酒店中央空调系统毕业设计说明书.doc

目 录摘 要1Abstract2第1章 工程概述3第2章 设计依据52.1 设计任务书52.2 建筑平面图和剖面图52.3 国家主要规范和行业标准52.4 郑州市设计计算参数52.4.1 室外设计参数52.4.2 室内设计参数62.4.3 其他设计参数62.5 设计范围：82.6 设计原则：8第3章 负荷计算93.1 冷负荷计算93.1.1外墙和屋面逐时传热引起的冷负荷93.1.2 外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷103.1.3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷103.1.4 照明散热形成的冷负荷113.1.5 人体散热形成的冷负荷113.1.6 设备散热形成的冷负荷123.1.7 内围护结构的冷负荷123.2 夏季湿负荷计算133.3 新风量和新风负荷的确定133.3.1 新风量的确定133.3.2 新风冷负荷计算143.4 实例计算143.4.1 外墙冷负荷143.4.2 外窗瞬时传热冷负荷153.4.3 透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷153.4.4 照明散热形成的冷负荷153.4.5 人员散热引起的冷负荷153.4.6 设备散热形成的冷负荷163.4.7 内围护结构的冷负荷163.4.8 各分项逐时冷负荷汇总表163.4.9 房间湿负荷163.4.10 新风负荷16第4章 设计方案比较与确定174.1 按空调系统按空气处理设备的设置情况分类174.2 空调水系统的选取18第5章 系统设备选型215.1夏季送风状态点和送风量的确定215.2 风机盘管选型225.3 风机盘管的布置225.4机组选型235.5 机组的布置235.6 静压箱的选型24第6章 气流组织计算256.1 送回风口形式和布置256.2 送风风口计算256.3 风口选型26第7章 风系统水力计算297.1 风系统水力计算步骤297.2 风管水力计算297.3 风管的布置及附件30第8章 水系统的水力计算318.1 水系统水力计算步骤318.2 水管水力计算318.3 冷凝水管道设计318.3.1 设计原则318.3.2 管径确定328.4 水系统安装要求32第9章 制冷机房设计359.1 冷水机组的设计359.1.1 电动冷水机组的设计359.1.2 冷水机组的选型计算359.2 冷冻水泵的选型369.2.1 水泵的扬程与流量计算369.2.2 冷冻水泵选型379.3 冷却塔选型389.4 冷却水泵的选型389.5 定压装置选择399.5.1 补给水泵的选型计算399.5.2 补水箱的选型计算409.6 软化水系统的选型计算409.7 阀门安装40第10章 通风与防排烟设计4310.1防排烟的方式4310.2 通风、防排烟设计43第11章 空调系统的消声减振设计4711.1 空调系统的噪声源4711.2 管道系统消声设计的步骤4711.3 消声器使用过程中应当注意的几个问题4711.4 减震设计48第12章 管道的保温设计4912.1 保温原因4912.2 保温材料的选用4912.3 保温厚度5012.4 保温经济厚度50参考文献51致 谢53附录1 外文原文附录2 外文译文附录3 任务书附录4 开题报告附录5 负荷计算表附录6 设备选型表附录7 风管水力计算表附录8 水系统水力计算表郑州市某酒店通风空调工程设计摘 要Abstract This design proposal is a hotel in Zhengzhou, ventilation and air conditioning system project. The building is a comprehensive public building with a total of twenty aboveground and a layer underground. Underground layer functions is a garage, staff restaurant, hotel service room. One to 4 layers for the podium, catering, entertainment, conference function etc. Four layer and five layer between the device layer, the five layer to the twenty layer is the main building, five layer for the gym, computer labs, six to twenty rooms. Annex building height is 4.5m, the equipment level elevation is 2.2M, the main building elevation is 3.3m, the total building height: 73.0m ( outdoor terrace to the main roof height). The ground area of 28531 square meters, the underground area of 6179 square meters, a total construction area of 34710 square meters, 24297 square meters of air conditioning. The underground floor, the ground layer twenty, the height of the building is 73m. The whole building cooling load is 2799KW, the whole building mainly adopts water cooling unit for centralized supply air conditioning mode, individual rooms with VRV system. This design in consideration of the function of each room and use different time differences, design of air conditioning system in the building include all air system, air - water system, water system, cooling system. The large building space or wet load large room generally use the entire air system, little room in general use air - water system, namely the fan coil unit plus fresh air system. All air are diffuser top supplying air - water system, the use of fan coil plus fresh air inlet air independent. Fan coil plus fresh air system fan coil ceiling layout in the room, the concealed form. The centralized system for fan coil unit plus fresh air system, fresh air from outdoor air handling unit to indoor air enthalpy value, do not assume the indoor load. Fan coil undertake all indoor cooling load. Fan coil plus fresh air system is composed of double shutter side delivery or diffuser to. Water system because the building elevation 73m, air conditioning water system needs high partition, podium for low area, the main building is a high. There are 4 groups of riser, levels were different, high vertical with a closed - pipe program, with the process, low vertical different process. Air supply and return water temperature 7/12summer. In the cooling load calculation based on the completion of the refrigeration machines and fan coil units, and air volume, the calculation of water, the wind pipe and water pipes to determine the specifications of the road and check the resistance to the most disadvantaged and the loop to determine the pressure head new fans and pumps. Based on the relevant manuals provided by air-conditioning design parameters, and further completion of the new air units, water pumps, hot water units, such as the selection, which will be reflected in their drawings, the final design of the entire air-conditioning systemKey words: Central air conditioner; pipeline design; equipment selection；refrigeration machine第1章 工程概述 本设计为郑州市某酒店通风空调系统工程设计。此建筑属综合公共建筑，地上为二十层，地下一层。地下一层功能为车库、员工餐厅等酒店后勤用房。一至4层为裙房部分，功能为餐饮、娱乐、会议等。四层与五层之间为设备层，五层至二十层为主楼部分，五层为健身房、电脑机房等，六至二十为客房。裙房建筑标高为4.5m,设备层标高为2.2m,主楼部分标高为3.3m，建筑总高度：73.0m（室外地坪到主体屋面高度）。地上面积28531平方米，地下面积6179平方米，总建筑面积34710，空调面积24297，全楼冷负荷为2799KW，指标为115W/。 说明：消防控制室、保安监控室、厨房、桑拿区、淋浴区游泳池区、设备间等不纳入中央空调系统内。消防控制室、保安监控室由于值班人员上班时间不同于其他人员，并且由于它们的面积都不大故可以单独安装分体空调来满足其需求。厨房、桑拿区、淋浴区游泳池区、设备间等由专业设计或二次深化设计完成。第2章 设计依据2.1 设计任务书2.2 建筑平面图和剖面图2.3 国家主要规范和行业标准 本次设计所涉及到的主要国家规范和行业标准有： 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736-2012 采暖通风与空气调节设计规范 GB 500192003 公共建筑节能设计标准 GB 50189-2005 通风与空调工程施工及验收规范 GB 502432002 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB50067-97 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-05 2.4 郑州市设计计算参数2.4.1 室外设计参数 根据暖通空调常用数据手册（第二版）查得郑州市室外设计参数，见表2-1： 表2-1 郑州市室外设计参数 冬季空调室外计算温度-5.7空调室外计算相对湿度56室外平均风速2.4m/s通风室外计算（干球）温度-3.2夏季空调室外计算（干球）温度35.0空调室外（湿球）温度27.4室外平均风速2.2m/s通风室外计算（干球）温度30.9空气调节日平均计算（干球）温度30.12.4.2 室内设计参数根据简明空调设计手册查得郑州市室内设计参数，见表2-2. 表2-2 郑州市室内设计参数 序号房间名称夏季新风量（m/h人）噪声级（dB）风速 V（m/s）温度T()相对湿度()1办公室0.32628653040502文体娱乐房间0.3242640603025353会议室0.32527653035454客房0.32527653035455门厅、大堂0.3202450653050606电话机房0.3252765305060 根据本工程具体情况拟采用室内设计参数，见表2-3。序号房间名称夏季新风量（m/h人）噪声级（dB）风速 V（m/s）温度T()相对湿度()1办公室0.25266030402文体娱乐房间0.25266030303会议室0.25245530404客房0.25265530405门厅、大堂0.25255530506电话机房0.2526603050 表2-3 室内设计参数 2.4.3 其他设计参数 注：本设计中人员密度、照明功率密度、设备密度均未说明。此处均根据公共建筑节能设计标准选取。由于办公人员都配置有电脑，按120W/台计算。 空调使用时间：办公楼空调每天使用12小时，即7：0019：00。开灯时间：10:0020:00。 表2-4 照明功率密度值(w) 建筑类别房间类别照明功率密度办公建筑办公室11客房15会议室11走 廊5其 他11 表2-5 不同类型房间人均占有的使用面积(/人) 建筑类别房间类别人均占有的使用面积办公建筑办公室4客房30会议室4走 廊50其 他20 表2-6 不同类型房间电器设备功率(w) 建筑类别房间类别电器设备功率办公建筑办公室20客房18会议室5走 廊0其 他52.4.4围护结构热工指标本设计所取维护结构材料以参照公共建筑节能设计标准 以及“建筑施工说明”为准，具体做法与传热系数在建筑设计总说明中明确给出。其中: 外墙为I型，传热系数为0.73 w/k； 屋面为型，传热系数为0.71 w/k； 内墙传热系数为0.85 w/k； 外窗与玻璃幕墙均采用中空玻璃，传热系数为2.47 w/k；2.5 设计范围： 本设计建筑地上面积28531平方米，地下面积6179平方米，总建筑面积34710，空调面积24297，全楼冷负荷为2799KW，指标为115W/。根据房间功能，全楼主要采用水冷机组进行集中供给空调方式由于使用和功能和时间等差异性，个别房间采用分体式空调。2.6 设计原则：满足国家及行业有关规范、规定的要求，利用国内外先进的空调技术和设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。第3章 负荷计算3.1 冷负荷计算3.1.1外墙和屋面逐时传热引起的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的逐时冷负荷可按下式计算： （3-1）式中外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W； 外墙和屋面的面积，m； 外墙和屋面的传热系数，W(m),可根据外墙和屋面的不同 构造由暖通空调附录2-2和附录2-3查取； 室内计算温度，； 外墙和屋面冷负荷计算温度逐时值，根据外墙和屋面的不同 类型由暖通空调附录2-4和附录2-5查取。说明：（1）各设计地点冷负荷温度值都是以郑州地区气象参数为依据计算出来的，因此，对于不同的设计地点，应对它进行修正，即应为。地点修正值td可查表选取。（2）当外表面放热系数不同于18.6W(m)时，应将（tc()+ td）乘以外表面放热系数修正值K。当内表面放热系数变化时，可不加修正。（3）由于建筑围护结构表面是浅色，需乘以吸收系数修正值K。综上所述，外墙和屋面的冷负荷计算温度为： （3-2）则冷负荷计算式应为： （3-3）3.1.2 外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷 在室内外温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式计算： （3-4）式中 Qc() 外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷，W； K 外玻璃窗传热系数，W/(m2 )，由暖通空调附录2-7和附录2-8查得； A 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； td 地点修正值，由暖通空调附录2-11查得；3.1.3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 透过玻璃窗进入的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算： (3-5)式中 Qc() 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷，W；C 有效面积系数，由暖通空调附录2-15查得；A 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；CLQ 窗玻璃冷负荷系数，无因次，由暖通空调附录2-16至附录2-19查得。3.1.4 照明散热形成的冷负荷 根据照明灯具的类型和安装方式不同，其逐时冷负荷计算分别为：白炽灯 （3-6）荧光灯 （3-7）式中 Qc() 灯具散热形成的逐时冷负荷，W；N照明灯具所需功率，kW； 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，当暗装荧光灯的镇流器装在顶棚时，可取n1=1.0； n2灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.50.6；无通风孔时，n2=0.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从开灯时刻算起到计算时刻的时间，由暖通空调附录2-22查得。 注：本设计中计算照明散热形成的冷负荷时，先由公共建筑节能设计标准查取照明功率密度值，再代入式中计算。其中N房间面积照明功率密度值/1000。3.1.5 人体散热形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷可以分为人体显热散热形成的冷负荷和人体潜热散热引起的冷负荷： 人体显热散热形成的冷负荷： （3-8）式中 Qc() 人体显热形成的逐时冷负荷，W；qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，由暖通空调表2-13查得； 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； 人体潜热散热引起的冷负荷： （3-9）式中 Qc人体潜热形成的冷负荷，W；ql不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，由暖通空调表2-13查得；n，同式3-8。3.1.6 设备散热形成的冷负荷 设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算： （3-10）式中 Qc() 设备和用具显热形成的冷负荷，W； n1利用系数，一般取0.7-0.9； n2电动机负荷系数，对计算机可取1.0，一般仪表取0.5-0.9； n3同时使用系数，一般取0.5-0.8； N电动设备的安装功率，kW； CLQ设备和用具显热散热冷负荷系数，可由暖通空调附录2-20和附录2-21查得。3.1.7 内围护结构的冷负荷当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作不随时间变化的稳定传热，按下式计算： （3-11） 式中 Ki传热系数，（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，;ta附加温升，;见表3-1. tR室内计算温度， 表3-1 附加温升 邻室散热量 （W/） t ( )邻室散热量 （W/） t ( )很少（如走廊，办公室） 02 23116 5 23 3 116 73.2 夏季湿负荷计算 人体散湿量可按下式计算： （3-12）式中 mw人体散湿量，kg/h； n室内全部人数； 群集系数； g成年男子的小时散湿量，g/h；3.3 新风量和新风负荷的确定向室内供应新风带入的热量所需的冷负荷称为新风冷负荷3.3.1 新风量的确定（1）新风量的确定应满足下面四个原则： 稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证达到人群对空气品质的要求新风量。根据公共建筑节能设计标准（GB501892005）中的规定，其主要空间的设计新风量应符合设计规范的规定，即办公楼设计新风量为30m3/(h人) 补充室内燃烧所耗得空气或补偿排风量要求所需新风量。 如果建筑物内有燃烧设备时，系统必须给空调区补充新风，以弥补燃烧所耗的空气 。 保证房间的正压要求所需新风量。 为了防止外界未经处理的空气渗入空调房间，有利于保证房间清洁度和室内参数少受外界干扰，需要使空调区保持一定正压，即用增加一部分新风量的方法，使室内空气压力高于外界压力，然后再让这部分多余的空气从房间门窗缝隙等不严密处渗透出去。舒适性空调室内正压值不宜过小，也不宜过大，一般采用5Pa的正压值就可满足要求。 应不小于系统总风量的10%。新风量计算公式为：式中 不小于系统总风量10%的要求的新风量，kg/s 系统的总送风量，kg/s,由下式确定 （313）式中 系统的全部室内冷负荷，是房间的围护建构冷负荷和室内冷负荷（设备冷负荷、照明冷负荷、人员冷负荷）在同一时刻累计后的最大值 hR 室内空气焓值，kJ/kg.由要求的室内空气干球温度和室内空气相对湿度确定 hs 送风状态点的焓值，kJ/kg.对室内温度精度没有严格要求的舒适性空调，hs取过室内空气状态点N的热湿比线与机器露点=90%95%的交点对应的焓值(2) 新风量的确定 （314）3.3.2 新风冷负荷计算 夏季，空调新风冷负荷按下式计算： （315）式中 夏季新风冷负荷，kW； 新风量，kg/s； 室外空气的焓值，kJ/kg； 室内空气的焓值，kJ/kg。3.4 实例计算以一层酒吧的空调计算负荷为例。3.4.1 外墙冷负荷由暖通空调附录2-4查得型外墙冷负荷计算温度，按式（3-3）将其逐时值及计算结果列入附表5（冷负荷计算表）中。3.4.2 外窗瞬时传热冷负荷根据建筑设计说明中Kw= 2.47 W/( m2K)。查附录2-9查得玻璃窗传热系数的修正值为1.2,所以Kw=2.471.2=2.96W/( m2K)，由附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度tc()，根据式（3-4）计算，计算结果列入附录5中。3.4.3 透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷 由暖通空调附录2-15查得有效面积系数Ca=0.75。由于外窗采用6+12A+6的普通中空玻璃，查得遮挡系数Cs=0.83;会议室窗内遮阳设施采用深色窗帘，由附录2-14查得遮阳系数Ci=0. 65，于是综合遮阳系数Cc,s=0.830.65=0.54 。再由暖通空调附录2-12查得纬度35时，各朝向的日射得热因数最大值见表3-2，而且郑州处于北纬3443的纬度带，属北区，故由附录2-17查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ，按式（3-5）计算，计算数值列入附录5。 表3-2 夏季北纬35的日射得热因数最大值Dj.max(W/) 纬度带 朝 向S E NWSENENWSW水平 35252 5751225754364304304368443.4.4 照明散热形成的冷负荷 由公共建筑节能设计标准查得会议室照明功率密度值为11（W/m2),则N=18.2414.41110-3=2.89kW。由暖通空调附表2-22查得照明散热冷负荷系数，按式（3-7）计算，计算结果列入附录5中。3.4.5 人员散热引起的冷负荷查暖通空调表2-13，当室温为24时，每人的显热和潜热为70W和64W，由表2-12查群集系数=0.92，由暖通空调附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。计算人体显热、潜热散热逐时冷负荷，按式（3-8）、（3-9）计算并列入附录5中。3.4.6 设备散热形成的冷负荷 经设计，会议室中有两台电脑和一个投影仪，电脑的冷负荷大约为120W/台，投影仪为150W/台，将计算结果列入附录5中。3.4.7 内围护结构的冷负荷内墙与内门的冷负荷计算按式(3-11)汇总如附录5。由于室内压力高于大气压力，所以不需考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。3.4.8 各分项逐时冷负荷汇总表 各分项逐时冷负荷汇总见附表5所示。3.4.9 房间湿负荷 由暖通空调表2-13查得室温为24时，成年男子散湿量为96g/h,按式（3-12）计算并列入附录5（湿负荷计算表）中。3.4.10 新风负荷 酒吧房间夏季新风负荷计算举例： 室外参数：34.9，=60%；=86kJ/kg； 室内参数：24 ，=55%；=50kJ/kg； =1.05kg/s =0.19kg/s =1.05kg/s =1.0536=37.8（kW） 所有新风负荷计算具体数据详见附录5第4章 设计方案比较与确定4.1 按空调系统按空气处理设备的设置情况分类 可分为三类： 1）集中式系统； 2）半集中式系统； 3）分散式系统。 表4-1 空气处理系统比较 比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统系统特征集中进行空气的处理，输送和分配有集中的中央空调器，并在各个空调房间内还有分别处理空气的末端装置每个房间的空气处理分别由各自的整体式 空调器承担设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房2.机房面积较大3.有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上1.只需要新风空调机房面积2.末端装置可以安装在空调房间内3.分散布管敷设各种管线较麻烦1.设备成套，紧凑。可以放入房间也可以安装在空调机房内2.体积小，机房面积小，只需集中式系统的50%，机房层高较低；自动化程度高3.机组分散布置，敷设各种管线和维修管理较麻烦风管系统1.空调送回风管系统复杂，布置困难2.支风管和风口较多时，不易均衡调节风量1.设室内时，不接送回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小1.系统小风管短，各个风口风量的调节比较容易，达到均匀2.直接放室内，可不接送风管和回风管3.余压小系统应用单风管系统；双风管系统；变风量系统末端再热式系统；风机盘管机组系统；诱导器系统单元式空调器系统；窗式空调器系统；分体式空调器系统；半导体式空调器系统根据上表的比较分析，针对该设计项目中的特性进行方案确定：本设计为办公楼的空调系统设计，办公室，会议室，阅览室等不同要求房间多，功能复杂，拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式为：新风与风机盘管送风分别由独立风口送出。其空气处理过程焓湿图见图4-1：图4-1 夏季空气处理焓湿图4.2 空调水系统的选取 表4-2 冷水系统优缺点 类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，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不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、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、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。系统较复杂，初投资较高变水量系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应 输送能耗随负荷的减少而降低配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少，水泵容量、电耗相应减少系统较复杂必须配备自控设备 基于本建筑的特点、同时考虑到节能与管道内清洁等问题，因而采用了闭式系统，不与大气相接触，在机房设补给水泵定压。这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。