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7.3水管管径与水管阻力的计算16
7.4冷冻水系统的设计18
7.5冷却水泵的选择19
7.6冷凝水管的计算19
第八章末端设备及空调冷源设备的选择20
8.1末端设备的选择20
8.2空调冷源的设计及设备选择21
第九章空调系统的保温消声隔振设计22
9.1空调系统的保温22
9.2空调装置的消声23
9.3空调系统的隔振23
第十章空调系统的防火排烟24
10.1空调系统的防火措施24
10.2空调系统的排烟24
设计小节26
参考文献28
附表28
第一章工程概述
1.1建筑概述
本次空调设计的任务是给海口市的一座宾馆建筑设计空调系统。
该宾馆用房有以下几种：
大厅、普通客房。
1.所在地:
海口
2.名称:
海口市某宾馆
3.用途:
一层：
接待大厅
二层：
客房
4.规模：
地上两层，一层层高为4.2m，二层层高为2.9m；
5.构造：
钢筋混凝土结构；
6.结构特点：
一层为大面积大厅，二层为小面积客房；
7.面积
建筑总面积：
1472.76m2
空调面积：
1037.81m2
第二章空调系统室内外设计参数
2.1海口市室外计算参数
表2-1海口市室外计算参数
北纬
东经
海拔（m）
室外计算（干球）温度
夏季空调日平均温度
大气压力
hPa
20°
02′
110°
10′
14.1
夏季空气调节
夏季
冬季
34.5℃
27.9℃
101.6
100.24
2.2室内设计参数
本设计为舒适性空调系统
表2-2夏季室内设计参数表
房间编号
房间名称
温度℃
湿度%
101
大厅
28
60
201
客厅
26
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
表2-3围护结构传热系数表
名称
位置
传热系数
类型
墙
外
0.32
III
窗
1.00
双层玻窗
门
外门
玻璃门
屋顶
上
第三章空调系统冷湿负荷的计算
3.1冷、湿负荷的概念
为了连续保持空调房间恒温、恒湿在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；
为了围持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量成为湿负荷。
房间冷、湿负荷也是确定空调系统送风量及各种设备容量的主要依据。
（1）主要冷负荷由以下几种：
1．外墙、屋面及玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；
2．透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷；
3．人体散热引起的冷负荷；
4．照明散热引起的冷负荷；
5．设备散热引起的冷负荷（根据本建筑特点，本设计不计算该冷负荷）；
在冷负荷的计算方法上，本设计采用冷负荷系数法。
（2）主要湿负荷有以下几种：
1.人体散湿引起的湿负荷；
2.从房间内液体表面散出的湿负荷；
3.设备散湿引起的湿负荷。
根据本建筑的特点，只计算人体散湿引起的湿负荷。
3.2空调冷湿负荷的计算
1.冷负荷计算方法：
冷负荷系数法
2.冷负荷主要计算公式：
（1）外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热形成的逐时冷负荷按公式
公式（3-1）
式中：
——外墙或屋面的面积，m2；
——外墙或屋面的传热系数，W/（m2×
）；
——外墙或屋面冷负荷计算温度的逐时值，
。
查《通风与空气调节工程》附录E-3和E-4；
——温度的地点修正值,
查《通风与空气调节工程》附录E-5；
——外墙或屋面放热系数的修正值，
=1；
——外墙或屋面吸收系数的修正值，
；
——室内设计温度，
；
（2）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷：
在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷，计算公式如下：
公式（3-2）
——窗户的面积，m2；
——窗的传热系数，W/（m2×
），
=3.61W/（m2×
——窗的冷负荷计算温度的逐时值，
查《通风与空气调节工程》表3-7；
，查《通风愉快空气调节工程》附录E-8；
——不同类型窗框的玻璃窗传热系数修正值，取1.2；
——室内设计温度，
（3）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷计算
玻璃窗日射得热引起的冷负荷计算公式：
公式（3-3）
——窗户的有效面积，m2，
——玻璃窗的有效面积系数；
取1
——玻璃窗遮挡系数为0.74，窗内遮阳设施的遮阳系数为1；
——玻璃窗冷负荷系数，以北纬27°
30’为界划分南北两区，查《通风与空气调节工程》附录E-9；
DJ,max ——不同纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值，KW/m2，查《通风与空气调节工程》表3-9
由《通风与空气调节工程》表3-9查得夏季各纬度带的日射得热因数的最大值（是七月为代表的夏季）。
查得的数据如下表2-3：
表3-1海口市各个朝向日射得热因数的最大值表
纬度带
朝向
S
SW
W
NW
N
NE
E
SE
水平
130
311
541
465
876
（4）室内人员散热形成的冷负荷
①人体显热散热引起的冷负荷计算公式为：
公式（3-5）
qs ——不同室温和劳动性质成年男子的显热散热量，W。
查《通风与空气调节工程》得qs =61W；
——室内全部人数；
——群集系数，取0.93；
CCL——人体显热散热冷负荷系数，取1
②人体潜热散热引起的冷负荷：
公式（3-6）
式中：
qL——不同室温和劳动性质成年男子的潜热散热量，W查《通风与空气调节工程》得qL=73；
——室内全部人数；
——群集系数。
（5）室内照明设备散热形成的冷负荷计算如下：
根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下:
白炽灯LQ＝
（W）公式（3-7）
N——照明灯具所需功率，kw；
CCL——照明冷负荷系数。
3．湿负荷的计算
室内湿源包括人体散湿、从房间内液体表面散湿以及设备散湿。
室内湿源的散湿量即形成空调房间的湿负荷。
人体散湿量的计算方法与人体散热量计算的处理方法相同，同样只取成年男子的人体散湿量作为计算的标准，然后再利用人员的群集系数进行修正。
人体散湿量由下式计算：
公式（3-8）
w——不同室温和劳动性质成年男子的散湿量,g/h；
——群集系数,
=0.93；
湿负荷汇总表，见下表3-2。
特别说明：
以101大厅为例详细说明各个负荷的计算，见附表1。
其余房间的负荷汇总表，见附表2。
各房间最大负荷值统计如下表：
表3-2冷负荷统计表
最大冷负荷
（W）
最大湿负荷
（g/s）
热湿比ε
（KJ/kg）
60050.29
10.306
5826.731
1569.68
0.084
18686.667
1441.93
17165.833
1477.33
17594.405
1598.57
19030.595
2017.39
24016.548
1928.06
22593.095
1995.99
23761.786
第四章空调房间总送风量的设计计算
为使空调房间的空气状态保持在工作、生活、生产所要求的范围内，必须有空调系统或装置向空调房间输送一定量和一定状态的空气。
4.1空调房间送风量的确定
由空调房间的热湿平衡得出送风量的计算是为：
或
4.2空调房间送状态点确定
因本设计对空调送风温差没有要求，所以选用最大温差送风。
表4-1各房间风量统计表
房间
（KW）
hN
（KJ/Kg）
ho
qm
（Kg/s）
63
46
3.532
58
48.5
0.184
49.2
0.164
49.3
0.17
49.3
49.7
0.192
50
0.252
49.9
0.212
50.1
第五章空调方式的选择与系统分区
5.1空调系统的分类及其优缺点
1、根据空气处理设备的集中程度分类：
集中式空调系统——集中控制管理，作用面积大，不能分别调节，精度低；
分散式空调系统——可分别调节，但维修管理工作量大；
2、据负担室内热湿符合所用的介质不同分类：
全空气系统——要求有较大的风道，占用建筑面积较多；
全水系统——输送管道占用的空间较少，但室内空气品质较差；
空气－水系统——既可减少风道占用建筑面积又可向室内送新风；
冷剂系统——蒸发器直接吸收空调房间余热余湿，常用于分散安装的局部空调机组
3、根据空调系统使用的空气来源分类：
新、回风式系统——节约能源且室内品质好；
封闭式系统——有利于节约能源但室内品质差；
直流式系统——耗能高适用于空气洁净要求较高的空调房间；
5.2空调系统的选择
空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备所组成。
空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途、热湿负荷特点、室内设计参数要求、可能为空调机房及风道提供的建筑面积和空间、初投资和运行费用等多方面的具体情况，经过分析和比较，选择合理的空调系统。
本建筑物属于宾馆建筑
1、宾馆的一层101房间为的大厅房间面积较大、人员出入较多，对新风要求较高，故采用一次回风系统。
2、宾馆的二层均为客房，房间体积较小，采用的是风机盘管加新风系统（空气-水系统）。
5.3空调系统的划分
5.3.1系统化分的原因
根据此建筑的布局特点，一层为面积较大的接待大厅，二层均为客房面积较小的房间。
5.3.2系统化分的原则
1．系统划分的原则
（1）.能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统。
对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同
（2）.初投资和运行费用综合起来较为经济；
（3）.尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；
（4）.尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。
（5）.一般民用建筑中的全空气系统不宜过大，否则风管难于布置；
系统最好不要跨楼层设置，需要跨楼层设置时，层数也不应过多这样有利于防火。
（6）房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划分为一个系统；
（7）工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统；
（8）气体洁净度和噪声级别要求一致的或产生有害物种类一致的房间宜划分为一个系统
2．本建筑物空调系统分区
基于以上原则，对本建筑进行系统划分：
a.一层的大厅，对空气参数要求相同适宜划分为一个系统采用全空气的空调方式选用的是一次回风系统；
相关分析计算见表5-1。
表5-1一次回风系统的分析计算表
编号
qw
hC
hL
Q0
0.53
69.07
50.23
75564.6
b.二层客房使用功能大致相同，适宜划分为一个系统，采用风机盘管加新风系统；
相关分析计算见表5-2。
表5-2新风加风机盘管分析计算表
Kg/s
qF
KJ/Kg
hW
hM
QF
KW
QW
0.028
0.156
58.83
90
55
0.469
0.869
0.025
0.139
49
1.37
0.767
0.146
1.102
0.987
0.0288
0.163
52
0.98
0.907
0.038
0.24
48.2
2.27
1.41
0.0317
0.18
51
1.77
0.995
0.0378
0.21
2.1
1.178
第六章空调风系统的设计计算
经过处理的送、回风都必须通过风道才能进入和离开空调房间，而且空调房间的送、回风量能否达到设计要求，则完全取决于风道系统的压力分布以及风机在该系统中的平衡工作区。
所以风道设计将直接影响空调房间气流组织和空调效果。
同时，空气在风道内流动所损失的能量，是靠风机消耗电能予以补偿的。
所以风道设计也直接影响空调系统的经济性。
因此，风道系统的设计是要在满足设计风量要求等的前提下，尽可能节省能量。
6.1风道设计的基本任务
1、确定风道位置及选择风道尺寸。
风道的形状根据建筑空间的要求可选择圆形或矩形。
风道的尺寸可按我国制定的“通风管道定型化”规定确定。
2、计算风道的压损，以供选择风机。
风道的压损为沿程压损和局部压损之和。
3、送、吸风口的选择计算。
6.2新风系统风道的水力计算
1、确定各管段的断面尺寸和阻力。
一般情况下，风管长、部件多的环路阻力大。
本系统选择管段1-2-3-4-5-6为最不利环路。
如管段1-2：
（风量L=80m3/h，管长l=2030m）
摩擦阻力部分：
查[11]初选流速v=2
m/s，则断面积为F=80m3/h÷
2m/s*3600=0.01㎡，通过[9]取断面尺寸120×
120㎜，所以实际流速v=0.0074m/s。
再由v=1.15m/s，查]表得单位长度摩擦阻力
Rm=0.23pa/m。
则该段的摩擦阻力计算式为：
△Pm=Rm×
l=0.23pa/m×
3.2m=0.74（pa）公式（6-1）
局部阻力部分：
查局部阻力表，将其局部阻力系数列于局部阻力计算表中见附表5-4。
局部阻力按照下面的公式计算：
公式（6-2）
Z——局部阻力；
Pa；
ζ——局部阻力系数；
ρv2/2——动压；
管段总阻力：
空调新风系统的管段水力计算表见附表4和附表4.1。
空调水系统的管段水力计算表见附表5。
第七章风机盘管水系统的设计计算
7.1水系统的设计选择
一、空调工程中水管系统的功能是为各种空气处理设备和空调终端设备输送冷﹑热水。
对水管系统的要求是：
（1）具有足够的输送能力，能满足空调系统对冷﹑热负荷的要求。
（2）具有良好的水力工况稳定性。
（3）调节灵活，能适应多种负荷工况的调节要求。
（4）投资省﹑运行经济，便于围修管理。
二、水系统的分类
水系统形式多样，具体的分类如下：
按照水系统是否与大气接触，可分为闭路循环和开式循环系统。
闭式循环系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置。
它的优点是：
（1）管道与设备不易腐蚀；
（2）不需为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小；
（3）由于没有储水箱﹑不需重力回水﹑回水不需另设水泵等，因而投资省﹑系统简单。
但闭式系统蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需要经常开动。
且膨胀水箱的补水有时需另加加压水泵。
开式循环系统是管路之间有储水气通大气，自流回水时，管路通大气的系统。
开式系统的优点是冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少开启冷冻机的时间，增加能量的调节能力，且冷水温度波动可以小一些。
其缺点是：
（1）冷水与大气接触，易腐蚀管路。
（2）喷水室如较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池
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