完美升级版某宾馆商住楼建筑中央空调毕业论文.docx
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完美升级版某宾馆商住楼建筑中央空调毕业论文
华北水利水电大学
环境与市政工程学院
建筑环境与设备工程专业2010级
课程设计：
某宾馆商住楼建筑空调设计
班级：
学号：
姓名：
********
日期：
2013.6
目录
摘要………………………………………………………………3
一：
工程概况………………………………………………………4
1：
设计用气象参数
2：
空调房间设计条件
3：
围护结构热工特性,室内照明标准，室内人员负荷标准
二：
负荷计算…………………………………………………….9
1：
计算各种围护结构单位面积冷负荷，单位面积照明冷负荷，单位面积人员冷负荷
2：
计算各房间面积，各围护结构面积
3：
计算各楼层，各房间围护结构冷负荷，照明冷负荷，人员冷负荷
4：
计算每一楼层最大热负荷
5：
计算各房间新风量
6：
计算各房间湿负荷
三：
系统方案确定………………………………………………..22.
1:
选定每层所需要的空调系统
2：
选取需要的设备
四：
水力计算…………………………………………………………35
1：
风管水力计算
2：
水管水力计算
五：
设备的安装要求……………………….……………………41
六：
CAD制图………………………………………………………..41
七：
设计小结………………………………………………………..42
摘要
本工程为山东省济南市某宾馆中央空调系统设计，该宾馆占地面积830.72㎡；本建筑无地下室，地上7层，主楼建筑高度30.9m。
本工程以该宾馆为设计基础，要求根据济南当地的气候条件特点及建筑的使用功能和结构特点，进行设计。
设计内容包括：
空调冷热负荷的计算，空调系统的划分与系统方案的确定，冷热源的选择，空调末端处理设备的选型，管路的布置，水力计算、设备冷热源的选型及完成设计出图。
工程概况
1：
设计用气象参数
设计建筑物地理位置：
中国山东省济南市，北纬36°36´，东经117°03´,海拔高度170.3米
夏季气象参数：
夏季大气压：
997.3s
室外计算日较差6.7℃
室外相对湿度56%
冬季气象参数
冬季大气压：
1018.5hPa
冬季空调计算温度-7.7℃
冬季供暖计算温度-5.2℃
冬季室外平均风速3.2ms
室外相对湿度45%
2：
空调房间设计条件
该宾馆房间分为一楼商店，二楼分为大餐厅和雅间，，三楼为一大型会议室，一中型会议室，一办公室，其余为客房，七楼全为办公室。
查《暖通空调》，将确定以上房间的夏季室内计算温度：
26℃
人员密度：
查《实用供热设计手册》，商店13,客房，雅间115,会议室,办公室，0.4。
群集系数：
商店为0.89.其余皆为0.93
照明功率密度：
商店，餐厅12Wm2；客房，雅间15Wm2；会议室，办公室18Wm2。
3:
围护结构热工特性
外墙为370mm砖墙，外层水泥砂浆，内层白灰粉刷，传热系数1.5
颜色类别
外墙
屋面
浅色
0.94
0.88
中色
0.97
0.94
内墙为120mm加气混凝土的保温内墙，传热系数0.8
屋面为100mm加气混凝土的保温屋面，传热系数0.83
玻璃窗为双层的3mm厚玻璃，全金属窗框，80%玻璃，传热系数为2.72
玻璃窗传热系数修正值
窗框类型
单层窗
双层床
全部玻璃
1.00
1.00
木窗框，80%玻璃
0.90
0.95
木窗框，80%玻璃
0.80
0.85
金属窗框，80%玻璃
1.00
1.20
窗的有效面积系数
类型
单层钢窗
单层木窗
双层钢窗
双层木窗
系数
0.85
0.70
0.75
0.60
内遮阳为白色窗帘，Ci=0.50
遮阳设施遮阳系数
颜色
系数
颜色
系数
浅色
0.50
深色
0.65
中间色
0.60
中间色
0.60
玻璃的系数
玻璃系数
系数
标准玻璃
1.00
3mm单层玻璃
0.96
3mm双层玻璃
0.86
Ⅱ型外墙的冷负荷温度逐时值℃
时间
南向S
西向W
北向S
东向E
0
36.1
38.5
33.1
38.5
1
36.2
38.9
33.2
38.4
2
36.2
39.1
33.2
38.2
3
36.1
38.0
33.2
38.0
4
35.9
39.1
33.1
37.6
5
35.6
38.9
33.0
37.3
6
35.3
33.6
32.8
36.9
7
35.0
38.2
32.6
36.4
8
34.6
37.8
32.3
36.0
9
34.2
37.3
32.1
35.5
10
33.9
36.8
31.8
35.2
11
33.5
36.3
31.0
35.0
12
33.2
35.9
31.4
35.0
13
32.9
35.5
31.3
35.2
14
32.8
35.2
31.2
35.6
15
32.9
34.9
31.2
36.1
16
33.1
34.8
31.3
36.6
17
33.4
34.8
31.4
37.1
18
33.9
34.9
31.6
37.5
19
34.4
35.3
31.8
37.9
20
34.9
35.8
32.1
38.2
21
35.3
36.5
32.4
38.4
22
35.7
37.3
32.6
38.5
23
36.0
38.0
32.9
38.6
Ⅱ型屋面的冷负荷温度逐时值℃
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度
47.2
46.4
45.4
44.3
43.1
41.8
40.6
39.3
38.1
37.0
36.1
35.6
时间
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
温度
35.6
36.0
37.0
38.4
40.1
41.9
43.7
45.4
46.7
47.5
47.8
47.7
济南朝向修正率:
南向1.6，西向2.2，北向2.3，东向2.2，水平2.2。
玻璃冷负荷计算温度
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度
27.2
26.7
26.2
25.8
25.5
25.3
25.4
26.0
26.9
27.9
29.0
29.9
时间
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
温度
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
29.9
29.1
28.4
27.8
负荷计算
1：
计算单位面积冷负荷，
外墙与屋面及玻璃单位面积逐时冷负荷，A=1
计算公式kakb
式中:
——冷负荷
:
传热系数；对于窗户还应乘以传热系数修正值
A:
计算面积
:
室内设计温度
:
冷负荷温度逐时值；
Ka:
外表面放热系数修正值
Kb：
吸收系数修正值
对于不同地点的设计值还应加上地点修正系数即：
。
济南朝向修正率:
南向1.6，西向2.2，北向2.3，东向2.2，水平2.2。
Ka=0.98;Kb=0.94:
K=1.5
玻璃单位面积日射得热冷负荷，A=1
计算公式
式中A:
玻璃窗面积，
Cs:
玻璃窗遮阳系数
Ci:
白窗帘内遮阳系数
Ca:
有效面积系数
:
日射得热因素最大值
——冷负荷系数
Cs=0.86，Ci=0.5，Ca=0.75
南向251，北向122，东向575，西向575
Clq查《暖通空调》可得
玻璃冷负荷系数
时间
南向S
东向E
北向N
西向W
0
0.07
0.06
0.12
0.08
1
0.07
0.05
0.11
0.07
2
0.06
0.05
0.11
0.07
3
0.06
0.05
0.10
0.06
4
0.06
0.04
0.09
0.06
5
0.05
0.04
0.09
0.06
6
0.11
0.47
0.59
0.08
7
0.18
0.68
0.54
0.11
8
0.26
0.82
0.54
0.14
9
0.40
0.79
0.65
0.17
10
0.58
0.59
0.75
0.18
11
0.72
0.38
0.81
0.19
12
0.84
0.24
0.83
0.20
13
0.80
0.24
0.83
0.34
14
0.82
0.23
0.79
0.56
15
0.45
0.21
0.71
0.72
16
0.32
0.18
0.60
0.83
17
0.24
0.15
0.61
0.77
18
0.16
0.11
0.68
0.53
19
0.10
0.08
0.17
0.11
20
0.09
0.07
0.16
0.10
21
0.08
0.07
0.15
0.09
22
0.08
0.06
0.14
0.09
23
0.08
0.06
0.13
0.08
门日射得热形成的冷负荷按有外遮阳的玻璃窗来计算
内围护结构冷负荷
当邻室为通风良好的非空调房间时，透过内墙和屋面的温差传热可以参考外墙冷负荷计算
当邻室为有一定发热量时，按照
:
夏季空调室外日平均计算温度
K：
内墙传热系数
室内人员单位面积散热形成的冷负荷
人体显热散热引起的冷负荷
Qτ=n1n2q1Xr-T
式中n1计算时刻空调区单位面积内的总人数，
n1：
群集系数，见表20.7-2;
ql：
成年男子小时显热散热量，商店为58W，旅店内其他房间为61W
τ：
计算时刻，。
当新风入口与排风口同时存在时，应使新风口位于主导风向的上风侧，新风热口宜低于排风口3m以上水平距离不宜小于10m，当输送有可能在风道内凝结的气体时，风道应有不小于0.005度的坡度，以有利于排除积液，并应在风道或风机的最低点设置水封泄液管，风机布置好后，不要忘记在适当的位置布置风管阀门。
减少风系统总阻力的方法
1.尽量减少风管系统的摩擦阻力。
2.尽量减少风管系统的局部阻力。
3.减少空调系统中设备的空气阻力
水力计算
1：
风管水力计算
空气的输送与分配是整个空调系统设计的重要组成部分。
空调房间的送风量、回风量及排风量是否达到设计要求，完全取决于风道系统的设计质量及风机的配置是否合理。
同时我们也应注意到，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。
风道按形状分为圆形风道，矩形风道；按材料分为金属风道，非金属风道，土建风道；按空气流速分为低速风道，高速风道。
此工程选用的风管材料为镀锌钢管，矩形风管。
长边尺寸
钢板厚度
长边尺寸
钢板厚度
100——500
0.5
1120——2000
1.0
500——1120
0.75
2000——4000
1.2
空气在风道内流动时，由于其本身具有黏滞性及管道内的粗糙性等原因，在空气内部与管壁之间由于摩擦而产生的沿程能量损失，称之为沿程损失（或称摩擦阻力）；而当空气流经风道中的管件（如弯头、三通、变径等）和设备（如空气处理设备、消声器、各类阀门等）时，由于气体的方向和速度发生变化以及产生涡流等原因造成集中的能量损失，称之为局部阻力。
沿程阻力和局部阻力之和构成空气流动的总阻力。
管径选择
根据《实用供热设计手册》第11章风管设计来看，已知各房间新风量，根据通风、空调系统凤管内风速及通过部分部件时的风速，找出合适的管道长宽，再算出实际风速。
部位
风速范围（ms）
主风管
3——6.5
支风管
3——5
从支管接的风管
2.5——4.5
百叶窗的局部阻力系数为1.4
矩形风管T型三通
旁通管
FbFc
LbLc
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
2.06
1.20
0.99
0.87
0.2
5.16
1.92
1.28
1.03
0.3
10.26
3.13
1.78
1.28
0.4
15.84
4.36
2.24
1.48
直通管
Lslc
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
32
6.5
2.22
0.87
0.40
矩形蝶阀
HW
0
10
20
30
0.12
0.04
0.30
1.1
3.0
0.25
0.08
0.33
1.18
3.3
1.00
0.08
0.33
1.18
3.3
2.00
0.13
0.35
1.25
3.6
。
风管水力计算方法
风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法三种，由于本设计场合对风速有一定要求，因此采用假定流速法进行水力计算。
假定流速法其特点是先按技术经济要求选定风管流速，然后再根据风道内的风量确定风管断面尺寸和系统阻力。
假定流速法的计算步骤和方法如下：
1.绘制空调系统的轴测图，并对各段风道编号并标注长度和风量、管段长度一般按两个管件的中心线长度计算，不扣除管件本身长度。
二层
三层
七层
2.确定风道内的合理流速，在输送空气量一定的情况下，增大流速可使风管断面积减小，制作风管所消耗的材料、建设费用等降低，但同时也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消耗，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。
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，确定合理的经济流速。
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。
根据初选的流速确定断面尺寸时，应按相关文献的通风管道统一规格选取，然后按照实际流速计算沿程阻力和局部阻力。
注意阻力计算应选择最不利环路（即阻力最大的环路）。
4.与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。
一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15％。
如果通过调整风管尺寸不能达到要求，则必须设调节阀门以保证风量分配。
5.计算系统总阻力。
系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备的阻力。
6.选择风机及其配用电机。
在选择风机时，一般要考虑10％的余量，以补偿可能存在的漏风和阻力计算不精确
考虑到建筑房间结构，风机盘管布置于房门口进行侧送风
2：
水系统水力计算
关于空调系统的设计方案，应考虑其坡度，本设计定为0.003，水管材料低压系统，管径不大于50mm时，可采用焊接钢管；冷凝水管采用镀锌钢管，不宜采用焊接钢管；管道需要保温，保温前刷两道防锈底漆。
冷水管最大流速（ms）
管径mm
15
20
25
32
40
50
流速ms
0.8
1.0
1.2
1.4
1.7
2.0
计算水管路时采用假定流速法，根据各管段负荷，确定各管段流速进而确定管径及实际流速设备的安装要求,具体计算见表格。
沿程阻力
根据流体力学，空气在任意横断面不变的管道内流动时，所产生的摩擦阻力可按下式计算：
λ——摩擦阻力系数；
υ——空气在管内的平均流速，ms；
ρ——空气密度，kgm3；
l——管道长度，m；
Rs——管道的水力半径，m；
Rm——单位长度的摩擦阻力，Pas；可由文献[7]表8.2－1查取。
局部阻力
空气流过断面变化、流向变化和流量变化的局部管件，由于涡流的存在而产生局部性能量损失，称为局部阻力。
局部阻力一般按下式计算：
式中Z——局部阻力，Pa；
——局部阻力系数；
v——与对应的风道断面平均速度，ms
设备的安装要求
1：
空调风系统保温
空调风系统风管采用镀锌钢板，因此需要对其进行保温，风管保温采用3cm的保温层，其中风管管件，设备接口需要单独保温，以便于拆卸保温材料进行维修。
空调水系统保温
冷冻水系统立管采用5cm厚保温材料进行保温，其他水管采用2cm厚度保温材料进行保温，冷凝水管同样进行保温，以防止凝结水凝露滴水现象。
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