毕业设计（论文）上海市某宾馆中央空调系统设计.doc

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1、毕业设计说明书题 目:上海市某宾馆中央空调系统设计 （四层夜总会） 所属系、部 : 建 筑 工 程 学 院 年级、 专业: 建筑设备工程技术 101 姓 名: x x x 学 号: 2010 0809 xxxx 指 导 教 师: x x x 老 师 完 成 时 间: 2013年5月 摘 要本工程为上海市某宾馆中央空调系统设计，该建筑是包含办公室、大堂、客房、夜总会、餐厅等于一身的多功能建筑。根据各层建筑的构造及功能，办公楼部分和客房部分选用风机盘管加新风系统，夜总会部分、大堂部分和餐厅部分选用全空气系统。设计内容：1、空调冷负荷计算2、系统方案确定3、冷源选择4、辅助设备选型5、空调末端处理设

2、备的选型6、风系统设计与计算7、水系统设计，布置及计算技术参数：1、上海市的气象参数2、设计参数设计依据：1、技术参数2、相关设计规范手册 关键词：负荷计算；方案选定；设备选型；全空气系统；风系统；水系统；AbstractThis works for a Shanghai hotel central air conditioning system design, the building is office, lobby, guest rooms, nightclubs, restaurants as a multifunctional building.According to each l

3、ayer architecture and function in the construction of the building parts, lobby and guest room part selects fan-coil unit plus fresh air system, nightclubs and restaurants part selects the all-air system.Design content: 1, the air condition cold load calculation 2, the scheme in the system 3, choice

4、 of cold source 4, auxiliary equipment selection 5, air terminal handling equipment selection 6, the wind system design and calculation 7, water system design, layout and calculationtechnical parameters: 1, the Shanghai meteorological parameters 2, the design parametersDesign basis: 1, the technical

5、 parameters 2, the related design specifications manualKey words: load calculation; Scheme is selected; Equipment selection; All air system; The wind system; Water system;目 录1.建筑概况12.设计依据12.1 设计主题12.2 设计任务12.3 设计要求12.3.1 设计原则12.3.2 图纸要求22.4 设计资料22.4.1 土建条件22.5 室外气象参数32.6 夏季室内设计参数43.负荷计算53.1 围护结构冷负荷计

6、算53.1.1 外墙传热冷负荷53.1.2 外窗冷负荷73.2 人体冷负荷计算93.3 照明冷负荷计算113.4 新风冷负荷计算123.5 湿负荷计算133.5.1 人体湿负荷133.5.2 新风湿负荷143.6第四层夜总会精算负荷计算表143.7 其余楼层概算负荷表154.风系统方案比选164.1 风系统分类对比164.1.1 全空气系统164.1.2 空气-水系统164.2 风系统方案确定174.3 风系统方案设计计算184.3.1 一次回风空调系统184.3.2 夏季风量和冷量的计算184.4 组合式空调机组选型204.5 风管阻力计算205.空调冷热源选型255.1 冷热源分类255.

7、1.1 活塞式水冷冷水机组255.1.2 螺杆式水冷冷水机组265.1.3 离心式冷水机组265.2 冷热源的确定275.2.1 冷热负荷的计算275.2.2 影响冷热源选择的因素275.3 冷却塔选型295.3.1影响冷却塔选择的因素295.3.2选定冷却塔295.4 水泵选型305.4.1 冷冻水泵305.4.2 冷却水泵326.致 谢347.参考文献351.建筑概况 本工程为上海市某商用中央空调系统设计。整栋建筑地下一层(层高4.7m)，地上21层，其中一层为大堂，二、三层为餐厅，四层为夜总会，五七层为办公楼，八层为设备层（不予考虑），9-21层为客房（层高3.4m，窗下墙1.0m，窗1

8、.7m，窗上墙0.7m）。（其余1-2层层高4.8m，窗下墙0.3m，窗4.3m，窗上墙0.5m；3-7层层高4.8m，窗下墙0.9m，窗2.1m，窗上墙1.8m.） 该建筑地下室总建筑面积为1067.5，地上总建筑面积为20711m。总空调面积为13938.4m，任务层即第四层夜总会建筑总面积为1369，空调总面积为951.6。该空调项目夏季总冷负荷为2443.1KW，冷负荷指标为175.3W/ m。夏季任务层精算冷负荷为157.0KW，精算冷负荷指标为165.0W/ m。2.设计依据2.1 设计主题上海市某宾馆中央空调系统设计2.2 设计任务四层夜总会空调设计包含冷负荷计算、空调方案选定、

9、设备选型等2.3 设计要求 2.3.1 设计原则本设计属于商用中央空调设计，对空调区域没有特殊要求，按照参考文献【1】 ，参考文献【2】的要求进行设计；防火将会按照参考文献【7】的要求进行设计。2.3.2 图纸要求主机房（冷冻机房）平面图；（A1）整栋楼空调水系统原理图；（整栋大楼，包括主机系统和末端系统，可分开画）任务所在层送回风管平面图（A2，全空气系统选择）空调机房平剖面图； 要求图纸能较好表达设计意图，符合制图标准和相关规范，主要图纸基本达到施工图深度，图纸总张数不少于4张，计算机绘图。2.4 设计资料 2.4.1 土建条件 一、外墙 内表面水泥沙浆20厚，200厚加气混凝土，外表面瓷

10、砖贴面20厚二、内墙150厚加气混凝土墙体，内表面为20厚水泥沙浆找平，面层涂多彩涂料三、窗铝合金窗框，单层5mm普通玻璃，内挂浅蓝色窗帘四、楼板 1.客房 15厚1：2白水泥、石子水磨面层，地面上铺地毯。20厚1：23水泥沙浆找平，100厚钢筋混凝土楼板 2.办公及裙房 大理石面层，15厚水泥沙浆找平，100厚钢筋混凝土楼板五、屋顶 40厚细石混凝土，三毡四油，冷底子油，20厚水泥沙浆，120厚沥青膨胀珍珠岩，一毡二油隔气层，冷底子油一道，20厚水泥沙浆找平，100厚钢筋混凝土屋面六、种植屋面200厚种植土（30%锯木，70%泥土），40厚细石混凝土，三毡四油，160厚沥青膨胀珍珠岩，一毡二

11、油隔气层，20厚水泥沙浆找平，100厚钢筋混凝土屋面七、门大门、侧门和公共部分内门均为铝合金，楼梯间、前室为木质防火门，其余为木门，尺寸详图2.4.2 水源条件以市政自来水管网为设计大楼的设计水源。2.5 室外气象参数 根据参考文献【1】查得上海市室外气象参数，如下表2-1：表2-1 上海市室外气象参数 地理位置北纬3110 东经12126 海拔4.5m夏季大气压力100.53KPa冬季大气压力102.5KPa干球温度34.6干球温度-4湿球温度28.2相对湿度75平均风速3.2m/s最低日平均温度-6.92.6 夏季室内设计参数 根据参考文献【1】，参考文献【6】查取室内设计参数，如下表2-

12、2：表2-2 四层夜总会夏季室内设计参数房间室内温度相对湿度新风量指标m3/(h人）照明功率（w/m2)人员密度（人/m2)观光电梯厅266530250.4开水机房266525100.15休息室266530200.3健身房266530300.25储 藏 间266525150.1包 间1266525250.3包 间2266525250.3包 间3266525250.3包 间4266525250.3包间266525250.3包间266525250.3休息266525200.4洗手间266525150.2更衣室266525150.2电梯间266530180.3女 厕266525150.2男 厕266

13、525150.2办公266525200.2夜 总 会266530550.5桑 拿266530350.3干 蒸266530350.3走道266530150.153.负荷计算3.1 围护结构冷负荷计算 3.1.1 外墙传热冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的逐时冷负荷可按以下公式计算： Qc()=AK（tc(）-tR) （式3-1)式中 Qc()_外墙或屋面的逐时冷负荷，W； A_外墙或屋面的面积，； K_外墙或屋面的传热系数，W/(*),可根据外墙和屋面的不同构造，查取系数； tR_室内计算温度，； tc(）_外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，其计算方法多样，计算过程也比较复杂，常用已有

14、的计算结果，列表查取。（1） 因资料中给出的各维护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的。因此，对于不同地区，应对tc(）值修正为tc(）+td。其地点修正值td可由参考文献【11】查得。（2） 当外表面放热系数不等于18.6W/(*)时，应将（tc(）+td）乘以表3-1中的修正值。表3-1 外表面放热系数修正值KA0W/(m2*)kcal/(h*m2*)14.2(12)16.3(14)18.6(16)20.9(18)23.3(20)25.6(22)K1.061.031.00.980.970.95（3） 考虑到城市大气污染中和、浅色的耐久性差，建议吸收系数一律采用=0.90

15、，即对tc(）不加修正。但可经久保持建筑维护结构表面的中，浅色时，则tc(）乘以表3-2所列的吸收系数修正值K。表3-2 吸收系数修正K颜色 外墙屋面浅色0.940.88中色0.970.94 综上所述，外墙和屋面的冷负荷计算温度为： 1（）=(tc(）+td)K*K 则冷负荷计算式应改为Qc()=AK(tc(）+td)K*K-tR) （式3-2） 以北外墙为例，经计算北外墙面积为164.1，由表3-1，3-2查出K，K值，地点修正值td，传热系数K，逐时冷负荷计算温度tc(）均由参考文献【11】查得，室内计算温度tR已知，即可按式3-2算出相应的逐时冷负荷。计算结果如表3-3。表3-3北外墙逐

16、时冷负荷北外墙逐时冷负荷 Qc()=AK(tc(）+td)K*K-tR)时间18:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:00（）31.631.832.132.432.632.933.133.233.233.233.13332.81.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2K0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.97K0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.972626262

17、6262626262626262626k 0.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.9A164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.1164.11()30.86 31.05 31.33 31.61 31.80 32.08 32.27 32.37 32.37 32.37 32.27 32.18 31.99 Qc()718.0745.8787.5829.2857.0898.6926.4940.3940.3940.3926.4912.5884.83.1.2 外窗冷负荷 (1)外窗逐时传热形成的

18、冷负荷在室内外温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按以下公式计算： Qc()=KwAw(tc()-tR) （式3-3）式中 Qc()_外玻璃窗的逐时冷负荷，W； Kw_外玻璃窗的传热系数，W/(*)； Aw_窗口面积，； tc()_外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，。 1、Kw值要根据窗框等情况的不同加以修正，修正值Cw可由参考文献【11】查得； 2、式3-3中的值要进行地点修正，修正值td可由参考文献【11】查得； 因此，式3-3相应的变为： Qc()=CwKwAw(tc()+td-tR) （式3-4） 以北外窗为例，计算得出窗口面积为10.08，修正值td，修正值Cw，传热系数Kw，冷负

19、荷温度的逐时值tc()均可由参考文献【11】查得，室内计算温度tR已知。按式3-4计算出相应的遂时冷负荷，计算结果如表3-4。表3-4 北外窗逐时冷负荷北外窗逐时冷负荷 Qc()=CwKwAw(tc()+td-tR) 时间18:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:00tc()31.630.829.929.128.427.827.226.726.225.825.525.325.4td1111111111111tR26262626262626262626262626Cw1111111111111Kw7.497.497.497.4

20、97.497.497.497.497.497.497.497.497.49Aw10.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.08Qc(） 498.3437.9369.9309.5256.7211.4166.1128.390.660.437.722.630.2（2)透过玻璃窗日射得热形成的冷负荷 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的冷负荷Qc()可按以下公式计算： Qc()=CaAwCsCiDjmaxClq （式3-5）式中 Qc()_透过玻璃窗日射得热形成的冷负荷，W； Aw _窗口面积，； Ca _有效面积系数；

21、Clq _窗玻璃冷负荷系数； Cs _窗玻璃的遮阳系数； Ci _窗内遮阳设施的遮阳系数； Djmax _夏季各纬度带的日射得热因数最大值，W/；必须指出：Clq值按南北区的划分而不同，建筑地点在北纬2730以南的地区为南区，以北的地区为北区。 以北外窗为例，根据建筑物地理位置可知，上海属于北区，查取窗玻璃冷负荷系数Clq值，有效面积系数Ca，窗玻璃的遮阳系数Cs，窗内遮阳设施的遮阳系数Ci，日射得热因数最大值Djmax，可由参考文献【11】查得。按式3-5计算出相应的透过玻璃窗日射得热形成的冷负荷，计算结果如表3-5。表3-5北外窗透入日射得热形成的逐时冷负荷北外窗透入日射得热形成的逐时冷负

22、荷 Qc()=CaAwCsCiDjmaxClq 时间18:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:00Clq0.680.170.160.150.140.130.120.110.110.10.090.090.59Dj,max122122122122122122122122122122122122122Ca0.850.850.850.850.850.850.850.850.850.850.850.850.85Cs0.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.93Aw10.0810

23、.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.08Ci0.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.6Qc() 396.699.293.387.581.775.870.064.264.258.352.552.5344.13.2 人体冷负荷计算 人体散热与人的性别、年龄、衣着、劳动强度以及周围环境（温、湿度）条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热量直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷。因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。为了设计计算方便，以成年男子的散热量为计算基础，而对于不

24、同功能的建筑物中有各类人员（成年男子，女子、儿童等）不同的组成进行修正，为此，引入群集系数，所谓群集系数是指人员的年龄构成、性别构成以及密集程度等情况的不同而考虑的折减系数。 人体显热散热引起的冷负荷计算式为： Qc()=qsnClq （式3-6）式中 Qc()_人体显热散热形成的逐时冷负荷，W； qs_不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W； n_室内全部人数； _群集系数； Clq _人体显热散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从人员 进入房间时算起到计算时刻的时间；但应注意：对于人员密集的场所（如电影院、剧院、会堂等），由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取Clq =1.

25、0。人体潜热散热引起的冷负荷计算公式为： Qc=qln （式3-7） 式中 Qc_人体潜热散热形成的冷负荷，W； ql_不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W； n， _同式3-6根据各类建筑人员密度的不同，在参考文献【6】查取人员密度，概算设计层总人员数量，计算结果如下表3-6。表3-6四层夜总会人员数量概算四层夜总会人员数量概算序号名称人员密度（人/m2)面积(m2)数量人员数量（人）1观光电梯厅0.434.71142开水机房0.154.6113休息室0.363.81194健身房0.25481125储 藏 间0.116.4126包 间10.327.5187包 间20.321168包 间3

26、0.312.7149包 间40.315.81510包间0.3111311包间0.351212休息0.491413洗手间0.27.51214更衣室0.24.51115电梯间0.3301916女 厕0.28.51217男 厕0.2141318办公0.217.21319夜 总 会0.5308115420桑 拿0.318915721干 蒸0.318.81622走道0.1584.6113合计330 qs值，ql值，群集系数，人体显热散热冷负荷系数Clq均可由参考文献【11】查得，可按式3-6，式3-7计算出相应的遂时冷负荷。计算结果如表3-7。人体散热引起的冷负荷Qc()=qsnClq时间18:0019

27、:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:00Clq0.580.660.720.770.80.830.850.870.890.90.910.920.93qs63636363636363636363636363n3303303303303303303303303303303303303300.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.93Qc()11214.112760.913921.014887.715467.816047.816434.516821.217207.917401.217

28、594.617787.917981.3ql60.560.560.560.560.560.560.560.560.560.560.560.560.5Qc18567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.518567.5合计29781.631328.432488.433455.234035.234615.335001.935388.635775.335968.736162.036355.436548.7表3-7 人体散热引起的冷负荷3.3 照明冷负荷计算根据照明灯具的类型和安装方式的

29、不同，其逐时冷负荷计算式分别为：白织灯 Qc()=1000NClq （式3-8）荧光灯 Qc()=1000n1n2NClq （式3-9）式中 Qc()_灯具散热形成的逐时冷负荷，W； N_照明灯具所需功率，KW； n1_镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房 间内时，取n=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0； n2_灯罩隔热系数，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； 对荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况取n2=0.6-0.8； Clq _照明散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从灯开时刻算起到计算时

30、刻的时间； 根据各类建筑照明功率的不同，在参考文献【6】查取照明功率，概算设计层照明功率，计算结果如下表3-8。表3-8 四层夜总会照明功率概算四层夜总会照明功率概算序号名称照明功率（w/m2)面积(m2)房间数量照明功率（kw）1观光电梯厅2534.710.872开水机房104.610.053休息室2063.811.284健身房304811.445储 藏 间1516.410.256包 间12527.510.697包 间2252110.538包 间32512.710.329包 间42515.810.4010包间251110.2811包间25510.1312休息20910.1813洗手间157.

31、510.1114更衣室154.510.0715电梯间183010.5416女 厕158.510.1317男 厕151410.2118办公2017.210.3419夜 总 会55308116.9420桑 拿3518916.6221干 蒸3518.810.6622走道1584.611.27合计33.31 因建筑物采用荧光灯，根据设计层功能需要，灯具应为暗装，采用（式3-9）计算照明负荷。镇流器消耗功率系数n1，灯罩隔热系数n2，照明散热冷负荷系数 Clq 均可由参考文献【11】查得，按（式3-9）计算结果如表3-9。表3-9 四层夜总会照明散热形成的冷负荷四层夜总会照明散热形成的冷负荷Qc()=1

32、000n1n2NClq时间18:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:00Clq0.580.750.790.80.80.810.820.830.840.860.870.390.35n11.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2n20.80.80.80.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8N33.3133.3133.3133.3133.3133.3133.3133.3133.3133.3133.3133.3133.31Qc()18547.023983.225262.3255

33、82.125582.125901.926221.626541.426861.227500.727820.512471.311192.23.4 新风冷负荷计算夏季，空调新风冷负荷按下式计算： Qc.o=Mo(ho-hR) (式3-10)式中 Qc.o_夏季新风冷负荷，KW； Mo_新风量，kg/s； ho_室外空气的焓值，KJ/kg； hR_室内空气的焓值，KJ/kg； 其中，室外空气的焓值ho根据上海市气象资料，室内空气的焓值hR根据设计参数在参考文献【9】查得，根据参考文献【6】查取新风量指标，计算出新风量。按（式3-10）计算结果如下表3-10。表3-10 四层夜总会新风冷负荷新风冷负荷Q

34、c.o=Mo(ho-hR)序号名称新风量指标（m3.h-1/人）房间人数（人)新风量(m3/h)新风量(m3/S)新风量(kg/S)焓差(kj/kg)新风负荷(kw)1观光电梯厅3014420.00.120.14273.82开水机房25125.00.010.01270.23休息室3019570.00.160.19275.14健身房3012360.00.100.12273.25储 藏 间25250.00.010.02270.56包 间1258200.00.060.07271.87包 间2256150.00.040.05271.48包 间3254100.00.030.03270.99包 间4255

35、125.00.030.04271.110包间25375.00.020.03270.711包间25250.00.010.02270.512休息254100.00.030.03270.913洗手间25250.00.010.02270.514更衣室25125.00.010.01270.215电梯间309270.00.080.09272.416女 厕25250.00.010.02270.517男 厕25375.00.020.03270.718办公25375.00.020.03270.719夜 总 会301544620.01.281.542741.620桑 拿30571710.00.480.572715.421干 蒸306180.00.050.06271.622走道3013390.00.110.13273.5合计9670.087.03.5 湿负荷计算 3.5.1 人体湿负荷 人体散湿量可按下式计算： mw=0.278ng*10-6 (式3-11）式中 mw_人体散湿量，kg