毕业设计（论文）-北京市某科技文化楼制冷与空调工程设计.doc

华北电力大学 本专科毕业(论文)设计 题 目 中央空调计算机控制系统仿真研究与开发 院院 系系 能源与动力工程系 专业班级专业班级 建筑环境与设备工程 011 班 学生姓名学生姓名 方 明 指导教师指导教师 王江江 二二 四四 年年 六六 月月 二十二十 日日 毕毕 业业 设设 计计(论文论文) 院 系某某某某某某某系 专业班级某某某某某某专业 020 班 学生姓名某某 指导教师某某某 二二六年六月六年六月 题 目 请用你的论文题目替换此 asdfasdf 处文字 毕毕 业业 设设 计计(论文论文) 如需图纸，联系 qq153893706 院 系动力工程系 专业班级制冷 0709 班 学生姓名 指导教师 二二一一年六月一一年六月 题 目 北京市某科技文化楼制冷 与空调工程设计 华北电力大学本科毕业设计（论文） i 北京市某科技文化楼制冷与空调工程设计 摘要 随着我国人民生活水平的不断提高，人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，人 们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。而当今装饰豪华、营销全 面、多维服务的文化楼已成为众多消费者喜欢的消费场所，大量采用先进设备和相应配 套设备而成的中央空调系统已成为现代科技文化楼重要标志之一，是现代科技文化楼创 造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施，也是吸引消费者的重要因素 之一。 本论文的设计对象为北京市某科技文化楼。本工程是一座具有剧场、舞厅、会议室、 资料室等多种功能的综合楼。该建筑的建筑面积约为 7800m2，地下一层，地上三层。通 过采用冷负荷系数法逐时计算得到最大冷负荷为 918.35kw。选择大型螺杆式冷水机组。 依据相关规范考虑节能和舒适性要求，由于科技文化楼的使用特点，空间小的采用卧式 暗装风机盘管加新风的舒适性空调系统，大空间的采用全空气系统。运用假定流速法进 行水力计算，绘制各层空调平面布置图、各层空调系统图，并按机房布置原则合理布置 机房。 在本设计中我们要尽量优化设计，达到一个高性价比，从可持续发展的角度出发， 提高节能和环保意识，使暖通空调科学健康发展。 关键词：中央空调系统；风机盘管；新风系统；冷水机组；假定流速 华北电力大学本科毕业设计（论文） ii the central air-conditioning system design of a technology culture building in beijing abstract along with our country living standards unceasing enhancement, the people are getting higher and higher to living conditions comfortable request, the people to the indoor airs humiture, the cleanness and the air quality question take seriously more and more. but decorates luxuriously, the marketing comprehensive, the multi-dimensional service cultural building to become the expense place which now the numerous consumers like, uses the central air- conditioning system which the sophisticated equipment and the corresponding supplementary equipment become to become one of massively modern science and technology culture building important symbols, is the modern science and technology culture building creation comfortable highly effective work and the living conditions essential important basis facility, also attracts one of consumers important attributes. this paper targets for the design of a technology culture building in beijing. this project is a building in beijing with many functions such as theater, ballroom, meeting room, reading room and so on. the area is about 7800 m2,the underground one layer, on the ground three layers. the method of cooling load coefficient was used for calculate the cooling load, and the maximal load was 918.35 kw, so one large crew type water chillers were choose. base on the characteristic of the technology culture building and corresponding criterion, considering the needs of energy- saving and comfortable, the comfortable air conditioning of fan coil plus fresh air system was adopted in small room, entire air system was adopted in large room. the use of hydraulic calculation method assumes that flow. draw floor plan on each floor air conditioning, air- conditioning system on each floor plan. it has to be optimized the design of this project, get a much higher ratio of performance to price. based on the principle of sustainable development, environment protection and energy efficiency, the development of hvac science should be in a healthy way. keywords: hvac system; fan coil unit; the new air system; chillers; assumed velocity law 华北电力大学本科毕业设计（论文） i 目 录 摘要.i abstractii 1 绪论.1 1.1 课题背景1 1.2 制冷与空调系统的发展1 1.3 本设计的主要内容4 2 工程概况.5 2.1 基本概况5 2.2 土建资料5 2.3 现有资源5 3 设计依据 6 4 设计资料 7 4.1 室外计算参数7 4.2 室内设计参数7 5 空调负荷计算 10 5.1 冷负荷计算10 5.1.1 围护结构传入热量.10 5.1.2 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷.11 5.1.3 人员散热引起的冷负荷.11 5.1.4 照明散热引起的冷负荷.12 5.1.5 新风冷负荷.12 5.2 湿负荷计算12 5.3 新风负荷计算 12 5.4 计算示例： 13 表 5-214 6 空调系统设计.16 6.1 确定空调系统方案的因素16 6.2 空调方式的确定16 7 空调风系统设计 18 7.1 各系统送风量确定18 7.1.1 客房新风量确定.18 7.1.2 客房送风量确定.19 7.2 风机盘管选型计算21 华北电力大学本科毕业设计（论文） ii 7.3 气流组织及散流器选择22 7.4 示例计算 22 7.4 风管水力计算23 7.4.1 风管的设计方法.23 7.4.2 风管管径的确定.24 7.4.3 风系统水力计算.24 7.5 空调排风系统28 8 空调水系统设计 30 8.1 定水量和变水量30 8.2 空调水管路设计30 8.3 冷冻水系统32 8.4 最不利管路计算32 8.5 冷凝水系统 33 8.6 水系统的泄水及排气34 8.6.1 泄气设计.34 8.6.2 排水设计.34 8.7 水泵等设备选型34 8.7.1 冷冻水泵的选型.34 8.7.2 冷却水泵的选型.35 8.7.3 冷却塔的选型.35 8.7.4 补水泵的选型.36 9 制冷工程设计 37 9.1 制冷方式的确定37 9.2 制冷剂的确定及循环计算37 9.3 冷凝器的设计校核计算40 9.4 蒸发器的设计校核计算 44 9.5 压缩机的选型48 9.6 节流设备的选型 48 9.7 制冷剂充灌量计算49 10 管道的保温及防腐设计 51 10.1 风管的保温及防腐51 10.2 水管的保温及防腐51 11 消声减震设计 52 11.1 消声设计52 11.2 减震设计52 华北电力大学本科毕业设计（论文） iii 结论 53 参考文献 54 附录 55 致谢 62 华北电力大学本科毕业设计（论文） 1 1 绪论 1.1 课题背景 随着我国人民生活水平的不断提高，人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，人 们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。而当今装饰豪华、营销全 面、多维服务的文化楼已成为众多消费者喜欢的消费场所，大量采用先进设备和相应配 套设备而成的中央空调系统已成为现代科技文化楼重要标志之一，是现代科技文化楼创 造舒适高效的和生活环境所不可缺少的重要基础设施，也是吸引消费者的重要因素之一。 娱乐性质的建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问 题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为建 筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。 目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要 求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。因 此，设计一个节能、舒适、健康的中央空调具有很大的实际意义。 1.2 制冷与空调系统的发展 中央空调在世界上已有百年的发展历史，在中国也有 30 多年的应用时间，上世纪 90 年代，长期以来，活跃在国内中央空调市场的几乎是清一色的外国军团。来自美国的约 克、特灵、麦克维尔，以及日本的大金、日立、三菱等传统供应商的中央空调产品在国 内的市场占有率达 90%以上。然而 自 2000 年，随着家用空调的微利， 国内美的、格力、 海尔等巨头率先涉足该领域后，格力、海信、小天鹅、新科、tcl、远大等纷纷跟进；在 2003 年，整个国内中央空调市场上密密麻麻地簇拥着几百家大小品牌。而今，随着中央 空调市场竞争加剧，到 2005 年的时候，两年之内现有的 130 多个品牌将被缩减到 40 至 50 个品牌，市场将持续整合，品牌集中度会进一步加强。在 2004 年，国内年销售额做到 20 亿元以上规模的只有寥寥 3 家，年销售额突破 20 亿元的更可能只有大金一家，其市场 份额不到 10%1；自 2006 年开始，本土中央空调已经全面开花，并不断冲击着外资品牌 独占鳌头的格局。2009 年第 20 届中国制冷展上，一方面，由于受到金融危机的冲击，不 少美国和日本企业大幅度压缩广告和展览费用，纷纷放弃参展。另一方面，包括美的、 格力、志高在内的国内空调企业却选择在这个时候逆市扩张，欲抢夺美日企业发展受阻 后所腾出来的“蛋糕” 。号称是中央空调领域的“四大家族”企业大金、特灵、开利和约 克均未现身中国制冷展，其他如迈克威尔、三菱也未到场。这些企业一开始都想来参展 的，但到了 2009 年 2 月，这些国际巨头在华企业顶不住总部压缩费用的压力，最终决定 放弃。与美日中央空调巨头缺席相比，欧洲企业不但没有退出展览和削减费用，反而加 大了对此次展会的投入。表现突出的还有中国空调企业。虽然受金融危机冲击，国内中 华北电力大学本科毕业设计（论文） 2 央空调行业受到了一定的影响，但依然处于一个蓬勃发展的上升阶段。 2010 年度，在经济大环境复苏的利好下，房地产市场的繁荣也进一步带动了中央空 调市场整体规模的提升，随着人民生活水平的提升，对生活品质的追求越来越高，对高 档楼盘的需求也越来越明显。据相关部门统计数据显示，2010 年 1-12 月全国房地产开发 投资 48267 亿元，比上年增长 33.2%，其中，商品住宅投资 34038 亿元，增长 32.9%，占 房地产开发投资的比重为 70.5%。另一方面，2010 年度中央空调产品的价格调整也为年 度整体出货额的提升增添了砝码，原材料价格的上涨、物价、物流、人力成本等提升后， 主机制造企业纷纷将产品价格进行了上调。还有一些新兴产品如空气源热泵、地暖等产 品的市场也逐步打开，为中央空调市场的增长带来了新的空间。九大品牌江森自控约克 品牌(以下简称约克品牌) 、开利、特灵、麦克维尔、大金、美的、格力、海尔、海信日 立的整体市场占有率也在扩大。据统计，2010 年这九大品牌的市场占有率达到 68.0%， 同比 2009 年提升了 3.1 个百分点。从各品牌的表现来看，大金以 66.5 亿元的全年回款 额远超其它品牌，继续蝉联第一的宝座。同时，在九大品牌阵营中，传统的四大外资品 牌虽然也都保持了一定幅度的增长，但是整体市场占有率与 2009 年相比下滑了 1.9 个百 分点。而美的、格力和日立却呈现一股势不可挡之势，尤其是格力和海信日立，增长幅 度分别达到 2.6%、.9%。 2.1 离心机 2010 年的离心机市场，较往年更为热闹，并呈现出品牌多、项目多、技术新等特点。 在 2009 年推出离心机产品后，各离心机品牌进一步完善了其产品和技术，并在 2010 年 度的市场销售中持续发力，除约克品牌、开利、特灵、麦克维尔等离心机固有势力外， 美的、格力、海尔、广州日立、顿汉布什、ls、富田、恒星等品牌等表现抢眼，千万级 项目屡见报端。市场的火热和相对较高的利润吸引了更多品牌的进入，世纪东元的离心 机标杆工程已经启动，克莱门特的离心机产品即将开始推广，三菱重工的离心机产品也 有望实现中国制造。2010 年度，进入离心机组市场的品牌越来越多，如前文所述的部分 品牌，再加上即将在中国市场推广离心机产品的三菱重工、克莱门特、盾安、lg 等品牌， 未来在中国市场销售离心机组产品的品牌将接近 20 家，即便是在 2010 年度，在中国市 场取得销售业绩的离心机品牌也超过了 15 家。可以说，经历最近几年的市场发展和技术 更新，尤其是在复盛等压缩机企业能够提供离心式压缩机之后，离心式冷水机组将不再 作为一个技术壁垒而成为品牌发展的障碍，品牌是否会推出离心机组，更重要的将不再 是技术层面的因素，而是推出的离心机组能否获得市场销量和取得响应的利润。 在越来越多的品牌进入离心机组市场后，抢占了原本离心机组市场固有势力的一些 市场份额，也使得这部分品牌致力于进一步提高离心机组的各项性能来保持以往的优势 地位，如提高 cop 值等。此外，更多是新技术也被加入到离心机组产品中，比如“变频” 华北电力大学本科毕业设计（论文） 3 、“热泵”、“磁悬浮”等，品牌之间的离心机产品更加推陈出新，也使变频离心机组 和高效离心机组谁更节能成为市场热议的焦点。 2.2 螺杆机 风冷螺杆机组和水冷螺杆机组一改 2009 年的颓势，在 2010 年度实现了双增长，而 且，与离心机组类似，大型螺杆机组正越来越受到各品牌的青睐，尤其是一些没有离心 机组的品牌。此外，如果分领域来看，除民用领域外2，工业类领域的螺杆机组也开始 显现出其市场增长潜力，而目前，已经有一些品牌主要针对工业类领域螺杆机组并确立 了一定的市场优势，比如瀚艺、恒星。同样，风冷螺杆机组与水冷螺杆机组的市场占有 率仍然没有变化，始终保持在三七开这样一种状态。需要指出的是，在部分项目中，螺 杆机组的发展正越来越受到变频多联机组的挑战，而过于透明的价格也将阻碍其进一步 发展。 2010 年度，全国水冷螺杆机组市场的整体容量为 34.5 亿元，相比 2009 年度的 29 亿 元增长率为 18.9%，与风冷螺杆机组 19.2%的增长率接近，略高于离心机组 16.4%的增长 率。综合其市场表现，水冷螺杆机组在 2010 年的表现有目共睹，并取得了高于预期的增 长，尽管其增长率低于全国的平均水平。对于四大外资品牌而言，为了维持其固有的市 场份额，他们纷纷加大了在水冷螺杆机组方面的产品研发和销售，如开利推出全球首创 高效变频三螺杆冷机；而对于国产品牌而言，水冷螺杆机组的生产技术并不高，而且其 工程项目金额较大容易形成销量也吸引了他们进入这部分市场3，其中满液式螺杆机组 成为他们中推出最多的一款产品。正是由于上述这些原因，水冷螺杆机组在市场中的价 格非常透明，除少数具有技术优势的品牌外，最低价中标在水冷螺杆机组工程中成为常 态。 2.3 溴化锂吸收式制冷机 按照目前的市场发展趋势和溴化锂机组的本身的产品缺陷，使溴化锂机组更多的应 用在工业领域而非民用领域，而当年度工业领域市场的好坏对溴化锂产品的发展起着决 定性的作用因此。溴化锂吸收式制冷机组的品牌并不多。 2.4 冷媒变流量机组 2.4.1 变频多联机 2009 年度，变频多联机组的市场占有率首次超越冷水机组，当年度变频多联机组的 占有率为 27.8%，而包括离心机组、风冷螺杆机组、水冷螺杆机组和溴化锂吸收式制冷机 组在内的冷水机组的市场占有率总和为 25.4%。2010 年度，变频多联机组的市场占有率 增长到 29.0%，而冷水机组的占有率仅为 24.3%，变频多联机组连续第二年在市场占有率 华北电力大学本科毕业设计（论文） 4 方面超越冷水机组，随着市场的发展，这一差距还将继续拉大 2.4.2 数码涡旋机市场 四大外资品牌对数码涡旋机组市场的增长做出了较大贡献，再加上数码涡旋机组压 缩机的专利拥有者艾默生对数码涡旋机组不遗余力的推广，从而使数码涡旋机组在当初 的两大权重品牌格力和美的减少投入后能够获得持续增长。 在数码涡旋机组几个品牌中，三星是数码涡旋机组的拥趸4，其产品全线均为数码 涡旋机组，且在中国市场销售多年，而 ek 则是数码涡旋机组市场的新兴势力，再加上四 大外资品牌和美的、格力，他们构成了数码涡旋机组的样本品牌。从品牌占有率对比图 我们可以发现，约克品牌正逐渐成为数码涡旋机组市场的领跑者，三星、麦克维尔、特 灵、ek 等品牌的市场占有率稳步提升，美的和格力在数码涡旋机组市场的影响力正不断 下降。 1.3 本设计的主要内容 本设计的主要设计内容： 1) 空调负荷计算； 2) 根据建筑物使用功能和特点及周围水、电、热、气源等基础资料，确定整个建 筑的空调设计方案； 3) 空调系统的风量及空调房间的气流组织计算； 4) 确定空气处理方案，计算空气处理过程，选择相关设备； 5) 布置空调系统，进行水力计算，选择相关设备； 6) 确定制冷方式，选择制冷剂，并进行制冷循环计算； 7) 进行冷凝器和蒸发器等换热设备的计算和设计； 8) 进行压缩机和节流机构等设备的选型，并确定制冷剂的充灌量； 9) 工程图纸绘制及相关说明； 10) 设计方案分析。 华北电力大学本科毕业设计（论文） 5 2 工程概况 2.1 基本概况 本设计为北京市某科技文化楼制冷与空调工程设计。该建筑的建筑面积约为 7800m2，地下一层，地上三层。地下一层主要包括舞厅及空调制冷机房、换热站；首层为 大堂、会议室、教室、休息室等；二层主要为资料室、语音室、保龄球馆及休闲娱乐间； 三层为剧场。二层与三层间夹层为历史资料展览室等。 2.2 土建资料 见建筑总平面图、建筑平面图等。 2.3 现有资源 该建筑水、电、热、气源资料如下： 水源：有市政给排水管线接入，水源较充足，水质较硬。 电源：有 380v 和 220v 电源，用电容量能够满足要求。 热源：有来自热电厂蒸汽接入，蒸汽压力 0.4mpa，蒸汽量满足要求。 华北电力大学本科毕业设计（论文） 6 3 设计依据 本工程空调初步设计根据设计任务书及建筑专业提供的图纸，并依照暖通现行国家 颁发的有关规范、标准进行设计，具体为： 1） 通风与空气调节设计规范(gb50019-2003)； 2） 采暖通风与空气调节设计规范(gbjl9-87)； 3） 高层民用建筑设计防火规范(gb50045-45)； 4） 人民防空工程设计防火规范(gb50098-48)； 5） 建筑设计防火规范(gbj16-8750067-97)； 6） 通风与空调工程施工质量验收规范(gb50243-2002)； 7） 建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规范(gb50242-2002)； 8） 实用供热空调设计手册 ； 9） 供暖通风设计手册 ； 10） 实用空调制冷设计手册 ； 11） 制冷设备通用技术规范 （gb9237-88） 。 华北电力大学本科毕业设计（论文） 7 4 设计资料 4.1 室外计算参数 北京地区室外计算参数 (1) 地理位置 北纬 39.80；东经 116.47； (2) 大气压力 冬季：102.04kpa ；夏季：0.999kpa； 表 4-1 室外空气参数 序号空气参数数值序号空气参数数值 1 夏季空调室外计算干球温度 tw 33.27 夏季空调室外计算湿球温度 ts 26.4 2 夏季空调室外日平均温度 twp 28.68 夏季通风室外计算温度 31 3 冬季空调室外计算干球温度 -129 冬季通风室外计算温度 -4 4 冬季室外计算相对湿度 45%10 夏季室外计算相对湿度 78% 5 夏季室外平均风速 1.9m/s11 冬季室外平均风速 4.8m/ s 6 全年主导风向西南 12 冬季日照率 34% 4.2 室内设计参数 1）室内空调设计参数 表 4-2 室内空调设计参数 夏季冬季新风量 房间名称 温度相对湿度%温度相对湿度%m3/hp 休息室2565204530 办公室2565204530 更衣室2565204530 门厅、走道2565164530 活动室2555204530 控制室2565204530 会议室2565204530 2）送风温差的确定 空气调节系统的夏季送风温差，应根据送风口类型、安装高度和气流射程长度以及 华北电力大学本科毕业设计（论文） 8 是否贴附等因素确定。在满足舒适和工艺要求的条件下，应尽量加大送风温差。舒适性 空气调节，当送风高度小于或等于 5m/s 时，不宜大于 10，送风高度大于 5m/s 时，不 宜大于 15，工艺性空气调节，宜按 10采用。本设计中采用的是露点送风，即最大温 差送风。 表 4-3 送风温度 室温允许波动范围，送风温差， 1.015 1.0610 0.536 0.10.223 3）换气次数的确定 空气调节房间的换气次数，应符合下列规定。 （1）舒适性空气调节，每小时不小于 5 次，高大空间应按其冷负荷通过计算确定。 （2）工艺性空气调节，不宜小于表 4-4 所列的数值。 表 4-4 换气次数 室温允许波动范围，每小时换气次数备注 1.05高大空间除外 0.58 0.10.212工作时间不送风的除外 4）送风口速度的确定 送风口的出口风速，应根据送风方式、送风口类型、安装高度、室内允许风速和噪 声标准等因素确定。消声要求较高时，宜采用 25m/s，喷口送风可采用 410m/s。 5）回风口的布置方式 表 4-5 回风口吸风速度 应符合下列要求： （1）回风口不应设在射流区和人员长时间停留的地点，采用侧送时，宜设在送风口 的同侧。 回风口位置吸风速度，m/s 房间上部4.05.0 不靠近人经常停留的地点3.04.0房间下部 靠近人经常停留的地点1.52.0 华北电力大学本科毕业设计（论文） 9 （2）条件允许时，可采用集中回风或走廊回风，但走廊的断面风速不宜过大。 6）回风口的吸风速度 宜按表 4-5 选取。 华北电力大学本科毕业设计（论文） 10 5 空调负荷计算 5.1 冷负荷计算 酒店办公及客房的空调系统属于舒适性空调，其目的是为顾客创造一个舒适的居住 环境和良好的办公环境。酒店负荷的主要特点是：人员流动性较大，人员结构比较单一， 围护结构传热引起的冷负荷和新风负荷占冷负荷的大部分。冬季外区由于围护结构负荷 的存在导致热负荷较大，而内区由于受建筑围护结构的影响较小，而人员负荷和照明负 荷不变使其热负荷很小，甚至有可能是冷负荷。过渡季节室外温度低于室内温度，这个 时期不存在围护结构冷负荷，送新风可以降低商场内的温度12-13。 说明：考虑该建筑为酒店，主要是为各界人士提供住宿休息的场所，空调的运行时 间主要在上班时间，所以计算负荷时本设计取的时段为上午 8 时至晚上 12 时。 5.1.1 围护结构传入热量 1）建筑结构组成及传热系数确定 外墙：水泥砂浆抹灰（20mm）+轻混凝土板（200mm）+白灰粉刷（20mm） ； 内墙：水泥砂浆抹灰（20mm）+轻混凝土板（150mm）+白灰粉刷（20mm） ； 屋面：砾砂外表面（5mm） ，卷材防水层+水泥沙浆找平层（20mm）+保温层（沥青 膨胀珍珠岩加气混凝土、泡沫混凝土 150mm）+隔汽层+水泥砾砂找平层+预制钢筋混凝 土屋面板+内粉刷（5mm） 。 以上建筑结构的传热系数查表可得： 外墙传热系数 k=2.09w/（m2） ； 内墙传热系数 k=2.42w/（m2） ； 屋面传热系数 k=0.97w/（m2） ； 内门传热系数 k=2.90w/（m2） 。 2）外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷 （5-1） kakttkaq rcc )( )()( 式中 通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，w； )(c q 外墙和屋面的传热系数，w/（m2） ；k 外墙和屋面的面积，m2；a 外墙或屋面冷负荷逐时计算温度，； )( c t （5-2） dcc ttt )()( 室内设计温度，； r t 经过修正的本地外墙或屋面计算温度逐时值，； )(c t 华北电力大学本科毕业设计（论文） 11 地点（重庆市）修正值，由暖通空调表 3.2.8-5 查得； d t 外表面放热系数修正值，由教材暖通空调表 2-8 计算查得； a k 吸收系数修正，由教材暖通空调表 2-9 查得。 k 3）外窗瞬时传热冷负荷 （5-3）tkfqc )( 式中 通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，w；)(c q 外墙和屋面的面积，m2；f 玻璃窗传热系数，双层 6mm 中空玻璃，取 3.4w/（m2） ；k 计算时刻下，结构的负荷温差，。t 4）内墙传热形成的冷负荷 （5-4） lsc tkfq )( 式中 内墙传热系数，w/（m2） ；k 内墙面积，m2；f 计算温差，由新规范，对于走道，取 2。 ls t 5.1.2 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 透过玻璃窗日射得热所引起的冷负荷如下： （5-5） lqjiswac cdccfcq max)( 式中 窗户面积，m2； w f 有效面积系数，双层钢窗取 0.75； a c 窗玻璃的遮阳系数； a c 窗内遮阳设施的遮阳系数； i c 夏季各纬度带的日射得热因数最大值，w/m2。 maxj d 以上修正值均可在教材暖通空调附录 2 中查得。 5.1.3 人员散热引起的冷负荷 （5-6） qqq cc )()( 人体显热散热引起的冷负荷： （5-7） lqsc cnqq )( 人体潜热散热引起的冷负荷： （5-8）nqq l 华北电力大学本科毕业设计（论文） 12 式中 人体显热散热引起的冷负荷，w； )(c q 人体潜热散热引起的冷负荷，w； q 室内全部人；n 群集系数，本工程为酒店客房取 0.93； 人体显热散热引起的冷负荷系数； lq c 不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，w，由暖通空调 表2-13查 s q 得； 不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，w，同上。 l q 5.1.4 照明散热引起的冷负荷 （5-9） lqc ncnnq 21)( 1000 式中 照明散热形成的冷负荷，w； )(c q 消耗功率系数，明装荧光灯，取 1.2； 1 n 灯罩隔热系数，取 0.8； 2 n 照明灯具所需功率，w；n 照明散热冷负荷系数，由教材暖通空调附录 2-22 查得。 lq c 本设计室内照明：荧光灯明装，200w，开灯时间晚 16:0024:00。 5.1.5 新风冷负荷 新风全冷负荷按下式计算： x q （5-10）qfqx 式中 办公楼新风负荷，取 43w/m2；q f 面积，m2； 其中，新风量=空调房间人数房间中的人均新风量。 5.2 湿负荷计算 人体散湿量： （5-11） gnmw0011 . 0 式中 人体散湿量，kg/h； w m 室内全部人数；n 群集系数； 成年男子的小时散湿量，g/h，由教材暖通空调 表2-13查得。g 华北电力大学本科毕业设计（论文） 13 5.3 新风负荷计算 新风负荷按照国内现行的规范、设计手册、技术措施中的新风量推荐值进行计算， 见表 5-1。 表 5-1 部分民用建筑空调冷负荷的概算指标 室内人数， 人/m2 建筑负荷， w/m2 人体负荷， w/m2 照明负荷， w/m2 新风量， m3/h人 新风负荷， w/m2 总负荷， w/m2 旅游旅馆 客房 （标准层） 0.063607205027114 西餐厅0.3540841725136277 中餐厅0.67351162050190360 宴会厅0.8301343025216410 中庭、接待0.139017601824191 小会议室0.336043402592235 大会议室0.6740884025190358 办公室0.14014502527131 公寓、住宅0.17014205054158 根据表 5-1 中新风负荷概算进行新风负荷计算。 5.4 计算示例： 以办公室 102 为例进行负荷计算： 房间基本参数如下： 室外温度：33.2 室内温度：25 室外相对湿度：78% 室内相对湿度：55% 建筑面积：94.5 m2 采用冷负荷逐时计算法计算出房间各时刻的冷负荷，见表 5-2 华北电力大学本科毕业设计（论文） 14 表 5-2 默认 冷(w) 湿 (kg/h) 计算时刻 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00 室外温 度： 33.2相对湿 度： 58.74%房间面 积： 94.5室内温 度： 25相对湿 度： 55% 室内人 数： 47.25 新风量 (m3/h )： 661.5 东内墙长：7.5宽(高)： 4.5面积：33.75传热系 数： 2.02 邻室温差333333 3333333 冷负荷451451451451451451 451451451451451451451 北内墙长：12.6宽(高)： 4.5面积：45.9传热系 数： 2.02 邻室温差333333 3333333 冷负荷613613613613613613 613613613613613613613 北内窗长：6宽(高)： 1.8面积：10.8传热系 数： 2.09 邻室温差333333 3333333 冷负荷149149149149149149 149149149149149149149 人体显热273327332733273327332733 2733273327332733273327332733 湿负荷4.28944.28944.28944.28944.28944.2894 4.28944.28944.28944.28944.28944.28944.2894 新风显热165319252159239225892732 2803278726472577238121301877 湿负荷6.44155.89165.25014.47643.66192.8721 2.17411.63391.3441.01831.00121.19821.5362 设备显热000000 0000000 湿负荷000000 0000000 灯光显热68413721652172816211585 17651866190419321268947575 华北电力大学本科毕业设计（论文） 15 湿负荷000000 0000000 *小计总冷负荷138161439614463142301374613293 13048127471243212156112781083910447 冷负荷 (不含新 风) 753082188498857484678432 8611871387508778811477937421 新风冷负 荷 628661785965565652784862 4437403436823377316430453025 总湿负荷12.339611.783411.136610.35789.53938.7469 8.04797.50887.2236.89956.88757.09077.4349 湿负荷 (不含新 风) 5.89825.89185.88655.88155.87745.8748 5.87385.87495.8795.88125.88635.89265.8987 新风湿负 荷 6.44155.89165.25014.47643.66192.8721 2.17411.63391.3441.01831.00121.19821.5362 总冷指标146152153151145141 138135132129119115111 冷指标 (不含新 风) 808790919089 91929393868279 新风冷指 标 676563605651 47433936333232 总湿指标0.13060.12470.11780.10960.10090.0926 0.08520.07950.07640.0730.07290.0750.0787 湿指标 (不含新 风) 0.06240.06230.06230.06220.06220.0622 0.06220.06220.06220.06220.06230.06240.0624 新风湿指 标 0.06820.06230.05560.04740.03880.0304 0.0230.01730.01420.01080.01060.01270.0163 华北电力大学本科毕业设计（论文） 16 6 空调系统设计 6.1 确定空调系统方案的因素 空调系统的方案确定与很多因素有关，在设计时，应与建筑、结构、工艺等专业密 切配合，并与用户协商确定。确定方案以前，要了解下列内容： 1）外部环境 （1）气象资料：建筑物所处的地点，纬度，海拔高度，室外气温、相对湿度、平均 风速，冬季和夏季的日照率等。 （2）周围环境：建筑物周围有无有害气体放散源、灰尘放散源，周围时噪声的要求； 属于住宅区、混合区还是工业区，周围建筑的位置、规模和高度；环保、防火和城市规 划等部门对本建筑的要求等。 2）所设计的建筑物的特点 （1）规模：需要空调净化的面积，所在的位置； （2）用途：目的的用造，今后可能的改变，例如需扩建等；用户对该建筑物空调标 准的要求，对能源计量的要求。如高层或大面积空调是否分区计量核算，各不同用途的 房间使用空调的时间和工作时间； （3）室内参数要求：要求的量度，相对湿度及其允许波动范围，有无区域温差要求， 允许的工作区气流速度和均匀度；房间的净化要求；需不需过滤、需要的净化级别；噪 声的控制要求等； （4）负荷情况：房间朝向、围护结构的构造，窗的构造和尺寸；设备的发热情况， 人员及其流动情况，照明等发热情况；排风量； （5）能源：有无区域供热、供冷、及其压力、温度，可供的量、价格等；在扩建时， 原有的锅炉和冷冻设备的情况；电力供应的可靠性、用量限制、价格。 6.2 空调方式的确定 酒店空调系统的选择与其规模大小，建筑的平面结构和功能分区有关。酒店中厨房 的空调系统采用无回风的全新风空调系统，对于酒店办公及酒店客房的空调系统主要采 用风机盘管加新风系统。 1）风机盘管加新风系统 风机盘管加新风系统节省使用面积，对于酒店客房，很容易利用室外新风进行通风 换气，有利于过渡季节的节能。回风是由悬挂在吊顶内的风机盘管回风箱处的过滤器过 滤，过滤器极易堵塞，清洗工作量既大又很麻烦，特别是在夏季，如果过滤网清洗不及 时，将导致回风量减少，凝结水增加，排水不畅，滴水盘处溢水，这种潮湿的条件是病 菌滋生的最好环境，也有可能造成其它的病菌和病毒的聚集和滋长，给管理带来麻烦和 不必要的损失。受安装空间限制，风机盘管的维修和保养不便，适合于小空间、控制灵 华北电力大学本科毕业设计（论文） 17 活的场合，不适合用于大空间的建筑。 风机盘管加独立的新风系统布置灵活，节省建筑空间，各空调房间可独立地通过风 量，水量（水温）的调节，改变室内温湿度，当房间无人时可关闭风机盘管机组而不会 影响其他房间，节省运行费用14-15；容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向、 使用目的、使用时间等把系统分割为若干区域系统，实施分区控制16-18。 2）组合式空调机组的全空气系统 组合式空调机组的全新风系统具有处理热湿负荷能力较大；水管少，减少漏滴水现 象；能达到较高的洁净度；运行管理及维修方便的优点。这些优点使其适合于酒店的厨 房。但由于其主机是放置在屋顶上面，对于机组本身要做保温减震等方面投资。 本工程为科技文化楼空调系统设计施工，综合考虑上述两种系统形式的优缺点，对 于三层剧院及夹层易采用组合式空调机组的全新风系统比较好。全新风系统对空气进行 集中处理，空气处理机组有多种处理功能和较强的处理能力，尤其是有较强的除湿能力， 且系统经常需要维修的是空气处理设备，全新风系统的空气处理设备集中于新风机组内， 占地较集中，维修方便，且不影响空调房间的使用，不但改善了室内环境，还可以降低 空调运行费用。本工程空间较小的办公楼，易采用卧式暗装风机盘管加新风的舒适性空 调系统，设独立的新风系统，将新风处理到一定参数后，再送入室内。采用风机盘管加 新风系统的优点是布置灵活，各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根 据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好。与集中式空调相比，不需 要回风管道，节省建筑空间。 华北电力大学本科毕业设计（论文） 18 7 空调风系统设计 7.1 各系统送风量确定 空调设计横向按防火分区设置空调系统为原则，同时根据建筑使用功能，本工程办 公区和各层客房均采用风机盘管加新风系统，厨房采用全全新风空调系统，由散流器直 接送入房间内，房间内设回风口与送风口。空调系统应有的送风量和新风量，必须根据 不同生产工艺的特点，按照所要求的各项参数，通过计算确定。 7.1.1 客房新风量确定 客房设立新风系统，既要保证室内的卫生间要求，维持室内正压，又要通过新风换 气，防止客房产生一些不良气味。客房新风量按照国内现行的规范、设计手册、技术措 施中的新风量推荐值进行计算19，计算标准见下表 7-1。 表 7-1 暖通空调设计标准、设计手册推荐的最小新风量/ m3/（h人） 专用设计规范建筑类型空气调 节设计 手册 （再版） 实用供热空 调设计手册gb 501 89-93 jgj62-90 采暖通 风与空 气调节 设计规 范 gbj- 87 民用建筑 暖通空调 设计技术 措施 现代 建筑 空调 技术 丛书 一级50100m3/（h. 室） 505050 二级4380m3/（h.室）404040 三级3060m3/（h.室）303030 客房 四级1530m3/（h.室） 旅馆客 房 30（少 量吸烟） 旅馆客房 最少：30 适当：50 （大量吸 烟） 一级30-3025(30) 二级2518252025 三级2018202020 餐厅 宴会 厅多 功能 厅 四级151815 旅馆 餐 厅、宴会 厅 最少：20 适当：25 （大量吸 烟） 15 一级20182018 二级20182010 三级1018109 商业 服务 四级1018109 一级10181010 旅 游 建 筑 大 厅 四季二级1018gb50189-9310 华北电力大学本科毕业设计（论文） 19 三级10 厅 四级 续表 7-1 专用设计规范建筑类型空气调 节设计 手册 （再版） 实用供热空 调设计手册gb 501 89-93 jgj62-90 采暖通 风与空 气调节 设计规 范 gbj- 87 民用建筑 暖通空调 设计技术 措施 现代 建筑 空调 技术 丛书 一级(50) 二级5030 三级3015 会议 厅 办 公室 接待 室 四级9 新风量计算公式： （7-1）gnq 式中 g新风量，m3/h； n室内总人数，人； q最小新风标准，m3/（h人）。 7.1.2 客房送风量确定 空气调节系统的夏季送风温差，应根据生产工艺的要求，结合送风口类型、安装t 高度、气流组织方式和建筑特点等因素确定。在满足舒适和工艺要求的条件下，应尽量 加大送风温差。舒适性空调和工艺性空调的送风沮差宜按表 7-3 选取。 当采用人工冷源时，送风温差不宜大于 15。当工作区处在下送气流扩散区时，送 风温差应按计算确定。 表 7-3 送风温差 空调类型及要求送风温差， 房高 h5m10舒适性空调 房高 h5m15 1.0610 0.536 工艺性空调温差允许波动范围， 0.10.22