. And the first floor is dining- room and hotel hall, the rest floors are dining-room and guest room. First, as the common method, the cooling load and damp load are calculated by CLC method. As consideration the building structure and its usage, the scheme of air-conditioning system of this
5、 building have two, which is fan coil unit with and without additional individual fresh air unit. Then, the fan coil, air-conditioning units of fresh air, water-cooling units is selected. The hydraulic calculation of the air and water system, the measure of sound deadens, liberation suppression, the
6、rmal protection, fire defense, smock evolvement and regulation scheme is done. Finally, the summary of the design are made. The design before graduate which train the basic theory and professional knowledge of us and let us to gain the power to analyze actual problem is a great part of the teaching
7、plan. Though this design we get the basic training of the engineering and scientific research. Keywords: Air-conditioning system; Cooling load; Hydraulic calculation; Additional fresh air system; fan coil 3 第 1 章 空调冷负荷计算 1.1 负荷计算方法及公式 1.1.1 外墙和屋面传热冷负荷计算公式 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷 Q (W)，按下式计算： Q =KF t - (1-
8、1) 式中 F 计算面积，； 计算时刻，点钟； - 温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻， 点钟； t - 作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，。 注：例如对于延迟时间为 5小时的外墙 ,在确定 16点房间的传热冷负荷时 ,应取计算时刻 =16,时间延迟为 =5,作用时刻为 =16-5=11。这是因为计算 16 点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是 5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。 当外墙或屋顶的衰减系数 0.2 时，可用日平均冷负荷 Qpj 代替各计算时刻的冷负荷 Q： Qpj=KF tpj (1-2) 式中 tpj 负荷温差的日平
9、均值，。 1.1.2 外窗的温差传热冷负 荷 通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷 Q按下式计算： Q =KF t (1-3) 式中 t 计算时刻下的负荷温差，； K 传热系数。 1.1.3 外窗太阳辐射冷负荷 透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷 Q ，应根据不同情况分别按下列各式计算： 1. 当外窗无任何遮阳设施时 4 Q =FCsCaJw (1-4) 式中 Jw 计算时刻下太阳总辐射负荷强度 ,W/； 2.当外窗只有内遮阳设施时 Q =FCsCaCnJw (1-5) 式中 Jw 计算时刻下太阳总辐射负荷强度 ,W/； 3.当外窗只有外遮阳板时 Q =F1Jn +FJnn CsCa (1
10、-6) 注：对于北纬 27 度以南地区的南窗， 可不考虑外遮阳板的作用，直接按式 (1-4)计算。 4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时 Q =F1Jn +FJnn CsCnCa (1-7) 式中 Jn 计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度， W/； Jnn 计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度， W/； F1 窗上收太阳直射照射的面积； F 外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积） Ccl、 CclN 冷负荷系数（ CclN 为北向冷负荷系数），按纬度取值； Ca 窗的有效面积系数； Cs 窗玻璃的遮挡系数； Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数； 注：对于北纬 27 度以南地区的南窗， 可不考虑外遮
11、 阳板的作用，直接按式 (1-4)计算。 1.1.4内围护结构的传热冷负荷 1.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式(1-1)计算。 2.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式 (1-1)计算，或按式 (1-2)估算。此时负荷温差 t - 及其平均值 tpj，应按 “零 “朝向的数据采用。 2. 当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算： 5 Q=KF(twp+ tls-tn) (1-8) 式中 Q 稳态冷负荷，下同， W； twp 夏季空气调节室外计算日平均温度，； tn 夏季空气调
12、节室内计算温度，； tls 邻室温升，可根据邻室散热强度采用，。 1.1.5人体冷负荷 人体显热散热形成的计算时刻冷负荷 Q，按下式计算： Q =nq1CclrCr (1-9) 式中 Cr 群体系数； n 计算时刻空调房间内的总人数； q1 一名成年男子小时显热散热量， W； Cclr 人体显热散热冷负荷系数。 1.1.6 灯光冷负荷 照明设备散热形成的计算时刻冷负荷 Q，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算： 1.白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 Q=1000n1NX -T (1-10) 2.镇流器装在空调房间内的荧光灯 Q=1200n1NX -T (1-11) 3.暗装在吊顶玻璃
13、罩内的荧 光灯 Q=1000n0NX -T (1-12) 式中 N 照明设备的安装功率， kW； n0 考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风散热于顶棚内时，取为 0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为 0.6-0.8； n1 同时使用系数，一般为 0.5-0.8； T 开灯时刻，点钟； -T 从开灯时刻算起到计算时刻的时间， h； X -T -T时间照 明散热的冷负荷系数。 6 1.1.7 设备冷负荷 热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷 Q ，按下式计算： Q =qsX -T (1-13) 式中 T 热源投入使用的时刻，点钟； -T 从热源
14、投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，； X -T -T时间设备、器具散热的冷负荷系数； qs 热源的实际散热量， W。 电热、电动设备散热量的计算方法如下： 1.电热设备散热量 qs=1000n1n2n3n4N (1-14) 2.电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量 qs=1000n1aN (1-15) 3.只有电动机在空调房间内的散热量 qs=1000n1a(1- )N (1-16) 4.只有工艺设备在空调房间内的散热量 qs=1000n1a N (1-17) 式 中 N 设备的总安装功率， kW； 电动机的效率； n1 同时使用系数，一般可取 0.5-1.0； n2 利用系数，一般可取
15、0.7-0.9； n3 小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取 0.5 左右； n4 通风保温系数； a 输入功率系数。 1.1.8 渗透空气显热冷负荷 1.渗入空气量的计算 (1) 通过外门开启渗入室内空气量 G1(kg/h)，按下式估算： G1=n1V1pw (1-18) 式中 n1 小时人流量； 7 V1 外门开启一次的渗入空气量， m3/h； pw 夏季空调室外干球温度下的空气密度， kg/m3。 (2) 通过房间门、窗渗入空气量 G2(kg/h)，按下式估算： G2=n2V2pw (1-19) 式中 n2 每小时换气次数； V2 房间容积， m3。 2.渗透空气的显冷负荷 Q(
16、W)，按下式计算： Q=0.28G(tw-tn) (1-20) 式中 G 单位时间渗入室内的总空气量， kg/h； tw 夏季空调室外干球温度，； tn 室内计算温度，。 1.1.9 食物的显热散热冷负荷 进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人 8.7W 考虑。 1.1.10 伴随散湿过程的潜热冷负荷 1. 人体散湿和潜热冷负荷 (1)人体散湿量按下式计算 D=0.001 ng (1-21) 式中 D 散湿量， kg/h； g 一名成年男子的小时散湿量， g/h。 (2)人体散湿形成的潜热冷负荷 Q(W)，按下式计算： Q= nq2 (1-22
17、) 式中 q2 一名成年男子小时潜热散热量， W； 群体系数。 2. 渗入空气散湿量及潜热冷负荷 (1)渗透空气带入室内的湿量 (kg/h)，按下式计算： D=0.001G(dw-dn) (1-23) (2)渗入空气形成的潜热冷负荷 (W)，按下式计算： 8 Q=0.28G(iw-in) (1-24) 式中 dw 室外空气的含湿量， g/kg； dn 室内空气的含湿量， g/kg； iw 室外空气的焓， kJ/kg； in 室内空气的焓， KJ/KG。 3. 食物散湿量及潜热冷负荷 (1)餐厅的食物散湿量 (kg/h)，按下式计算： D=0.0115n (1-25) 式中 n 就餐总人数 。
18、(2)食物散湿量形成的潜热冷负荷 (W)，按下式计算： Q=8.7n (1-26) 4. 水面蒸发散湿量及潜热冷负荷 (1)敞开水面的蒸发散湿量 (kg/h)，按下式计算： D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1 (1-27) 式中 A 蒸发表面积，； a 不同水温下的扩散系数； v 蒸发表面的空气流速； Pqb 相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力； Pq 室内空气的水蒸气分压 力； B 标准大气压， 101325Pa； B1 当地大气压（ Pa）。 1.2 各层房间冷负荷计算汇总 表 1.1 二层 房间逐时负荷数据 2001-2009 房东外墙冷负荷（单位： W） 时
19、间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 tw1 35.0 35.0 35.2 35.6 36.1 36.6 37.1 37.5 37.9 38.2 38.4 38.5 td 0 k 1.04 k 0.94 tw1 34.22 34.22 34.41 34.8 35.29 35.78 36.27 36.66 37.05 37.34 37.54 37.64 9 tnx 26 t 8.22 8.22 8.41 8.8 9.29 9.78 10.27 10.66 11.05 11.34 11.5
20、4 11.64 k 1.5 F 4*3.6-1.8*1.8=11.16 CL 137.5 137.5 140.8 147.4 155.5 163.7 171.9 178.5 185 189.9 193.2 194.8 2001-2009 房东外窗瞬时传热冷负荷（单位： W） 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 tw1 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 td 0 tw1+ td 29.9 30.8 31
21、.5 31.9 32.2 32.2 32 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 tnx 26 t 3.9 4.8 5.5 5.9 6.2 6.2 6 5.6 4.8 3.9 3.1 2.4 CW*KW 1.2*2.93=3.516 FW 1.8*1.8=3.24 CL 44.43 54.68 62.66 67.21 70.63 70.63 68.35 63.79 54.68 44.43 35.31 27.34 2001-2009 房东外窗日射得热引起的冷负荷（单位： W） 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:0
22、0 20:00 21:00 22:00 CLQ 0.38 0.24 0.24 0.23 0.21 0.18 0.15 0.11 0.08 0.07 0.07 0.06 Dj,max 599 CCS 0.43 F 3.24*0.75=2.43 CL 237.84 150.21 150.21 143.96 131.43 112.66 93.88 68.85 50.07 43.81 43.81 37.55 2001-2009 房人体散热形成的冷负荷（单位： W） 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00
23、22:00 CLQ 0.28 0.24 0.2 0.18 0.16 0.62 0.7 0.75 0.79 0.82 0.85 0.87 qs 60.5 n 2 0.93 CLs 31.51 27.01 22.51 20.26 18 69.77 78.77 84.4 88.9 92.27 95.65 97.9 q1 73.3 CL1 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 136.3 合计 167.9 163.4 158.8 156.6 154.3 206.1 215.1 220.7 225.2 228.
24、6 232 234.2 10 2001-2009 房照明散热形成的冷负荷（单位： W） 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 CLQ 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.37 0.67 0.71 0.76 0.79 0.81 0.83 n1 1.2 n2 1 N 200 CL 24 21.6 19.2 16.8 14.4 88.8 160.8 170.4 182.4 189.6 194.4 199.2 2001-2009 房各分项逐时冷负荷汇总表（单位： W） 时间
25、11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 东外墙负荷 137.5 137.5 140.8 147.4 155.5 163.7 171.9 178.5 185 189.9 193.2 194.8 东窗传热负荷 44.43 54.68 62.66 67.21 70.63 70.63 68.35 63.79 54.68 44.43 35.31 27.34 东窗日射负荷 237.8 150.2 150.2 143.9 131.4 112.7 93.88 68.85 50.07 43.81 43.81
26、37.55 人体负荷 167.9 163.4 158.8 156.6 154.3 206.1 215.1 220.7 225.2 228.6 232 234.2 照明负荷 24 21.6 19.2 16.8 14.4 88.8 160.8 170.4 182.4 189.6 194.4 199.2 总计 587.7 505.8 512.5 515.2 511.8 553.1 549.2 531.8 514.9 506.7 504.3 493.9 客房最大冷负荷出现在 11： 00，其值为 587.67W 2010 房东外墙冷负荷（单位： W） 时间 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 tw1 35.0 35.0 35.2 35.6 36.1 36.6 37.1 37.5 37.9 38.2 38.4 38.5
