1、西安市新悦大酒店空调工程设计一、 原始资料（1） 建筑概况该 建 筑 物 位 于 西 安 市 ， 主 要 功 能 为 大 酒 店 ， 有 商 铺 、 餐 厅 、 标 准 间 、 会 议 室 及 办 公 室 等功 能 间 。 该 建 筑 物 位 于 北 纬 34度 18分 ， 东 经 108度 56分 。（ 2） 气 象 参 数室 外 计 算 参 数 年平均温度：13.3；夏季室外计算温度：35.2；夏季空调室外计算湿球温度：26.0；冬季室外计算温度：-8；室外风速：冬季平均，1.8m/s;夏季平均，2.2m/s;全年主导风向：东北风，频率：14%；最大冻土深度：45cm。室内计算参数 室内温
2、度/ 相对湿度/ 夏 冬 夏 冬新风量/m3/(h人)商铺 26 18 6555 5040 20办公室 26 18 6555 5040 30餐厅 24 18 6555 5040 30雅间 24 18 6555 5040 30标准间 26 18 6550 5040 30会议室 26 18 6550 5040 30（3） 土建资料外墙与屋顶的选择1、防结露 外墙与屋顶的选择按 下 式 确 定 的 最 小 传 热 热 阻 Ro min （ mC/W）（1-1）nwno RttR)(min式中围护结构的最小传热阻（m 2 oc/w）;inotn -冬季室内计算温度()；tw -冬季围护结构室外计算温度
3、 ()；n-围护结构温差修正系数（本设计取 1.0） ；Rn-内表面换热热阻， （取 0.11 m2 oc/m)；t-室内空气与围护结构内表面之间的允许温度，外墙取 7.0 C，屋顶取 5.5 C。2、建筑节能传热系数 屋面 0.55 W/(m 2K)外墙 0.60 W/(m 2K)内墙、屋顶与窗的选择表 1-1围 护 结 构 的 地 点 修 正 值 d城 市 S W N E 水 平西 安 0.5 0.9 1.8 0.9 0.4玻 璃 窗 的 地 点 修 正 值 d（ C） 为 2C。照明与人员密度的确定人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的。 照明由建筑电气专业提供，照
4、明设备为明装荧光灯，镇流器设置空调房间内，利用自然通风散热于顶棚内。各类型房间标准如下所示表 1-2 人员与照明房间类型 照明（W/m 2） 人员密度（人/m 2）商铺 20-40 0.2-0.7办公室 20-55 0.14餐厅 50 0.5-1.2雅间 50 0.5-1.2会议室 20-55 0.2-0.5标准间 20 2 人二、 空调负荷计算2.1 夏季冷负荷 冷 负 荷 计 算 是 空 调 设 计 及 合 理 选 用 空 调 设 备 的 主 要 依 据 。 从 性 质 上 来 看 ， 空 调 冷 负 荷 可分 为 围 护 结 构 冷 负 荷 和 室 内 冷 负 荷 。 本 设 计 中 利
5、 用 冷 负 荷 系 数 法 计 算 空 调 冷 负 荷 。三 、 空 调 系 统 方 案 的 确 定 和 风 量 的 计 算3.1 空调系统方案的确定本设计是为大酒店的空调设计，该类建筑功能复杂，管理要求高，使用上既有公建设施（如大厅、餐厅、娱乐设施等），又有客房及一些管理用办公室。另外，人员流动性较大，各种人员对使用上的要求也不尽一致。系统的选定应注意档次和安全的要求，空调系统冷、热介质的到达位置来分有：全空气系统、气-水系统和直接蒸发系统，全空气系统，冷、热介质不进入被空调房间而只进入空调机房，被空气调节房间的冷、热量全部由经过处理的冷、热空气负担，被空气调节房间内只有风道存在。此系统的
6、优点是通风换气次数大，人体的舒适性较好。同时，由于只有风道，其检修的工作量极小，也便于施工过程中的修改变动（如房间分隔发生变化） 。其缺点是风道占用空间较大，输送空气的能耗相对较高。气-水系统，空气与作为冷、热介质的水同时送进被空气调节房间，空气解决房间的通风换气或提供满足房间最小卫生要求的新风量，水则通过房间内部的小型空气处理设备而承担房间的冷、热负荷。此系统的优缺点与全空气系统相反。由于水的比热较大，输送同样冷、热量至同一地点所需的水管尺寸比风道尺寸小得多，因此占用建筑空间相对较小，也有利于房间内各小型空调设备的独立控制。从能耗来看，输送同样冷、热量的距离相同时，采用水的能耗大约只有采用空
7、气时的 1/3。此系统也有一些明显的缺点，由于空气风量通常按最小新风量设计，因此人体对新鲜空气的要求随系统的安装完成后就无法再做最大的调整，因而舒适性受到限制；水管进入房间后，由于施工等方面的原因，容易造成漏水及夏天冷水管滴凝结水的问题，导致检修工作量加大；由于水管、风管交叉进入房间，因此该系统实际占用的建筑空间在某些场合并不一定显出比全空气系统具有的明显优点。此系统的典型例子是目前许多建筑采用的风机盘管加新风系统。直接蒸发式系统，在中央空调系统中，通常是用水为冷、热介质，即用冷水机组先把水制冷（或用热交换器等换热设备先把水加热）后，送至空气处理设备中与空气进行热交换，在此过程中，很显然存在二
8、次交换所带来的热损失，系统运行效率现对会低一些。而直接蒸发系统则利用冷媒直接与空气进行一次交换，其热效率显然高于前者，这将使得输送同样冷（热）量至同一地点时能耗更少一些。当然由于直接蒸发系统在技术上的原因，其作用范围比中央空调系统小得多，因而在局部小范围的使用相对要多一些。综上所述，本设计中一层商铺、二三层大办公室和四层的大餐厅采用低速全空气系统，设备简单，初投资较省，维修方便；考虑到各功能间的运行时间不同，使用功能不同，每层划分一个系统，各自独立操作。对于餐厅由于人员密度比较大，且菜肴的气味与湿负荷比较大，设置机械排风，改善室内的空气品质。其余的小空间房间才用风机盘加新风系统，这种方式布置灵
9、活，各房间可独立调节室温，房间没人的时候可方便地关掉房间末端（关风机） ，不影响其他房间，从而比其它系统较节省运转费用，此外房间之间空气互不串通，冷量可由使用者进行一定调节。独立新风系统既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可得到改善。新风采用分层设置水平式新风系统，处理到室内空气焓值，不承担室内负荷，新风通过新风管道直接送入各空调房间。风机盘管采用二管制，各办公室不单独设排风系统，通过窗户缝隙渗透排风，厕所设排风扇进行排风。风机盘管机组在使用过程中应该注意的几个问题：1）定期清洗滤尘网，以保持空气流动畅通；2）定期清扫换热器上的积灰，以保证它具
10、有良好的传热性能；3）风机盘管制冷时，冷水进口温度一般采用7-10，不能低于5，以防止管道及空调器表面结露；4）当噪声级很高时，可以在机组出口和房间送风口之间的风道内做消声处理3.2 空调水系统的确定3.2.1 冷冻水系统的确定空调水系统包括冷水系统和冷却水系统两个部分，它们有不同类型可供选择。冷冻水系统可以分为开式与闭式，同程式与异程式，双管制、三管制与四管制，单式泵与复式泵，定流量与变流量。以下将介绍各种类型的特点：（1）开式与闭式；开式水系统与蓄热水槽连接比较简单，但水中含氧量高，管路和设备易腐蚀，且为了克服系统静水压头，水泵耗电量大，仅适用于利用蓄热槽的低层水系统。闭式冷水系统的管道与
11、设备不易腐蚀，循环水不易污染。不需要提升高度的静水压力，循环水泵的压力低，从而水泵的功率小，仅需克服循环阻力。只须做好循环水泵的定压和及时向系统内补水。水泵耗电较小。（2）同程式与异程式；同程式水系统除了供回水管路外，还有一根同程管，由于各并联环路的总长度基本相等，水量分配，调度方便，便于水力平衡。需设回程管，管道长度增加，初投资稍高。异程式水系统供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等，管路系统简单，初投资省，水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦。（3）双管制、三管制与四管制；双管制供热、供冷合用同一管路系统，管路系统简单，初投资省，无法同时满足供热、供冷的要求。三管制分别设置供冷
12、、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单。四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统，能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多。（4）单式泵与复式泵单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵，系统简单，初投资省，不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况。复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵，可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低，系统复杂，初投资高。（5）定流量与变流量
13、定流量水系统中的循环水量保持定值，负荷变化时，可通过改变风量或者改变供回水温度进行调节，系统简单，调节方便，不需要复杂的自控设备，缺点是水流量不变，输送始终为设计最大值。变流量水系统中供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量来调节。输送能耗随负荷减少而降低，水泵容量和电耗少，系统需配备一定自控设备。根据以上各系统的特征及优缺点，结合本楼情况，本设计空调水系统选择闭式、竖直同程、水平异程式、双管制、单级泵系统，这样布置的优点是过渡季节只供给新风，不使用风机盘管的时候便于系统的调节，节约能源，本设计可以采用双管制供应冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，
14、可以采用闭式系统，不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，水泵耗电较小。由于设计属于多层建筑，因此可以采用水平异程，竖直同程式水系统，此系统的立管除了供回水管路外，还有一根同程管，由于各并联环路的管路总长度基本相同，各用户盘管的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀，且此系统属于垂直同程系统。3.2.2 冷 却 水 系 统 的 确 定冷水机组的冷凝器散热，需要依靠冷却水进行冷却。空调的冷却水系统有直流式冷却水系统、混合式冷却水系统和循环式冷却水系统，冷却水量非常大，考虑到节约能量和水资源，且降低运行费用，循环式冷却水系统是非常经
15、济合理的，在目前的实际工程中得到了广泛的应用，尤其是机械通风冷却塔循环系统。本设计才用循环式冷却水系统，其系统形式为共用供、回水管的冷却水循环系统，冷却塔和冷水机组设置相同的台数，共用供、回水干管，冷却塔设在建筑物的屋顶上，空调冷冻机组设在建筑物的地下室，水从冷却塔的集水槽出来后，直接进入冷水机组而不设水箱。由于空调冷却水系统只在夏季使用，这种系统非常合理，运行管理方便可以减小循环水泵的扬程，节省运行费用。3.3 空气处理过程3.3.1 全空气系统以 102 房间 2 为例进行计算夏季 已知：室内设计参数 tn=26,相对湿度为 60%；冷负荷 Q=11077 W，湿负荷 W=1.410 g/
16、s；室外设计参数 tw = 35.2,t sw=26。C WN 90% S 计算热湿比 =Q/W=11077/1.410=7856 kj/kg 确定送风状态点在 h-d 图上根据室内 26及相对湿度 60确定 N 点，过 N 点作 线与 90相对湿度线相交与送风状态点 S。则：h N =58kj/kg； hS =45 kj/kg； tS=17； hw=80.5 kj/kg 计算风量送风量：G= Q/( h n -hs)=11.077/（58-45）=0.852kg/s 新风量：根据新风量的确定原则，求出最小新风量；a 保证空气品质要求 Gx=3020=600 m3/h（0.202 kg/s）b
17、 保证房间正压（用换气次数法计算）G x=373.52=747 m3/h（0.251 kg/s）c 补充排风量（取小于新风量即可） 。Gx/G=0.251/0.852=29.5%10%取新风量 G x=0.251 kg/s 确定新、回风混合状态点由 GX / G=（h C- hN）/( hw h N)得 hC =64.6 kj/kg； tC =28.5 求系统耗冷量总耗冷量 QS=G (hc-hs)=0.852(64.6-45)=16.70 kW新风冷负荷 QX=GX(hw-hn)=0.251(90-58)=8.032 kW冬 季 已 知 ： 室内设计参数 tn=18,相对湿度为 45%；热负
18、荷 Q=2826 W，湿负荷W=1.410 g/s；室外设计参数 tw = -8,相对湿度为 66%。C 1 O N100%CW 计算热湿比=Q/W=-2826/1.41=-2004 kj/kg在 h-d 图上通过室内点 N 作出 线 确定送风状态点设冬夏季送风量相同，求出冬季送风焓差：h=Q/G=2.826/0.852=3.32 kj/kg由此在 线上找出送风点 O 点。hw=-4.5 kj/kg; hN=33 kj/kg; hO=36.32 kj/kg; tO=26 确定混合点 C 点由 GX / G=（h C- hN）/( hw hN)得 hC =21.9 kj/kg；t C =10.5
19、过 C 点作等焓湿线与 tO 等温线交于 C 1 点 ， 得 hC1=35 kj/kg。 求加热量Q= G (hc1-hc)=0.852(35-10.5)=20.87 kW各房间送风量与冷量计算见附录四3.3.2 风机盘管加新风系统本系统采用的连接方式为新风与风机盘管各自独立送入房间，这种方式的好处是新风与风机盘管的运行互不干扰，即使风机盘管停止运行，新风量仍然保持不变。在实际工程设计中，这种方式对施工也较为简单，风管的连接方便；不利之处是室内至少有两个送风口，对室内的吊顶装修产生一些影响。O2 d 回 风 口 风 机 盘 管 WSW1 O1 Nd风 机 盘 管 送 风 N NS空 调 房 间
20、 L1 新 风 送 风 L2 100%dWd图 新风与风机盘管送风各自独立送入房间连接方式 夏季新风送风点 L1为 in线与新风空调机的机器露点的交点，风机盘管送风点为室内夏季热湿比线 d 与风机盘管机器露点的交点。 冬季新风先预热至 W1点（t n线上）后，喷蒸汽加湿至送风点 O1。风机盘管加热回风至O2点，沿着几乎与室内热湿比线 d 的平行线送入室内。显然，如果仅有风机盘管送风，室内相对湿度将不断加大，但因有送风点含湿量（do 1）小于室内含湿量（do 2）的新风的不断送入，两者的综合作用使得室内湿度得以保证。下面以 801 房间为例计算风机盘管系统夏季 已知 室内设计参数 tn=26,相
21、对湿度为 60%；冷负荷 Q=957 W，湿负荷 W=0.072 g/s；室外设计参数 tw = 35.2,t sw=26。 计算热湿比=Q/W=957/0.072=16443kj/kg在 h-d 图上根据室内 26及相对湿度 60确定 N 点，过 N 点作 线与 90相对湿度线相交与风机盘管送风状态点 L2；则：h N =58kj/kg； hl2 =44 kj/kg； tl2=17； hw=80.5 kj/kg 确定风量FP 风量 G F=Q/（h N- hl2）=0.957/（58-44 ）=0.068 kg/s新风量：根据新风量的确定原则，求出最小新风量；a 保证空气品质要求 Gx=30
22、2=60 m3/h（0.0 202 kg/s）b 保证房间正压（用换气次数法计算）G x=80.351.5=120.5 m3/h（0.0405 kg/s）c 补充排风量（取小于新风量即可） 。Gx/G=0.0405/（0.068+0.0405）=37.2%10%取新风量 G x=0.0405 kg/s总风量 G=G F+ Gx=0.068+0.0405=0.1085kg/s 冷量的确定风盘冷量 Q F=GF（h N- hl2）=0.957 kw新风冷量 QX=GX（ hw- hN）=0.0405（80.5-58）=0.911 kw冬季 已 知 ： 室内设计参数 tn=18,相对湿度为 45%；
23、热负荷 Q=898.1 W，湿负荷W=0.072g/s；室外设计参数 tw = -8,相对湿度为 66%。 计算热湿比=Q/W=-898.1/0.072=-12473 kj/kghwd=-4.5 kj/kg; hNd=33kj/kg; dNd=5.8g/kg 干空气； hw1=21.5kj/kg 确定 O1点由 dO1= dNd-W/ Gx 得 dO1=5.8-0.072/0.046=4.23 g/kg 干空气可确定 O1点。 确定 N 点根据新回风比例，利用作图法可确定 N 点。G x/ GF =0.0405/0.068=0.46hN=36kj/kg 确定送风点 O2点过 N 点做 线与过
24、Nd 点的等湿线相交点即位 O2点。 hO2=42kj/kg 计算耗热量QF=GF(hO2- hNd)=0.1007(42-33)=0.91 kw各房间风量与冷量计算见附录五附 录 一各 房 间 冷 负 荷 汇 总 表时间 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00101室负荷1732.72 1929.69 2179.24 2382.91 2560.92 2533.91 2322.87 2132.00 1984.41 1562.46 1458.66 整楼总负荷 339740冷负荷指标 46.6附录二各房间热
25、负荷汇总表附录四全空气系统各房间计算参数表冷负荷 湿负荷送风点焓值混合点焓值室内焓值室外焓值总送风量新风量 新风量新风比耗冷量房间 号kw kg/s kj/kg kj/kg kj/kg kj/kg kg/s kg/s m3/h kw101 2.561 0.00024 47.7 63.2 58.0 80.5 0.249 0.055 162.24 0.219 3.85 102 11.077 0.00141 45.0 64.6 58.0 80.5 0.852 0.251 746.9 0.295 16.70 103 10.834 0.00141 44.3 65.3 58.0 80.5 0.791 0.
26、251 746.9 0.317 16.61 104 10.520 0.00117 46.3 63.0 58.0 80.5 0.899 0.188 560.2 0.209 15.02 附录五风机盘管加新风系统各房间计算参数表冷负荷湿负荷热湿比送风点焓值室内焓值室外焓值风盘风量新风量 新风量风盘冷量新风冷量房间 号kw g/s kj/kg kj/kg kj/kg kg/s kg/s m3/h kw kw801 0.957 0.058 16443 49.4 58 80.5 0.111 0.041 120.525 0.957 0.9115 802 0.899 0.058 15447 49.2 58 80.5 0.102 0.046 135.6 0.899 1.0255 803 0.899 0.058 15447 49.2 58 80.5 0.102 0.046 135.6 0.899 1.0255
