某宾馆空调毕设说明书

目录前言 4第1章概述 51.1建筑概况 51.2土壤源热泵 51.2.1土壤源热泵系统的特点 51.2.2土壤源热泵系统在国内外的发展现状及前景 91.2.3土壤源热泵作为空调系统冷热源的设计方案 101.3空调系统 121.3.1空调系统设计的基本原则 121.3.2空调系统方案的比较 121.3.3空调系统方案的确定： 14第2章空调系统负荷计算 152.1室内外空气的空调设计参数 152.2冷负荷计算 162.2.1围护结构的冷负荷 162.2.2人体散热形成的冷负荷 182.2.3灯光照明形成的冷负荷 192.2.4设备散热形成的冷负荷 192.3热负荷计算 202.3.1围护结构耗热量的计算 20冷风渗透耗热量的计算 212.3.3冷风侵入耗热量的计算 222.4湿负荷计算 222.5新风负荷计算 222.6建筑物总负荷统计 23第3章空气处理过程与空气处理设备 243.1空气处理过程计算原理 243.2空调房间送风量 253.3空气处理设备的选择计算 273.3.1风机盘管的选型 273.3.2风机盘管的布置 313.3.3新风机组选型 32第4章空调房间的气流组织 344.1空调房间的气流组织形式 344.1.1气流组织形式和特点 344.1.2送回风口形式和布置 354.1.3风口选择计算 354.2房间气流分布计算 36第5章风道的设计与水力计算 385.1风道的设计 385.1.1风道的类型 385.1.2风道材料 385.1.3风管风速的确定 395.2风管水力计算 395.2.1风管水力计算式 395.2.2风道水力计算 415.3风道的布置及附件 42第6章空调水系统的设计与水力计算 426.1空调水系统方案设计 426.1.1水系统开式和闭式的比较 436.1.2管路管制的选择 436.1.3定、变水量选择 446.1.4同，异程式系统 446.2冷冻水系统的水力计算 456.2.1管道流量及管径的确定 456.2.2沿程阻力的计算 466.2.3.局部阻力计算 476.2.4冷冻水系统水力计算 486.3管道的防腐与保温 496.4冷凝水排放系统设计 506.4.1冷凝水管布置 506.4.2冷凝水管管径的确定 506.4.3冷凝水管保温 506.5管材的选择 51第7章土壤耦合换热器的设计 517.1土壤耦合换热器的形式 527.2塑料管的选择 537.3土壤耦合换热器的布置 537.4土壤耦合换热器长度计算 557.4.1设计计算方法 557.4.2管长计算 617.5 土壤耦合换热器的水力计算 617.6土壤耦合换热器的施工安装 62第8章热泵机房及冷却塔的设计 638.1冷却塔的选择计算 638.2冷却塔的布置 658.3热泵机房主要设备的选择计算 658.3.1热泵机组的选择计算 658.3.2冷冻水泵、冷却水泵的选择计算 668.3.3定压装置的选择计算与防冻 678.3.4水处理装置的选择计算 68总结 70参考文献： 71致谢 72附录73前言空调技术是伴随着现代文明社会的进步而发展起来的。而当人们在享受着空调技术给人们的生产与生活带来方便和舒适时，紧接着也就在思考如何减少空调所需要销耗的能量。特别是进入20世纪70年代以来，以石油危机为标志的世界能源危机更加促使一些发达国家在各业中研究和推广节能技术。地源热泵空调作为一项效果显著的节能技术也迅速发展起来。目前，几乎所有的大型公共建筑都要安装中央空调系统，对生产工艺和室内洁净度有特殊要求的地方还必须建立洁净室。本次设计即为xx某宾馆地源热泵空调系统设计，设计内容包括系统选型的分析，空调冷热负荷的计算及湿负荷的计算，空气处理过程及空气处理设备的选择，空调房间的气流组织的计算，空调水系统的设计与水力计算以及风道的设计与水力计算；土壤耦合换热器的设计计算和热泵机房的设计与布置。图纸包括空调风系统平面图、空调水系统平面图、制冷机房设备管道平面图等。本次设计本着满足国家及行业有关规范、规定的要求，利用国内外先进的空调技术和设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。本设计中所有计算及文字说明均参考目前通行的相关规范、设计及施工手册。系统方案由本人单独完成，而系统消声防震等部分，由于本人所学知识所限不能对其进行更具体详细的设计，只能依据设计手册中的相关资料，对其原理进行说明。本次设计的目的旨在通过这一次系统的设计，培养我们运用大学课程学习时所掌握的理论和技术知识解决实际工程问题，进一步提高设计计算、制图和使用参考资料能力，培养学生创造能力。通过毕业设计，掌握地源热泵空调系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，并运用这些知识解决实际问题。为以后走向工作岗位创造基础。在这里还需要强调的是，在设计过程中，承蒙xxx老师的耐心指导和大力支持以及xxx同学的热情帮助，在此表示衷心感谢！编者：xx第1章概述1.1建筑概况本工程位于xx市，地上建筑最高为八层，地下室为一层。建筑总面积13495平方米,其中地上建筑面积为12323平方米,地下建筑面积1172平方米。本设计中采用安装中央空调系统，即夏天制冷，冬天供热。根据所提供的地质勘查资料，xx某宾馆所在地区地下79.10m以上的地层，为粉质粘土、粘土和砂砾堆积层，没有坚硬的岩石层，如果采用土壤热源作为系统的冷热源，地下换热器的钻孔、埋管等各项工艺施工容易，工程造价可以控制在相对较低水平。测量深层土壤的导热情况，对深层土壤的导热系数进行了测试。测试井深70m，测得土壤导热系数1.266W/(m.K)，土壤导热情况良好，适合于作为热泵系统的冷热源。而且，宾馆楼附近有生态停车场、升旗广场、花坛等场地可以布置土壤源热泵系统的地下埋管换热器。由于土壤源热泵的上述诸多优势以及工程项目所在地区的地质特点，决定采用土壤源热泵系统作为宾馆的空调系统冷热源。1.2土壤源热泵1.2.1土壤源热泵系统的特点地源热泵系统介绍随着空调工业的发展，先进的中央空调系统不断的出现，空调在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。人们对空调的要求也不断提高，节能、环保、灵活成为今后共同追求的目标。近年来，随着国际经济技术合作的不断深入，地源热泵中央空调系统进入了我国，并通过在工程中的成功运用得到了空调界人士的认可和推崇，成为了我国中央空调发展的趋势，体现了节能、环保、灵活、舒适的新概念。美国环境保护局已经宣布，地源热泵系统是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。组成地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。其工作原理示意图如下图所示：系统系统是由下列部分所组成：模块式地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。地源热泵机组采用标准构件,需要时各部件的修配和更换很方便。因为设计简单，并不需要高技术的操作工程人员的服务。唯一需要经常保养的是空气过滤网和凝结水盘的清洁。

系统设计简单，灵活、安装快速。机组己在工厂组装好并自带温度控制装置，现场工作只是少量低压风管、电气连接装置和不需要保温的水管的连接。管道可采用钢管、铜管或塑料管。维修方便快捷，机组结构坚固，寿命长久。热泵机组的功率系数(COP)可达到5.0以上，即1千瓦电输入，有5千瓦多冷量输出的高效率。优势地源热泵由于其技术上的优势，推广这种技术有明显的节能和环保效益。地下土壤温度一年四季相对稳定（约为12～20℃），冬季比外界环境空气温度高，夏季比环境温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。地源热泵比风冷热泵节能40%，比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50%。地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。地源热泵系统在运行中无需燃烧，因此不会产生有毒气体，也不会发生爆炸。由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳，降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以随意设定室内温度，达到五星级要求。提供新风，保证室内空气新鲜。计简单灵活，安装快速。应用地源热泵系统的能量来源于地下能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”。被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。该系统无论严寒地区或热带地区均可应用。可广阔应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。与风冷空调的比较表1地源热泵和风冷小中央空调机组比较表描述地源热泵空调风冷小中央空调系统安装因系统管路中介质为水，安全、可靠，即使管路出现泄漏也易于及时发现。地埋管采用进口高密度聚乙烯管，其寿命高达50年室外机与室内机之间需用氟利昂管路相接，易出现泄漏，存在隐患空调效果空调效果不受环境温度影响，系统运行稳定可靠。空调效果受环境因素影响，在寒冷季节，一般室外环境温度低于-5℃时，机组难以启动，即使勉强启动运行费用地源热泵系统COP值一般在5.0以上，其运行费用比风冷及VRV空调系统低30%-40%左右。COP值在3左右，运行费用较高。机组安装形式没有室外机，机组仅需吊装在辅助性房间的吊顶内，不影响美观。室外机需悬挂在室外，长期风吹雨淋，暴晒、暴冻，不仅影响美观，而且使机组寿命大大缩短。机组寿命油和氟利昂均密闭在机组内，保证压缩机可靠安全运行。机组压缩机寿命一般在20年以上。氟利昂和润滑油一起进入末端的设备，易造成润滑油滞留在末端设备而无法回油，导致压缩机缺油云运行，一旦控制有故障，压缩机很容易烧毁，压缩机使用寿命一般在10年以内。与变频空调的比较表2地源热泵和VRV变频空调机组比较表序号地源热泵中央空调系统VRV空调系统1真正可以回收废热节能的中央空调系统。功率系数可达5.0。不是真正的中央空调，是“改型”的分体家用空调。功率系数低。变频控制容易产生EMC电子干扰。2因为机组在室内，受外界环境影响小，而且是完全密闭的循环系统，即使在酷暑或严冬都可以满足制冷或制热要求机组在室外受外界影响大。因为VRV系统室外主机为风冷热泵，所以其空调效果受外界环境影响大。而且风冷热泵的出力与外界环境成反比，在冬季，其制热能力会随着外界温度降低而大幅下降；在夏季其制冷能力也随着外界温度升高而降低。实际使用时效能比与样本比较要低很多3因为没有室外机组，所以使用该系统的建筑物不会破相，符合对建筑物空调机的安装法规制度。不可避免要将主机放置在室外，或悬挂或落地，会影响建筑物的美观程度。受到法规制度限制4该系统运行稳定、安全。机组全部由工厂生产检测完毕才送到现场因为末端与主机之间有长达50米的氟里昂管道相连，所以在运行过程中，容易因安装或震动产生制冷剂的泄露，特别分叉头很容易出问题。现场大量焊接工作，给品质控制带来很多难题。5该系统维护保养方便，个别机组有问题，不会影响整个系统的运行，保养费用非常低。系统维修复杂，因为末端与主机间由制冷剂管道相连，所以当机组出现故障时，必需中断整个系统的工作。机组维修费用非常贵，同时因整个系统都是用氟里昂，因泄露而需要不断补充冷媒，光冷媒补充费用一项就非常昂贵。系统控制部分非常复杂，易出故障，维修费很高。6该系统运行稳定使用寿命长。在维护正常的情况下地源热泵机组可以使用20年以上。主机在室外，长期风吹雨打，暴晒暴冻，使系统寿命较短，通常在12年以内，而且还要在保证制冷剂不泄露的情况下。7已在美洲、澳洲、欧洲运行了40多年，系统非常成熟，在国内也已有10多年的使用经验。该系统推出至今只有几年时间，尚有两大技术难关等待攻克。尤其在人口密集的公共场所，系统的安全运行是最重要的。VRV系统中的氟里昂容易泄露并使人感觉不适或受到伤害，如果有人群受到这种伤害，那么对于学校的负面影响将是不可估量的。地源热泵系统能将室内设备，例如计算机散发的废热回收利用，转移给需要的地方，节能一般达35%。2008年北京奥运会是环保奥运，所以国家才决定在奥运公园将40万平方米场馆使用地源热泵系统，体现环保节能的主题。1.2.2土壤源热泵系统在国内外的发展现状及前景地源热泵国内外发展近况：

地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利，而地源热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10％的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19％，其中有新建筑中占30％。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到2001年达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩，年节约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用再增加1.7亿美元。

与美国的地源热泵发展有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源，地下土壤埋盘管（埋深<400米深）的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，为家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96％，奥地利为38％，丹麦为27％。

美国特别看好中国市场，美国能源部和中国科技部于1997年11月签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书，其中主要内容之一是“地源热泵”，该项目拟在中国的北京、杭州和广州3个城市各建一座采用地源热泵供暖空调的商业建筑，以推广运用这种“绿色技术”，缓解中国对煤炭和石油的依赖程度，从而达到能源资源多元化的目的。在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术，是充分利用浅层地热的最佳技术途径。目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用，已被充分证明是成熟可行的技术。（欧美普遍使用的是在别墅中，在冬天取暖、夏天空调的地区）地源热泵技术为我们带来了巨大的契机，它能够减少能量消耗，降低环境污染，同时能保证业主空调系统的可靠性和经济性。尽管这项技术在中国的推广应用刚刚开始，但由于其独特的优势，必将引起广大用户、科技人员以及政府部门的高度关注（在我国，建设部和一些省市的建筑节能政策中明确提出要推广使用地源热泵。）。综合以上的分析，我们认为地源热泵技术在中国有广阔的市场前景1.2.3土壤源热泵作为空调系统冷热源的设计方案冷热源设计方案：冷热源:埋地换热器与冷却塔配合使用的混合土壤源热泵系统经计算，该宾馆夏季空调冷负荷为1186KW，冬季空调热负荷为549KW。考虑到夏季空调冷负荷（1186KW）远大于冬季空调热负荷（549KW），本设计方案确定为埋地换热器与冷却塔配合使用的混合土壤源热泵系统，即地下埋管换热器的设计以满足冬季采暖为主，夏季则辅以冷却塔作为补充，以满足夏季的排热要求。以冷却塔作为补偿的混合式地源热泵系统现在国外已有广泛的应用，尤其适用于以夏季空调降温为主（即冷负荷大于热负荷）的南方气候地区及大型公用办公建筑。采用该系统有两个优势：一是可以减少地下埋管的设计长度，从而大大节省整个系统的初投资（地下埋管与钻孔费用）；二是可以避免因夏冬季节土壤负荷不平衡（夏季向土壤中的排热大于冬季的吸热）而导致的埋管区域长期运行后土壤温度逐年升高、热泵进口温度上升而导致热泵性能日益恶化，从而可以提高机组运行效率，以达到节能的目的。在热泵机组的选型上，考虑到机组的负荷率，我们决定选用两台欧锴地源热泵机组，一台按空调设计热负荷要求选型为LSSFBLGR770（1号机组，制热量为557KW，制冷量为769KW），另一台则按夏季空调负荷要求，选型为LSSFBLGR490（2号机组，制热量为258KW，制冷量为490KW），以弥补机组LSSFBLGR770夏季制冷量的不足。混合土壤源热泵工作原理混合土壤源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。在冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道（称为环路）从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。土壤源热泵工作原理图如下所示：

图1-1地源热泵空调系统原理图图1-2热交换示意图1.3空调系统1.3.1空调系统设计的基本原则(1)、选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定；当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统。需分别控制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采用末端再热的全空气定风量空气调节系统；(2)、选择的空调系统应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。(3)、综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理；(4)、尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；(5)、尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。(6)、各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全空气系统。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。1.3.2空调系统方案的比较·全空气系统全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理，室内负荷全部由处理过的空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。因此适用于建筑空间较高，面积较大，人员较多的房间，以及房间温度和湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。全空气系统的主要优点为：1)使用寿命长,2)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解能运行调节,3)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。4)可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修。其主要缺点为：1)空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。2)空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,层高较高。3)除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。4)送回风管系统复杂,布置困难。5)支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。6)全空气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调。因为回风系统可能造成房间之间空气交叉污染，另外调节也比较困难。7)设备与风管的安装工作量大,周期长。·风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统，它由风机盘管来承担全部室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。因此，在空调房间较多，面积较小，各房间要求单独调节，且建筑层高较高，房间温湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管家新风系统。风机盘管加新风系统的主要优点有：1)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2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间4)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5)只需新风空调机房，机房面积小6)使用季节长7)各房间之间不会互相污染其缺点为：1)对机组制作要求高，则维修工作量很大2)机组剩余压头小室内气流分布受限制3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便4)无法实现全年多工况节能运行调节5)水系统复杂，易漏水6)过滤性能差1.3.3空调系统方案的确定：本次设计中的建筑主要房间为办公室、宿舍和包厢等，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。考虑到一层、二层大堂，餐厅的附近没有合适机房，故采用风机盘管加新风系统。第2章空调系统负荷计算2.1室内外空气的空调设计参数室外气象参数：东经104.01北纬30.66夏季参数夏季大气压94770.00pa空调室外干球温度31.60ºC通风室外干球温度29.00ºC空调室外湿球温度26.70ºC空调室外日平均温度28.00ºC室外平均风速1.10m/s冬季参数冬季大气压96320.00pa冬季室外供暖计算干球温度2.00ºC冬季通风计算温度6.00ºC冬季室外空调计算干球温度1.00ºC空调相对湿度0.80室外平均风速0.90m最多风向平均风速1.80m地表面温度地表面平均温度17.90ºC地表面最冷月平均温度7.00ºC地表面最热月平均温度27.80ºC室内空气设计参数表2-1设计参数表房间功能 夏季冬季 新风量噪声级温度/0C相对湿度/%温度/0C相对湿度/%/m客房 25 55 20 50 3045餐厅 25 50 18 50 30 45健身、棋牌 25 55 19 50 30 45大厅、走道 25 65 16 50 20 45办公室 25 55 20 45 3045理发、美容255518503045休息区256520502045小卖部2565185020502.2冷负荷计算空调冷负荷的计算方法很多，目前应用较多的是冷负荷系数法和谐波反应法。本次设计采用冷负荷系数法。冷负荷的构成：（1）围护结构冷负荷，包括外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷；内墙及内楼板由于温差传热引起的冷负荷，可视作稳定传热；外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷。（2）室内热源散热形成的冷负荷，包括设备和用具显热散热形成的冷负荷；照明散热形成的冷负荷；人体散热形成的冷负荷。2.2.1围护结构的冷负荷2.2.1.1外墙和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引起的瞬时冷负荷CLτ（CL代表冷负荷，单位为W，角标τ代表计算的时刻），可用下列公式逐时计算：（2—1）式中A—外墙或屋面的计算面积，查土建资料计算—墙或屋面的传热系数，详见参考文献[1]。—室内设计温度—外墙或屋面的冷负荷计算温度逐时值，可在参考文献【1】中查取，并对所设计的地点查修正值td加以修正。修正系数可从参考文献【8】中查取2.2.1.2外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，外窗玻璃瞬变传热引起的瞬时冷负荷，可按下列公式逐时计算（2—2）式中A—窗口面积—玻璃窗冷负荷计算温度逐时值—窗玻璃的传热系数2.2.1.3透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷透过无外遮阳玻璃窗的日射得热引起的房间瞬时冷负荷按下式计算：（2—3）式中—外窗窗口面积，—窗的有效面积系数，—夏季1m²窗玻璃最大日射得热量，W/m²。可按设计地所处纬度带和窗的朝向，采用日射得热量的最大值计算，是考虑最不利情况—窗玻璃的遮挡系数，—窗内遮阳设施的遮阳系数，—冷负荷系数，反映日射得热与形成的冷负荷的转化关系。按设计地位于北区还是南区（以北纬27º30´划线），有无内遮阳和窗的朝向，各钟点相应的冷负荷系数逐时值。以上各系数可由参考文献【1】查取。2.2.1.4内围护结构引起的冷负荷通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷（2—4）式中：K—传热系数，；F—传热面积;；—邻室计算平均温度，℃,；—夏季空气调节室外计算日平均温度,℃；—邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值，查参考文献【1】表2-46，℃；—夏季空气调节室内计算温度,℃。2.2.2人体散热形成的冷负荷人体散热量中，一般情况下辐射成分占40%，对流成分占20%，其余40%为随汗液蒸发散出的潜热。人体散热量中的潜热成分及显热中的对流成分可构成瞬时冷负荷，而显热中的辐射成分则形成滞后负荷。因此，需分别计算人体显热散热引起的冷负荷和人体潜热散热引起的冷负荷，并且应引入冷负荷系数来计算人体显热散热引起的冷负荷。（1）人体显热散热引起的冷负荷。其计算公式如下：（2—5）式中—一个成年男子的显热散热量（W）—房间额定人数—群集系数—人体显热散热冷负荷系数（2）．人体潜热散热引起的冷负荷。其计算公式如下：（2—6）式中—一个成年男子的潜热散热量（W）—房间的额定人数—群集系数2.2.3灯光照明形成的冷负荷室内照明设备的散热是稳定得热，他由辐射和对流两种成分组成。对流成分构成瞬时冷负荷，辐射成分形成滞后。在一般情况下，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≈W。不同灯具的照明散热量的计算式为白炽灯W=1000NCLQ（2—7）荧光灯W=1000Nn1n2CLQ（2—8）式中W—灯具散热形成的冷负荷，WN—照明灯具额定功率（kW）n1—荧光灯镇流器的消耗功率系数。明装荧光灯的镇流器装设在空调房间内时取n1=1.2；暗装荧光灯的镇流器装设在顶棚内时取n1=1.0。本设计取n1=1.0。n2—灯罩的隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5--0.6；荧光灯罩无通风孔时，可视顶棚内通风情况取n2=0.6--0.8。本设计取n2=0.6。CLQ—照明散热冷负荷系数，查参考文献【1】表2-632.2.4设备散热形成的冷负荷设备及用具散热形成冷负荷按下式计算：（2-9）式中：—设备和用具的实际显热散热量，W；—设备和用具显热散热冷负荷系数，分别可由[8]表4-5和[8]表4-6中查出有罩和无罩情况下的逐时值；如果空调供冷系统不连续运行，则=1.0。电热、电动设备散热量的计算公式:[1]电热设备散热量（2-10）[2]电动机和工艺设备均在空调房间内的散热量（2-11）[3]只有电动机在空调房间内的散热量(2-12)[4]只有工艺设备在空调房间内的散热量(2-13)式中：—电动设备的总安装功率，kW；η—电动机的效率，可由产品样本得；n1—利用系数，一般可取0.7～0.9；n2—电动机负荷系数，定义为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；n3—同时使用系数，一般可取0.5～1.0；n4——通风保温系数，一般取0.52.3热负荷计算空气调节系统冬季加热、加湿所耗费用远小于夏季的冷却、去湿所耗费用。因为冬季空调室内压力稍高于大气压力，故无需计算冷风渗透形成的热负荷。所以，对于一般的民用建筑，其热负荷的计算通常只考虑围护结构的传热耗热量、太阳辐射得热量等。围护结构耗热量按稳定传热方法计算，冬季空气调节室外计算温度，采用历年平均不保证1天的日平均温度。2.3.1围护结构耗热量的计算（1）通过围护结构的基本耗热量计算通过围护结构的基本耗热量计算公式（2-14）式中：Qj—基本耗热量，W；K—传热系数；F—传热面积；tn—室内空气计算温度；tw—室外供暖计算温度；α—温差修正系数；（2）附加耗热量计算公式（2-15）式中：Ql—考虑各项附加后，某围护的耗热量；Qj—某围护的基本耗热量；βch—朝向修正；由中查取。βf—风力修正；在一般情况下，不必考虑风力附加，所以这里取=0。βg—高度附加；民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4M时，每高出1M应附加2%，冷风渗透耗热量的计算（2-16）式中：Q2—通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量；Cp—空气的定压比容，Cp=1kj/(kg.℃)ρ—室外温度下空气密度；（2-17）式中：V—渗透空气体积流量；l—房间某朝向上的门窗缝隙长度；L—每m门窗缝隙的基准缝隙长度进入室内空气量，—门窗缝隙的渗透空气量的朝向修正系数；2.3.3冷风侵入耗热量的计算（2-18）式中：—通过外门冷风侵入耗热量；—外门的基本耗热量；N—考虑冷风侵入的外门附加。注：空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算由门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门、孔洞等侵入室内的冷空气引起的热负荷。本工程中采用空调系统，故冷风侵入和冷风渗透热负荷不予考虑。2.4湿负荷计算空调房间的湿负荷和冷负荷一样，对于空调系统的规模有着决定性影响。它们是确定空调系统风量和空调设备容量的基本依据。本设计中，湿负荷的计算主要考虑人体湿负荷。对于保持正压的空调房间，只需计算室内湿源每小时散入室内的湿量。本宾馆属普通舒适性空调，故只需考虑人体的散湿量。（2-19）式中D——人体的散热量——室内额定人数——群集系数——散湿量2.5新风负荷计算空调新风负荷按下式计算Qw=Gw（iw-in）（2-20）式中Qw——新风负荷，kwGw——新风量，kgiw——室外焓值，kj/kgin——室内焓值，kj/kg新风量确定的一般原则目前，我国空调设计中新风量的确定原则仍使用现行规范、设计手册中规定（或推荐）的原则①满足卫生要求为满足卫生标准，新风量可按下列数据选取：办公室：30m3/h.人；客房：30m3/h.人；餐厅.宴会厅.多功能厅：20m3②补充局部排风量当空调房间内有局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补充排风量。③保证空调房间的正压要求为防止室外空气无组织侵入，影响室内空调参数，需要在空调房间内保持正压（室内空气压力<房间周围的空气压力），一般情况，空调房间正压可取5~10pa。过大的正压不但没有必要，还有坏处。空调系统的新风量不应小于总风量的10%，以确保卫生和安全。2.6建筑物总负荷统计建筑物总冷热负荷、湿负荷及新风负荷详见附表1第3章空气处理过程与空气处理设备3.1空气处理过程计算原理此次设计采用工程中最常用的风机盘管加新风系统，将新风处理至室内空气焓值，并直接供入房间的方案[6]，其夏季供冷设计工况下的空气处理过程可简示为：图3－1风机盘管＋独立新风空气处理过程关于夏季供冷设计工况的确定与设备选择按以下步骤进行。确定新风处理状态：新风机组处理空气的机器露点L达90%湿度线，结合一定的风机，风道温升和的处理要求，即可确定W状态的新风集中处理后的终状态L和考虑温升后的K点。新风机组处理的风量即空调房间设计新风量的总和，故由W→L过程得到新风机组设计冷量为：选择新风机组：根据考虑一定安全裕量后，机组所需风量，冷量及机外余压，由产品资料初选新风机组类型与规格。而后，根据新风初状态和冷水初温进行表冷器的校核计算，并通过调节水量使新风处理满足的要求。确定房间总送风量：房间设计状态N及余热Q，余湿W和ε线均已知，过N点做作ε线与90%湿度线相交，即可得风机盘管在最大送风温差下的送风状态O，于是房间总送风量G可由G=Q/（）这一关系求得。确定风机盘管处理风量及终状态：由于从中可求得风机盘管的风量。风机盘管处理状态M点理应处于KO线的延长线上，由新回风混合关系即可确定M点。风机盘管处理空气的N→M过程所需的设计冷量可随之确定：考虑到餐厅的湿度较大，风机盘管送风温差取103.2空调房间送风量空调房间的总送风量为新风量与回风量，风量统计见下表表3.2.1各房间风量统计表房间编号房间名称总风量m³/h新风量m³/H风机盘管风量m³/H1002大堂5856.792190.203666.591004办公室830.62120.00710.621005办公室791.43120.00671.431006-10客房602.11120.00482.111011-15客房549.32120.00429.321016-17办公室668.80120.00548.801018办公室668.80120.00548.801019商务中心588.57300.30288.271022环网室360.00110.00250.001023调料库241.35100.60140.751024大自助餐厅14249.458706.805542.651025小自助餐厅3374.192555.00819.191026美容422.43225.20197.231027理发484.85225.20259.651028小卖部549.15108.10441.052001客房552.25140.00412.252002--9客房545.47140.00405.472010客房572.61140.00432.612011客房514.18140.00374.182012-18客房486.66140.00346.662019客房517.57140.00377.572022健身房4536.382014.702521.682023办公室380.6583.10297.552024双桌包厢1388.14933.70454.442025包厢723.75466.80256.952026包厢830.53466.80363.732027包厢1396.141041.00355.142028餐厅13859.3010909.102950.202029包厢344.75157.50187.252030包厢344.75157.50187.252031包厢344.75157.50187.252033多功能厅4515.961769.002746.962034储藏间280.21152.10128.112035等候区11455.233285.408169.833001客房619.73120.00499.733002--12客房412.40120.00292.403013客房382.99120.00262.993014-22客房382.99120.00262.993023客房552.25120.00432.253024客房425.21120.00305.213025客房549.99120.00429.993026套间614.07120.00494.073027套间412.02120.00292.023028讨论室2345.091521.00824.094001客房743.37120.00623.374002--12客房536.04120.00416.044013客房495.71120.00375.714014-22客房477.99120.00357.994023客房680.04120.00560.044024客房519.83120.00399.834025客房677.03120.00557.034026套间769.38120.00649.384027套间536.04120.00416.044028讨论室1585.971521.0064.978001宿舍823.29120.00703.298002--12宿舍571.85120.00451.858013宿舍594.09120.00474.098014-22宿舍576.38120.00456.388023宿舍792.38120.00672.388024棋牌室861.36120.00741.368025棋牌室839.12120.00719.128026棋牌室840.63120.00720.638027棋牌室759.96120.00639.968028棋牌室662.3291.30571.028029棋牌室662.3291.30571.02注：四到七层的对应房间相同，其风量亦相同，在此不再重复录入。带有独立卫生间的房间，卫生间换气次数为6-8次，通风统一由通风扇排出，在末端安装止回阀。3.3空气处理设备的选择计算根据考虑一定安全余量后的机组所需的风量，冷量值，结合建筑装修所能提供的安装条件，即可确定风机盘管的种类，台数，并初定其型号与规格。3.3.1风机盘管的选型风机盘管可按风量或冷量两个性能指标来选型，见表3.3.1表3.3.1选型方法优点缺点按风量选确保风量，保证室内的空气湿度不会过高，适用于人员多或者其他散湿量大的场合在选风机盘管机型时会取偏大的冷量的机型，需对盘管加调节阀控制，设备投资偏大按冷量选在保证冷量的条件下，节省设备投资，适合人员少或者其他散湿量小的场合无法保证风量影响是内除湿，如散湿量过大，会使人有闷热的感觉本设计综合考虑风量与冷量之后选取风机盘管，选取麦克维尔空调产品mcw系列表3-2，各房间选型见下表3.3.2表3.3.2型号供冷量∕W供热量∕W水流量∕Kg/h风量∕m³/h尺寸∕mm长*宽*高进出水管径∕mmMcw200c21003400409.27370714*556*251DN20Mcw300c3100510056.99510884*556*251DN20Mcw400c43207100778.627501014*556*251DN20Mcw600c604097601078.0910201214*556*251DN20Mcw800c7680128001387.5414001464*556*251DN20Mcw108700144201557.2416001564*556*251DN20注：均用高静压带下回风箱不带过滤网.冷冻水进出口水温为7/12度，热水进口水温60度，水量与制冷工况相同。风机盘管机组的选择都选用了中速制冷量、中速风速，所选的盘管实际制冷量要比所需要的大很多，但可以通过调节盘管水流量，提高回水温度来调节。表3.3.3房间房间编号房间名称冷负荷w风机盘管风量m³/H风机盘管选型数量1002大堂280153666.59mcw300c91004办公室2628710.62mcw300c11005办公室2504671.43mcw300c11006-10客房1905482.11mcw200c11011-15客房1738429.32mcw200c11016-17办公室2116548.80mcw300c11018办公室2116548.80mcw300c11019商务中心2763288.27mcw300c11022环网室1690250.00mcw200c11023调料库1133140.75mcw200c11024大自助餐厅359685542.65mcw300c121025小自助餐厅7925819.19mcw200c41026美容1800197.23mcw200c11027理发2066259.65mcw200c11028小卖部2340441.05mcw300c12001客房1465412.25mcw200c12002—9客房1447405.47mcw200c12010客房1519432.61mcw200c12011客房1364374.18mcw200c12012-18客房1291346.66mcw200c12019客房1373377.57mcw200c12022健身房193302521.68mcw600c42023办公室1622297.55mcw200c12024双桌包厢5915454.44mcw300c22025包厢3084256.95mcw400c12026包厢3539363.73mcw400c12027包厢4826355.14mcw200c,mcw300c1,12028餐厅319002950.20mcw300c112029包厢1469187.25mcw200c12030包厢1469187.25mcw200c12031包厢1469187.25mcw200c12033多功能厅192432746.96mcw300c72034储藏间1194128.11mcw200c12035等候区488128169.83mcw1000c63001客房1644499.73mcw200c13002—12客房1094292.40mcw200c13013客房1016262.99mcw200c13014-22客房1016262.99mcw200c13023客房1465432.25mcw200c13024客房1128305.21mcw200c13025客房1459429.99mcw200c13026套间1629494.07mcw200c13027套间1093292.02mcw200c13028讨论室6221824.09mcw300c24001客房1972623.37mcw200c14002—12客房1422416.04mcw200c14013客房1315375.71mcw200c14014-22客房1268357.99mcw200c14023客房1804560.04mcw200c14024客房1379399.83mcw200c14025客房1796557.03mcw200c14026套间2041649.38mcw200c14027套间1422416.04mcw200c14028讨论室675864.97mcw400c28001宿舍2184703.29mcw200c18002—12宿舍1517451.85mcw200c18013宿舍1576474.09mcw200c18014-22宿舍1529456.38mcw200c18023宿舍2102672.38mcw200c18024棋牌室2285741.36mcw300c18025棋牌室2226719.12mcw3018026棋牌室2230720.63mcw300c18027棋牌室2016639.96mcw200c18028棋牌室1757571.02mcw200c18029棋牌室1757571.02mcw200c13.3.2风机盘管的布置风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关，对于办公室、会议室、宿舍等一般布置在进门的过道顶棚内，采用吊顶卧式暗装的形式，采用侧送。对于餐厅，大堂的高大建筑，布置在吊顶四周，采用吊顶卧式安装的形式，采用侧送或下送下回。风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内新风，经过处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间。单独设置的新风机组，可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定，房间新风全年都可以得到保证。风机盘管机组的供水系统采用双水管系统，过渡季节尽量利用室外新风，关闭空调机组关闭供水3.3.3新风机组选型此建筑地上共有八层楼，其中一、二层功能较复杂，面积较大，拟安装三台新风机组，其余六层每层安装两台新风机组，均为吊装。根据所负担房间的新风量与新风负荷确定新风机组的型号。本次设计选用若干台欧锴空调公司吊顶式新风机组，选型如表3.3.4所示，各楼层新风机组选型详见附表2。表3.3.4吊顶式空气处理机组新风机组厂家：欧锴选择吊顶式空气处理机组机组型号盘管排数尺寸mm*mm*mm额定风量m³/h机组余压Pa水量T/h水阻kPa电机功率kw*台数机组重量kg冷量kw热量kwFP15WD4915*783*58215001502.9100.25841726FP20WD4915*783*64720001504.3100.371002538FP25WD4915*854*64725001505.7200.451093350FP30WD4915*935*64730002006.9200.651254060FP40WD4915*1240*64740003509.3351.11555481FP50WD4915*1393*647500035011.8101.519069104FP120WD4915*2308*8031200039027.6152.2*2460160240FP140WD4915*2460*8031400038031.9492.2*2530185278注：新风工况：供冷：进风干球温度35℃，进风湿球温度28℃，进出水温度7℃/12℃注：在新风机组的出口处设置消声静压箱并帖以吸声材料，即可以稳定气流，又可利用箱断面的突变和箱体内表面的吸声作用对风机噪音作有效的衰减，静压箱的选型如下表所示表3.3.5静压箱选型型号尺寸mm*mm*mm法兰口径mm适用风量m³/h阻力PaZp-2900*400*560210*3002300-400018-55Zp-31200*450*620280*4203800-700025-72Zp-41400*560*780330*5306300-1140032-90Zp-51500*720*1000440*6209700-1750040-100新风送风接入型式的选择表3.3.型式优点缺点在吊顶上接入风机盘管送风管道节省送风口，美观，新风与风机盘管送风混合均匀弯头，三通多，安装较麻烦。新风与风机盘管送风点压力要控制好新风另加一送风口送入室内弯头，三通少，无压力不平衡问题，安装维护简单多个送风口，且要合理布置使其与风机盘管送风均匀混合通过上表3.3.5新风系统另加一送风口送入室内第4章空调房间的气流组织气流组织又称空气分布，大多数空调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气，不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量都影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物浓度是室内空气品质的重要指标。因此，要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜，空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且要有合适的空气分布。4.1空调房间的气流组织形式4.1.1气流组织形式和特点本次设计中各房间采用侧送下回的气流组织形式，送出的气流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气，射流在近墙下降。工作区为回流区，该模式的通风效率较高，换气效率约为0.6-0.8。侧送风口的安装离顶棚距离越近，且又以15～20度仰角向上送风时，则可加强贴附，借以增加射流。合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口的位置，回风口的影响较小。设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求：1）各风管之间风量调节；2）射流轴线水平方向的调节，使送风速度均匀，射流轴线不偏斜；3）水平面扩散角的调节。4）竖向仰角的调节，一般以向上10～20度的仰角，加强贴附，增加射程；风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板，采用上侧送风，同侧下部回风的形式。送风气流贴附于顶棚，工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分，工作区的风速较低，温度湿度比较均匀，适用于小空间的办公室及其他要求舒适性较高的场所。4.1.2送回风口形式和布置风口对气流组织有着关键影响，根据送回风量选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡，最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应，才能产生良好的气流组织效果，在本次设计中遵循了以下原则：（1）、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口，目的让新风与室内回风混合均匀。（2）、送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。一般可将送风口的额定流量加大一档。（3）、增强吊顶贴附效应。使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。回风口附近气流速度衰减迅速，对室内气流的影响不大，因而回风口的构造比较简单，类型也不多，多采用固定百叶型，并要有调节风量的装置。回风口的吸风速度：回风口位于房间上部时，吸风速度取4.0～5.0m/s；回风口位于房间下部时，若不靠近人经常停留的地点，取3.0～4.0m/s，若靠近人经常停留的地点，取1.5～2.0m/s；若用于走廊回风，取1.0～本设计采用回风口在房间上部，吸风速度取4.0m/s。4.1.3风口选择计算送风气流分布设计步骤为首先布置双层百叶风口，送风口布置的原则是：布置时充分考虑建筑结构的特点，送风口下送方向不得有障碍物（如柱）；一般按对称布置或梅花形布置；每个送风口所服务的区域最好为正方形或接近正方形；如果送风口服务区的长度比大于1.25时，宜选用矩形送风口;如果采用顶棚回风，则回风口应布置在距送风口最远处。送风气流分布计算，主要选用合适的送风口，使房间内风速满足设计要求。送风选用双层百叶风口侧送方式，保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足够的射程，并不产生较大噪声，所以选送风口风速V=2-5m/s,最大风速不得超过6m/s,送热风时取较大值。新风风口客房选用双层百叶风口侧送，大堂、餐厅等高大空间采用方形散流器顶部下送。4.2房间气流分布计算侧送风口的选择计算以第二层客房2001为例，房间尺寸为7.7×3.9×3.5m3；室内空调系统为风机盘管加新风系统，其安装的风机盘管为mcw200c型，风量412.25m3/h，即0.122L/S1）选定送风口形式，确定过程拟采用双层百叶送风口，其紊流系数为ɑ=0.16，射程