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本科毕业设计（论文）重庆市某高层酒店空调设计ZZZ全套图纸加扣3012250582 燕 山 大 学2011年 6月 本科毕业设计（论文）重庆市某高层酒店空调设计学院（系）：里仁学院 专 业：建筑环境与设备工程 学生 姓名：ZZZ 学 号： 指导 教师： 答辩 日期：2011年6月19日 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院 系级教学单位：建筑与环境化学工程系 学号学生姓名ZZZ专 业班 级 建环 1 班题目题目名称重庆某高层酒店空调设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）2.管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容本工程为十三层酒店建筑。内容：确定空调方案； 计算冷、热、湿负荷，设计冬、夏空调过程；设备选型计算；空调系统制冷机房及空调机房设计；绘制风系统、水系统平面图和系统图，机房平剖面图，设计施工说明书；基本要求方案合理，计算准确，符合规范要求；图纸要求：完成或相当于A18的工作量，计算机绘制图；独立完成设计内容，说明书应达到两万字以上；说明书中要给出所有计算过程和结果；外文翻译不少于3000汉字；参考资料1. 建筑设计设计规范（GB50016-2006）2. 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-20033. 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调动力2009版4. 实用供热通风空调设计手册陆耀庆（第二版）2007版5. 空气调节赵荣义 等编，中国建筑工业出版社，1994年周 次12周35周611周1215周1618周应完成的内容资料收集，熟悉相应规范，了解类似工程运行情况，确定方案。完成文献综述、外文翻译及开题报告，并在第5周进行开题报告答辩负荷计算，水力计算,系统确定，设备选型计算图纸综合设计，编制设计说明指导教师审图、学生改图、完善设计说明书，准备答辩、答辩指导教师：职称： 年 月 日系级教学单位审批： 年 月 日摘要摘要该建筑位于重庆市，大楼夏季使用空调，空调设计面积为14667.34m2，本设计始于负荷计算，采用谐波反应法对各空调房间的冷负荷进行相应的计算，进而确定风量，根据空调房间的特点确定不同的空调系统。空调水系统的形式为双管制，应用假定流速法确定水管的管径和风管的尺寸。气流组织形式为上送上回，并对各种风口进行相关的设计计算。冷源机房设在五层楼顶，通过相关计算对机房的制冷系统进行设计。本次设计的目的是通过对中央空调系统的设计，来了解中央空调系统的设计流程及具体的方法，进而巩固所学的基础知识。在设计过程中，主要做的工作有：空调系统的空调方案比较，空调系统冷负荷及湿负荷的计算，空调系统系统布置，空调设备及附件选择，空调系统水力计算。最后绘制出清晰明确的工程图纸。因本人水平有限，设计中难免存在缺点和错误，恳请各位老师批评指正。关键词 负荷；风量；空调系统；水力计算；通风系统I目录AbstractThe Teaching Building is located in the city of Chongqing, it needs to be cooled in summer . The area of the air conditioning system (ACS) is 14667.34m2 . This design begins with the calculation of the load,the methods of harmonic reaction is used to caculate the cooling and then specify the air volume. Different air conditioning systems ara chosen according to the different characteristics of air conditioning rooms. The type of the ACSs water system is two-pipe style, the method of assuming the velocity of water or air in pipes is used to locate the dimension of the pipes. The form of the air flow organization is adopt upsupply and adopt upreturn, the calculation is done to design different types of air outlet , inlet. The cooling source machine room stands in the basement, the cooling and heating supply system are designed by corresponding calculation.For the design of the ventilation system, the air volume of the undercroft cabarn is calculated according to the location of the cars, flash air processors ara used in order to assure the temperature requirement of the cabarn in winter, and then corresponding fans is chosen by hydrodynamic calculation.Key words Load ; Air volume ; Air conditioning system ; Hydrodynamic calculation ; Ventilation system I目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 设计梗概11.3 本章小结 2第2章 设计要求32.1 建筑概况32.2 设计内容32.3 本章小结3第3章 设计依据43.1 设计参数：43.1.1 室外设计参数43.1.2 室内设计参数43.2 土建条件53.2.1 围护结构材料及结构和热工指标53.2.2 室内条件63.3 本章小结6第4章 夏季负荷及风量的计算74.1 夏季冷负荷的计算74.1.1 通过外围护结构传热形成的冷负荷74.1.2 外窗、外门、玻璃幕墙日射得热冷负荷84.1.3 外窗、外门、玻璃幕墙太阳辐射形成的冷负荷94.1.4 通过内围护结构传热形成的冷负荷104.1.5 照明得热冷负荷104.1.6 人体散热形成的冷负荷104.1.7 设备散热形成的冷负荷114.1.8 食物散热形成的冷负荷114.1.9 散湿形成的潜热冷负荷114.1.10 空气渗透冷负荷124.2 夏季冷负荷计算值的确定124.2.1 空调房间计算冷负荷值的确定124.3 夏季湿负荷的计算124.3.1 人体散湿量124.4 风量的计算134.4.1 送风状态和送风量的确定124.4.2 新风量的确定144.5 新风冷负荷的计算144.6 空调系统的风量平衡144.7 回风量的确定154.8 空调系统计算冷负荷值的确定154.9 本章小结15第5章 空调系统的设计165.1 空调系统的分类165.1.1 集中式空调方式165.1.2 局部式空调方式175.2 空调系统的选择175.2.1 最常用的标准空调方式175.2.2 空调系统的选择175.3 空气调节风系统的设计计算175.3.1 空气调节风系统设计梗概175.3.2 空气调节风系统设计原则185.4 风管185.4.1 风管的选择185.4.2 风管的布置和制作195.4.3 风管的防火设计与消声设计205.4.4 风管的水力计算205.4.5 风机的选择225.5 风机盘管的选型计算235.6 本章小结23第6章 酒店气流组织的设计计算256.1 空间气流分布形式的选择256.1.1 送风方式、风口的选择原则256.1.2 气流分布形式的选择256.2 送风口256.2.1 送风口的布置256.3 新风入口的布置256.4 散流器送风气流组织的设计计算256.5 本章小结26第7章 空调系统的水系统设计287.1 空调水系统的选择287.2 空调水系统的布置297.3 风机盘管水系统水力计算297.3.1基本公式297.3.2冷冻水管路水力计算307.4 风机盘管凝水管设计317.5 本章小结31第8章 冷源机房的设计328.1 制冷系统的设计328.1.1 制冷系统方案设计328.1.2 制冷机组的选择328.1.3 制冷水系统水力计算338.1.4 机房制冷系统设备的选择338.1.5 分水器与集水器的选型368.1.6 补水系统的确定378.2 机房的设备布置及其他388.3 本章小结38第9章 消声减振方面的考虑399.1 概述399.2 消声设备选型399.3 空调装置的防振399.4 本章小结39结论42参考文献43致谢45附录1 开题报告46附录2 文献翻译中文译文49附录3 外文复印件54附录4 负荷计算表 58附录5 风管水力计算表78附录6 水管水力计算表923第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题背景使室内空气温度、湿度、风速、洁净度等保持在一定范围内的技术称空气调节技术。1902年它在美国问世以来，随着生产、科学技术的发展和人民生活水平的提高，得到了很大的发展，并已成为间接衡量现代化的一个标志。空气调节系统在世界上被广泛应用。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，应该选择设计合理的暖通空调系统，如设计新风系统向室内引入新风，来改善室内空气品质，为室内人员创造一个舒适健康的工作环境。所以，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是具有很实际的意义的。提高室内空气品质、降低建筑能耗，以及进行大空间局部热湿环境的控制，逐步成为当今建筑空调发展的重要方向。酒店中央空调系统为：风机盘管加新风机组空调系统，集中式定风量空调系统，以及变风量空调系统。这些系统通常采用顶棚送风（上送风）的空调方式，它强调送风气流与室内空气的充分混合，由吊顶送出的空气吸收室内产生的全部余热、余湿并稀释污染物，这样使室内所有空间的温湿度基本一致。酒店建筑的空气环境越来越被重视，安装有空气调节系统的酒店建筑深受广大群众的欢迎。基于此，选择“某酒店空调设计”作为毕业设计的课题。1.2 设计梗概随着我国国民经济水平的不断提高，使得人们对生活环境的要求也进一的提高，建筑物种类越来越多，建筑平面布置和功能要求越来越复杂。对于高层酒店，现阶段其内部主要有标准客房、高级公寓客房、餐饮包厢、娱乐包厢、多功能演艺厅、健身房、桑拿保健等相对独立的空间，这些空间具体使用时间具有随机性，各房间的使用情况具有分散性，内部人员具有很大的流动性。这一特点决定其空调系统具有特殊性，即舒适健康、控制灵活、操作方便。若统一采用传统的全空气系统，一般是某一分区或某一楼层为一独立系统，虽然能够满足人体舒适性要求，但风管能耗大，各房间不能够单独调节，且需要专用机房。所以本设计不仅在公共空间采用了全空气系统，在独立包厢和标准客房的设计里采用了近年比较常用的风机盘管加新风系统。风机盘管加新风系统全部采用侧式送风，减少管道截面积，各房间能够单独调节，能较好的保证室内空气品质及舒适性。另外必须保持相当的新风量，才能保证长时间滞留不会出现各种不适症状。具体设计内容将在以后的章节中做详细说明。1.3 本章小结本章主要介绍了该课题的选题背景，大概介绍了高层酒店空调设计的原则及酒店建筑的自身特点。第2章 设计要求第2章 设计要求2.1 建筑概况该高层酒店位于重庆市，该楼由标准客房、公寓客房、餐饮包厢、娱乐包厢、多功能演艺厅、健身房、桑拿保健包厢等功能间组成。大楼总的建筑面积为14667.34m2。该酒店13层，1、2层高4.5m，3-5层高4m,6-13层高3.4m，整座大楼设风机盘管加新风系统、全空气系统。工作时间为8：00到23：00，共计15小时。2.2 设计内容 （1）确定空调方案； （2）计算冷、热、湿负荷，设计冬、夏空调过程； （3）设备选型计算； （4）绘制风系统、水系统平面图和系统图； （5）设计计算书。2.3 本章小结本章介绍了所设计的酒店的建筑面积、各层的层高、功能，以及空调设计指标，此外还说明了空调系统的大体组成，并且提出了本次设计的主要内容。第3章 设计依据第3章 设计依据3.1 设计参数：3.1.1 室外设计参数选用地区：重庆，其室外气象参数见表3-11。表3-1 重庆市室外气象参数台站位置大气压力/hPa室外计算（干球）温度/冬季夏季北 纬东 经冬 季夏 季采 暖空气调节最低日平均空气调节空气调节日平均平均日较差293510628993.6973.15.1 3.5-132.436.39夏季室外空气密度=1.293 =1.15kg/m32；3.1.2 室内设计参数高层酒店，此设计建筑物类型为宾馆，其室内温湿度参数，见表3-23表3-2 酒店温湿度及新风量夏季冬季最小新风量/m3(h人)-1一般标准一般标准w吸烟情况温度/相对 湿度/%温度/相对 湿度/%25 5520 5030按不准吸烟计3.2 土建条件3.2.1 围护结构材料及结构和热工指标围护结构传热系数应根据建筑物的用途和空气调节类别，通过技术经济比较确定，但最大传热系数不宜大于表3-3所规定的数值2。表3-3 围护结构最大传热系数W/（m2）围护结构名称工艺性空气调节舒适性空气调节室内允许波动范围/0.10.20.51.0屋顶-0.81顶棚0.50.80.91.2外墙-0.811.5内墙和楼板0.70.91.22根据上表确定如下围护结构：（1）外墙 混凝土墙：1.抹面胶浆；2.聚苯板；3. 钢筋混凝土；4. 水泥砂浆。夏季热工指标见表3-42，冬季热工指标见表3-52。表3-4 砖墙夏季热工指标（aw=18.6，an=8.7）(mm) K1600.4160.025表3-5 砖墙冬季热工指标（aw=23.0，an=8.7）(mm) K1600.4170.025（2） 内墙 砖墙：1.水泥砂浆；2.砖墙；3.水泥砂浆。其热工指标见表3-62 。表3-6 内墙热工指标（an=8.7）(mm)K2401.9740.349（3）屋面(保温材料：聚苯板,屋面颜色中等。） 保温屋面：1.防水层；2.20厚水泥砂浆找平层；3.最薄30厚轻骨料混凝土找破层；4.加气混凝土砌砖500；5.钢筋混凝土层面板；6.其夏季热工指标见表3-72。表3-7 屋面夏季热工指标（aw=18.6，an=8.7）(mm)K1000.5400.173aw围护结构外侧表面的综合换热系数，W/（m2）；an围护结构内侧表面的综合换热系数，W/（m2）；材料层厚度，mm；K围护结构传热系数，W/（m2）；当围护结构一侧空气介质作用一个周期为24h的谐性波，而另一侧空气温度恒为此温度波的平均值时，传热温差的衰减系数。（4）外窗、玻璃幕墙 窗户采用双层铝合金中空玻璃，客房、包厢窗户内遮阳，不沿窗面送风，窗户高度、宽度见图纸；玻璃幕墙材料与窗户相同，无内遮阳设施，高度同相应层高。3.2.2 室内条件明装荧光灯镇流器设于屋顶；室内压力稍大于室外大气压力；人员劳动属轻度劳动；开灯时间与设备使用时间均为08：00到23：00，连续使用15小时。3.3 本章小结本章主要根据参考文献13确定了大楼的所处地点重庆市的室外设计参数、空调房间的室内设计参数、围护结构的热工指标、以及空调房间的室内条件，以此作为今次设计的主要依据。17第4章 夏季负荷及风量的计算第4章 夏季负荷及风量的计算4.1 夏季冷负荷的计算夏季空调房间的冷负荷包括以下几项3：（1）通过外围护结构传热形成的冷负荷；（2）通过玻璃外窗传热形成的冷负荷；（3）通过玻璃外窗日射得热形成的冷负荷；（4）通过内围护结构传热形成的冷负荷；（5）空气渗透的冷负荷；（6）照明得热形成的冷负荷；（7）人体散热形成的冷负荷；（8）食物散热形成的冷负荷；（9）散湿形成的潜热冷负荷。4.1.1 通过外围护结构传热形成的冷负荷在计算空调房间的冷负荷时，首先需明确该房间的类型和所处地理位置的城市分区2。4.1.1.1 房间分类和城市分区（1）房间的分类 房间分类的方法是，按房间各面围护结构的夏季热工指标，特别是内墙和楼板的放热衰减倍数f进行的。房间的分类，参见表4-12表4-1 房间的分类房间类型围护结构的放热衰减倍数f内墙楼板轻型1.21.4中型1.61.7重型2.02.0（2）城市分区 根据城市在分区表中对应的代表城市查找有关计算表格，然后根据表42中给出的数值进行修正2。表4-2 城市分区计算区编号代表城市适用城市北京天津、石家庄西安郑州、成都上海重庆、南京广州香港、贵阳由表4-2得重庆市为区城市。4.1.1.2 外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷外墙(墙体)和屋面瞬变传热形成的冷负荷Q ,可按下式计算3： W （4-1） 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： (4-2)式中 tpj负荷温差的日平均值，。4.1.2 外窗、外门、玻璃幕墙日射得热冷负荷通过窗户、外门、玻璃幕墙等围护结构的玻璃温差传热形成的冷负荷Q,可按下式计算3： (4-3)式中 t计算时刻下的负荷温差，；K传热系数。4.1.3 外窗、外门、玻璃幕墙太阳辐射形成的冷负荷由土建资料可知：教室和办公室外窗为内遮阳，非沿窗面送风，内分别挂深色布窗帘和活动百叶帘；外门、玻璃幕墙无内遮阳设施。 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 (4-4)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 (4-5)（3）当外窗只有外遮阳板时 (4-6) 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(3.1)计算。（4）当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时 （4-7)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）； 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， 可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(3.2)计算。4.1.4 通过内围护结构传热形成的冷负荷（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(2.1)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。（3）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： (4-8)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夏季空气调节室内计算温度，； tls邻室温升，可根据邻室散热强度采用，。4.1.5 照明得热冷负荷照明设备散热形成的冷负荷Qc(t)，可按下式计算3: Qc(t)=1000n1 n2NCLQ 3 W （4-9） 式中：N照明灯具所需功率，W； n1镇流器消耗功率系数，由于室内照明设备明装，故n1=1.23； n2灯罩隔热系数，由于荧光灯上部没有小孔，故n2=0.73； CLQ照明散热冷负荷系数。4.1.6 人体散热形成的冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Qx，按下式计算： (4-10)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。4.1.7 设备散热形成的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： (4-11)式中 T热源投入使用的时刻，点钟； -T从热源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 （4-12)（2）电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量 (4-13) （3）只有电动机在空调房间内的散热量 (4-14)（4）只有工艺设备在空调房间内的散热量 (4-15)式中 N设备的总安装功率，kW； h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。4.1.8 食物散热形成的冷负荷酒店房间不计算。4.1.9 散湿形成的潜热冷负荷（1）人体散湿形成的潜热冷负荷Q，可按下式计算3： W （4-16） 式中：q2名成年男子小时潜热散发量，宾馆为轻度劳动，q2=73W/人 2； 群集系数；（根据不同类型房间用途分别查取） n室内总人数。（根据不同类型房间用途分别查取）（2）食物散湿量形成的潜热冷负荷Qsw潜热不考虑宾馆的食物散湿量形成的潜热冷负荷Qsw 。 （3）敞开水表面蒸发形成的潜热冷负荷，由于宾馆中只有卫生间有部分敞开水表面，且水面很小，故不考虑宾馆的敞开水表面蒸发形成的潜热冷负荷。4.1.10 空气渗透冷负荷在冷负荷计算时，一般不考虑空气渗透冷负荷，只有在室内确实维持不了足够正压的情况下，才考虑空气渗透冷负荷3。由第2章室内条件：室内压力稍大于室外大气压，故不考虑空气渗透冷负荷。各空调房间冷负荷的详细计算及汇总见附录4.2 夏季冷负荷计算值的确定4.2.1 空调房间计算冷负荷值的确定空调房间计算冷负荷值的确定方法是：将各分项冷负荷值按其不同的计算时刻累加，得出房间冷负荷的逐时值，然后取最大值3。4.3 夏季湿负荷的计算夏季空调湿负荷包括以下几项3：（1）人员散湿量；（2）食物散湿量；（3）敞开水面的散湿量。4.3.1 人体散湿量人体散湿量按下式计算3: (4-17)式中 D散湿量，kg/h；g一名成年男子的小时散湿量，g/h。4.4 风量的计算4.4.1 送风状态和送风量的确定空调房间送风状态和送风量的确定，可以在i-d图上进行。具体步骤如下：（1）在i-d图上找出室内空气状态点N；（2）根据已经计算出的室内冷负荷Q和湿负荷W计算热湿比3 ： kJ/kg （4-18）再通过N点画出过程线；（1）选取合理的送风温差（见表4-42），根据室温允许波动范围查取送风温差选取送风温差ts，并求出送风温度t0,画t0等温线，与过程线的交点O即为送风状态点；（2）按下式计算送风量3： kg/s （4-19）式中， Q空调房间最大冷负荷，W；W空调房间湿负荷,g/s；iN、iO室内状态N、送风状态O时的空气焓，kJ/kg。表4-4 合理的送风温差室温允许波动范围送风温差（）换气次数（次/h）0.10.223150200.53681.061051.0人工冷源：15天然冷源：可能的最大值送风状态点的确定过程见图4-1：图4-1 焓湿图4.4.2 新风量的确定新风量的确定于室内空气品质和能量消耗有关。一般原则为： （1）满足卫生要求； （2）补充局部排风量； （3）保证空调房间的正压要求。而且在实际工程设计中，要求计算新风量不小于总风量的10%。 4.5 新风冷负荷的计算新风负荷由公式可得： (4-23)式中 Q新风负荷，KW Mo新风量，kg/s，根据房间功能及在室人数，有人均所需新风量换算得来。 Ho、HR夏季室外空气和室内空气焓值，Kj/kg4.6 空调系统的风量平衡对于空调系统中空气量的平衡可借下列关系分析3：（1）对房间来说，送风量：G=G （4-24）（2）对空调箱来说：G=G回+Gw （4-25）式中：G、Gw意义同前； G回空调箱回风总管的风量，kg/s； G吸从房间内回风口吸去的风量，kg/s； G渗由正压通过门窗缝隙渗出的风量，kg/s。对于全年新风量固定的系统，室内要求正压。靠门窗缝隙排风的空调房间，由于G吸=G回，所以Gw= G渗，又因为G渗=G -G吸，所以系统不需要排风。4.7 回风量的确定对于全空气系统的空调房间的回风量G回，可按下式计算： G回=G -Gw kg/s （4-26）式中各符号意义同前。空调房间回风量的计算见附录。4.8 空调系统计算冷负荷值的确定空调系统的计算冷负荷值，应由以下各项累加而确定3：（1）建筑物的计算冷负荷，由附录的建筑冷负荷为926061W；（2）新风计算冷负荷值，由附录计算得新风冷负荷为783.27W；（3）风系统通过风管和风机产生温升引起的附加冷负荷值；（4）供冷装置的附加冷负荷值；（5）通过水泵、水管和水箱等水系统产生的附加冷负荷值。以6001标准客房为例，客房层高为3.4m，南外窗尺寸为：3.51.8=6.3m2，南外墙尺寸为：43.4-6.3=7.3m2，西外墙尺寸：8.53.4=28.9m2，规定标准客房人数为2人，轻度劳动，照明设备功率为118.8W，设备为电脑、电视等电子设备，总安装功率为880W。各房间负荷详见附录表格4.9 本章小结本章主要根据参考文献3，利用谐波反应法对各空调房间的各项冷负荷、湿负荷进行了详细计算，并由送风温差和热湿比确定房间的送风量，进而确定新风量、新风冷、湿负荷，最后得出空调系统的冷负荷值，为后面空调系统的设计提供依据。第5章 空调系统设计第5章 空调系统的设计5.1 空调系统的分类空调系统方式可分为集中式系统、半集中式系统和分散式系统。5.1.1集中式空调方式集中式空调系统又可分为全空气方式、与机组（指末端装置）结合使用的方式（或空气水方式）以及全水方式。（1）全空气方式中以单风道定风量方式在大中型商场为主。全空气方式所共同具有的优点是：由于送风量充足而使商场内空气污染小；若设置回风机则就有可能利用新风进行供冷；送风口和回风口设置得当，室内较整齐美观，就没有像风机盘管机之类的末端装置暴露在室内。其缺点是：由于风道尺寸大，其所占空间亦大；送风动力大，与空气水方式比较并不节能；必须有大型的空调机房。全空气方式在大中型商场中应用较多，在小型商店，亦有采用单独的柜式空调机组或是连接风管的单风道定风量方式。（2）作为与末端装置结合使用的方式（空气水方式）的共同优点是：对于大负荷的房间风道尺寸可以做得较小，从而减少风道空间；由一台机组可组成一个小的分区，故分区极为方便，如果通过手动操作，则可经济的进行个别控制。其缺点是：由于附设的过滤器性能较低，对于商场内空气净化无多大作用；机组噪声影响较大；因必须设水配管，故可能发生漏水危害商品的情况；由于必须对机组的过滤器进行清扫，所以当设置大量机组时，维修是很麻烦的事。（3）全水方式因没有风道而不占风道空间，但因为没有新风进入房间，所以室内空气的污染将很严重。因此它只用于小店铺等室内人员少，且墙壁有间隙或通过外门缝隙而有渗透风的场合。5.1.2局部式空调方式局部式空调方式大多用于小商店等的小型建筑中，由于本建筑面积较大，故在此不做详细介绍。5.2空调系统的选择5.2.1最常用的标准空调方式在当前空调系统设计中，定风量空调方式是采用的最多的。其原因是：（1）因空调机组设置于机房内，运转、维修容易，能进行完全的空气过滤。产生振动、噪声传播的问题较少；（2）因送风量大，换气充分，特别是如设置回风机，则能进行冬季和过渡季节的新风供冷；（3）分区较少时，设备费比其它方式便宜；（4）和变风量方式相比，投资设备费低。但此方式与变风量系统相比，又有如下缺点：全年的风机送风量大，不利节能。并且由于不能适应某一分区中的负荷变化，而导致各个房间之间存在温度波动。所以在教学楼建筑中，用与机组结合使用的方式来代替。以后可以考虑逐渐向变风量方式过渡。5.2.2 系统的选择对比以上空调系统的优缺点并综合考虑该工程的实际特点，决定采用下面的空调系统：客房房间及独立包厢采用风机盘管加新风系统，为一次回风系统， 露点送风。而健身房、餐厅、多功能演艺厅，采用全空气空调系统。5.3 空气调节风系统的设计计算5.3.1 空气调节风系统设计梗概经过处理的定量空气要通过空气管道输送到被调节的房间，并通过一定型式的送风口将送入空间的空气合理地分配，以达到空间内工作区的温、湿度或其他控制参数满足使用要求。因此空气输送和分配是空调系统设计的重要组成部分。空调房间的送风量、回风量及排风量能否达到设计要求，完全取决于风道系统的设计质量及风机的配置是否合理。同时，为克服空气输送及分配过程中的流动阻力，空气动力设备风机需要消耗大量的能量。总之，风系统的设计直接影响空调系统的实际使用效果和技术经济性能。 5.3.2 空气调节风系统设计原则空调风系统原则上分为空调送风系统和排风系统。5.3.2.1 送风系统设计原则 空气调节送风系统的设计，应按如下原则进行：（1）送风系统的分类 空调送风系统可分为两类：低风速全空气单（双）风道送风方式、风机盘管加新风系统中的送新风方式。（2）采用全空气空调方式送风系统的划分 面积较大的商业区，采用全空气单风道空调方式，送风系统应按空调房间使用时间的不同而划分区域。为了达到经济运行和便于管理的目的，必须根据空调房间的使用规律、负荷特点划分系统的服务范围和规模。（3）采用风机盘管加新风空调方式新风系统的划分 面积较小的房间，应以房间使用功能按中小规模划分新风区域，最大系统的新风量不宜超过4000m3/h。（4）送风系统应设风量调节装置。5.4 风管5.4.1 风管的选择 风管的选择应遵循如下原则： （1）风管材料一般采用镀锌薄钢板，表面应抹光，要求高的还要刷漆；（2）风管的形状一般为圆形和矩形。圆形风管强度大而耗钢量小，但占有效空间大。矩形风管占有效空间小、易于布置、明装较美观，故空调风管多采用矩形风管。矩形风管高宽比宜在2.5以下，宽高比不宜大于6；（3）风管的尺寸应按全国通用通风管道计算表规定的尺寸选用，见表5-14，以便于机械化加工风管和法兰，也便于配置标准阀门与配件,风管的尺寸以外边长为标准；（4）风管的壁厚可按表5-24选用；（5）风管内的风速可按表5-34选用。表5-1矩形风管规格矩形风管边长/mm12032080020004000160400100025002005001250300025063016003500表5-2 钢板风管的壁厚矩形风管宽度/mm低速风管/mm2000.52005000.7556011201.0125020001.2表5-3 低速风管的推荐风速室内允许噪声/dB主管风速/ms-1支管风速/ms-1新风入口风速/ms-125353423355046233.55065683544.56585810585选择镀锌薄钢板矩形低速风道。5.4.2 风管的布置和制作风管的布置和制作，应遵循如下原则：（1）风管应注意布置整齐、美观和便于检修、测试，应与其他管道同意考虑，要防止热管道的不利影响，设计时，应考虑装拆方便；（2）风管布置时，要尽量减少局部阻力，弯管的中心曲率半径要不小于风管边长，一般可采用1.25倍边长，风管的变径宜作成渐扩管和渐缩管，渐扩管每边扩展角度不宜大于15，渐缩管每边收缩角度不宜大于30，风机出口宜顺风机叶片转向接弯管；（3）风管法兰间应放具有弹性的垫片，以防漏风，风管及风管接口不应有看得见的孔洞。5.4.3 风管的防火设计与消声设计 风管的防火、消声设计，按如下原则进行：（1）防火设计 风管及其保温材料、消声材料及其粘结剂，应采用非燃烧性材料或难燃烧材料，风系统的送风管和回风管应在风管穿过机房的隔墙和楼板处设放火阀。选用由上海飞恒空调设备有限公司生产的型号为WK的防火阀。（2）消声设计 空调送风管道的总管处应设消声器，在风管上应设置消声器，以使室内噪声符合标准。选用由上海飞恒空调设备有限公司生产的型号为T701-6的阻抗复合消声器。5.4.4 风系统的水力计算风管的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已知确定的基础上进行的。其主要目的是，确定各管段的管径和阻力，保证系统内达到要求的风量分配。最后确定风机型号和动力消耗。风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法等几种，这里采用假定流速法，假定流速法的特点是先按技术经济要求选定风管的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。假定流速法的计算步骤和方法如下：（1）绘制空调系统轴测图，并对管段风道进行编号，标准长度和风量（管道长度一般按两个管件的中心线长度计算，不扣除管件本身的长度）。（2）确定风道内的合理流速，在输送空气量一定的情况，增大流速可使风管断面积减小，制作风管所消耗的材料，建筑费用等较低，但同时也会增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减小风速则可降低输送空气的动力损耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作消耗的材料及建设费用。因此必须根据风管系统的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比较。考虑不同噪声要求下，风管推荐风速详见表5-35：（3）根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算沿程阻力和局部阻力。阻力计算可按以下步骤计算：风管沿程压力损失Py，Pa可按下式计算2： Py=Pml Pa （5-1）式中：l风管的长度，m，见图纸； Pm单位长度风管沿程压力损失,Pa/m，可按下式计算2： Pa/m （5-2）式中：摩擦