北京某五星级酒店塔楼空调系统设计【毕业设计】

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本科毕业论文目录本科毕业论文（20届）北京某五星级酒店塔楼空调系统设计2 本科毕业论文目录目录摘要11建筑概况32工程建设基础资料42.1室外气象参数42.2室内设计参数43建筑围护结构53.1围护结构构造53.2围护结构各系数73.3其他资料84负荷计算94.1外墙、架空楼板和屋面传热冷负荷计算原理94.2外窗的辐射负荷94.2.1外窗无任何遮阳设施的辐射负荷94.2.2外窗有内遮阳负荷设施的辐射负荷104.3内围护结构的传热冷负荷104.3.1相邻空间通风良好的内围护结构温差传热的冷负荷104.3.2相邻空间通风良好的内围护结构温差传热的冷负荷104.3.3人员负荷104.3.4照明负冷荷114.3.5电器设备冷负荷114.4计算过程举例124.5每层房间逐时负荷154.5.1五层各个房间逐时负荷（W）统计（加新风）154.5.2六到十四层各个房间逐时负荷（W）统计（加新风）174.5.3各层逐时总冷负荷统（W）计表（加新风）195风量确定205.1新风量确定205.2空气处理215.2.1送风状态的确定和绘制焓湿图216热负荷计算依据和公式246.1围护物的基本耗热量QJ的计算246.1.1外墙，屋顶的热桥计算246.2附加耗热量246.3通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量Q2(W)256.3.1的计算公式256.3.2渗风量的确定266.4冬季湿量计算292 本科毕业论文目录7设备选型317.1空气处理机组的选型317.2风机盘管的选型317.3风机盘管的设计328气流组织与送风形式348.1散流器送风计算348.2侧送风计算359空调送风系统水力计算379.1计算依据379.2计算公式379.3各层风管水力计算3810空调水系统水力计算4210.1计算公式4210.2各层水管水力计算42小结44参考文献45附译文462 本科毕业论文摘要摘要本设计为北京某五星级酒店塔楼空调系统设计，拟为之设计合理的中央空调系统，为室内人员提供舒适的环境。设计的内容包括：空调冷热负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；设备的选型；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算。[关键词]空调系统；设备选型；水力计算；气流组织47 本科毕业论文摘要DesignOfAirConditioningSystemForAFive-starHotelTowerInBeijingAbstractThedesignisdesignofairconditioningsystemforafive-starhoteltowerinBeijing,intendstodesignthereasonableforcentralairconditioningsystem,providedcomforttoindoorenvironments.Thedesignsinclude:airconditioningcoolingloadcalculation;classificationanddeterminationofthesystemofairconditioningsystems;equipmentselection;thewindsystemdesignandcalculation;indoorairdistributionmodeandairfloworganizationformofselected;watersystem’sdesign,layoutandhydrauliccalculation.[KeyWords]air-conditioningsystems;equipmentselection;hydrauliccomputation;airfloworganization47 本科毕业论文正文1建筑概况本建筑为北京市某五星级酒店，抗震设防烈度为8度，一级耐火等级，结构体系为框架筒体。地下室由布草房、初加工房、床品制服、更衣室等部分组成；一层由旅行社、财务室、美容美发、票务中心、前厅经理、自助餐厅西餐厅、总台办公室、精品商店、酒吧等部分组成；二层由豪华包厢、中餐厅等部分组成；三层由棋牌室、演艺吧、KTV、桑拿等部分组成，其中KTV、桑拿等为二次装修定；四层由会议室、宴会厅等组成；五层由更衣、办公室、健身房、台球室、管理办公室等部分组成；六到十四层主要以酒店客房为主。城市：北京(北纬=39.8°，东经=116.47°)建筑名称：五星级酒店该建筑类型为：甲类建筑气候分区：寒冷地区建筑结构类型：框架筒体体形系数：0.16节能计算建筑总面积：3412m2建筑表面积：14870.544m2节能计算建筑面积（地上）：23831m2建筑体积（地上）：92940.9m3节能计算建筑面积（地下）：6179m2建筑体积（地下）：26569.7m3节能计算总建筑面积：30010m2建筑总体积：119510.6m3建筑层数：地上15层、地下1层建筑物高度：77.5m注：建筑类别依据北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》（DBJ01-621-2005）第3.1.3条：单幢建筑面积大于20000m2或全面设置空气调节系统的公共建筑，为甲类建筑。47 本科毕业论文正文2工程建设基础资料2.1室外气象参数夏季：夏季大气压为：99860Pa空调室外干球温度为：33.2℃室外相对湿度：59%空调室外湿球温度为：26.4℃冬季：冬季大气压为：102040Pa室外供暖计算干球温度为：-7℃室外相对湿度：56%空调室外通风计算温度为：-5℃地表面年平均温度为：13.7℃地表面最冷月平均温度为：-5.4℃地表面最热月平均温度为：29.4℃年平均日照：2780.2小时2.2室内设计参数表2.1五到十五层各个房间室内设计参数表房间名称夏季冬季干球温度℃相对湿度%干球温度℃相对湿度%更衣室25551855办公室25551655健身房25552055台球室25552055走廊25551655六到十五层客房25552055备注：①标准层的新风空调处理机组将装设加湿器在冬季时作适量加湿，以保证室内相对湿度在55％左右。②办公区域的空调处理机组装设了中效过滤器及紫外光杀菌装置，以用来改善办公房间室内空气品质。47 本科毕业论文正文3建筑围护结构3.1围护结构构造根据节能规范北京为寒冷地区，综合考虑建筑技术要求、公共建筑节能规范及相关国家规范标准要求[1]:表3.1寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位体形系数0.3传热系数K0.3体形系数0.4传热系数K屋面0.550.45外墙（包括非透明幕墙）0.60.5底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.60.5非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙或楼板1.51.5外窗（包括透明幕墙）传热系数K遮阳系数SC（东、南、西、北）传热系数K遮阳系数SC（东、南、西、北）单一朝向外窗（包括透明幕墙）窗墙面积比0.23.5——3.0——0.2窗墙面积比0.33.0——2.5——0.3窗墙面积比0.42.70.7/—2.30.7/—0.4窗墙面积比0.52.30.6/—2.00.6/—0．5窗墙面积比0.72.00.5/—1.80.5/—屋顶透明部分2.70.52.70.5经计算的该建筑体形系数为0.16符合北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》（DBJ01-621-2005）的要求故本设计对该工程的围护结构选择为以下形式：具体参数参见表3.2各围护结构传热系数判定[5]。47 本科毕业论文正文根据中华人名共和国《公共建筑节能设计标准》GB30189-2005的要求，本设计玻璃幕墙均按无任何遮阳设施的外窗计算并选用相应的节能外窗，同时选用更加节能的外墙材料与内墙材料，具体构造如下：非上人平屋面类型：防水层（5.00mm）+２０厚水泥砂浆找平层（20.00mm）+最薄３０厚轻骨料找坡层（30.00mm）+加气混凝土板砌块５００（100.00mm）+钢筋混凝土面板层（200.00mm）图3.1非上人屋面构造图外墙类型（由5至14）：外涂料装饰层+聚合物砂浆加强面层+聚苯颗粒保温浆料找平层+喷漆硬泡聚酯氨保温层（25.00mm）+KPI空心砖+内墙面刮腻子图3.25到14层外墙构造图内墙类型（卫生间内墙）：砂浆+加气混凝体砌块（240.00mm）+砂浆图3.3卫生间内墙构造图内墙类型（局部内墙）：水泥砂浆（20.00mm）+石膏板（12.00mm）+矿棉岩棉玻璃棉毡１４０（60.00mm）+石膏板（12.00mm）+水泥砂浆（20.00mm）47 本科毕业论文正文图3.4局部内墙构造图层间楼板类型：（细石混凝土）+钢筋混凝土楼板+保温砂浆（15.00mm）+抗裂石膏＋网格布＋柔性腻子图3.5楼板构造图外窗类型：中空玻璃（间隔层厚：12.00mm）K=2.6[]，框修正系数=1.3(铝合金)，无遮阳，气密性为4级，水密性为3级。3.2围护结构各系数表3.2各围护结构传热系数判定名称保温层厚度(mm)围护结构传热系数传热温差衰减系数延迟时间h衰减倍数热惰性指标窗框比外墙（5到14）250.560..1311——4.09——内墙（卫生间）2400.80.3462.51.71——内墙（局部内墙）2400.620.93.21.43.55——续表3.247 本科毕业论文正文名称保温层厚度(mm)围护结构传热系数传热温差衰减系数延迟时间h衰减倍数热惰性指标窗框比外窗——2.6————————1.3玻璃幕墙——1.7————————1.33.3其他资料（1）人数：按照实用制冷与空调工程手册、实用供热空调设计手册及相关国家规范标准要求确定[3][4]。（2）照明、设备：按照实用制冷与空调工程手册、实用供热空调设计手册及相关国家规范标准要求确定。（3）空调使用时间：功能房间空调每天7：00-22：00使用，使用时间为15个小时。表3.3各类房间人员密度、人体发热房间类型人员密度/(/人)人体散失量（g/h）人体发热/(W/h.人)客房单人间1102126双人间2102126办公室610214547 本科毕业论文正文4负荷计算4.1外墙、架空楼板和屋面传热冷负荷计算原理(4.1)式中——通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷（W）；K——外墙和屋面的传热系数[W/（m2·℃）]；F——外墙和屋面的面积（m2）；——温度波的作用时刻，即温度波作用于围护结构外侧的时刻,h；——作用时刻下的冷负荷计算温度，对于外墙、架空楼板，可查表20.3-1[2]；对于屋面，可查表20.3-2[2],℃；——负荷温度的地点修正值，见表20.3-1[2]和表20.3-2[2]的标注，℃；——室内计算温度，℃。当外墙、架空楼板或屋面的衰减系数0.2时，可近似使用日平均冷负荷代替各计算时刻的冷负荷(4.2)式中——负荷温度的日平均值，见表20.3-1[2]和表20.3-2[2]的最后一列数据4.2外窗的辐射负荷4.2.1外窗无任何遮阳设施的辐射负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷（W）,应根据不同情况分别进行计算。(4.3)——窗的构造修正系数，见表20.5-147 本科毕业论文正文——地点修正系数，见表20.5-2——计算时刻下，透过无遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，见表20.5-3[2]注：本设计的玻璃幕墙的按外窗无遮阳设施的辐射负荷计算4.2.2外窗有内遮阳负荷设施的辐射负荷(4.4)——内遮阳系数——计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度4.3内围护结构的传热冷负荷4.3.1相邻空间通风良好的内围护结构温差传热的冷负荷当相邻空间通风良好时，内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算(4.5)——夏季空调室外计算日平均温度，参见表20.4-1[2]，4.3.2相邻空间通风良好的内围护结构温差传热的冷负荷当邻室存在一定的发热量时，通过空调房间内墙、内窗、间层楼板或内门等内围护结构温差传热形成的冷负荷（W），可按下式计算：(4.6)——邻室温升，可根据邻室散热强度，按表20.6-1[2]采用，。4.3.3人员负荷人员散热引起的冷负荷：CL=CLs+Qё(4.7)47 本科毕业论文正文人体显热散热引起的冷负荷：CLs=nφqsCLQ(4.8)人体潜热散热引起的冷负荷：Qё=φnёq2(4.9)式中：CLs——人体显热散热引起的冷负荷，W；Qё——人体潜热散热引起的冷负荷，W；qs——不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，W；q2——不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，W；φ——群集系数；n——室内全部人数；CLQ——人体显热散热冷负荷系数，由附录27查取，对于人员密集的场所（如电影院，剧院，会堂等），由于人体对维护结构和室内物品的辐射换热量减少，故取CLQ=1.0；nё——计算时刻空调区内的总人数4.3.4照明负冷荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷，应根据灯具的种类和安装情况分别计算。本灯光设计为镇流器设在空调区之内的荧光灯，此情况下的灯具散热形成的冷负荷（W），可按下式计算：(4.10)4.3.5电器设备冷负荷空调区电器设备的散热量：(4.11)——空调区面积，——电器设备的功率密度，见表20.9-4[2]，。设备显热散热形成的计算时刻冷负荷（W），可按下式计算：47 本科毕业论文正文(4.12)式中——热源的显热散热量——计算时刻，h——热源投入使用的时刻，h——从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，h——时间设备、器具散热的冷负荷系数，见表20.9-5[2]4.4计算过程举例以六层标准双人客房——东南客房2为例：确定客房室内干球温度t=25,相对湿度=551%，面积F=30，温差=5。人体显热=66w，人体潜热=68w，群集系数为0.93。其计算结果列于下面各表格中：表4.1东南客房2参数统计表房间名称面积(㎡)人数劳动强度群集系数设备功率()安装功率()时间指派东南客房2302极轻劳动0.9320157-22点表4.2东南客房2外墙逐时冷负荷（W）时刻7点8点9点10点11点12点13点14点面积10.8910.8910.8910.8910.8910.8910.8910.89负荷温差99888888传热系数0.560.560.560.560.560.560.560.56Q54.954.948.848.848.848.848.848.8时刻15点16点17点18点19点20点21点22点面积10.8910.8910.8910.8910.8910.8910.8910.89负荷温差99101011111112传热系数0.560.560.560.560.560.560.560.56Q54.954.961.061.067.167.167.173.2表4.3东南客房2外窗瞬时传热冷负荷（W）时刻7点8点9点10点11点12点13点14点47 本科毕业论文正文传热系数2.62.62.62.62.62.62.62.6续表4.3时刻7点8点9点10点11点12点13点14点面积3.963.963.963.963.963.963.963.96负荷温差00.81.82.93.94.95.66.2q108.218.529.940.250.557.763.8时刻15点16点17点18点19点20点21点22点传热系数2.62.62.62.62.62.62.62.6面积3.963.963.963.963.963.963.963.96负荷温差6.66.66.45.95.24.43.62.9q168.068.065.960.753.545.337.129.9表4.4东南客房2外窗日射得热冷负荷（W）时刻7点8点9点10点11点12点13点14点面积3.963.963.963.963.963.963.963.96地点修正11111111无遮阳负荷208286339349317254192173窗内系数0.60.60.60.60.60.60.60.6修正系数0.380.380.380.380.380.380.380.38q2187.8258.2306.1315.1286.2229.3173.4156.2时刻15点16点17点18点19点20点21点22点面积3.963.963.963.963.963.963.963.96地点修正11111111无遮阳负荷1531361159360484034窗内系数0.60.60.60.60.60.60.60.6修正系数0.380.380.380.380.380.380.380.38q2138.1122.8103.884.054.243.336.130.7表4.5东南客房2设备散热冷负荷（W）时刻7点8点9点10点11点12点13点14点面积3030303030303030功率密度2020202020202020负荷系数00.790.890.910.930.940.950.9647 本科毕业论文正文Q0474534546558564570576续表4.5时刻15点16点17点18点19点20点21点22点面积3030303030303030功率密度2020202020202020负荷系数0.960.970.970.980.980.980.980.99Q576582582588588588588594表4.6东南客房2照明散热冷负荷（W）时刻7点8点9点10点11点12点13点14点常数1.21.21.21.21.21.21.21.2同时使用系数11111111安装功率450450450450450450450450负荷系数00.450.650.720.770.810.840.87Q0243351388.8415.8437.4453.6469.8时刻15点16点17点18点19点20点21点22点常数1.21.21.21.21.21.21.21.2同时使用系数11111111安装功率450450450450450450450450负荷系数0.890.910.920.930.940.950.960.96Q480.6491.4496.8502.2507.6513518.4518.4表4.7东南客房2人员冷负荷（W）时刻7点8点9点10点11点12点13点14点潜热6868686868686868人数22222222q1136136136136136136136136显热6666666666666666群集系数0.930.930.930.930.930.930.930.93x00.540.730.780.820.850.880.9q2066.389.695.8100.7104.3108.0110.5Q136202.3225.6231.8236.7240.3244.0246.5时刻15点16点17点18点19点20点21点22点47 本科毕业论文正文潜热6868686868686868续表4.7时刻15点16点17点18点19点20点21点22点人数22222222q1136136136136136136136136显热6666666666666666群集系数0.930.930.930.930.930.930.930.93x0.910.930.940.950.950.960.970.97q2111.7114.2115.4116.6116.6117.8119.1119.1Q247.7250.2251.4252.6252.6253.8255.1255.1表4.8东南客房2逐时得热负荷汇总表（W）时间7：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：00外墙54.954.948.848.848.848.848.848.8外窗瞬时08.218.529.940.250.557.763.8外窗日射187.8258.2306.1315.1286.2229.3173.4156.2人体136202.3225.6231.8236.7240.3244.0246.5设备0474534546558564570576照明0243351388.8415.8437.4453.6469.8时间15：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0022：00外墙54.954.961.061.067.167.167.173.2外窗瞬时68.068.065.960.753.545.337.129.9外窗日射138.1122.8103.884.054.243.336.130.7人体247.7250.2251.4252.6252.6253.8255.1255.1设备576582582588588588588594照明480.6491.4496.8502.2507.6513518.4518.44.5每层房间逐时负荷4.5.1五层各个房间逐时负荷（W）统计（加新风）47 本科毕业论文正文表4.9五层各房间各参数统计表房间名称面积(㎡)人数劳动强度群集系数设备功率()安装功率()时间指派更衣室366极轻劳动0.93-157-22点办公室4110极轻劳动0.9320117-22点管理办公室348极轻劳动0.9320157-22点电视音响348极轻劳动0.9320157-22点电脑机房348极轻劳动0.9320157-22点电话机房348极轻劳动0.9320157-22点健身房170119极轻劳动0.93-157-22点台球室6060极轻劳动0.92-207-22点西南管理办公室287极轻劳动0.9320157-22点表4.10五层各房间得热逐时负荷统（W）时间7：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：00更衣室829.61320.01511.31575.11622.21650.81681.31708.1更衣室829.61320.01511.31575.11622.21650.81681.31708.1走廊1077.81362.91485.01526.21556.01579.71598.11615.6办公室1534.12845.63192.83299.13349.33351.53346.13372.2时间7：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：00管理办公室1199.22355.62691.32792.62837.92837.32828.42852.4电视音响控制1199.22355.62691.32792.62837.92837.32828.42852.4电脑机房1199.22355.62691.32792.62837.92837.32828.42852.4电话机房1199.22355.62691.32792.62837.92837.32828.42852.4健身房35030.444713.348097.148854.949546.450150.950707.151102.6续表4.1047 本科毕业论文正文时间15：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0022：00台球室10377.613832.715164.815598.315937.216189.816737.017087.6西南管理办公室919.11852.12113.32206.12281.32332.82503.72610.9时间15：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0022：00更衣室1724.81745.11755.31765.41771.91790.41808.91808.9更衣室1724.81745.11755.31765.41771.91790.41808.91808.9走廊1627.01639.31645.51651.61656.81663.01669.11669.1办公室3396.73413.03425.03420.03399.03391.73398.63404.8东南管理办公室2861.82875.32871.52864.32839.62831.52827.12827.4电视音响控制2861.82875.32871.52864.32839.62831.52827.12827.4电脑机房2861.82875.32871.52864.32839.62831.52827.12827.4电话机房2861.82875.32871.52864.32839.62831.52827.12827.4健身房51323.751629.451760.751844.951723.951830.451978.351926.5台球室17270.817413.417368.517227.316949.416937.616943.316900.8西南管理办公室2662.72691.92657.82591.42479.92459.52445.22434.84.5.2六到十四层各个房间逐时负荷（W）统计（加新风）表4.11六到十四层各房间各参数统计表房间名称面积(㎡)人数劳动强度群集系数设备功率(安装功率(时间指派西北客房1302极轻劳动0.9320157-22点西北客房2332极轻劳动0.9320157-22点续表4.11房间名称面积人数劳动强度47 本科毕业论文正文(㎡)群集系数设备功率(安装功率(时间指派东北客房1302极轻劳动0.9320157-22点东北客房2282极轻劳动0.9320157-22点东南客房1342极轻劳动0.9320157-22点东南客房2302极轻劳动0.9320157-22点东南客房302极轻劳动0.9320157-22点西南客房1302极轻劳动0.9320157-22点西南客房2302极轻劳动0.9320157-22点表4.12六到十四层各房间得热逐时负荷统（W）时间7：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：00走廊260.0546.1668.5709.8739.7763.5782.0799.5客房西北1相同4238.7988.91254.71332.81394.21436.01479.01523.4客房东北2460.91218.21369.41368.41392.41428.21454.51477.5客房东北1相同2462.71267.81430.81433.11459.71497.31525.11549.6客房东南1418.61376.11637.41720.41750.91739.31719.31736.0客房东南2相同3378.71240.61484.01560.31585.61570.31547.41561.1客房东南下378.71240.61484.01560.31585.61570.31547.41561.1客房西北2340.21217.01434.61517.71583.01617.61662.81709.4客房西南1255.51015.81216.31293.11355.41397.41558.71659.5客房西南2相同2255.51302.61570.31667.01745.01797.91968.12077.8时间15：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0022：00走廊810.9823.2829.4835.6840.8847.0853.1853.1客房西北1相同41606.41640.11730.41718.91550.11525.71518.41503.7续表4.1247 本科毕业论文正文时间15：0016：0017：0018：0019：0020：0021：0022：00客房东北21490.11493.51486.41473.91441.61429.01426.01418.8客房东北1相同21562.41566.81559.61547.91515.91503.71500.51493.7客房东南11746.01752.21749.01738.21717.81706.11698.01702.7客房东南2相同31565.31569.21560.91548.51523.01510.61501.71501.2客房东南下1565.31569.21560.91548.51523.01510.61501.71501.2客房西北21787.81828.81919.71909.41746.71732.81730.51722.0客房西南11708.11730.91693.51623.91512.51488.81471.31460.9客房西南2相同22130.72160.22125.02060.01950.71929.21913.91905.94.5.3各层逐时总冷负荷统（W）计表（加新风）表4.13各层得热逐时负荷统（W）时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:00五层138108159382166554168519169979170969172282173328六-十四层231704369611408121419107426790430903437984445036五-十四层总冷负荷369812528993574675587626596769601872610266618364时间15:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00五层173891174492174567174437173825173903174074173977六-十四层451446454486457414453954440139437434436175435053五-十四层总冷负荷625337628978631981628391613964611337610249609030由上表可以看出，五-十四层空调出现的最大冷负荷时刻是17：00，最大冷负荷为631981W。47 本科毕业论文正文5风量确定5.1新风量确定空调系统的新风量是指冬夏季设计工况下应向空调房间提供的室外新鲜空气量,它的大小与室内空气品质和能量消耗有关.一般原则为[6]:a.满足卫生要求:一般是以稀释室内产生的CO2,使室内CO2浓度不超过1000ppm(L/m3)为基准。b.补充局部排风量：当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量。c.保证空调房间的正压要求，为了防止外界未经处理的空气渗入空调房间，干扰室内空气参数，在空调系统中利用一定量的新风来保持房间的正压（室内空气压力＞房间周围的压力）。d.在实际工程中，新风量也可按总送风量的百分数来设计，一般规定不小于10％。公共建筑节能设计标准中的新风量：表5.1公共建筑主要空间的设计新风量建筑类型与房间名称新风量m3/h旅游旅馆客房5星级504星级403星级30宴会厅、餐厅、多功能厅5星级304星级253星级202星级15大堂、四季厅4~5星级10商业、服务4~5星级202~3星级10美容、理发、康乐设施30文化娱乐舞厅（包括卡拉OK歌厅）30餐厅20办公3047 本科毕业论文正文5.2空气处理5.2.1送风状态的确定和绘制焓湿图（1）风机盘管焓湿图处理到等焓点：空调系统送风状态和送风量的确定，可以在i-d图上进行。室内风机盘管只承担室内的热湿负荷，新风负荷则由该层的空气处理机组承担，经处理后分别送到各个风机盘管的风口，与风机盘管的回风混合后，再送至各个房间。空气处理过程的焓湿图为：图5.1空调焓湿图点标识意义:N--室内气象参数点；W--室外气象参数点；L1--新风经新风机组后的冷却减湿参数；L2—回风经风机盘管后的冷却减湿参数；C—新风与回风在送风口处混合后的参数；—热湿比线；47 本科毕业论文正文建筑物制冷系统冷量应包括:a.根据各房间不同使用时间、空调系统的不同类型和调节方式，按照各房间逐时冷负荷计算得到的综合最大值。b.新风冷负荷：kw(5.1)式中：—新风量，kg/s,查表；—室外、室内空气焓，kJ/kgc.风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷，可考虑乘以系数1.1—1.2在本工程中，每人新风量按表5.1公共建筑主要空间的设计新风量取值。表5.2五层各房间风量房间名称新风量m3/h送风量m3/h西南管理办公室2101103健身房357018590台球室18005592男厕所90439女厕所90503走廊2401307更衣室60728办公室3001393管理办公室2401163电视音响控制2401163电脑机房2401163电话机房240116347 本科毕业论文正文表5.3六到十四各房间风量房间编号房间名称新风量m3/h送风量m3/h1客房西北110010202客房西北210011343客房东北11009484客房东北21008775客房东南110010346客房东南21009237客房东南下1009338客房西南110010249客房西南21001279注：卫生间及客房卫生间排风：卫生间设有良好的排风设施，以防臭气外溢到室内，严重影响走廊及客房的舒适性和卫生要求。卫生间排风量为15次换气次数。47 本科毕业论文正文6热负荷计算依据和公式6.1围护物的基本耗热量QJ的计算通过供暖房间某一面围护物的温差传热量（也称围护物的基本耗热量）(W)，按下式计算[4]：(6.1)式中：—该围护物的传热系数，W/(m2·℃)；—该面围护物的散热面积，m2；—室内空气计算温度，℃；—供暖室外计算温度，℃；—温差修正系数。6.1.1外墙，屋顶的热桥计算外墙、屋顶的传热系数当考虑梁、楼板、柱等的热桥影响时，采用外墙平均传热系数Km。按规定，取各成分面积的加权平均值。6.2附加耗热量附加耗热量按基本耗热量的百分数计算。考虑了各项附加后，某面围护物的传热耗热量Q1(W)[4]：(6.2)式中：—该围护物的基本耗热量，W；—朝向修正；—风力修正；47 本科毕业论文正文—两面外墙修正；—窗墙面积比过大修正；—房高修正；—间歇附加。表6.1墙体朝向系数表墙体朝向修正系数东-0.05南-0.25西-0.05北0.1东南-0.1东北0.1西南-0.1西北0.16.3通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量Q2(W)6.3.1的计算公式(6.3)式中：—干空气的定压质量比热容,—房间的冷风渗透体积流量,m3/h；—室外采暖温度下的空气密度，Kg/m3；—室内空气计算温度,℃；—室外供暖计算温度,℃。47 本科毕业论文正文6.3.2渗风量的确定（1）缝隙法a.忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计入风压作用时的V的计算方法：(6.4)式中：—房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，m；—每米门窗缝隙的渗风量，m3/(m•h)；—渗风量的朝向修正系数。b.考虑热压与风压的联合作用，且室外风速随高度递增时的计算方法（暖通与空调设计规范规定之方法）:(6.5)式中：—房间某朝向上的可开启门窗缝隙的长度,m；—每米门窗缝隙的基准渗风量,m3/（h·m）；—渗风压差的综合修正系数；—外窗、门缝隙渗风指数,据实测得值，一般钢窗可取为0.67（0.56～0.78）。当无实测数据的时候可以取0.67。的确定:(6.6)—门窗缝隙渗系数,m3/(m·h·Pab)；—冬季室外最多风向下的平均风速,m/s。的确定(6.7)式中：—热压系数；47 本科毕业论文正文—风压差系数,m/s,当无实测数据的时候,可取0.7；—作用于门窗分析两侧的有效热压差和有效风压差之比；—高度修正系数,可按下式计算。(6.8)式中h—计算门窗的中心线的标高。的确定(6.9)式中：—热压单独作用下,建筑物中和界的标高,m；—建筑物内形成热压作用的竖井计算温度。（2）换气次数法(6.10)式中：—房间冷风渗透量，m3/h;—换气次数，1/h;—房间的净面积，m3。热负荷计算以东南客房2为例：表6.2东南客房2热负荷内外扰参数统计表外墙东南传热系数室内温度室外计算温度温差修正朝向修正外墙修正房高修正间歇修正0.5620-7.51-0.10.05-0.0140外窗东南传热系数室内温度室外计算温度温差修正朝向修正外墙修正房高修正间歇修正2.620-7.51-0.10.05-0.0140内墙传热系数室内温度室外计算温度温差修正房高修正间歇修正0.820-7.50.4-0.0140.2外窗渗透每米耗热量2347 本科毕业论文正文表6.3东南客房2各个围护结构热负荷统计及总负荷统计维护结构面积()热负荷(w)外墙东南10.89157.09外窗东南3.96265.22内墙9.985.9总热负荷508.2表6.4五层房间热负荷统计房间相同房间个数新风量()新风热负荷(w)热负荷(w)含新风最大热负荷(w)更衣室260831.3318595380.67办公室13004156.6730657221.67东南管理办公室12403325.33214921897.33电视音响控制12403325.33214921897.33电脑机房12403325.33214921897.33电话机房12403325.33214921897.33西南管理办公室12102909.6718354744.67健身房1357040261.67865148912.67台球室1180020300.00517325473.00表6.5六层到十四房间热负荷统计房间相同房间个数新风量()新风热负荷(w)热负荷(w)含新风最大热负荷(w)客房西北141001385.567048358.22客房西北211001385.569892374.56客房东北121001385.566994169.1147 本科毕业论文正文续表6.5房间相同房间个数新风量()新风热负荷(w)热负荷(w)含新风最大热负荷(w)客房东北211001385.566892074.56客房东南111001385.567322117.56客房东南231001385.565885920.67客房东南下11001385.566202005.56客房西南111001385.565771962.56客房西南221001385.566013973.11表6.6各层总热负荷统计表楼层新风热负荷(w)热负荷(w)含新风最大热负荷(w)五层136591.9975434.92279577.9六到十四层160012470.0461996.4冬季湿量计算（6.11）式中：——室外空气的含湿量，——室内空气的含湿量，——新风量，——空气密度，当房间室内温度为20度时=8.547 本科毕业论文正文当房间室内温度为18度时=6.5当房间室内温度为16度时=5.8当房间室内温度为15度时=4.8各层湿量统计：表6.7各层湿量统计房间名称相同房间个数温度()新风量()湿量(g/kg)五层更衣室22060663办公室1203003315东南管理办公室1202402652电视音响控制1202402652电脑机房1202402652电话机房1202402652西南管理办公室1152102320.5健身房116357039448.5六层到十四层西北14201001105西北21201001105东北12201001105东北21201001105东南11201001105东南23201001105东南下1201001105西南11201001105西南22201001105走廊41520124.847 本科毕业论文正文7设备选型7.1空气处理机组的选型按照上表中统计出的结果对应已经设计好的设计图，先对采用空气处理机组的空调区和采用风机盘管的空调区进行系统选型，根据房间的功能及面积不同选用不同的空调系统。对应的空气处理机组如下表所示：表7.1各层组合机组型号统计楼层房间名称新风机型号安装形式组合机组型号安装形式机组数量五层-LSFP80--落地式1六层-KFPS-20AWD落地式-落地式1表7.2机组参数型号风量（）冷量（KW）尺寸（长×宽×高）（mm）KFPS-20AWD200028.451060930520LSFP808000105.41350125010807.2风机盘管的选型酒店客房等房间分别采用风机盘管系统。依照冷量计算出个安装风机盘管的房间，依据中央空调风机盘管手册对各个房间的风机盘管进行选型。表7.3五层风机盘管型号统计表房间名称相同房间个数冷量(W)送风量(m3/h)机组型号机组数量男更衣室11806728TCR-300C1女更衣室11806728TCR-300C1办公室134261393TCR-600C1管理办公室128751163TCR-600C1电视音响控制128751163TCR-600C1电脑机房128751163TCR-600C147 本科毕业论文正文续表7.3房间名称相同房间个数冷量(W)送风量(m3/h)机组型号机组数量电话机房128751163TCR-600C1西南管理办公室126911103TCR-600C1台球室16237418590TKM-1000B4C3健身房1208965592TKM-1200B4C7电梯口12031532TCR-300C2表7.4六到十四层风机盘管型号统计表房间名称相同房间个数冷量W送风量m3/h机组型号机组数量客房西北1417301020TCR-400C1客房西北2119191134TCR-400C1客房东北121610948TCR-400C1客房东北211493877TCR-400C1客房东南1117521034TCR-400C1客房东南231569923TCR-400C1客房东南下11585933TCR-400C1客房西南1117301024TCR-400C1客房西南2221601279TCR-400C1走廊12031532TCR-300C17.3风机盘管的设计系统竖向分区，根据设备、管道和附件的承压能力确定，双水管系统按建筑物的朝向分区布置。水系统采用闭式系统，膨胀箱接在回水管上。风机盘管的冷冻水供、回水温度取7/9。温差5，热水入口温度取50~60；风机盘管凝结水盘的泄水管坡度，小于0.01；风机盘管水系统水平管段和坡度的最高点，设排气装置，最低点设排污泄水阀；47 本科毕业论文正文为了防止盘管、水泵和水管附件处堵塞，在水泵入口和风机盘管、空调箱供水管道上装设过滤器；在冲洗水系统干管时，污水不准通过风机盘管（设旁通）。47 本科毕业论文正文8气流组织与送风形式8.1散流器送风计算以电话机房为例进行设计计算[11]。（1）布置散流器。将每个空调区进行划分，综合图纸，将空调区划分为草图所示，每个区域为一个散流器的服务区，散流器数量为2个。（2）初选矩形散流器散流器的出风速度选定为3m/s，这样单个散流器所需的面积为：由此确定选用方形散流器，风口尺寸为200mm×200mm。（3）计算射程射流速度衰减方程及室内平均风速根据P.J.杰克曼对圆形多层锥面和盘式散流器的实验结果的综合公式，散流器射流衰减方程为：（8.1）式中——以散流器中心为起点的射流水平距离（m）；——在x处的最大风速（m/s）；——散流器出口风速（m/s）；——自散流器中心算起到射流外观原点的距离，对于多层锥面型为0.07m；——散流器的有效流通面积（㎡）；——系数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1；若要求射流末端速度为0.35m/s，则射程为散流器中心到风速为0.35m/s处的距离，根据式可计算射程为：47 本科毕业论文正文散流器中心到区域边缘距离为2.5m，根据要求，散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%，所需最小射程为：2.5m×0.75=1.88m。小于设计射程，因此射程满足要求。（4）计算室内平均风速。式中——散流器服务区边长（m）；——房间净高（m）；——射流射程与边长之比，因此即为射程。夏季工况送冷风，则室内平均风速为0.183m/s×1.2=0.22m/s，满足舒适性空调夏季室内风速不应大于0.3m/s的要求。（5）校核轴心温差衰减℃。满足舒适性空调温度波动范围±1℃的要求。8.2侧送风计算以客房舒适性空调侧送气流组织计算为例：(1）根据送风量和房间的建筑尺寸，确定百叶风口型号、个数，并进行布置。送风口最好贴顶布置，以获得贴附气流。送冷风时，可采用水平送出；送热风时，可调节风口外层叶片的角度，向下送出。(2）按下式计算射流到达空调区时的最大速度（m/s）,校核其是否满足要求：（8.2）式中——送风口的计算面积，——送风口的速度衰减系数，对于单层百叶风口可取为4.5，双层的取3.4；——射流股数修正系数，取1~3；——受限系数，取决于相对射程，一般为0.1~1.047 本科毕业论文正文贴附射流的总长度可近似按下列公式计算：（8.3）或者，按下式求得准确的结果：（8.4）式中——贴附射流从出口到脱离顶棚的距离，m，并按下式计算：（8.5）——送风口的温度衰减系数，对单层百叶风口取3.2，双层的取2.4；——射流出口处的阿基米德数，即（8.6）以六层西南客房侧送风形式为例具体计算如下：=1279，，选定双侧百叶风口面积为=0.117,1个，布置在门口处侧吹。所选定的风口尺寸满足要求。47 本科毕业论文正文9空调送风系统水力计算9.1计算依据假定流速法：假定流速法是以风道内空气流速作为控制指标，计算出风道的断面尺寸和压力损失，再按各环路间的压损差值进行调整，以达到平衡。静压复得法：本方法适用于静压不变的有分支均匀送风风道的设计与计算.利用风管分支处复得静压来克服该管段的阻力,根据这一原则确定风管的断面尺寸。阻力平衡法：通风系统中，若任何节点的第i段支管阻力损失△Pi等于并联管网管段的阻力损失ΣPi-1时，则按这种方法来确定风道的断面尺寸及阻力损失[9]。设计中采用假定流速法进行计算，风管系统中常用的风速如下表：表9.1风管系统常用风速表管道部位推荐风速(m/s)最大风速(m/s)住宅公共建筑工厂住宅公共建筑工厂风机吸入口3.5454.557风机出口5～86.5～108～128.57.5～118.5～14主风道3.5～4.55～6.56～94～65.5～106.5～11支风道33～4.54～53.5～54～6.55～9送风口1～21.5～3.53～42.0～3.03.0～5.03～59.2计算公式a.管段压力损失＝沿程阻力损失＋局部阻力损失即：（9.1）b.沿程阻力损失：（9.2）47 本科毕业论文正文其中可由速度v和管径D的值查附录4[4]求出，对于矩形风管来说，管径。c.局部阻力损失（9.1）式中——摩擦阻力系数；——风管内空气的平均流动速度（m/s）；——空气密度（kg/m3）；9.3各层风管水力计算图9.1五层新风管风系统图表9.2五层新风管风系统的水力计算表管段阀件风量(m^3/h)风速(m/s)宽/直径(mm)高(mm)长(m)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)0帆布接头8000.005.561250.00320.000.770.651.000.5018.3818.881内外弧型矩形90°弯管(不带导流片)+消声器+70℃常开防火阀8000.005.561250.00320.003.070.651.002.0018.3820.3847 本科毕业论文正文续表9.2管段阀件风量(m^3/h)风速(m/s)宽/直径(mm)高(mm)长(m)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)2矩形分流裤衩三通旁通管6000.006.671000.00250.002.241.220.252.736.619.353矩形90°分流三通旁通管+手动对开多叶调节阀1800.005.21800.00120.0010.701.722.1818.4035.1853.594手动对开多叶调节阀600.002.78500.00120.005.600.591.003.304.597.905矩形90°分流三通直通管300.002.78250.00120.002.060.740.041.520.181.716内外弧型矩形90°弯管(不带导流片)300.002.78250.00120.003.090.740.252.291.153.447内外弧型矩形90°弯管(不带导流片)+蝶阀+侧送风口300.002.78250.00120.000.200.742.500.1511.4911.6447 本科毕业论文正文阻力总计126.9由上表可知，系统总阻力损失为126.9Pa，机组选型时需选机外余压大于126.9Pa的新风处理机组，故选取机组的机外余压为150Pa。图9.2六层新风管风系统图表9.3六层新风管风系统的水力计算表管段阀件风量(m^3/h)风速(m/s)宽/直径(mm)高(mm)长(m)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)0帆布接头2075.005.72630.00160.000.211.591.000.3319.4519.791内外弧型矩形90°弯管(不带导流片)2075.005.72630.00160.001.361.590.262.165.067.222消声弯头+70℃常开防火阀2075.005.72630.00160.002.061.591.873.2836.3839.653矩形90°分流三通直通管1700.005.90500.00160.000.781.800.051.401.032.444内外弧型矩形90°弯管(不带导流片)1700.005.90500.00160.003.991.800.267.185.3812.565矩形90°分流三通旁通管+矩形风管对开式多叶阀1000.004.63500.00120.0011.861.521.6918.0321.5439.5747 本科毕业论文正文续表9.3管段阀件风量(m^3/h)风速(m/s)宽/直径(mm)高(mm)长(m)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)6矩形分流裤衩三通旁通管+矩形风管对开式多叶阀375.003.47250.00120.006.391.110.777.095.5112.617矩形90°分流三通直通管250.003.62160.00120.002.961.480.054.380.394.778矩形分流裤衩三通旁通管125.002.41120.00120.003.310.830.252.750.863.619内外弧型矩形90°弯管(不带导流片)+蝶阀+侧送风口125.002.41120.00120.000.200.832.710.179.369.52阻力总计151.7由上表可知，系统总阻力损失为151.7Pa，机组选型时需选机外余压大于151.7Pa的新风处理机组，故选取机组的机外余压为200Pa。47 本科毕业论文正文10空调水系统水力计算10.1计算公式a沿程阻力(10.1)式中—每米管长的沿程损失,；—管段长度,；b局部阻力阻力(10.2)式中—局部阻力系数；—水的密度kg/m3；—热媒在管内的流速m/s。10.2各层水管水力计算图11.1六层水管水系统图以六层水管的管段1-2为例：a．根据管段的冷负荷，计算管段的流量，计算式如下：(10.3)47 本科毕业论文正文式中G——管段流量m3/s；Q——管段的冷负荷，kW；C——水的比热容，取4.19kJ/（kg.℃）；ρ——水的密度，取1000kg/m3；△t——供水回水的温差，℃；本工程为5℃b.水管管径d由下式确定(10.4)式中d—水管管径，mm；W—管段流量，m3/h；v—管段水流速度，m/s计算出其他管段的管径和总阻力，具体见下表：表10.1六层各管段的水力计算表编号负荷(w)流量(kg/h)水管管材公称直径流速(m/s)管长(m)0-16890611849.7镀锌钢管700.9071.991-2437767528.12镀锌钢管700.5760.362-3355806118.66镀锌钢管500.7713.773-4129622229.06镀锌钢管320.6171.694-5102301759.24镀锌钢管320.4871.845-674981289.42镀锌钢管250.6263.566-781961409.46镀锌钢管250.6844.747-85464939.64镀锌钢管200.7361.48编号比摩阻(Pa/m)动压(Pa)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)0-1172.99410.850.76343.54312.24655.791-272.84165.820.125.8916.5842.482-3174.67296.832658.03593.671251.73-4191.11190.30.6322.73114.18436.914-5122.31118.540.1224.6311.85236.485-6284.16195.720.11010.619.571030.176-7336.4233.861.51595.24350.791946.037-8532.1270.891.5787.65406.331193.98对于各个汇合点进行阻力平衡计算，，则需要对管径进行缩小，若还不能满足，则加阀门调节。47 本科毕业论文正文小结毕业设计终于结束了，在这期间我进行了大量的设计计算和画图，时间有点仓促，任务比较重，设计计算量比较大。但是学到了很多以前书本上所未能学到的东西，使我对建筑环境与设备工程这个专业从以前抽象的、纯理论认识上升为较系统的、比较形象的了解，掌握了一些设计方法，同时也认识到设计对我们本专业的重要性，虽然设计中有一些挫折，比如前面一步没考虑全面到后来就得重新再来，或者某些细节考虑的不够周到，但是当设计结束后感觉还是挺充实的。在这次设计中，从空调方案的选择、确定到空调系统设计，这一个完整的设计过程使我对建筑物的空调设计有了全面系统的了解，并在心里形成了一个整体概念。在空调水系统和风系统设计中，从系统方案计算，系统布置到最后的成图，先是进行了一个计算过程，利用鸿叶软件进行计算机辅助设计，最后完成设计，经历了设计的完整过程。同时在设计中，我也遇到了许多问题，结合实习中所学到的知识和在校所学理论知识，对大部分问题都能顺利解决，因为之前做过空气调节的课程设计，暑假在校期间也参加了设计竞赛，这些对我的毕业设计有了一定的帮助，我综合利用所学理论知识和实际经验相结合的设计，虽然比以往的设计有了不小的进步，但毕竟还是经验不足，错误之处在所难免。经过本次的毕业设计，我更加熟悉了CAD的操作，和风管水管设计的画法，也了解了在设风管水管设计中要注意的问题，风机盘管的布置位置，CAD建筑图中的各个图标的意义。在计算中，虽然过程较为繁琐，但让我懂得做事要耐心，要仔细。通过计算，我更佳熟悉了各公式的用法和公式中各字母代表的意义。也巩固了查表的方法，和计算的技巧。我想这次设计肯定会对我们以后的工作有很大的帮助。47 本科毕业论文外文翻译[参考文献][1]GB50189-2005，中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》[S][2]GB50019-2003，中华人民共和国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》[S][3]陆耀庆，实用供热空调设计手册[M]（第二版）.北京：中国建筑工业出版社[4]尉迟斌，实用制冷与空调工程手册[M].北京：机械工业出版社[5]DBJ01-621-2005，北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》[S][6]赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明编．空气调节[M]（第四版）．北京：中国建筑工业出版社，2008.[7]陈翔龙，胡雪钦.中央空调设计中常见问题探析[J].建材与装饰，2007，8.[8]张连栋．中央空调末端设备选择时应注意的几个问题[J]．中国科技信息，2005，(11)．[9]付祥钊.流体输配管网[M]（第四版）.北京：中国建筑工业出版社.2005,7.[10]方修睦，赵加宁，张德宇.《高层建筑供暖通风与空调设计》[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2003.[11]AwbiM.VentilationofBuilding[M].London:Taylor＆Francis,2003.[12]ASHRAEHandbook,Fundamentals[M].ASHRAEInc.2005.[13]U.S.EnvironmentalProtectionAgency,“TheUnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency'sLargeBuildingStudiesQualityAssuranceOverviewDocument,”OfficeofResearchandDevelopmentandOfficeofAirandRadiation,U.S.EnvironmentalProtectionAgency,Washington,DC,USA,November1,1994.47