本溪富虹酒店空调系统设计.doc

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1、本科论文目 录摘 要1Abstract2引 言11工程概况及设计依据31.1建筑概况31.2设计原始资料32酒店空调负荷构成及计算62.1空调负荷构成62.2冷负荷计算62.3人体散湿量的计算133空调系统方案的确定143.1集中式空调系统143.2半集中式空调系统144空调系统确定选型的计算154.1夏季设计方案的确定及计算154.2风机盘管的选型164.3新风机组的选型185气流组织计算206空调风系统水力计算227空调水系统水力计算257.1系统水力计算过程257.2阻力的计算258保温和隔热288.1空调设备和管道绝缘的原因288.2管道保温的一般原则289管道防腐设计2910消声与减

2、振设计及方法3010.1消声设计的原因3010.2消声与减振设计的方法30结 论31参考文献32致 谢34本科论文摘 要本设计是本溪富虹酒店空调系统设计，由客房、餐厅等多种功能区域组成，所以此建筑为多功能建筑。此建筑共有4层，总地面建筑面积大约为5642.84 m2，建筑层数为4层，一层层高4.20 m，二层、三层和四层层高均为3.9 m。一层为商务办公厅、办公室等，二到四层为客房。 考虑到酒店的功能与特点，给顾客和工作人员提供舒适的环境，所以将采取风机盘管加新风的方式。本文最重要的就是几个计算，例如水力计算，风力计算等，然后根据所计算的结果，进行空调系统选型。为营造健康舒适的酒店环境，我们采

3、用风机盘管加新风空调系统，可以将新鲜空气与室内空气进行交换，使酒店的环境持续保持一种健康，干净的状态。从而提高酒店的舒适度，提高酒店的入住率。在不影响其他条件的情况下，大大的降低设计的成本。为了达到室内顾客以及工作人员对温度、湿度等要求，应用我目前所学习到的知识进行空调系统的设计，培养独立创新的能力，为酒店提供一个舒适健康的环境。关键词：酒店；冷负荷；风机盘管加独立新风系统；空调AbstractThis design is the Benxi Rich Rainbow Hotel air conditioning system design, the construction of multi

4、functional buildings, by a variety of functions such as rooms, restaurant and lounge area of the building has a total of 4 layers, a total construction area is about 5642.84 . The building has 4 floors, with one floor 4.20m high and the second, third and fourth floors 3.9m high. The first floor is t

5、he business office, office, etc., and the second to fourth floors are guest rooms.Considering the functions and features of the hotel to customers and staff to provide comfortable environment, so this paper will adopt fan-coil unit plus fresh air way of the most important for computing such as hydra

6、ulic calculation wind calculation, and then according to the calculation of the selection of air conditioning system To create a healthy and comfortable hotel environment for customers, we use fan coil and fresh air air conditioning system, can exchange fresh air and indoor air, so that the hotel en

7、vironment continues to maintain a healthy, clean state.So as to improve the comfort level and occupancy rate of the hotel. Under the condition of not affecting the precondition, the design cost is greatly reduced.In order to meet the requirements of indoor customers and staff on temperature, humidit

8、y and fresh air, we apply the knowledge we have learned to design the air conditioning system, cultivate the ability of independent innovation and flexibility of life, and provide a comfortable and healthy hotel environment.Keywords: Hotel; cooling load; fan coil plus independent fresh air system; a

9、ir conditioning引 言 二十一世纪以来，人们通过智慧改变着世界，通过各种技术手段提高我们的生活质量，其中除了网络带来的便捷，通过空调来改善室内环境也给人们带来不小的便利。然而在建筑行业中，空调的使用给我们的能源、环境带来了许许多多的问题。空调能源消耗量大约占了建筑物能源消耗量的50%，约占国家能源消耗量的35%。这个现象表明，空调的能源消耗过盛不仅会给能源带来很大的压力，还会给环境带来很大的破坏。因此，空调的节能是目前焦点问题。随着现阶段科技进步与发展，人们不断的对空调技术进行了研究与深入。同时，每个人都在探索具有节能环保特点的产品和方法，人们也在不断优化改善空调技术。 为空调的

10、未来发展打下了基础，空调在不断的提升我们的生活水平，也在不断的带动社会价值。在空调日益繁华的今日，对于空调节能的研究则要积极开展。空调虽然带给了我们舒适的环境，但是空调对于大环境则需要进行节能的改变。因而，对于空调技术的节能改进也是我们所急迫需要探究的。本论文所阐述的主要内容大概有四点，最重要的是依照风量对风机盘管进行选型。此次空调设计建筑是位于本溪市的富虹酒店，其建筑内结构主要有客房、餐厅、厨房、办公室等，二层到四层全为客房。由于各层湿负荷和冷负荷需求量较小，再就是同时能做到环保节约能源，最重要的是可以有效的发挥最大的能量，选材方面应完全在科学依据的基础上选择性价比最高的材料，尤其在做给空调

11、设计时需要大量的材料，真正能做到节约能源才是首要问题。编写本次毕业设计的过程中，我系统的掌握了设计的方法。在如今的建筑设计过程中，建筑方式越来越多，形式逐步变得复杂。这就需要科技的不断创新。在时代的发展之中，人们越来越注重对环境的保护以及对能源的节约。随着大家对空气质量的需求逐步升高，空调系统节能这一方面也就成为重点的关注对象。对于不同的环境，可以选择不同的空调系统，既可以为人们提供满意的环境，又能最大限度的节约能源。空调系统按照空气调节称为舒适性空调，空调设计中的气流舒适度也是检测是否为健康空调的一个重要基准。空调制冷系统技术是建筑史中一项重大的进步，随着时代的发展以及空调系统的大范围普及，

12、人们不仅仅对生存环境的温湿度要求标准越来越高。同时空调卫生问题以及环境舒适度问题也被人们逐渐重视和关注。1 工程概况及设计依据1.1 建筑概况本次设计的建筑为本溪富虹酒店。本溪富虹酒店是一个建筑构造十分简单，但建筑用途非常丰富的多功能新型能源建筑。本溪富虹酒店酒店的地上建筑面积为5642.84 m2，建筑层数为4层，一层层高4.20 m，二层、三层和四层层高均为3.9 m。本溪富虹酒店一层为商务办公厅、办公室等，二到四层为客房。建筑结构形式：本次本溪富虹采用框架结构。建筑结构类别：II类。使用年限：50年。建筑耐火等级：地上二级。 1.2 设计原始资料建筑物地点：辽宁省本溪市；室外气象参数：根

13、据室外气象参数GB50736-2012；纬度：北纬4049；经度：东经12334；海拔高度：23 m；夏季大气压力：99623 Pa；夏季通风室外计算温度：28.；夏季空调室外干球温度：31.4；夏季空调室外湿球温度：25.1；夏季空调室外计算日平均温度：26.9；夏季室外平均风速：3 m/s；夏季最多风向：S；夏季最多风向频率：25；极端最高温度：41.8；极端最低温度：-24.8。酒店室内设计参数，如表1.1所示1。表1.1 酒店室内设计参数房间名称温度（）相对湿度（%）人均使用面积(m2/人)照明与设备负荷(W/m2)新风量(m3h/人)A声级噪声标准(dB)空调方式 门厅2450106

14、52535CAV总台与休息厅24506623035CAV自助餐厅24551733035CAV餐厅等候24553.5652535CAV日本餐厅24551.41943035CAV西餐厅24551.4803035CAV中餐厅24551.4653035CAVVIP贵宾厅23551.6653435VAV多功能宴会厅24550.81352535CAV宴会休息厅24503.51152535CAV大会议室24551752530CAV会议休息厅24503.5652535CAV商务中心24605553035FCU健身房22555554540FCU接待室24606503035FCU中小会议室246036530-50

15、35FCU客房2460216012030FCU中小会议室246036530-5035FCU客房2460216012030FCU休闲酒吧24604405040FCUCAV用于一定的空气容积系统。在一定的气体系统中，空调为空调区域提供必要的冷(热)空气提供一定的空气量。 空调的负荷改变时，供给空气的温度也与室内相对应负荷对应，同时变化以满足维持舒适区域内人们对于室内温度的要求。现如今常见的中央空调系统包括AHU、FCU和管道系统。AHU空调和FCU冷水和管道系统通常使用一定的空气量( CAV )来供应空调区域的需求。基本建筑数据:通过空调设计手册确认2。 屋顶: 120 mm细石混凝土楼板，喷白水

16、泥浆。通风层200 mm；线圈防水层；水泥灰浆丝网涂层20 mm；绝缘层，沥青扩展珠光体70 mm；70 mm .铸造因什钢筋混凝土板；此类型的屋顶属于II类型，传热系数k = 0.48 W/(mk )。外墙:水泥砂浆，砖墙，涂料，厚370 mm。外墙类型为二类，外墙传热系数k为1.5 W/(mk)。外窗：外窗高为2000 mm，为双层窗结构，查表可得传热系数k=2.93W/(m2k)。窗帘：商场建筑不挂窗帘。每间客房2人在客房内的总小时数为16 h（16点至第二天的早上8点）。室内压力稍高与室外大气压力。空调覆盖的范围：使用其他房间的渗透风的方法，通过这个方法来满足温度与湿度的需求，本酒店的

17、卫生间，大厅，楼梯间都不使用空调，剩余房间都布置空调，是为了冬夏两用。酒店人员密度估算表：如表1.2所示。表1.2 人员密度估算表楼层或功能情况人员密度(人/m3）备注一层1.0商务中心和办公和厨房操作间标准层2.0餐饮三到四层1.5住宿2 酒店空调负荷构成及计算2.1 空调负荷构成2.1.1 空调冷负荷构成（1）热量从外围结构转移到房间时产生的冷负荷；（2）从玻璃窗进入太阳的热量从而引起的冷却负荷；（3）由于照明和散热引起的冷负荷；（4）人体通过散热而引起的冷负荷；（5）食物材料的散热；（6）室内电气设备和其他热源的散热；（7）进入室内的散热。2.1.2 湿负荷构成（1）室内人体散失；（2）

18、室内各种设备和家电产品的损失量；（3）室内液体表面的损失量；（4）室内材料的散失量。2.2 冷负荷计算计算冷负荷有几种方法，冷负荷系数法和谐波响应法却是不同的。对于由壳体结构的输入热量而形成的冷却负荷，冷负荷系数法是使用相同的传递函数，从而来形成冷却负荷温度。冷负荷是为了保持建筑物的湿热环境和所需的室内温度，其中包含显热和潜热。2.2.1 围护结构瞬变传热所形成的冷负荷（1）房间屋顶和外墙瞬变传热而引起的冷负荷在室外温度变化和太阳辐射影响的共同作用下，选择采用由外墙瞬态传热引起的逐时冷负荷计算方法：式为 (2-1) (2-2)式中：-即屋顶或外墙冷负荷，单位，W；-屋顶和外墙的传热系数，单位，

19、W/(m2)；-屋顶和外墙的传热面积，单位，m2；-屋顶和外墙冷负荷计算温度，单位，；-夏季空气调节的室内计算温度，单位，；-以本溪地区气象的条件为计算依据得出屋顶和外墙冷负荷，单位，；-不同种类型构造外墙和屋顶的地点修正值，单位，；-外表面的换热系数修正值；-外表面的吸收系数修正值，一般取0.9;空调区域的冷却负荷计算可大致分为机箱构造的过渡热传递、玻璃窗的日照冷却负荷计算、室内热源冷却负荷计算。以客房为例，来计算空调在夏季的冷负荷3。客房平面图，如图2.1所示。图2.1 客房平面图2.2.2 北外墙冷负荷由空调工程附录7查得型冷负荷的计算温度每小时改变值，将其计算结果列入表中，计算公式用和

20、计算。冷负荷计算结果，如表2.2所示。表2.2 北外墙冷负荷(单位：w)时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:0031.631.431.331.231.231.331.431.631.832.132.432.632.933.1-1.61.040.9429.33 29.13 29.03 28.94 28.94 29.03 29.13 29.33 29.52 29.8230.11 30.31 30.6 30.79263.33 3.13 3.03 2.94 2.94 3.03 3.13 3.333.

21、523.824.114.31 4.6 4.791.53.63.5-3.62=5.426.793 25.353 24.543 23.814 23.814 24.543 25.353 26.793 28.51230.942 33.291 37.26 37.26 38.7992.2.3 北外窗瞬时传热冷负荷由项目原始材料得等原始材料。再由空调工程查出玻璃冷负荷的设计计算温度的逐时值，根据公式用计算。计算结果，如表2.3所示4。表2.3 北外窗冷负荷(单位：w)时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:0

22、029.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.827.2-1262.9 3.8 4.5 4.9 5.2 5.2 5 4.63.8 2.9 2.11.4 0.86 0.203.5167.2 73.41 96.2 113.92 124 113.64131.6 126.6 116.45 96.2 73.41 53.16 35.4 21.77 5.062.2.4 透过玻璃窗进入日射得热引起冷负荷日光透过玻璃窗进入室内得热形成的每小时产生冷负荷，按下式计算： (3-3)式中：-玻璃窗进入室内日射得热形成的冷负荷，W；-有效的面积系数；-窗玻璃的遮阳系

23、数；-窗内遮阳设施的遮阳系数；-日射的热因数；-窗玻璃冷负荷系数，量纲为一的量。双层窗有效面积的系数根据空调工程附录得出，此客房北窗窗户的有效面积。窗玻璃的遮阳系数，窗内遮阳设施的遮阳系数。由空调工程附录18查得，所以综合遮挡系数5。在纬度40时，朝向向北的日射得热因素最大值。由空调工程查得，北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值。用式子计算每小时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷，计算结果如表2.4所示6。表2.4 北窗日射冷负荷(单位：w)时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:000.810.8

24、30.830.790.710.600.610.680.170.160.150.140.130.121140.435.4214.41219.71219.71209.12187.94158.8161.41804542.3539.7137.0634.4131.762.2.5 照明散热形成的冷负荷镇流器选择安装在客房内，而荧光灯则需安装在房间内，所以镇流器会消耗电能7。应取灯罩的隔热系数。镇流器消耗功率。灯罩隔热系数取。根据客房照明时间为16-24小时，照明时间为8小时，照明和散热的冷负荷系数按公式，见空调工程，按式子计算，计算结果如表2.5所示8。表2.5 照明散热的冷负荷(单位：w)时间11:00

25、12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:000.10.090.080.070.060.370.670.710.740.760.790.810.830.841.212002421.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4199.2201.62.2.6 人体散热形成的冷负荷因为酒店是一个非常基础的建筑。因此，根据查阅空调工程中的表3-15。当办公室温度为26时，每个成年人散发的显热和潜热为和。在空调工程中查找表3-14中的群集系数，然后根据每个办公室内共2人，

26、而且客房总小时数为16小时，人体显热耗散和冷负荷系数的小时值详情见空调工程附录27。按式计算人体显热散热逐时冷负荷，按式计算人体散热引起的冷负荷，计算结果如表2.6所示。表2.6 人体散热引起(单位：w)时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:000.330.280240.200.180.160.620.700.750.790.820.850.870.8860.520.9337.1331.5127.0122.5120.261869.7778.7784.488.992.2795.6597.999.

27、0373.3136.34136.34136.34136.34136.34136.34136.34136.34136.34136.3136.34136.34136.34136.34合计167.85163.35158.85156.64154.35206.11215.11220.74225.24228.6231.99234.24235.37237.622.2.7 各分项逐时冷负荷由以上表格可得本溪富虹酒店客房的各分项冷负荷汇总如表2.7所示。表2.7 各分项逐时冷负荷(单位：w)时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0

28、023:0024:00照明负荷2421.619.216.814.488.8160.8170.4177.6182.4189.6194.4199.2201.6外墙负荷26.8 25.4 24.523.823.814 24.543 25.353 26.793 28.51230.942 33.291 37.26 37.26 38.8（续表）时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00窗户传热负荷73.41 96.2 113.92 124113.64131.6 126.58 116.45 96.2 73.

29、41 53.16 35.4 21.77 5.06窗日射负荷214.4 219.7 219.71 209.1187.94 158.82 161.47 180 45 42.35 39.71 37.06 34.41 31.76人员负荷167.9163.4158.85156.6154.35206.11215.11220.74225.24228.61231.99234.24235.37237.62 合计191.9184.9178.1174494.14294.91375.91391.14431.352411.01421.59428.64434.57514.84由表2.7可以看出，此房间最大冷负荷出现在24

30、点，其值为514.839w。根据上述房间为例，依次可以计算出本溪富虹酒店各房间夏季的空调计算冷负荷，计算结果如表2.8所示9。表2.8 各层房间的最大冷负荷(单位：w)房间时间6:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00最大商务101496.1671.5276304.6443.2367.3381.3386.1372351.6300.5452.6253.6671.5办公102439395279436560639652369486.398468650780780商场103586.310771096113211721201

31、12221244125412581326.3667801326咖啡104700746749752758759758757755744813892904904大堂105348.3407.8416426450471485495498496564625634634餐厅106492.6606.1629658686706718728.5729725791867885.2885.2淋浴201659.6699.9702711726.737746.758768775853940968968按摩204177208214221231237242242235230233239239242按摩205177208214

32、221231237242242235230233239239242按摩206177208214221231237242242235230233239239242美容207393399411376392405417407378354411526537537大堂209314.2383.9409441482513539537.4510485.2541603602.7603.7餐厅210587.5331.9685453539436305405305556994569369129餐厅211387286350216265135105105109196230112369387餐厅21238728635021

33、6265135105105109196230112369387餐厅213387286350216265135105105109196230112369387餐厅214387286350216265135105105109196230112369387（续表）房间时间6:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00最大餐厅215387286350216265135105105109196230112369387餐厅216387286350216265135105105109196230112369387餐厅21738728

34、6350216265135105105109196230112369387餐厅218387286350216265135105105109196230112369387餐厅219345.8 329.1 323330340347354362366369 446 533563.1 563.1餐厅220345329.1 323330340347354362366369 446 533563 563餐厅221325 415 372412398 352682462 369 258695256623695301-30819118517817449429537639243141142242943551530

35、9-312234334 247299490.6356296563 356 459 693256 254 693313-316569 625347 439 569 563632 11116111120128129 6322.3 人体散湿量的计算计算人体散湿量，可按该式计算。值为0.90，查表3-15可知g为109。所以。综上客房的人体散湿量为0.1962。3 空调系统方案的确定由于这是针对酒店设计的空调系统，从不同的方面来衡量考虑，最终选择了半集中式空调系统：风机盘管+新风空调处理系统。3.1 集中式空调系统 中央空调系统集中空气，是通过配送系统把它交给用户。而房间里的空调负荷必须完全由经过特殊

36、处理的空气所承担，也就是说，主空调单元为空调单元提供冷热源。空调单元收集空气并通过空气供应管将其输送到空气中，空气通过空气出口排出10。3.2 半集中式空调系统处理过的空气和水共享房间内的空调负荷。具体方法可以是空调单元的风道与线圈风扇的供气管道或回风箱连接，处理后的空气，通过盘管供气管道输出，处理后的空气和处理过的水共同承担室内空调负荷11。中央空调系统，通常适用于较大的房间面积、热负荷和湿负荷的类似变化，新鲜空气量变化大、温度、湿度和清洁要求严格的场所，如体育馆、歌剧院、会议室、超市等12。半集中式空调系统通常用于热度和湿度负荷不一致的多层建筑、多房间和低层建筑。各个房间的空气不能混乱。需

37、要调节风量，如酒店、办公楼等。每个房间可以独立调节温度，也可以引入新鲜空气。不使用空调时，可以随时的关闭盘管的风扇，这样就能节约能源和减少运行成本。4 空调系统确定选型的计算4.1 夏季设计方案的确定及计算以本溪富虹酒店的夏季的设计方案的确定及计算为例：O-室外空气参数，R-室内设计参数，M-风机盘管处理室内空气点，S-送风状态点，-室内热湿比，-风机盘管处理热湿比，L-机器露点。从新鲜空气处理到室内状态不承担室内冷却负荷。 另外，风扇的温度上升没有被考虑。其中热湿比： (4-1)总送风量： (4-2)新风量： (4-3)风机盘管的风量： (4-4)对于M点焓值的确定： (4-5)该系统采用风

38、机盘管和新风系统的形式，它有一个独立的新鲜空气系统，用于室内新鲜空气供应，即新鲜空气。这种方法不仅提高了系统调节和操作灵活性，还提高了风机盘管的供水温度，改善了水管的冷凝。 例如，设计了空气处理过程，计算了风扇线圈和新鲜空气装置的选择,房间采用独立于风扇线圈的新鲜空气系统。新鲜空气装置不承担室内负载。新鲜空气集中性处理的新鲜空气通过送风管传送到空调室。余湿量： 热湿比： 由可确定，过N点做等焓线与线相交为L点即得新风处理之后的机器露点L，。取送风温差为6则送风温度=20与过N点的热湿比线交点即为送风状态点O，。送风量为：新风量为：风机盘管风量为：M,W点焓值查图可知。新风比为：本系统的新风比为56.16%大于最小新风比10%符合规范要求。新风机组负担冷量为： 风机盘管负担冷量为： 根据上述房间为例，依次可以计算出本溪富虹酒店一至四层各房间风机盘管风量计算13。4.2 风机盘管的选型由表可知，依靠新风量和风机盘管承担的冷量，选用清华同方人工环境有限公司的FP1.5WABH2G型风机盘管机组，机组的高档风量为150，高档的冷量为900W，不但能满足要求，而且风量、冷量均有足够的余量。房间里风扇盘管装置的排列与空调房间的特点和建筑的形式有关。在房间里，风扇线圈单元隐藏在天花板上。风机盘管空调系统的新风供应模式符合室外新鲜空气标准，采用独立的新风系统供应室内新鲜空气。经过