毕业设计（论文）北京某宾馆楼中央空调系统设计.doc

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1、 江苏科技大学本 科 毕 业 设 计（论文）学 院 机电与汽车工程学院 专 业 热能与动力工程 学生姓名 班级学号 5 指导教师 二零一五年五月江苏科技大学本科毕业论文北京某宾馆楼中央空调系统设计The design of air-conditioning system for a hotel of Beijing江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：机电与汽车工程学院 专 业：热能与动力工程 学生姓名： 学 号： 1145521225 指导教师： 职 称： 助教 毕业设计（论文）题目： 北京某宾馆楼中央空调系统设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做

2、的实验等）1 提供条件：（1） 宾馆楼图纸；（2） 空气调节等相关原理类书籍；（3） 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范；（4） 天正暖通软件。 2 设计内容与要求:（1） 学习空气调节、中央空调系统的基础知识，了解冷负荷计算的方法、水力计算等知识； （2） 学习工程案例，了解空调系统设计的步骤，包括：冷负荷计算、风管水力计算、水管水力计算等；（3） 学习天正暖通软件；（4） 根据设计的空调系统，绘制图纸；（5） 完成毕业论文。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；2. 设计图纸2张（A1打印）；3. 图纸电子档；4. 外文译文一篇（不少于5

3、000英文单词）。三、完成日期及进度自 2014年 3 月 9日起至 2014年 6 月 3 日止进度安排：1. 3.9 -3.25 阅读有关书籍与资料，完成开题报告；2. 3.26-4.1 学习空调系统的工程案例；3. 4.2-4.7 进行宾馆楼的冷负荷计算并选定空调系统的方案； 4. 4.8-4.20进行风管和水管的水力计算；5. 4.21-5.7 绘制设计图纸； 6. 5.8-6.1 完成毕业论文及科技文献翻译。7. 6.2-6.3 毕业答辩。四、同组设计者（若无则留空）： 五、 主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1. 赵荣义、范存养、薛殿华等. 空气调节（第四版）M.北京：中国

4、建筑工业出版社，2009.2. 中华人民共和国住房和城乡建设部主编. 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范M.北京：中国建筑工业出版社，2010.3. 龚光彩主编. 流体输配官网（第二版）M. 北京：机械工业出版社，2013. 系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日摘 要 本设计为北京某酒店空调系统设计，拟为之设计合理的中央空调系统，为室内人员提供舒适的工作环境和入住环境。空调设计中，四层的报告厅采用全空气一次回风的空气处理方案。四层其余空调房间（管理办公区、会议室）采用风机盘管系统。五层和六层的客房采用风机盘管加独立新风系统，每个房间的吊顶内安置一到二个

5、风机盘管。新风则通过独立的新风管道送入各个房间。新风机组安装在新风机房，每一层楼安装一台新风机组负担该层所有空调房间的新风负荷。在冷负荷计算的基础上完成空调机组和风机盘管的选型，并通过水管和风管的水力计算来确定水管和风管的设计选型。本次设计的主要内容包括：房间冷负荷计算；空调系统的确定；送风量的计算；风机盘管的选型；水管和风管的水力计算和选型；以及减振和消声等内容。关键词：冷负荷 ，空调系统，全空气系统，风机盘管加独立新风系统，水力计算Abstract The content of the design is the design of air-conditioning system for

6、a hotel of Beijing. Reasonable central air-conditioning system for indoor staff provide a comfortable working environment and accommodation. In air conditioning design, the lecture hall of four floors use entire air system.Other air conditioned rooms (example the management office、the meeting rooms)

7、use CFU air system.The guest rooms of 5F and 6F use CFU and all-fresh air system,the ceiling of each room placement within 1-2 fan-coils.The new wind of fresh air through independent channels into the rooms.Fresh air unit is installed in fresh air machine room,each floor to install a new air unit of

8、 the burden of all air-conditioned rooms in the new wind load. The air conditioning unit and fan coils choice are based on the calculation of cold-load,and through the water pipe and duct hydraulic calculation to determine the selection of pipe and duct. The design elements include:cold air-conditio

9、ning load calculation;determine air-conditioning system;the calculation of supply air ;selection of fan coils;hydraulic calculation and selection of pipe and duct and vibration and noise reduction;and other content.Keywords: cold load,air conditioning system ,entire air system,fan coil and a new air

10、 system,hydraulic calculation目 录第一章 绪论1第二章 工程概况22.1 设计原始资料22.2 设计范围22.3 设计原则2第三章 空调房间冷负荷计算33.1 空调设计参数33.2 空调房间冷负荷计算43.3 湿负荷计算73.4 新风负荷计算73.5 负荷计算实例73.6 湿负荷汇总153.7 新风冷负荷汇总163.8 各层房间冷负荷、湿负荷、新风量统计表17第四章 空调系统方案确定204.1 空调系统介绍204.2 系统方案分析21第五章 送风量和系统冷量确定225.1 空调机及风机盘管选型计算例子225.2 新风量确定245.3 送风量统计与设备选型25第六章

11、 水系统的设计316.1 初步设计水系统316.2 设计原则316.3 水管水力计算356.4 各楼层供水管水力计算结果406.5 各楼层回水管的设计416.6 凝水管的设计416.7 不平衡率计算41第七章 风系统的设计437.1 风管的设计原则437.2 风管的水力计算437.3 以四层报告厅0-1段风管为例计算447.4 风管的水力计算44第八章 保温与防腐498.1 保温498.2 防腐49第九章 空调系统的消声与防震50 9.1 消声509.2 防震50结 论52致 谢53参考文献54第一章 绪论建筑是人们生活与工作的场所。现代的人类大概五分之四的时间在建筑中度过。空调系统的设计方案

12、一方面关系到建筑物的室内环境参数是否满足使用过程中的要求，另一方面也关系到建筑物的工程投资、能耗多少、费用高低、系统安全与否、系统对环境的影响、人员的安全性和舒适性、建筑物的美观性等很多问题。人类在从穴居到居住现代建筑的漫长发展的道路上，始终坚持不懈地改善室内环境，以满足人类自身生活、工作对环境的要求和生产、科学实验对环境的要求，这些要求导致了建筑环境控制技术的产生于发展，并且已经形成了一门独立的科学。空气调节（Air Conditioning）对某一房间或空间的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节和控制，并且提供足够的新鲜空气。空气调节简称空调。空调可以实现对建筑热湿环境、空气品质全面

13、控制，或是说它包含了采暖和通风的部分功能。2现代的暖通空调技术在我国的发展起步较晚。1在1949年以前，只有大城市的高级建筑物中才有空调的应用，而且都是舶来品。当时的中国采暖通风和空调设备的制造基本上是空白，只有一些修造厂。新中国成立后，暖通空调技术才得到迅速发展。在20世纪50年代，迎来工业建设第一次高潮，这段时间建立的设备厂，主要是仿制前苏联的产品；20 世纪6070年代，我国经济建设走独立自主，自力更生的发展道路，从仿制前苏联产品转向自主开发，暖通技术得到快速发展；8090年代，我国经济进入转轨时期，空调技术开始从服务工业转向民用，市场得以扩宽；展望21世纪暖通空调行业的发展，必将走向一

14、个稳步的可持续发展的道路。 本次毕业设计为北京某酒店空调系统设计，主要任务是计算房间的冷负荷，系统选型，水力计算和设备选型。第二章 工程概况2.1设计原始资料 设计对象：北京某宾馆楼 土建资料：本大楼是一个具备办公、客房等功能的建筑，建筑高度为48.4米,地下室深11.7m。该饭店地下室主要为库房,车库，弱电间等；四层为会议室和报告厅，层高3.6米；五层至六层是客房，层高3.6米。外墙：砖墙；白灰粉刷；厚度370 mm，型墙外窗：双层窗，透明玻璃（6mm），金属窗框，80%玻璃，白色帘内墙：两面抹灰一砖内墙内门：木门 高2.0米屋面：从上到下为：预制细石混凝土板25mm；表面喷白色水泥浆；通风

15、量200mm；卷材防水层；水泥砂浆找平层20mm；保温层，沥青膨胀珍珠岩125mm；隔汽层；现浇钢筋混凝土板70mm；内粉刷2.2设计范围 本设计的范围为该宾馆四至六层的空调系统。2.3设计原则空调系统划分和分区要考虑节能要求和运行管理方法，设计施工要满足国家及行业有关规范规定的要求，充分利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。 第三章 空调房间冷负荷计算3.1 空调设计参数 3.1.1围护结构参数见下表表3-1 结构参数表结构类型类型传热系数W/（K）外墙砖墙，白灰粉刷，厚度370 mm ，型墙1.50外窗双层窗（6mm），金属窗框，80%玻璃2.878屋面预制细石

16、混凝土板25mm，表面喷白色水泥浆，通风量200mm，卷材防水层，保温层、现浇钢筋混凝土板，内粉刷，0.48内门木门 高2.0米2.90 窗的有效面积系数 Xg=0.85，遮挡系数Cs=0.74，遮阳系数Cn=0.51 3.1.2 室外计算参数（北京市） 北京市空调设计室外空气计算参数2 1.位置： 北纬3948， 东经116 28， 海拔31.3m 2 大气压力： 夏季大气压力 100.02Kpa 冬季大气压力102.17Kpa3 室外空气参数，见下表表3-2 室外空气参数表序号空气参数数值空气参数数值1夏季空调室外计算干球温度tw33.5夏季空调室外计算湿球温度ts26.42夏季空调室外日

17、平均温度twp29.6夏季室外平均风速2.1 m/s 3.1.3 室内设计参数如下表表3-3 室内空气设计参数表室内温度/相对湿度/新风量m3/(h人)夏冬夏冬续表3-3 会议准备2621826555504020贵宾休息室2621826555504030报告厅2621626550504030会议室2622026550504020客房2622026550504030套间2621626550504030 3.1.4 其它冷负荷相关参数见下表表3-4 其它冷负荷相关参数表1房间名称人员照明设备散热W/m2劳动强度群集系数类型功率W/m2会议准备极轻0.93明装荧光灯，灯罩无孔20无贵宾休息室极轻0.

18、93明装荧光灯，灯罩无孔20无报告厅极轻0.96明装荧光灯，灯罩无孔30无会议室极轻0.93明装荧光灯，灯罩无孔20无客房极轻0.93明装荧光灯，灯罩无孔20无套间极轻0.93明装荧光灯，灯罩无孔20无3.2 空调房间冷负荷计算 3.2.1 选择冷负荷计算方法目前在我国空气调节工程中，计算空调冷负荷比较常用的两种方式是谐波反应法和冷负荷系数法。冷负荷系数法是在传递函数法的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化方法。本设计采用空调冷负荷系数法计算空调冷负荷，通过冷负荷温度或冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。从而计算得出墙体、屋顶、窗户的传热冷负荷、窗户的日射冷负荷以及内部

19、热源引起的冷负荷。1 3.2.2 外墙、屋面瞬变传热引起的冷负荷1 (3-1) (3-2) 式中：CLwq- 外墙传热形成的逐时冷负荷（W）； CLwm- 屋面传热形成的逐时冷负荷（W）； tw1q- 外墙的逐时冷负荷计算温度（）； tw1m- 屋面的逐时冷负荷计算温度（ ）； tw1c- 外窗的逐时冷负荷计算温度（）； K- 外墙、屋面传热系数W/(m2K)； F- 外墙、屋面传热面积（m2）； tn- 夏季空调区设计温度（ ）。 td- 地点修正值； k- 吸收系数修正值，近似取1.03； k- 外表面换热系数修正值； 3.2.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷1 (3-3) 式中： CLw

20、c- 外窗传热形成的逐时冷负荷（W）； tw1c- 外窗的逐时冷负荷计算温度（）； tn- 夏季空调区设计温度（ ）； td- 地点修正值； K- 外玻璃窗传热系数W/(m2K)； F- 外玻璃窗传热面积（m2）； cw- 玻璃窗传热系数的修正值，取1.2； 3.2.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷1 (3-4) 式中： CLc- 透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷（W）； DJmax- 日射得热因数最大值（W/m2）； Cn- 窗内遮阳设施的遮阳系数； Cs- 窗玻璃的遮挡系数； F- 玻璃窗面积（m2）； Xg- 窗的有效面积系数； CLQ- 冷负荷系数，无因次； 3.2.5

21、 照明散热形成的冷负荷1荧光灯 (3-5) 式中： CLD- 灯具散热形成的冷负荷； CLQ- 照明散热冷负荷系数； n1- 镇流器消耗功率系数，明装荧光灯n1=1.2； n2- 灯罩隔热系数，无通风孔，n2=0.8； N - 照明灯具的功率（KW）； 3.2.6 人体散热形成的冷负荷1 3.2.6.1人体显热散热形成的冷负荷 (3-6) 式中： Qx- 人体显热散热形成的冷负荷； qx- 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； 3.2.6.2 人体潜热散热形成的冷负荷 (3-7) 式中：Qq- 人体潜热散热形

22、成的冷负荷； qq - 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量（W）； , n - 同式 (3-6)；3.3 湿负荷的计算1 人体散湿量可按下式计算： (3-8) 式中： W- 人体散湿量( g/s)； n- 室内全部人数； g- 成年男子的小时散湿量(g/h)； - 群集系数；3.4 新风负荷计算1 夏季空调新风冷负荷： (3-9) 式中： Q- 房间冷负荷（W）； G- 新风量（kg/s）； hN- 室内空气的焓值(kJ/kg)； hO- 送风空气的焓值(kJ/kg)；3.5 负荷计算实例 3.5.1 以五层客房5001计算为例： 图3-1 客房5001结构图（1) 北外墙冷负荷：砖墙，白灰

23、粉刷，厚度370 mm 型墙 K=1.50W/(m2 ) ，面积：宽4.5m，高3.6m，有两扇宽1.5m，高2.2m的玻璃窗，墙净面积表3-5 北外墙逐时冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00tw1q3131.431.331.231.231.331.431.631.832.1td0000000000k1.031.031.031.031.031.031.031.031.031.03k0.940.940.940.940.940.940.940.940.940.94tn26262626262626262626t4.014.40

24、4.304.214.214.304.404.604.795.08F9.69.69.69.69.69.69.69.69.69.6K1.51.51.51.51.51.51.51.51.51.5CLwq57.8063.3861.9960.5960.5961.9963.3866.1768.9673.14（2） 北外窗瞬时传热冷负荷：(规格：双层窗（6mm），金属窗框，80%玻璃)该房间有两个窗户，宽1.5m，高2.2m,面积F=21.52.2=6.6m2查暖通空调得，K=3.26W/(m2K)表3-6 北外窗瞬时传热逐时冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:001

25、8:0019:0020:00tw1m29.930.831.531.932.232.23231.630.829.9 td 0000000000tn26262626262626262626t3.94.85.55.96.26.265.64.83.9cw1.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2F6.66.66.66.66.66.66.66.66.66.6K3.263.263.263.263.263.263.263.263.263.26CLwm100.7 123.9 142.1 152.3 160.1 160.1 154.9 144.6 123.9 100.7 （3） 北外窗透入日射

26、得热引起的冷负荷： 窗的有效面积系数 Xg=0.85，遮挡系数Cs=0.74，遮阳系数Cn=0.5，面积F=21.52.2=6.6m2；北京位于北纬39。,北向日射得热因数最大值Dj,max=114W/m2；属于北区，查暖通空调附录2-17，得玻璃窗冷负荷系 逐时值CLQ。表3-7 北外窗透入日射得热引起的逐时冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00F6.66.66.66.66.66.66.66.66.66.6Xg0.850.850.850.850.850.850.850.850.850.85Cs0.740.740.740.

27、740.740.740.740.740.740.74Cn0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5DJmax114114114114114114114114114114CLQ0.810.830.830.790.710.60.610.680.170.16 CLc191.7 196.4 196.4 186.9 168.1 142.0 144.3 160.9 40.2 37.9 （4） 东外墙冷负荷： 砖墙，白灰粉刷，厚度370 mm 型墙，K=1.50W/(m2 ) ， 面积：宽8.4m，高3.6m，F=8.4*3.6=30.24m2表3-8 东外墙逐时冷负荷时间11:0012:

28、0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00tw1q3131.431.331.231.231.331.431.631.832.1td0000000000k1.031.031.031.031.031.031.031.031.031.03k0.940.940.940.940.940.940.940.940.940.94tn26262626262626262626F30.2430.2430.2430.2430.2430.2430.2430.2430.2430.24K1.51.51.51.51.51.51.51.51.51.5续表3-8CLwq182.1199.

29、7195.3190.9190.9195.3199.7208.4217.2230.4（5） 人员散热引起的冷负荷： 客房属于极轻劳动。当室温为26，每人散发的显热和潜热量 为61和73W。查得群集系数n2=0.93。查得人体显热散热冷 负荷系数逐时值。客房人数为2人。表3-9 人员散热引起的逐时冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00qx61616161616161616161CLQ0.280.240.20.180.160.620.70.750.790.82n2222222222n0.930.930.930.930.930.9

30、30.930.930.930.93 Qx31.77 27.23 22.69 20.42 18.15 70.35 79.42 85.10 89.63 93.04 qq73737373737373737373Qq135.78 135.78 135.78 135.78 135.78 135.78 135.78 135.78 135.78 135.78 合计167.6 163.0 158.5 156.2 153.9 206.1 215.2 220.9 225.4 228.8 （6） 照明散热形成的冷负荷： 则房间的照明总功率为0.6KW； 荧光灯明装，镇流器设在顶棚内，n1=1.2。灯罩的隔热系数 n

31、2=0.8。表3-10 照明散热形成的逐时冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00 CLQ0.10.090.080.070.060.370.670.710.740.76n11.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2n20.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8续表3-10N600600600600600600600600600600 CLD57.651.8446.0840.3234.56213.12385.9409.0426.2437.8（7） 将5001室内各部分的逐时冷负荷的计算结果列

32、于下表：表3-11 5001室内各部分的逐时冷负荷汇总时间北外墙北窗传热北窗日射东外墙人员负荷灯光负荷 合计11:0057.8100.69191.67182.08167.5557.6757.3912:0063.38123.93196.4199.65163.0151.84798.2113:0061.99142.01196.4195.26158.4746.08800.2114:0060.59152.33186.94190.87156.240.32787.2515:0060.59160.08168.01190.87153.9334.56768.0416:0061.99160.08141.98195.

33、26206.13213.12978.5617:0063.38154.92144.38199.65215.2385.921163.4518:0066.17144.59160.91208.43220.88408.961209.9419:0068.96123.9340.23217.22225.41426.241101.9920:0073.14100.6937.86230.39228.82437.761108.66由上表可知,5001室下午18:00出现最大冷负荷1209.94W。 3.5.2 各层冷负荷汇总（1） 五层其他房间负荷计算如下表3-12 五层各房间逐时冷负荷时刻11:0012:0013:

34、0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:005001757.4 798.2 800.2 787.3 768.0 978.6 1163.5 1209.9 1102.0 1108.7 5002796.5 811.0 811.3 791.2 749.5 927.7 1114.2 1176.2 932.1 929.7 5003575.3 598.6 605.0 596.4 577.2 783.3 963.8 1001.5 884.8 878.3 5004821.7 833.1 832.9 815.0 780.6 966.9 1157.2 1220.4 1002.6 100

35、5.3 续表3-125005651.1 681.6 693.7 685.7 663.1 861.1 1040.5 1079.5 919.8 904.3 5006864.2 884.6 889.1 867.5 822.8 944.1 1084.9 1145.3 851.3 842.1 5007651.1 681.6 693.7 685.7 663.1 861.1 1040.5 1079.5 919.8 904.3 5008878.4 898.3 901.6 879.6 834.6 968.2 1120.9 1183.6 891.6 883.9 5009575.3 598.6 605.0 596.

36、4 577.2 783.3 963.8 1001.5 884.8 878.3 50101469.5 1505.0 1513.6 1470.1 1392.9 1544.4 1775.8 1887.1 1326.1 1314.0 5011757.4 798.2 800.2 787.3 768.0 978.6 1163.5 1209.9 1102.0 1108.7 50121145.2 1178.7 1188.1 1157.0 1090.1 1288.2 1532.3 1619.8 1187.4 1171.1 5013586.0 607.1 612.0 596.5 580.2 753.7 866.8 854.0 826.3 810.5 50141145.2 1178.7 1188.1 1157.0 1090.1 1288.2 1532.3 1619.8 1187.4 1171.1 50151009.2 1040.8 1045.2 1013.3 948.8 1081.6 1256.7 1333.4 933.3 923.5 50161469.5 1505.0 1513.6 14