建筑环境与设备工程毕业设计（论文）北京市兰海酒店中央空调设计

1、本科生毕业论文（设计）题 目： 北京市兰海酒店中央空调设计 姓 名： 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 2007级2班 学 号： 指导教师： 完成时间： 2011年6月10日 2011 年 6 月10日北京兰海酒店空调设计建筑环境与设备工程专业 指导教师 摘要： 随着改革开放的不断深入和我国国民经济的不断发展，大型酒店在我国有了蓬勃发展。空调设计是立足于满足人们对舒适度要求，针对星级酒店空调设计的特点，利用空调设计的基本原理、空调系统的特点，选择空调设备，确定设计方案，以满足人们的舒适性要求。本设计以北京兰海酒店为例，对高层酒店空调系统进行了综合设计。首先，确定室

2、、内外参数，根据建筑资料及气象参数，采用冷负荷系数法对该娱乐城进行冷负荷计算。在此基础上，结合建筑的功能及结构确定空调方案，以及将方案具体化，如风口、风机盘管的布置。与此同时，选择风机盘管、新风机组、组合式空气处理机组等空调设备。然后，进行风系统、水系统设计，从而确定空调水系统的方式，并进行水系统水力计算。最后，进行制冷机房的设计，这是最后一个环节，也是本设计的难点。包括冷冻水系统、冷却水系统、补水系统的设计，确定冷水机组的型号、台数以及其他机房辅助设备的型号、台数。关键词： 空调设计 机房设计 风机盘管 风系统beijing lanhai hotel air conditioning des

3、ignstudent majoring in building environment and facilities engineering wangqiantutor name dingjiedongabstract：as the reforming and opening thorough with our country continuously, and the national economy develops continuously, large comprehensive musement the city construct had a quickly development

4、 in our country. basing at the character of the air-conditioning design in amuse the city, making use of the basic principle about the air-conditioning design, according to the character of air-conditioning system, we can choose the equipments； ascertain the design project, in order to attain people

5、s request. this design is to take the airport cabaret of shijiazhuang as an example, constructing the air condition system to carry on the comprehensive design to the amusement type. firstly, certain indoors and outdoors parameters, and according to the building data and weather parameter, we calcul

6、ated the cooling load by the cold burden coefficient method. on this foundation, considering the construction and the function of the building, we make sure the air-conditioning project, and embody the project, such as the laying out of draught, breeze tube and fan-coil. at the same time, we selecte

7、d the fresh air machine, refrigerator and fan-coil. then, precede the design of the water system and make sure the style of the water system. at the end, carry on the design that makes the cold engine room, this is the last link, is also difficult point of this design, including the system of frozen

8、 water, cool water. while, choose refrigerator and other equipment in cold-machine room.the origin designs the basis to construct the air condition technical specification nowadays, reflecting the air condition to apply the technical characteristics and develop the trend nowadays.key words: synthesi

9、ze to amuse the city building the air-conditioning design the cold engine room design fan-coil目 录摘要abstract第一章 建筑概况、气象参数及工况设定11.1建筑概况11.2气象参数11.3工况设定1第二章 空调系统冷湿负荷的计算12.1冷、湿负荷的概念12.2设计条件及计算说明22.3空调负荷的计算3第三章 空调方式的选择与系统分区163.1空调系统的分类163.2空调系统的选择163.3空调处理过程与风机盘管选型17第四章 房间气流组织校核204.1气流组织概述204.2房间气流组织方式21

10、4.3房间气流组织校核22第五章 空调风系统的设计计算255.1 风道设计的基本任务255.2全空气系统风道的水力计算25第六章 风机盘管水系统的设计计算286.1空调水系统的比较286.2空调水系统的设计原则及设计中应注意的问题296.3水系统的水利计算方法30第七章 末端设备的选择337.1新风机组选型337.2空调机组选型35设计总结36致 谢37参考文献37第一章 建筑概况、气象参数及工况设定1.1 建筑概况本工程位于北京市，占地面积3421平方米。建筑面积30010平方米，地上面积23831平方米，地下面积6179平方米。地下一层，地上十五层。地上79.9米，地下4.9米。地下一层为

11、员工餐厅，汽车库，浴室，生活水泵房间，冷冻机房等。地上一层为西餐厅，厨房，大堂，酒吧等。地上二层为中餐厅，厨房，大堂等。地上三层为娱乐用房，大堂等。地上四层为会议用房，大堂等。地上五层到十五层为客房。设备层为水箱间，电梯机房等。本栋建筑可接入市政热力供暖，蒸汽压力为0.6mpa。本栋建筑可接入市政给水提供生活热水，供水温度为55，供水压力约350kpa。空调冷热媒参数 冷水供回水温度：7-12；热水供回水温度：60-50。1.2 气象参数室外计算参数： 地点：北京； 北纬：36.48； 东经：116.28； 海拔：31.3m；夏季参数：空调计算干球温度：33.6；空调计算湿球温度：26.3；最

12、热月平均相对湿度：65。1.3 工况设定按照设计任务书的要求，只考虑夏季的空调需要。空调时间按照具体房间的功能确定：商店，办公室，监控室等工作时间：每日8:00am22:00pm；一层的酒吧全天24小时工作。第二章 空调系统冷湿负荷的计算2.1 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；为了维持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量称为湿负荷。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：外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷；1 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

13、负荷；4 照明散热引起的冷负荷；5 设备散热引起的冷负荷；在冷负荷的计算方法上，本设计采用谐波反应法。(2)主要湿负荷有以下几种：6.人体散湿引起的湿负荷；7.从房间内液体表面散出的湿负荷；8.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。2.2 设计条件及计算说明2.2.1 室内设计参数表2-1 室内设计参数表10序号房间名称夏季人员密度p/ m2新风量m/p.h温度湿度%1大堂，大堂吧，商店，门厅走廊，棋牌室，台球房 25650.05202包厢，饼屋， 西餐厅，演艺吧，宴会厅，健身房24651.0203美容美发26600.25304酒吧，ktv26650.3205办公

14、室，会议室25600.4306保安，消控室25650.2307游泳馆28650.5308客房25551002.2.3 设计计算说明1：(1) 因为设计室内各房间温差小于3度的所以内墙之间的传热引起的冷负荷忽略不计，引起的误差很小，只计算内墙温差大于3度的内墙。(2) 外墙为240厚粘土空心砖，传热系数k=0.57w/(k)；(3) 屋面为非上人保温屋面,传热系数k=0.51w/(k)；(4) 地上1-4层层高4.5m，地上5-14层层高3.3m，顶层4.5m；(5) 外窗为双层透明中空玻璃9mm，传热系数k=2.7w/k；(6) 外门为玻璃外门，传热系数k=2.7w/k。具体统计见表2-2：表

15、2-2 围护结构传热系数表名称位置传热系数类型墙外0.57iii外0.6玻璃幕墙内0.45轻质墙窗外2.7双层中空玻璃门外门2.7玻璃门屋顶上0.51iii2.3 空调负荷的计算2.3.1冷负荷计算方法 采用谐波反应法2.3.1冷负荷主要计算公式：1.外墙和屋顶传热冷负荷计算外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷q(w)，按下式计算： 公式(2-1)式中：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；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，。当外墙或屋顶的衰减系数0.2时，可用日平均冷负荷代替各计算时刻的冷负荷q： 公式(2-2)式中：

16、负荷温差的日平均值，。2.外窗的温差传热冷负荷计算通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷q按下式计算： 公式(2-3)式中： 计算时刻下的负荷温差，；传热系数。3.外窗太阳辐射冷负荷计算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 公式(24)式中： 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 公式(25)式中： 计算时刻下太阳总辐射负荷强度,w/； （3）当外窗只有外遮阳板时 公式(26)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(2-4)计算。 （4）当窗口既有内遮阳设施又有外遮

17、阳板时 公式(27)式中： 计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，w/； 计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，w/； 窗上收太阳直射照射的面积； 外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）； 窗的有效面积系数； 窗玻璃的遮挡系数； 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(2-5)计算。4.内围护结构的传热冷负荷计算（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(2-3)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(2-1)计算，或按式(2-2)估算。此时负荷温差及其平均值，应按零朝向的数

18、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： 公式(28)式中： 稳态冷负荷，下同，w； 夏季空气调节室外计算日平均温度，； 夏季空气调节室内计算温度，； 邻室温升，可根据邻室散热强度采用，。5.人体冷负荷计算人体显热散热形成的计算时刻冷负荷qx，按下式计算： 公式(29)式中： 群体系数； 计算时刻空调房间内的总人数； 一名成年男子小时显热散热量，w； 人体显热散热冷负荷系数。6.灯光冷负荷计算照明设备散热形成的计算时刻冷负荷q，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算： （1）白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 公式(2

19、10) （2）镇流器装在空调房间内的荧光灯 公式(211) （3）暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯 公式(212)式中： n 照明设备的安装功率，kw； 考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8； 同时使用系数，一般为0.5-0.8； 开灯时刻，点钟； 从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h； -t时间照明散热的冷负荷系数。7.设备冷负荷计算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： 公式(213)式中： 热源投入使用的时刻，点钟； 从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，

20、； -t时间设备、器具散热的冷负荷系数； 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 公式(214) （2）电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量 公式(215) （3）只有电动机在空调房间内的散热量 公式(216) （4）只有工艺设备在空调房间内的散热量 公式(217)式中： 设备的总安装功率，kw； 电动机的效率； 同时使用系数，一般可取0.5-1.0； 利用系数，一般可取0.7-0.9； 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； 通风保温系数； 输入功率系数。8.食物的显热冷负荷进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散

21、热形成的冷负荷，可按每位就餐客人8.7w考虑。9.伴随散湿过程的潜热冷负荷 （1）人体散湿和潜热冷负荷 人体散湿量按下式计算 公式(219)式中： 散湿量，kg/h； 一名成年男子的小时散湿量，g/h。 人体散湿形成的潜热冷负荷q(w)，按下式计算： 公式(220)式中： 一名成年男子小时潜热散热量，w； 群体系数。 （2）渗入空气散湿量及潜热冷负 渗透空气带入室内的湿量(kg/h)，按下式计算： 公式(221) 渗入空气形成的潜热冷负荷(w)，按下式计算： 公式(222)式中： 室外空气的含湿量，g/kg； 室内空气的含湿量，g/kg； 室外空气的焓，kj/kg； 室内空气的焓，kj/kg。

22、 （3）食物散湿量及潜热冷负荷 餐厅的食物散湿量(kg/h)，按下式计算： 公式(223)式中： 就餐总人数。 食物散湿量形成的潜热冷负荷(w)，按下式计算： 公式(224) （4）水面蒸发散湿量及潜热冷负荷 敞开水面的蒸发散湿量(kg/h)，按下式计算： 公式(225)式中： 蒸发表面积，； 不同水温下的扩散系数； 蒸发表面的空气流速； 相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力； 室内空气的水蒸气分压力； 标准大气压，101325pa； 当地大气压（pa）。10.新风冷负荷的计算:向室内供应新风带入的热量所需的冷量称为新风冷负荷，即将新风由室外状态处理到室内状态所需抵消的冷量。新风全冷负荷

23、计算公式为： 公式（2-26）式中：新风冷负荷（kw）；新风量，（kg/s）； 夏季室外计算参数下的焓值 (kj/kg)； 室内空气的焓值 (kj/kg)。新风量的确定9见表2-3表2-3 新风量表名称客房美容美发、演艺吧，办公室，更衣室票务中心，商务中心，管理室，ktv门厅走廊、商店，保安消控，饼屋，大堂，酒吧，电话电脑机房游泳馆包厢，宴会厅健身房饼屋，大堂吧，餐厅，棋牌室，会议室台球房风量（m3/(h人)）10030201850256040以0101房间为例详细说明各个负荷的计算，见附表1。一层空调负荷计算0101精品商店1、西外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:001

24、3:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷温度tl,n35.434.433.532.832.432.132.132.332.833.73536.738.740.542地点修正td000000000000000室内设计温度tn252525252525252525252525252525面积f83.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.0783.07传热系数k0.570.570.570.570.570.570.570.570.570.570.57

25、0.570.570.570.57外表面放热修正系数k111111111111111吸收系数修正值k0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.97冷负荷计算温度tl343332323131313132333436383941冷负荷lqn4263793313312842842842843313794265216166637582、西外窗瞬时的热冷负荷冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00西外窗冷负荷计算温度(

26、tl)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 地点修正值(td)0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 修正后计算温度(tl,n)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.0 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 室内设计温度（tn)252525252525252525252525252525面积25.225.225.225.225.225.

27、225.225.225.225.225.225.225.225.225.2传热系数(k)2.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.7传热系数修正值()111111111111111冷负荷(lqn)129 197 272 333 395 442 469 490 476 476 449 395 333 279 231 3、西外窗入日射得热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷系数(clq)0.14 0.17 0.18 0.1

28、9 0.20.340.560.720.830.770.530.110.10 0.09 0.09 日射得热因数最大值(dj,max)599599599599599599599599599599599599599599599综合遮阳系数(cz)0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 有效面积系数(ca)0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 面积(f)25.225.225.225.

29、225.225.225.225.225.225.225.225.225.225.225.2有效面积(f)18.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.9冷负荷lqn(c)704 855 905 955 1005 1709 2815 3619 4172 3870 2664 553 503 452 452 4、北外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷温度tl,n30.830.33029.829.830

30、30.330.731.331.932.533.133.634.134.5地点修正td000000000000000室内设计温度tn252525252525252525252525252525面积f35.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.3735.37传热系数k0.570.570.570.570.570.570.570.570.570.570.570.570.570.570.57外表面放热修正系数k111111111111111吸收系数修正值k0.970.970.970.970.970.970.970

31、.970.970.970.970.970.970.970.97冷负荷计算温度tl302929292929293030313232333333冷负荷lqn1018181818181811011011211411411611611615、北外玻璃幕墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00北外玻璃幕墙冷负荷计算温度(tl)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 地点修正值(t

32、d)0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 修正后计算温度(tl,n)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.0 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 室内设计温度（tn)252525252525252525252525252525面积36.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.4536.45传热系数(k)0.60.60.60.60.60.60.60.60.

33、60.60.60.60.60.60.6传热系数修正值()111111111111111冷负荷(lqn)42 63 87 107 127 142 151 157 153 153 144 127 107 90 74 6、北外玻璃幕墙入日射得热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷系数(clq)0.54 0.65 0.75 0.81 0.830.830.790.710.60.610.680.170.16 0.15 0.14 日射得热因数最大值(dj,max)1141141

34、14114114114114114114114114114114114114综合遮阳系数(cz)0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 有效面积系数(ca)0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 面积(f)36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.45 36.

35、45 有效面积(f)27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 27.34 冷负荷lqn(c)747 899 1038 1121 1148 1148 1093 982 830 844 941 235 221 208 194 7、东外玻璃幕墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00东外玻璃幕墙冷负荷计算温度(tl)26.9 27.9 29.0 29.9 30.

36、8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 地点修正值(td)0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 修正后计算温度(tl,n)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.0 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 室内设计温度（tn)252525252525252525252525252525面积95.5895.5895.5895.5895.5895.5895.5895.5895.5895.5

37、895.5895.5895.5895.5895.58传热系数(k)0.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.6传热系数修正值()111111111111111冷负荷(lqn)109 166 229 281 333 373 396 413 401 401 378 333 281 235 195 8、东外玻璃幕墙入日射得热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷系数(clq)0.82 0.79 0.59 0.38 0.240.

38、240.230.210.180.150.110.080.07 0.07 0.06 日射得热因数最大值(dj,max)599599599599599599599599599599599599599599599综合遮阳系数(cz)0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 有效面积系数(ca)0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 面积(f)95.58 95.58 95.58 95.5

39、8 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 95.58 有效面积(f)71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 71.69 冷负荷lqn(c)15633 15061 11248 7245 4576 4576 4385 4004 3432 2860 2097 1525 1335 1335 1144 9、精品屋东门冷负荷（门当窗算然后加上冷风侵入）时间8:009:0010:0011:0012:0

40、013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00门冷负荷计算温度(tl)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 地点修正值(td)0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 修正后计算温度(tl,n)26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.0 32.0 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 室内设计温

41、度（tn)252525252525252525252525252525面积18.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.918.9传热系数(k)2.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.7传热系数修正值()111111111111111日射冷负荷(lqn)97 148 204 250 296 332 352 367 357 357 337 296 250 209 174 外门开启一次的空气渗入量2.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.72.7每小时的人流量400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 室外空气比重1.2