暖通毕业设计说明书

1绪论1.1概述课题的背景随着人们生活水平的提高，对建筑环境的要求越来越高。为保证人们日常生活工作的舒适性，提高生活品质，需要人工控制室内的温度、湿度、洁净度，因此采暖、通风、空气调节逐渐进入人们的生活。尤其是酒店等大中型建筑，通常要求宽敞明亮，有高档的装修，普遍要求设有空调。据业内人士介绍，我国目前已经成为世界上制冷空调大国，空调成为国民经济中的耗能大户，一般中央空调能耗占整个建筑物总能耗的50％，对于商场和综合大楼可能达到60％以上。而建筑能耗的需求不可能完全依赖能源生产的增长来满足，因为我国是能源资源严重短缺的国家。石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7％和7.1％，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6％。随着供需矛盾日益突出，必须靠节能来解决。我国的节约能源法中指出，节能是指加强用能管理，采取技术可行、经济合理以及环境和社会可以承担的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理的利用能源。节能还应包括可再生能源和新能源的开发和利用。能源系统的节能实质上是如何利用管理和技术手段提高能源利用效率。暖通空调系统大部分是利用已加工后的能源（如电能），因此主要在于如何提高终端的利用效率；但有些系统也直接应用一次能源（如石油和天然气等），因此也必须注意提高能源在加工成热量和冷量及输送过程中的效率。因此，在满足室内热湿环境的同时，如何合理用能、节能、减少能源的消耗，将是公共建筑暖通空调设计永恒的研究课题。课题设计研究的目的本课题设计研究的目的是在依据相关规范及工程设计资料完成该宾馆空调工程设计，满足室内热湿环境的同时，在空调冷热源的优化，回收排风中的冷热量，过渡季节利用室外新风的能量和采用变频技术几个方面对宾馆类公用建筑进行节能研究，以求寻找最适宜实际工程的节能方案，为工程设计人员进行节能的暖通空调系统设计提供一定的参考依据。空调冷热源的优化空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源系统中消耗的，约占空调能耗的50％～60％。可见，合理选择冷热源系统对整个空调系统的能耗至关重要。机组的制冷制热性能通常用性能系数COP来表示，但由于各种机组的耗用能量形式不同，无法根据各自耗用的电能或热能直接进行节能性比较。为了衡量各种设备的节能性，通常采用一次能耗（一次能源消耗与制冷量之比）来比较。目前在国内常用的空调冷源有两大类：以电能为动力的蒸汽压缩式制冷循环和以热能为动力的吸收式制冷循环。在300kw以上的冷水机组中，国内市场上性能较好的蒸汽型双效溴化锂的一次能耗指标约为，直燃型吸收式冷水机组约为0.8。在500kw以上电动水冷式冷水机组中，一次能耗指标约。总体上看，在这种冷量范围内，电动水冷式冷水机组的能量消耗小于溴化锂吸收式冷水机组和直燃型吸收式冷水机组。传统的热源主要有热电站和锅炉（电、燃煤、燃油或燃气）。热电厂的能量利用效率最高。相对传统冷热源，热泵是目前节能研究的中心。热泵就是靠高位能拖动，迫使热能从低温位热源流向高温位热源，将不能直接利用的低品位热能转换为可利用的高位能，是直接燃烧一次能源而获取热量的主要替代方式。热泵有空气源热泵和水源热泵两种。空气源热泵利用空气作为冷热源，直接从室外空气中提取热量为建筑供热，它的制热系数始终大于1，比直接使用锅炉的节能效果要好；但它运行条件受气候影响很大，外温为0℃左右时，蒸发器易结霜；且随着室外温度的降低冷负荷逐渐增大时，制热量却在逐渐减小，形成了热量的供需矛盾。1.2工程概况1.2.1建筑资料：该建筑总建筑面积为8504m2。建筑物一层为大堂、咖啡厅，二层为办大茶厅、员工准备间、工作间等三层为包厢，四层为会议厅和包厢，五~九层为客房。各层层高详见图纸。本工程提供图纸有：建筑平面图，，屋顶平面图等。1.2.2气象资料：夏季空气干球温度34.4℃，夏季室外计算湿球温度28.3℃，夏季日平均温度31.3℃，冬季室外计算温度-2.5℃，冬季室外计算相对湿度77%，纬度（北）31°10′，海拔2.6m，大气压力（kpa）：冬季102.54；夏季100.54，室外平均风速（m/s）：冬季2.6；夏季3.1。1.2.3水质资料：城市自来水。1.2.4冷/热源/电源：制冷站冷水供回水温度为7℃／12℃/城市蒸汽管网供给高温蒸汽/220/380V50Hz民用动力电。1.2.5围护结构资料屋面：挤塑聚笨板，Ⅲ型，k＝0.697W/m2·k外墙：钢筋砼聚苯颗粒保温沙浆，II型墙，k＝0.983W/m2·k外窗：根据窗墙比不同分别选择，钢普通单框中空玻璃窗9~12mm(平开）k＝3.5W/m2·k钢普通单框单玻+单框双玻璃100~140mm(平开）k＝2.5W/m2·k门：根据用途不同查有关资料确定传热系数值；内墙：采用混凝土多孔砖，k＝1.86W/m2·k；楼板：底部自然通风的架空楼板(聚苯颗粒保温沙浆)，k＝1.3W/m2·k楼梯间：为不使用空调区域，内抹30厚保温砂浆；1.3设计内容1、确定初步设计方案。2、空调热（湿）负荷的计算（1）建筑围护结构传热的计算（按冬、夏季分别进行）；（2）通过外窗太阳辐射热引起冷负荷的计算；（3）人体散热散湿的计算；（4）照明设备散热引起冷负荷的计算；（5）冬、夏季热（湿）负荷汇总表。3、空气调节过程设计（1）确定房间气流组织形式；（2）新风量的计算；（3）夏季空调过程设计计算、送风量的确定（附i-d图）；4、空气处理设备的选择和计算。5、房间气流组织计算（选择布置送、回风口，布置送、回风风道等）6、送、回风风道系统水力计算。7、空调系统消声减振的设计与计算。8、空调用制冷装置的设计与冷水机组的选择计算；9、空调机房的设计与布置。10、图纸绘制其内容包括空调系统的设计与施工说明，以及设备明细表和图纸目录；各层空调送、回风平面图；各层空调送、回风系统图；各层冷冻水平面图各层空调冷冻水系统图；空调水系统流程图；空调、制冷机房平、剖面图；安装大样图。2负荷计算空调冷热湿负荷的大小，是确定空调系统送风量和空调制冷设备的基本依据。因此，在系统设计之前，应首先进行负荷计算。2.1夏季空调冷负荷和湿负荷制冷系统冷负荷的组成建筑物空调制冷系统负荷的组成结构见图2-1。室内冷负荷计算使用天正负荷计算2013软件，采用谐波反应法。图2-1建筑物空调制冷系统负荷的组成框图夏季空调冷负荷以以房间1001女更衣室为例说明夏季空调冷负荷计算方法A、墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算：

Qτ=KFΔ

(2.1)

式中

K—围护结构的传热系数，该建筑墙体结构为钢筋砼聚苯颗粒保温沙浆，II型墙，k＝0.983W/m2·k，屋面为挤塑聚笨板，Ⅲ型，k＝0.697W/m2·kF—计算面积，㎡；

τ—计算时刻，根据综合楼的负荷特点，计算时刻为8：00—20：00；

τ-ξ—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；

Δ—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τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ-ξ=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。表2-1北外墙冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00K（W/㎡·℃）0..98F（㎡）18传热负荷温差（℃）9.819.849.829.769.669.539.379.199.018.828.668.538.45总辐射照度W/㎡00000127170149147165174177174冷负荷(W)53.951.447.745.242.741.542.745.247.751.4B、窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：

Qτ=KFΔtτ(2.2)

式中

K—外窗的传热系数，本建筑根据窗墙比不同分别选择，钢普通单框中空玻璃窗9~12mm(平开）k＝3.5W/m2·k。钢普通单框单玻+单框双玻璃100~140mm(平开）k＝2.5W/m2·kF—玻璃窗面积，㎡Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；

C、窗太阳辐射冷负荷外窗只有内遮阳设施，选用该公式

Qτ=FCsCaCn(2.3)式中F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡Cs—窗玻璃的遮挡系数，中空玻璃（6浅灰色Low-E+12A+6mm透明），Cs取0.86；Ca—窗的有效面积系数，双层钢窗，Ca取0.75，；Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，只有内遮阳白色窗帘，Cn取0.5；—计算时刻下太阳总辐射负荷表2-2北外窗温差传热和太阳辐射冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00K（W/㎡·℃）3.5F（㎡）4.32传热负荷温差（℃）3.963.723.473.253.075.065.696.346.937.41直射面积（㎡）4.324.324.324.324.324.324.324.324.324.32000辐射照度W/㎡(直|散)0|00|00|00|00|050|3534|694|960|1210|1360|1440|1460|144冷负荷(W)145.3206.4274.2320.6342.6291.9320.1270.2218.7236.2193.854.444.2D、围护结构的传热冷负荷

有一定发热量时，通过空调房间内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：

Q=KF(twp+Δtls-tn)(2.4)

式中

Q—稳态冷负荷，下同，W；K—内墙的传热系数，采用混凝土多孔砖，k＝1.86W/m2·k；F—内墙的面积，㎡；twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，为34.4℃；

tn—夏季空气调节室内计算温度，26℃；

Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，这里取平均附加温升3℃。保卫部：Q=KF(twp+Δtls-tn)=1.86×38.25×（34.4+3-26）=555WE、人体冷负荷

人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算：

Qτ=nq1Ccl.rCr(2.5)

式中n—计算时刻空调房间内的总人数，按6人计算；

q1—一名成年男子小时显热散热量，室内温度26℃，静坐时，取63W；

Ccl.r—人体显热散热冷负荷系数，更衣室需要使用12小时值班，可取Ccl.r为0.8Cr—群体系数

，取0.93。时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00显热271271308.4336.4359.8373.8387.8397.1406.5415.8420.5425.2429.9全热608.8608.8646.1674.2697.5711.6725.6734.9744.3764.6765.6766.6767.6表2-3人体冷负荷F、照明冷负荷镇流器装在空调房间内的荧光灯

Q=1200n1NXτ-T（2.6）式中n1—同时使用系数，一般为；N—照明设备的安装功率，15W/㎡×面积得到；Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数，取1.0；τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h。G、设备冷负荷电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量

qs=1000n1aN(2.7)式中n1—同时使用系数，一般可取0.5-1.0；a—输入功率系数；N—设备的总安装功率，取500W。H、散湿过程的潜热冷负荷人体散湿和潜热冷负荷

(1)人体散湿量按下式计算

D=0.001φng(2.8)

式中

D—散湿量，kg/h；φ—群体系数，取0.93；n—室内全部人数，6人；

g—一名成年男子的小时散湿量，室内温度26℃，静坐时，取68g/h。

(2)人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：

Q=φnq2(2.9)

式中

φ，n同上q2—一名成年男子小时潜热散热量，室内温度26℃，静坐时，取45W。人体散湿形成的潜热冷负荷已计入表2-4。另外，由于空调房间为正压，故不考虑空气渗透、外门开启造成的冷负荷。I、1001女更衣室冷负荷和湿负荷汇总对以上各项负荷进行逐时相加，得到1001女更衣室总冷负荷和湿负荷的逐时变化，见表2-4表2-41001逐时冷负荷和湿负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00冷负荷(KW)1928213422672363242124032458243023972437240922882292湿负荷(kg/h)0.510.510.510.510.510.510.510.510.510.510.510.510.51由表2-4可看到，1001女更衣室最大冷负荷和湿负荷出现在12：00，冷负荷为2.421KW，湿负荷为0.51kg/h。其余房间逐时冷负荷及湿负荷见负荷一览表。2.2冬季空调热负荷和湿负荷冬季热负荷的计算采用稳态算法，热负荷主要包括两项；

围护结构的耗热量

门窗缝隙渗入冷空气的耗热量围护结构的耗热量围护结构耗热量计算公式：(2.10)Q：围护结构耗热量，W；Qj：围护结构基本耗热量，W；Qx：围护结构基本耗热量修正值，W；K：围护结构传热系数，W∕（㎡·℃）；外墙冬季K取0.98W/㎡·℃，屋面冬季K取0.697W/㎡·℃，外窗冬季K取3.5W/㎡·℃，内墙冬季K取1.86W/㎡·℃F：围护结构面积，㎡；tn：冬季室内计算温度，取18℃；tw：冬季空调室外计算温度，℃；tw=-2.5℃；α：围护结构温差修正系数；外围护结构取1.0，与不采暖的房间有隔墙，且不采暖房间有门窗与室外相通，取0.7。xch：朝向修正率；北向、东北向、西北向取0，东、西方向取-5%，东南、西南方向取-10%—-15%，南向取-15%—-25%；xf：风力附加耗热量修正率，取0；xg：高度附加率；超过4m每增加1m附加2%；但最大附加率不超过15%；九层高度为34.2m，取0.15。门窗缝隙渗入冷空气的耗热量该工程冬季采用空调供热，室内为正压，因此冷风渗透耗热量忽略不计；室内保持5Pa正压，将外门开启冷风侵入耗热量计入热负荷。冬季湿负荷的计算计算方法同夏季湿负荷的计算。以1001女更衣室为例计算冬季热负荷：表2-51001女更衣室冬季热负荷房间小计室内温度20室外温度-2.2房高修正0.013915.60.00.03915.61001[女更衣室]北外墙4.04.518-4.30.981.000.050.000.00312.5312.5北外窗_嵌3.501.000.050.000.00352.40.0352.5西内墙(分户墙)8.54.538.31.861.000.000.00213.4213.4南内墙(分户墙)4.04.518-1.81.861.000.000.0090.490.4南内门_嵌1.001.000.000.0035.135.1地面4.08.534.0分带:已设置1.000.000.000.00162.2162.2新风2741.32741.31001女更衣室冬季热负荷为2741W。其他房间负荷见下表冷负荷湿负荷计算汇总一览表冷负荷湿负荷计算汇总一览表表（2-6）楼层房间工程负荷最大值时刻(12点)的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h1层1011[行政办公]3416.41534.61.851.5113.951.20.061801010[电脑监控房]2926.81534.61.851.597.651.20.061801009[电话机房]2819.61534.61.851.59451.20.061801008[商店]2014.91023.11.2341201007[总台及台前]6452.123048.517.30.021401006[大堂]19428.81211501005[咖啡厅]159188525.79.658.26635.30.0410001004[保安部]4244.22046.22.472122.759.10.072401003[电梯间]3384.6877.819.60.031001002[男更衣室]4467.32046.22.472131.460.20.072401001[女更衣室]4467.32046.22.472131.460.20.072402层2009[衣帽间总台]1904.11023.11.3971202008[衣帽间]1969.31023.11.39198.551.20.071202007[员工更衣间]1969.31023.11.39198.551.20.071202006[衣帽间]2293.41023.11.391114.751.20.071202005[准备间]5804.72046.23.41285.430.10.05240冷负荷湿负荷计算汇总一览表表（2-6）2004[冷菜间]5065.52479.73.682.414972.90.112402003[点心制作间]5094.22046.23.412149.860.20.12402002[电梯间]3362874.718.90.031002001[大茶厅]32512.28525.710.018.269.918.30.0210003层3001[包厢]51012046.23.41215060.20.12403002[包厢]46572046.23.41213760.20.12403003[包厢]4659.42046.23.412135.859.70.12403004[包厢]46572046.23.41213760.20.12403005[电梯间]2824862.818.90.031003006[包厢]4611.62046.22.862135.660.20.082403007[包厢]4301.42046.22.86212559.50.082403008[豪华包厢]684834100.750.20.064003009[包厢]4782.815159.451.20.071803010[包厢]46561571803011[包厢]46561571803012[包厢]46561571803013[包厢]46561571803014[包厢]4943.315164.851.20.071803015[包厢]5073.91571803016[包厢]46561571803017[包厢]46561571803018[包厢]5073.91571803019[包厢]47991516051.20.071804层4001[包厢]51012046.23.41215060.20.12404002[包厢]46572046.23.41213760.20.12404003[包厢]4659.42046.23.412135.859.70.12404004[包厢]46572046.23.41213760.20.1240冷负荷湿负荷计算汇总一览表表（2-6）4005[电梯间]2824862.818.90.031004006[包厢]4611.62046.22.862135.660.20.082404007[包厢]4301.42046.22.86212559.50.082404008[豪华包厢]684834100.750.20.064004009[包厢]4782.815159.451.20.071804010[包厢]46561571804011[包厢]46561571804012[包厢]46561571804013[包厢]46561571804014[包厢]4943.315164.851.20.071804015[包厢]46561571804016[会议室]2753510230.815.99.8183.668.20.1112005层5001[客房]2190.1511.50.830.564.4150.02605002[客房]1746.2511.50.830.551.4150.02605003[客房]1746.8511.50.830.550.914.90.02605004[客房]1746.2511.50.830.551.4150.02605005[电梯间]2824862.818.90.031005006[客房]1967.6511.50.690.557.9150.02605007[客房]1655.1511.50.690.52605008[客房]1730.3511.50.690.550.9150.02605009[客房]1926.1511.50.690.556.7150.02605010[客房]2985.4511.50.690.599.517.10.02605011[客房]3132.55104.417.10.04605012[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02605013[客房]2858.7511.50.690.595.317.10.02605014[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02605015[客房]3088.5511.50.690.510317.10.02605016[客房]3219.1511.50.690.5107.317.10.0260冷负荷湿负荷计算汇总一览表表（2-6）5017[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02605018[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02605019[客房]3219.1511.50.690.5107.317.10.02605020[客房]2944.2511.50.690.52606层6001[客房]2190.1511.50.830.564.4150.02606002[客房]1746.2511.50.830.551.4150.02606003[客房]1746.8511.50.830.550.914.90.02606004[客房]1746.2511.50.830.551.4150.02606005[电梯间]2824862.818.90.031006006[客房]1967.6511.50.690.557.9150.02606007[客房]1655.1511.50.690.52606008[客房]1730.3511.50.690.550.9150.02606009[客房]1926.1511.50.690.556.7150.02606010[客房]2985.4511.50.690.599.517.10.02606011[客房]3132.55104.417.10.04606012[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02606013[客房]2858.7511.50.690.595.317.10.02606014[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02606015[客房]3088.5511.50.690.510317.10.02606016[客房]3219.1511.50.690.5107.317.10.02606017[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02606018[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02606019[客房]3219.1511.50.690.5107.317.10.02606020[客房]2944.2511.50.690.52607层7001[客房]2190.1511.50.830.564.4150.02607002[客房]1746.2511.50.830.551.4150.02607003[客房]1746.8511.50.830.550.914.90.02607004[客房]1746.2511.50.830.551.4150.02607005[电梯间]2824862.818.90.03100冷负荷湿负荷计算汇总一览表表（2-6）7006[客房]1967.6511.50.690.557.9150.02607007[客房]1655.1511.50.690.52607008[客房]1730.3511.50.690.550.9150.02607009[客房]1926.1511.50.690.556.7150.02607010[客房]2985.4511.50.690.599.517.10.02607011[客房]3132.55104.417.10.04607012[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02607013[客房]2858.7511.50.690.595.317.10.02607014[客房]2801.3511.50.690.593.417.10.02607015[客房]3088.5511.50.690.510317.10.02607016[客房]3219.1511.50.690.5107.317.10.02607017[客房]2801.3511.50.690.593.417.1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175.11499.8-0.2750-0.01605019[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01605020[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01606层6001[客房]582.7685.3345.91613.9-0.2747.5-0.01606002[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01606003[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.1-0.01606004[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01606005[电梯间]1060.41003.2140.72204.4-0.3649-0.011006006[客房]582.7685.3295.61563.7-0.2746-0.01606007[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742-0.01606008[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01606009[客房]1215.2685.3175.12075.6-0.2761-0.0160房间热湿负荷计算一览表表（2-7）6010[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01606011[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01606012[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01606013[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01606014[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01606015[客房]639.4685.3285.61610.3-0.2753.7-0.01606016[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01606017[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01606018[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01606019[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01606020[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01607层7001[客房]582.7685.3345.91613.9-0.2747.5-0.01607002[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01607003[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.1-0.01607004[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01607005[电梯间]1060.41003.2140.72204.4-0.3649-0.011007006[客房]582.7685.3295.61563.7-0.2746-0.01607007[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742-0.01607008[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01607009[客房]1215.2685.3175.12075.6-0.2761-0.01607010[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01607011[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01607012[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01607013[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01607014[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01607015[客房]639.4685.3285.61610.3-0.2753.7-0.01607016[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01607017[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.0160房间热湿负荷计算一览表表（2.7）7018[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01607019[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01607020[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01608层8001[客房]582.7685.3345.91613.9-0.2747.5-0.01608002[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01608003[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.1-0.01608004[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01608005[电梯间]1060.41003.2140.72204.4-0.3649-0.011008006[客房]582.7685.3295.61563.7-0.2746-0.01608007[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742-0.01608008[客房]582.7685.3175.11443.2-0.2742.4-0.01608009[客房]1215.2685.3175.12075.6-0.2761-0.01608010[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01608011[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01608012[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01608013[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01608014[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01608015[客房]639.4685.3285.61610.3-0.2753.7-0.01608016[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01608017[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01608018[客房]639.4685.3175.11499.8-0.2750-0.01608019[客房]639.4685.3335.81660.5-0.2755.4-0.01608020[客房]1048.6685.3175.11909-0.2763.6-0.01609层9001[会客厅客房]2312.71142.2495.93950.9-0.4558.1-0.011009002[会客厅客房]2312.71142.2325.23780.1-0.4555.6-0.01100房间热湿负荷计算一览表表（2-7）9003[电梯间]872.31003.2159.62035.2-0.3645.2-0.011009004[客房]582.7685.3428.21696.3-0.2749.9-0.01609005[客房]582.7685.3307.71575.8-0.2746.3-0.01609006[客房]582.7685.3307.71575.8-0.2746.3-0.01609007[客房]984.5685.3282.21952-0.2757.4-0.01609008[客房]1617685.3175.12477.4-0.2782.6-0.01609009[会客厅客房]2211.11142.2325.23678.5-0.4561.3-0.011009010[会客厅客房]2211.11142.2325.23678.5-0.4561.3-0.011009011[会客厅客房]2211.11142.2325.23678.5-0.4561.3-0.011009012[会客厅客房]2211.11142.2325.23678.5-0.4561.3-0.011009013[会客厅客房]2211.11142.2325.23678.5-0.4561.3-0.011009014[客房]1617685.3175.12477.4-0.2782.6-0.01601号楼小计142847.2219466.933569.5362314.1-85.9558-0.0119510工程合计142847.2219466.933569.5362314.1-85.9558-0.0119510由以上表格得出，本工程冷负荷为569kw,热负荷为369kw。冷指标为91.2w/㎡，热负荷为58w/㎡3空调方案的确定概述:空调系统方案的确定,主要是通过空调房间的类型、用途、结构特点、要求的控制精度等方面确定采用何种空调系统，以及室内气流组织（包括送、回、排风方式及风口布置）此部分以后计算。空调系统的方案选择主要从以下几方面入手：1.各种空调系统的优缺点；2.各种空调系统的适用条件和使用特点；3.常用空调系统比较。各种空调系统的比较：空调系统的特点表3.1空调系统系统特征系统应用集中系统集中进行空气的处理、输送和分配单风管系统,双风管系统统半集中系统除了有集中的中央空调器外，在各自空调房间内还分别有处理空气的“末端装置”风机盘管系统全分散系统每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担单元式空调器系统3.1空调系统方案比较首先对各种空调系统进行概略的比较,了解它们在不同方面的特点各种空调系统的概略比较表3.2 系统分类项目集中式系统半集中式系统全分散系统单风管定风量变风量风机盘管诱导器单元式空调器初投资BCBCA节能效果及运行费用AABCB施工安装CCBBA使用寿命AABAC使用灵活性CCBBA机房面积CCBBA恒温控制ABBCB恒湿控制ACCCC消声AABCC隔振AABAC房间清洁度AACCC风管系统CCBBA维护管理ABBBC防火、防爆、房间串气CCBAA注：表中A——较好，B——一般，C——较差各种空调系统的适用条件集中式：（1）．房间面积大或多层、多室而热湿负荷变化情况类似（2）．新风量变化大（3）．室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等要求严格（4）．全年多工况节能（5）．采用天然冷源半集中式：（1）．房间面积大但风管不易布置（2）．多层多室，层高较低，热湿负荷不一致或参数要求不同（3）．室内温湿度要求t≥±1℃，φ≥±10%（4）．要求各室空气不要串通（5）．要求调节风量分散式：（1）．各房间工作班次和参数要求不同且面积较小（2）．空调房间布置分散（3）．工艺变更可能性较大或改建房屋层高较低且无集中冷源常用空调系统比较表4.3集中式分散式半集中式凤管设备与布置风管系统1．空调送回风管系统较复杂，布置困难2．支风管和风口角多时不易均衡调节风量3．风道要求保温影响造价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．直接放室内时，可不接送风管，也没有回风管3．小型机组余压小，有时难于满足风管布置和必须的新风量1．放室内时，不接送回风管2当和新风联合使用时，新风管较小设备布置与机房1．空调与制冷设备可以集中布置在机房2．机房面积较大，层高较高3．有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上1．设备成套、紧凑，可以放在房间内，也可安装在空调机房内2．机房面积小，只及集中空调系统的50%，机房层高较低；3．机组分散布置，敷设各种管线较麻烦1．只需要新风空调机房，机房面积小2．风机盘管可以安设在空调房间内3．分散布置，敷设各种管线较麻烦凤管互相串通空调房间之间有凤管连通，使各房间互相污染。当发生火灾时会通过凤管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染、串声。发生火灾时也不会通过凤管蔓延各空调房间之间不会互相污染空调控制品质温湿度控制可以严格的控制室内温度和室内相对湿度各房间可以根据各自的负荷变化与参数要求进行温湿度调节。对要求全年需保证室内相对湿度允许波动范围5%或要求室内相对湿度较大时，较难满足。多数机组7~21的最大焓降设计，对室内温度要求较低、室外湿球温度较高、新风量要求较多时，较难满足对室内温湿度要求较严时，难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效、和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求。采用喷水室时，水与空气直接接触，易受污染，需常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足过滤性能差,室内清洁度要求较高是难于满足空气分布可以进行理想的气流分布气流分布受制约气流分布受一定制约安装与维护安装设备与风管的安装工作量大，周期长1．安装投产快；2．对旧建筑改造和工艺变更的适应性强安装头差较快，介于集中空调系统与单元空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房，便于管理与维修机组易及灰与油垢，清理比较麻烦，使用二三年后，风量、冷量将减少；难以做到快速加热与快速冷却。分散维修与管理较麻烦布置分散，维护管理不方便。水系统复杂，易漏水经济性节能与经济性可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少冷冻机的运行时间；1．对于热湿负荷变化不一致或室内参数不同的房间，不经济；2．部分房间停止工作不需要空调时，正德空调系统仍需运行，不经济1．不能按室外参数的变化和室内负荷变化实现多年多工况节能运行调节，过渡季不能用全新风，大多用电加热，耗能大；2．灵活性大，各空调房间可根据需要停开1．灵活性大，节能效果好，可根据各室负荷情况自行调节；2．盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率；3．无法实现全年多工况节能运行调节造价除制冷机锅炉设备外空气处理箱和风管造价均较高仅设备造价，单元式空调器价格合理，故造价较低介于两者之间使用寿命使用寿命长使用寿命短使用寿命较长适用性1．建筑空间大，可布置风道2．室内温湿度、洁净度控制要求严格得生产车间3．空调容量很大的大空间公共建筑，如商场、影剧院1．空调房间布置分散2．空调使用时间要求灵活3．无法设置集中式冷热源1．室内温湿度控制要求一般的场合2．多层或高层建筑而层高较低的场合，如旅馆和一般标准的办公楼以上几方面的比较可以看出，对于咖啡厅，大茶厅等这类大空间建筑，使用集中式空调系统是较为合适的。主要表现在：以上各房间室内热湿负荷变化情况基本相同。使用集中式系统，在过渡季节可采用天然冷源，运行节能。虽然集中式系统风管系统较为复杂，安装周期较长，但就本设计中咖啡厅、大茶厅而言，顶部空间较大，布置风管不存在较大困难，且维护运行时，由于空调与制冷设备集中安设在地下室的机房内，便于管理和维修。此外，集中式空调系统可以较严格地控制室内温湿度，可以有效采取消声隔振措施。基于以上讨论，选用集中式空调系统是可行且较为适合的。集中式空调系统又分为六种方式。在本设计中采用最为常用的全空气系统。全空气系统又有三种形式：直流式、一次回风、二次回风。其中直流式主要应用于室内产生有害物质，不允许空气在循环使用，或对室内洁净度有较高要求的场所。二次回风方式通常应用在室温要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热器的空调系统中，恒温恒湿的工业生产车间等。从实用性和经济性考虑，直流式和二次回风式不宜采用。因此采用全空气一次回风式空调系统。3.2单风机系统与双风机系统确定单双风机系统的适用条件和优点表3.4系统分类单风机系统双风机系统适用条件1．全年新风量不变的系统2．当使用大量新风时，室内门窗可以排风，不会形成大于50Pa的过高正压3．房间少，系统小，空调房间靠近空调机房，空调系统的排风口必须靠近空调房间1．不同季节的新风量变化较大，其他排风出路不能适应风量变化的要求时会导致室内正压过高2．房间须维持一定正压，而门窗严密，空气不易渗透，室内无排气装置3．要求保证空调系统有恒定的回风量和恒定的排风量4．仅有少量回风的系统5．通过技术经济比较装设回风机合理优点1．投资省2．经常耗电少3．占地少1．空调系统可以采用全年多工况调节，节省能量2．可保证设计要求的室内正压和回风量3．风机风压小，噪声小4．使用于多房间的空调系统，易于调节缺点1．全年新风量调节困难2．当过渡季节使用大量新风，室内又无足够的排风面积，会使室内正压过大，人耳膜会有痛感，门也不易开启3．风机风压高，噪声大4．由于空调器内有较大负压，缝隙处易渗入空气，使夏季回风比达不到设计要求，冷热耗量增大5．室内局部排风量大时，用单风机克服风管的压力损失，不经济6．排风口位置必须靠近空调器时，会使室内正压过高7．空调系统供给多房间时，调节比较困难1．投资高2．经常耗电多3．占地大4．当回风机选用不当而使风压过大时，会使新风口处形成正压，导致新风进不来风机压力风机负担整个空调系统的全部压力送风机负担由新风口至最远送风口压力损失，回风机负担最远回风口至空调器前的压力损失。一般回风机的压力仅为送风机压力的1/4到1/3（排风口一定要处于回风机的正压段，新风口一定要处于送风机的负压段）由上表我们可看出，本设计应选用单风机系统，主要以为：房间须维持一定正压，而门窗严密，空气不易渗透，室内无排气装置；要求保证空调系统有恒定的回风量和恒定的排风量。3.3风机盘管加新风系统的特点风机盘管（FP）加新风系统属于半集中式空调系统。风机盘管直接设置在空调房间内，对室内回风进行处理，新风通常是由新风机组集中处理后通过新风管道进入室内，系统的冷量或热量由空气和水共同承担，所以属于空气-水系统，其特点见下表：风机盘管加新风系统的特点表3.5优点布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用各空调房间互补干扰，可以独立地调节室温，可以随时根据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性打，节能效果好与集中式空调相比，不许要回风管道，节省建筑空间机组部件多为装配式，定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装只需新风空调机房，机房面积小使用季节较长各房间之间不会互相污染缺点对机组制作质量要求高，否则维修工作量大机组剩余压头小，室内气流分布受限制分散布置，敷设各种管线较麻烦，维修管理不方便无法实现全年多工况节能运行调节水系统复杂，易漏水过滤性能差适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物中需要增设空调的小面积、多房间的建筑室温需要进行个别调节的场所综上所述，我们一二层的咖啡厅大茶厅采用全空气一次回风系统，其他区域采用空气-水风机盘管系统（即风机盘管加独立新风系统），房间的冷负荷和湿负荷（是由风机盘管独立承担）。4空气处理过程计算4.1新风量确定的一般原则目前，我国空调设计中的新风确定原则仍用现行规范，设计手册中规定（或推荐）的原则。风量的确定依据：（1）卫生要求：在人长期停留的空调房间内，新鲜空气的多少对健康有直接影响。人体总要不断的吸进氧气，呼出二氧化碳一般按规范规定，办公室每人所需新风量为18m3/h。（2）补充局部排风量：本系统办公室内无局部排风，因此不考虑该项。（3）保持空调房间的正压的需要;为了防止外界环境空气（室外的或相邻的空调要求较低的房间）渗入空调房间，而干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压（即室内大气压力高于外界环境压力）.一般情况下，室内正压在5～10Pa即可满足要求，过大的正压不但没有必要，而且还降低了系统运行的经济性。因此，本系统选定室内正压值为△P=5Pa。在实际工程设计当中，对于绝大多数场合来说，当按上述方法得出的新风量小于总风量的10%时应按10%计算，以确保卫生和安全。具体如下图所示：图4.1新风量的确定新风量确定和新风负荷计算新风量的确定表（1）房间满足室内卫生要求（m3/h）满足室内正压(5Pa)要求新风量（m3/h）1001[女更衣室]1801071801002[男更衣室]1801071801003[电梯间]100801001004[保安部]1801091801005[咖啡厅]100076010001006[1大堂]1503003001007[总台及台前]2102502501008[商店]120681201009[电话机房]180681802001[大茶厅]1000150015002003[点心制作间]2401072402005[准备间]2402142402006[衣帽间]120631203001[包厢]240862403008[豪华包间]4001724005001[客房]605160计算新风负荷Qc.o=Mo(ho-hR)(4.1)式中Qc.o——夏季新空气源负荷，kW;Mo——新风量，kg/h;ho——室外空气焓值，kJ/kg;hR——室内空气焓值，kJ/kg。以1001女更衣室为例计算新风冷负荷:新风量Mo=180m3/h=216kg/h夏季室外t0=34.4℃,ts=27.9℃,ho=96.3kJ/kg室内tR=26℃，φ=60%，hR=58.6kJ/kg1001女更衣室新风冷负荷Qc.o=Mo(ho-hR)=216×(96.30-58.6)=8143kJ/h=2.26kW冬季新风热负荷计算方法同夏季。新风负荷见上负荷计算一览表4.2全空气一次回风系统空气处理过程计算（以1005咖啡厅为例）总冷负荷：∑Q=14kW，总湿负荷：∑W=1.47kg/h；夏季处理过程图4.2一层咖啡厅全空气夏季h-d图（1）确定夏季室内空气状态点N。根据夏季室内温度=26℃,相对湿度φ=60%。确定室内空气状态点N，并查h-d图得到，室内焓值=58.6kJ/kg，含湿量=12.7g/kg。（2）做热湿比线ε。根据计算出的室内冷负荷∑Q=14kW，湿负荷:∑W=1.47kg/h，计算热湿比，再通过N点做室内热湿比线ε。（3）确定送风状态点S。本系统拟采用表冷器作为降温去湿的空气处理设备，以空气处理到φ=90%的机器露点L与热湿比线ε相交，此点即为送风状态点S，由此求的机器露点（送风状态点）参数为:。（4）计算系统的总风量G。根据热量平衡关系，可得：其中新风量为（5）确定室外空气状态点W。根据夏季室外空调计算干球温度34.4℃，湿球温度29.3℃，确定室外空气状态点W，查h-d图得，，。（6）确定混合状态点M。连接N点和W点，混合点M在N点和W点的连线上。由即确定了混合点M（如图所示）。将M点与S点连成直线，该线代表混合空气在空气冷却器内进行冷却减湿处理的过程线，这样整个空气处理过程可写成：计算所需冷量:连接M点和S点将已知数据带入可得：。夏季处理过程的i-d图：见上图。同理可得到二层大茶厅的参数为所需冷量，总风量为，新风量为4.3全空气系统空气处理设备的选择由一、二层全空气系统风量和冷量，且由于房间面积紧张无法做空气机房，故均选用吊顶式空调机组。则由以上求的全空气的参数，一层咖啡厅选择开利DBFP5二层大茶厅选择开利DBFP8。机组性能参数如下表机组名称额定风量m³/h长×宽×高mm机组全压Pa供冷量Kw供热量Kw水量T/h水阻力kPa噪音dB(A)机组重量KgDBFP550001752×985×50030028.954.85.013560.5149DBFP880001710×1413×59517546.98