精品酒店空调主楼空调系统设计建筑环境与设备工程暖通空调毕业论文设计及负荷计算.docx

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精品酒店空调主楼空调系统设计建筑环境与设备工程暖通空调毕业论文设计及负荷计算

毕业论文（设计）

题目：

XXXXX酒店空调主楼空调系统设计

系部名称：

机械工程系专业班级：

建环XXX班

学生姓名：

XXXXX学号：

XXXXXXXXXXXXX

指导教师：

XXXX教师职称：

XXXXXX

20XX年06月06日

XXXX大酒店空调主楼空调系统设计

摘要

本设计为XXXXX大酒店中央空调系统设计。

在负荷计算的基础上，通过方案比较，采用了全空气和新风加风机盘管空调系统相结合的形式。

系统方案为一次回风和新风加风机盘管相结合的系统。

新风从墙洞引入，与室内回风混合后，再由各层的吊顶式空气处理机组集中处理，然后输送到室内。

冷冻水由冷冻机房的热泵机组供应，采用了闭式同程两管制水系统。

水管用泡沫橡塑保温，风管采用镀锌铁皮风管。

工程设计中考虑了消声、减振措施。

关键字：

中央空调，一次回风，全空气系统，新风加风机盘管系统。

ThisdesignfortheLankaoxindengshaolinHotelcentralair-conditioningsystemdesign

Abstract

ThisdesignfortheXXXXXXXXXXHotelcentralair-conditioningsystemdesign.Throughtheprogramintheloadcalculationonthebasisofusingtheformofacombinationofairandfreshairandfancoilconditioningsystem.SystemsolutionsforthecombinationofAreturnairandfreshairplusfancoilsystem.Thefreshairintroducedfromaholeinthewall,mixedwiththeindoorreturnairformthelayersofceilingairhandingunitstofocuson,andthentransportedtotheinterior.Chilledwaterfromthechillerplant’ssupplyofheatpumpunits,closedwithprocesscontrolwatersystem.Waterpipeswithfoamrubberandplasticinsulation，ductingalvanizedmetalduct.Consideredintheengineeringdesignofthesilencer,vibrationreductionmeasures。

Keywords:

Thecentralairconditioning,areturnair，all-airsystem,newwindandfancoilsystems.

1工程概况1

1.1前言1

1.2原始资料1

2设计依据3

3设计范围4

4设计参数5

5空调方案的确定7

5.1空调方案的分类7

5.2空调方案的比较7

5.3空调系统形式确定10

6冷（热）负荷设计11

7空调设备选型计算13

8空调管道风力计算15

9空调水管道水力计算17

9.1空调水管道水力计算17

9.2冷凝水排放系统的设计及管径计算18

9.3补水泵的选择18

10制冷机组的选型19

11其他辅助设备的选择20

12空调系统噪声和保温的控制21

12.2管道保温处理22

12.2.1管道保温处理22

12.2.2防腐措施23

13附录24

13.1酒吧冷负荷24

13.2客房冷负荷27

13.3精品店冷负荷29

13.4中餐厅冷负荷31

13.5健身室冷负荷33

13.6大型会议室冷负荷35

结论37

致谢38

参考文献39

1工程概况

1.1前言

现代人类大部分的时间是在建筑物中度过的，随着社会的进步和人民生活水平的不断提高，人们对建筑室内环境的要求也越来越高，从单一的满足温度的要求向温湿度、室内空气品质、甚至放射性物质在空气中的含量等多方面同时满足的方向发展。

空气调节可以实现同时对空间内的温度、湿度、洁净度和空气流速等进行调节和控制，并提供足够量的新鲜空气。

舒适性空调是以室内人员为对象，创造舒适环境为目的。

近年来，建筑空调系统的能耗在逐年增加，作为设计人员既要考虑系统的合理布置满足人们的要求，又要尽可能的节约能源，进行合理的技术经济比。

这就给建筑环境与设备工程专业的设计人员提出了更高的要求。

通风空调工程设计是建筑环境与设备工程专业学生需要掌握的重要的专业技能。

它是对专业知识的综合掌握和灵活运用。

本次毕业设计过程当中，我始终保持着严谨的求学态度，对各种问题都是尽量从各种参考书籍，同学或老师那里得到清楚、满意的答案。

这次毕业设计不同于前几次的课程设计，而是专业技术深化与升华的重要过程，是理论与社会实际全面、系统的结合。

但毕竟是第一次，所以在设计中，不可避免地存在着诸多问题和不足之处，望各位老师给予批评、指正，使我进一步提高和完善。

在此，对设计指导老师高龙老师，还有其他给予我帮助的各位老师及同学表示由衷的感谢和敬意。

1.2原始资料

本工程为XXXXXXX大酒店酒店主楼部分，集娱乐健身、餐饮、办公、康体、酒店客房为一体的多功能综合性建筑，总建筑面积约21588.65平方米，一共为11层,其中负一层为设备房，地上一至十层为酒店主楼部分。

业主已给出建筑平面图和各个房间的功能，要求设计本酒店的中央空调系统，实现每个有人员房间的夏季空调供冷冬季供热。

根据房间和大厅各部门的使用功能，拟将各房间采用风机盘加新风系统，每个房间单独风机盘管。

大厅、餐厅、酒吧、健身室等采用吊顶式风柜或风机盘管。

为了调节控制和管理的方便，将冷水分为两个系统：

KT-1为①~⒀轴部分首层至五层末端装置的供回水系统，立管为同程式，水平管为异程式；KT-2为（13）~（29）轴首至五层末端装置的供回水系统，立管为立管为同程式，水平管为异程式。

整个冷水系统采用一次泵变水量调节，双管制的闭式循环。

2设计依据

建筑平面图

《采暖通风与空气调节设计规范》

《民用建筑设计手册防火规范》

《空调设计手册》

《民用建筑空调设计技术措施》

3设计范围

中央空调末端系统选型，空气处理过程的确定。

空调箱、风机盘管、送风口、回风口的选型，风管布置。

风系统及水系统设计。

主楼设备房的单螺杆水源热泵机组、水泵、膨胀水箱的选型及水系统设计详见设备房部分计算说明。

4设计参数

室外气象资料

国家：

中华人民共和国

地区：

河南省

城市：

XXXXX北纬：

XXX

经度：

XXX

冬季大气压力（hPa）：

1017.9.0

夏季大气压力（hPa）：

996.0

冬季平均室外风速（m/s）：

3.6

夏季平均室外风速（m/s）：

3.0

冬季空调室外设计干球温度（℃）：

-7.0

夏季空调室外设计干球温度（℃）：

35.2

冬季通风室外设计干球温度（℃）：

-1

夏季通风室外设计干球温度（℃）：

32.0

冬季采暖室外计算干球温度（℃）：

-5.0

夏季空调室外设计湿球温度（℃）：

27.8

冬季空调室外设计相对湿度（%）：

65.0

最大冻土深度（cm）：

9.0

室内设计参数

建筑物：

酒店（以下如同类房间不再做重复，指标参数一致）

楼层名称房间名称房间用途房间面积总冷指标总热指标

楼层一酒吧商业400m2300W/m2240W/m2

楼层一客房卧室22m2140W/m2140W/m2

楼层一办公室办公30m2150W/m2136W/m2

楼层一精品店商业57m2190W/m2152W/m2

楼层一包间餐饮30m2390W/m2180W/m2

楼层一中餐厅餐饮680m2330W/m2170W/m2

楼层二至十客房卧室22m2180W/m2140W/m2

楼层二至十大型会议室会议430m2380W/m2230W/m2

楼层二至十健身室健身380m2300W/m2160W/m2

楼层二至十舞蹈室健身150m2300W/m2160W/m2

5空调方案的确定

5.1空调方案的分类

按空气处理设备的集中程度分为

1集中式系统：

空气集中于机房内进行处理，而房间内只有空气分配装置。

需要占用一定的建筑面积，控制管理比较方便，效率高。

2半集中式系统：

对室内空气处理的设备分散在各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备。

占用机房少，可以满足各个房间各自的温湿度控制要求，效率较高，但管理维修不方便，且有可能有噪声影响。

3分散式系统：

对室内进行热湿处理的设备全部分散在各房间内。

不需要机房，不需要对空气进行分配的风道，维修管理不便，效率低。

在此不考虑集分散式空调系统

按承担室内负荷所用的介质分为

1全空气系统：

房间内的热湿负荷全部由经过处理的空气来承担，适用于面积较大人员较多的场所，新风调节方便，过渡季节可实现全新风运行，节约能源，占地面积大，风管占用较大空间，初投资和运行费用较高。

2全水系统：

室内的热湿负荷全部靠水来承担，没有送风道，节省建筑空间，但室内空气品质不好。

3空气-水系统：

房间内的热湿负荷由经过处理的空气和水来共同承担。

5.2空调方案的比较

表5.1各种空调系统使用条件和使用特点

空调系统

适用条件

空调装置

装置类别

使用特点

集中式

房间面积大或多层、多室而热湿负荷变化情况类似；

新风量变化大；

室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等要求严格；

全年多工况节能；

采用天然冷源

单风管定风量直流式

房间内产生有害物质，不允许空气在循环使用

单风管定风量一次回风式

仅作夏季降温用或室内相对湿度波动范围要求严格，且湿负荷变化较大

单风管定风量一、二次回风式

室内散湿量较小，且不允许选用较大的送风温差

变风量

室内允许波动范围t≥±1℃，显热负荷变化较大

半集中式

房间面积大但风管不宜布置；

多层多室层高较低，热湿负荷不一致或参数要求不同；

要求各室空气不要串通；

要求调节风量

风机盘管

空调房间较多，空间较小，且各房间要求单独调节；

建筑物面积较大但主风管敷设困难

诱导器

多房间层高低，且同时使用，空气不允许互相串通，室内要求防爆

分散式

各房间工作班次和参数要求不同且面积较小；

空调房间布置分散；

工艺变更可能性较大或改建房屋层高较低且无集中冷源

冷风降温机组

仅用于夏季降温去湿

恒温恒湿机组

房间全年要求恒温恒湿

表5.2全空气系统与空气-水系统的比较

比较项目

全空气系统

空气－水系统

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或安设在车间柱间平台上

1.只需要新风空调机房、机房面积小

2.风机盘管可以设在空调机房内

3.分散布置、敷设各种管线较麻烦

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．放室内时不接送、回风管

2．当和新风系统联合使用时，新风管较小

节能与经济性

1，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，减少冷冻机运行时间

2，对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济

3，部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济

1，灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节

2，盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率

3，无法实现全年多工况节能运行

使用寿命

使用寿命长

使用寿命较长

安装

设备与风管的安装工作量大周期长

安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间

维护运行

空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护

布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水

温湿度控制

可以严格地控制室内温度和室内相对湿度

对室内湿度要求严格时难于满足

表5.3空调系统使用指标概括比

系统

集中式系统

半集中式系统

分散式系统

比较分级

使用指标

单风管定风量

变风量

风机盘管

诱导器

单元式或房间空调器

初投资

节能效果与运行费用

施工安装

使用寿命

使用灵活性

机房面积

恒温控制

恒湿控制

消声

隔振

房间清洁度

风管系统

维护管理

防火防爆、房间串气

注：

表中A－较好；B－一般；C－较差。

5.3空调系统形式确定

本次设计采用全空气一次回风、新风加风机盘管的系统。

由于大厅区、中餐厅、会议室等需要的风量较大，且属于大空间；故采用全空气一次回风系统，过渡季节可以采用全新风；客房等较小的空间采用风机盘管加新风系统。

定风量空调系统在节能效果和运行费用、使用寿命、恒温恒湿控制、消声、房间清洁度以及维护管理等主要使用指标均优于其它系统。

，由于空间的限制，系统采用吊顶式空气处理器，这样既节省了空间，初投资减少，又能具备很好的气流组织。

由于餐厅门窗面积较大，且人员出入频繁，室内正压过大问题不会出现，故不考虑采用机械排风，利用门窗自然排风。

6冷（热）负荷设计

冷负荷系数法：

例如

选用36m2的房间，外窗玻璃进入的日射得热引起的冷负荷。

房间外墙面积4×3.2=12.8m2，按无内遮阳措施考虑，设5mm单层厚玻璃。

查相关资料，河南地区参数如下：

内换热系数：

an=8.7w/（m2*k）

外换热系数：

aw=18.6w/（m2*k）

玻璃传热系数：

K=5.94w/（m2*k）

14小时的计算温度：

t1,14=32.9℃

则得CL14=AK（t1,14-tN）=12.8×5.94×（32.9-26）=524.62w

透过玻璃进入的日射得热引起的冷负荷

CLt=ACaDj,maxCsCnCCL（t）

查相关资料得：

Ca=0.85，Dj,max=145.4w/m2,Cs=0.88,Cn=1,CCL（14）=0.74

CL14=12.8×0.85×145.4×0.88×1×0.74=1030w

照明散热引起的冷负荷

一般情况下，可近似认为照明设备的散热量与其形成的冷负荷相等，即CL=0，按高档办公室照明密度18w/m2得18×36m2=648w，设荧光灯灯具额定功率的千瓦数为0.65kw，暗装镇流器n1=1,n2=0.7，则：

CL≈Q=1000Nn1,n2=1000×0.65×1×0.7=455w

人体散热引起的冷负荷

CL=（qs+qq）mn

查相关的资料得qs=89.6瓦/人，qq=46.5瓦/人，设室内均为男子，群集系数n=1，房间按0.1人/m2计约为4人，

CL（14）=（89.6+46.5）×4×1=544w

综合各冷负荷

CL总=524.62+1030+455+544=2553.6w

如顶层还应考虑屋面瞬变传热引起的冷负荷（顶层宜加大20%~25%），同时还忽略了

其它室内设备引起的冷负荷和渗透空气进入室内的热量。

而指标法，此类房间冷负荷

估算值为120w/m2（不含新风）120w/m2×36m2=4300w，显然指标法比系数法算出的值大，为简化计算，本工程统一用指标法计算冷负荷。

7空调设备选型计算

各客房空调、新风系统

22m2客房

根据其围护结构、灯具和营业情况，取冷负荷值为180w/m2

q1=180×22=3960w

选用FP-400型风机盘管，其参数为：

冷量为3920w，风量为558m3/h，水流量为0.67m3/h，水阻力为26KPa，功率为0.072kw。

客房新风量按50m3/h，房间以双人房为标准，新风量：

q,1新=50×2=100m3/h

400m2酒吧

取冷负荷值为300w/m2

q2=400×300=120KW

选用2台吊顶式低噪声风柜，其参数为：

冷量为60Kw，风量为8000m3/h，水流量为2.1m3/h，水阻力为45KPa，功率为2.2kw。

新风量:

由经验计算所得,新风量取总送风量的20%,q,=8000X2X20%=3200m3/h,不作独立新风系统,由室外引新风至回风箱,和回风混合,经处理再送风,新风管端加装风量调节阀（带粗效过滤网）保证新风量的供给.

680m2中餐厅

取冷负荷值为330w/m2

q3=680×330=224KW

选用3台吊顶式低噪声风柜，其参数为：

冷量为74Kw，风量为10000m3/h，水流量为3.33m3/h，水阻力为50KPa，功率为2.2kw。

新风量:

由经验计算所得,新风量取总送风量的20%,q,=10000X3X20%=6000m3/h,不作独立新风系统,由室外引新风至回风箱,和回风混合,经处理再送风,新风管端加装风量调节阀（带粗效过滤网）保证新风量的供给.

30m2办公室

取冷负荷值为170w/m2

q4=170×30=5100w

选用FP-600型风机盘管，其参数为：

冷量为5115w，风量为836m3/h，水流量为0.88m3/h，水阻力为40KPa，功率为0.107kw。

新风量:

由于有排风,采用自然进新风方式.

430m2大型会议室

取冷负荷值为380w/m2

q7=430×380=163.4Kw

选用4台吊顶式低噪声风柜，其参数为：

冷量为44Kw，风量为6000m3/h，水流量为2.1m3/h，水阻力为45KPa，功率为1.5kw。

房间设定人数300人

新风量:

由经验计算所得,新风量取总送风量的20%,q,=6000X4X20%=4800m3/h,不作独立新风系统,由室外引新风至回风箱,和回风混合,经处理再送风,新风管端加装风量调节阀（带粗效过滤网）保证新风量的供给.

380m2健身室

取冷负荷值为380w/m2

q7=430×380=163.4Kw

选用4台吊顶式低噪声风柜，其参数为：

冷量为44Kw，风量为6000m3/h，水流量为2.1m3/h，水阻力为45KPa，功率为1.5kw。

房间设定人数300人

新风量:

由经验计算所得,新风量取总送风量的20%,q,=6000X4X20%=4800m3/h,不作独立新风系统,由室外引新风至回风箱,和回风混合,经处理再送风,新风管端加装风量调节阀（带粗效过滤网）保证新风量的供给.

8空调管道风力计算

一楼客房部分新风系统（一楼客房部分的新风系统）

上述每个客房所需新风总量为：

100m3/h,一楼共有29间,100*29＝2900m3/h,走廊需要部分冷负荷及新风供给,所以2900X1.3=3770m3/h,共需新风3770m3/h，选择XF-1新风机一台，吊顶装在天花内，通过外墙新风入口吸取新风。

其风量为4000m3/h，余压为300Pa，冷量为53KW，电机功率1.1KW，水量2.42m3/h，水阻力为45KPa。

拟在走廊中设6个下送风散流器送风口，则单风速V＝183/3600×0.2×0.2＝1.27m/s，符合要求。

新风系统送风如下示意图：

图8.1新风系统送风示意图

新风量为100m3/h的房间新风支管选用120×120风管，风速为1.9m/s，29间客房面积大致一样,均取支管为120X120,加装风量碟阀,保证新风量供给,均符合要求。

表8.1风管尺寸流速

管段

1-2

2-3

3-4

4-5

6-7

7-5

5，-8，

风量（m3/h）

200

1083

2249

2732

300

1066

4000

初定速（m/s）

2.5

4.5

5.0

5.0

3.0

3.5

6.0

风管a*b（mm）

160*160

320*200

450*250

630*250

160*160

450*200

630*320

实际速（m/s）

2.2

4.7

5.5

4.8

3.2

3.2

5.5

风管阻力损失概算及风机压头校核

风管最不利环路长为L＝52m，取Rm＝1.5Pa/m，k=3，则送风管空气流动阻力为：

P＝Rm×L（1+K）=1.5×52×（1+3）=270KPa=31.2mmH2O

最远端新风出口阻力为7KPa，则新风机需克服的阻力为31.9mmH2O，而XF-1的余压为35mmH2O，满足要求。

9空调水管道水力计算

9.1空调水管道水力计算

由于酒店主楼1-13轴系统首层的水系统计算方法与其他层的计算方法相差不大，此仅计算酒店主楼1-13轴系统首层水系统的横向管径计算。

表9.1酒店主楼1-13轴系统首层冷水系统设计计算各未端设备流量

未端设备

水流量（m3/h）

水流量（L/S）

台数

合计（L/S）

5WC-80

2．72

0．76

2

1．52

FP-400

0．67

0．19

28

5．32

FP-500

0．8

0．22

1

0．22

XF-1

2．42

0．67

1

0．67

合计：

7.73L/S

据上述设计流量，计算各段管的管径（据各规格管段的推荐值）。

下面只计算供水管管径，回水管管径与相对应位置的供水管一样，故此省略。

管路计算如下：

图9.1酒店主楼1-13轴系统首层的水系统

采用此公式:

供回水干管的内径di（单位为mm），水的体积流量qv（L/S）和流速V（m/s）。

表9.2水管流量流速

管段

0-1

1-2

2-3

3-4

5-4

4-6

6-7

流量（L/S）

0．76

1.52

2.09

2.85

1.27

6.02

7.73

管径（DN）

DN50

D65

DN80

DN80

DN50

DN100

DN125

流速V（m/s）

0.29

0.59

0.75

0.94

0.49

0.91

0.90

为了平衡末端每台空调机组的压力,竖直管为同程式，（计算与酒店主楼1-13轴系统首层的水系统计算方法相同）

9.2冷凝水排放系统的设计及管径计算

在卫生间设冷