暖通空调毕设设计说明书

（2016届）

毕业论文（设计）

题 目： 温州市财富假日酒店空调系统设计 姓 名： 金博 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 建环122 学 号： 201251645223 指导教师： 周湘江 导师学科： 暖通空调 导师职称： 教授

教务处制 年 月 日

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诚 信 声 明

我声明，所呈交的论文（设计）是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得＿＿＿或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺，论文（设计）中的所有内容均真实、可信。

论文（设计）作者签名： 签名日期： 年 月 日

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授 权 声 明

学校有权保留送交论文（设计）的原件，允许论文（设计）被查阅和借阅，学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容，可以影印、缩印或其他复制手段保存论文（设计），学校必须严格按照授权对论文（设计）进行处理，不得超越授权对论文（设计）进行任意处置。

论文（设计）作者签名： 签名日期： 年 月 日

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摘要：本设计为温州市财富假日酒店空调系统设计，拟为之设计合理的空调通风系统，为室内人员提供良好的室内环境。该酒店位于温州市，地上十二层，地下一层，集餐饮、娱乐与住宿为一体，该建筑中，一层主要为大堂，二三层为商业用途，其功能涉及商场、超市、营业厅及餐厅；四至十二层为客房。

根据本建筑的功能特点，对于大堂、餐厅等大空间采用全空气系统，客房等较小的空间就用风机盘管侧送风+独立新风系统。本次设计中将通过综合各空调方案的优缺点及适用场合，按照实际工程中所给的要求、技术参数及有关规范对中央空调系统进行设计，设计中详细介绍了冷负荷、气流组织的校核及风管、水管水力计算，冷水机组、空气处理机组和末端装置的选型及地下室防排烟设计，最后本设计还对相应的消声、减振作了简明的介绍。

关键字：空调系统；冷负荷计算；全空气系统；

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Abstract：The project is designing for the air-conditioning system in the WenZhou Fortune International Holiday Hotel.I intend to design a suitable air-conditioning ventilation system for it and provide a comfortable indoor environment for the indoor people.The hotel locates in WenZhou,the twelfth aerial layers and ground floor combine with catering services,amusement and accommodation.In this building,the first floor is the principal hall,the second and the fifth are for business purpose,including shopping mall,supermarket,business hall and restaurants,the forth twelfth floor are the guest rooms.

According to the functional feature of this building,the principal hall,restaurants and other large space apply the all-air system,and the small space like guest room will apply the primary air fan-coil system and independent central ventilation system.This design will consider the advantages and disadvantages of every air-conditioning case and the suitable occasions,according to the given requirement,technical parameters and relating standards to make the central air-conditioning system.The design introduce specifically the cooling load,the calculation of the air distribution,wind hose,water pipe and hydraulic power,the model selection of the water chilling unit,the air handling unit and the air terminal device,the design of air exhausting in the building basement.At last,the design also make a brief introduction to the corresponding noise elimination and damping.

Keyword：air-conditioning system.The calculation of the cooling load.All-air system.

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目录

引言 .......................................................................................................................... 1 1.设计原始资料 ........................................................................................................ 2

1.1工程概况 ..................................................................................................... 2 1.2土建资料 ..................................................................................................... 2 1.3气象参数 ..................................................................................................... 3 1.4室内设计参数 .............................................................................................. 3 2. 空调负荷计算 ....................................................................................................... 4

2.1房间冷负荷与湿负荷的构成 ......................................................................... 4 2.2冷负荷计算 .................................................................................................. 4 2.3冷负荷汇总 .................................................................................................. 5 3. 空调系统的确定 ................................................................................................. 10

3.1空调系统的确定原则 .................................................................................. 10 3.2空调系统方案 ............................................................................................ 10 3.3空调方案的选择 ......................................................................................... 12 3.4空调水系统 ................................................................................................ 12 3.5气流组织方案 ............................................................................................ 14 4. 设备选型计算 ..................................................................................................... 15

4.1空调冷源设备的选型 .................................................................................. 15 4.2风量冷量的确定 ......................................................................................... 18 4.3空气处理机组的选型 .................................................................................. 21 4.4新风机组的选型 ......................................................................................... 21 4.5风机盘管的选型 ......................................................................................... 22 5. 气流组织计算 ..................................................................................................... 22

5.1散流器选型和气流组织计算 ....................................................................... 22 5.2喷口送风气流组织计算 .............................................................................. 24 5.3侧面送风气流组织计算 .............................................................................. 24 6. 水力计算 ............................................................................................................ 25

6.1水力计算方法确定 ..................................................................................... 25 6.2风管水力计算 ............................................................................................ 26 6.3水管水力计算 ............................................................................................ 27 6.4冷凝水管的确定 ......................................................................................... 29 6.5冷水水泵的选型计算 .................................................................................. 30 7.地下室防排烟设计 ............................................................................................... 34

7.1防火分区和防烟分区 .................................................................................. 34 7.2地下室排风（烟）量计算 .......................................................................... 35

7.2.1送排风量的确定 ............................................................................... 35 7.2.2走廊排烟量的确定 ........................................................................... 36 7.3排风（烟）机选型 ..................................................................................... 36 8. 消声、减振与保温设计 ...................................................................................... 37

8.1 消声与隔声设计 ........................................................................................ 37

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8.2 减振设计 ................................................................................................... 37 8.3 保温设计 ................................................................................................... 38 致谢 ........................................................................................................................ 39 参考文献 ................................................................................................................ 40

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引言

暖通空调的目的是保证有一个舒适的室内环境，主要是对空气进行冷却处理，过滤增大空气湿度，是对室内的空气湿度、温度进行调节，使人们感到舒适。暖通空调的原理是由热源和冷源、经过水系统再传递给风系统，再由风系统将能量传递给所要调节的房间，从而达到所要求的室内的温度和湿度的参数。现代空调已从控制温湿度环境工程步入了对空间环境的品质全面调节与控制阶段，即所谓的人工环境工程阶段。现代技术发展有时还需要对空气的压力、成分、气味及噪声等进行调节与控制。由此可见，采用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。所谓的技术手段主要是：采用换气方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内部环境的温湿度，以及采用净化的方法保证空气的洁净度。因此，一定空间的空气调节并非是封闭的空气再造过程，而主要是热质交换过程。

根据可持续发展理论，我们可以对空调重新定义，即“空调就是要以最少的能耗，创造健康、舒适的室内环境，同时保护我们的地球环境。”作为建筑环境与设备工程的学生，能熟练运用专业知识进行空调系统设计是必须要求掌握的技能。这次毕业设计可以在实践中更好的了解空气调节技术的基本原理，并有助于我们对专业基础理论课程的灵活运用。

温州市财富假日酒店是一个住宿、餐饮和娱乐等多功能为一体大型建筑。空调区域面积大，使用时间较为统一，对室内设计参数要求高，设计有一定的难度。本人参考了暖通空调设计相关规范，在此基础上，根据设计的土建资料和室内外设计参数等初步确定合适的设计方案，在计算及翻阅资料的过程中，对设计方案反复进行技术经济分析和论证。大堂区采用一次回风空调系统，其他空调区域则采用风机盘管加新风系统，并且完成了设计计算和相关工程图纸的绘制，相信能够在节能的基础上达到空调区域人体舒适性要求。本次毕业设计过程中，参考了许多教材、专著、规范、标准、措施、科技书籍、论文及国内外有关文献，引用了许多相关的资料。

最后，对所有关心和帮助我完成本次设计的老师、朋友表示真挚的感谢！

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1.设计原始资料

1.1工程概况

本工程地处温州市，为一幢12层的高层建筑。建筑总高度35.8m，建筑面积约9773m2，本大楼一层主要为大堂、酒吧和商务中心等，二层为餐厅和办公室，三层主要为会议室和棋牌室，四至十二层为客房。

1.2土建资料

围护结构的构造与热工特性：

? 外墙构造为（由外至内）：

第1层：抗裂砂浆(网格布), 厚度5mm 第2层：无机轻集料保温砂浆Ⅱ型, 厚度30mm 第3层：矩形孔烧结多孔砖(非粘土), 厚度240mm 第4层：无机轻集料保温砂浆Ⅰ型, 厚度25mm 第5层：抗裂砂浆(网格布), 厚度5mm 传热系数K=0.86W/?m2?K?

?屋面构造由上至下分别为:

（1） 碎卵石混凝土2300 厚度40mm （2） 聚氨酯涂膜 厚度40mm （3） 卷材防水层

（4） 水泥砂浆 厚度 20mm （5） 钢筋混凝土 厚度120mm

（6） 石灰，水泥，砂，砂浆 厚度20mm 传热系数K=0.76W/?m2?K?

?外窗高为2000mm，为双层透明中空玻璃，玻璃采用普通玻璃，厚度6mm；隔热

金属型材窗框，80%玻璃；内遮阳采用活动百叶帘。传热系数K=3.34W/?m2?K?

?不考虑内墙传热

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1.3气象参数

表1-1设计地点位置 地理位置 地名 北纬 温州 28.03 东经 120.65 海拔 (m) 6.0m 大气压力 (Pa) 夏季 100450.00

表1-2 设计地点夏季室外空调设计参数

夏季空调室外计算日平均温度 夏季空调室外计算干球温度 夏季空调室外计算湿球温度 夏季室外平均风速 29.8℃ 34.1℃ 28.4℃ 1.9m/s

1.4室内设计参数

查《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》《暖通空调常用数据手册》《公共建筑节能设计标准》得：

表1-3夏季室内空调设计参数 夏季 房间类型 室温（℃） 26 26 26 26 26 26 26 相对湿度（％） 65 55 55 55 55 55 65 3

工作区风速（m/s） ≤0.3 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.3 新风标准 （m3/h.人） 20 30 30 30 30 30 30 大堂 西餐厅 棋牌室 单人客房 双人客房 办公室 商务中心

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9楼层 10楼层 11楼层 12楼层 443.8 443.8 443.8 443.8 51047 51047 51047 57380 35370 35370 35370 41703 18.302 18.302 18.302 18.302 1260 1260 1260 1260 15677 15677 15677 15677 718.6KW 115 115 115 129.3 0.078 0.078 0.078 0.078 建筑总冷负荷 详细负荷数据参考附表-负荷计算书。

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3.空调系统的确定

3.1空调系统的确定原则

1. 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；

2. 初投资和运行费用综合起来较为经济； 3. 尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响； 4. 尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试； 5. 系统应与建筑物分区一致；

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；

3.2空调系统方案

空调系统按空气处理设备的集中程度可以分为：集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统。集中式空调系统是指空气处理设备和风机等集中设在空调机房里，通过送回风管道与被调节的各房间相连，对空气进行集中处理和集中分配，适用于建筑空间大，可布置风管，室内温湿度和洁净度控制要求严格的生产车间以及空调容量很大的大空间公共建筑，如商场、影剧院等。而半集中式空调系统通常把一次空气处理设备和风机、冷水机组等设在集中的空调机房内，而把二次空气处理设备设置空气调节区内，适用于室内温湿度控制要求一般的场合，多层或高层建筑而层高较低的场合，如旅馆和一般标准的办公楼，而且可以根据各室内负荷情况自行调节，造价比集中式空调系统便宜。

按负担室内热湿负荷所用的介质可以分为：全空气式空调系统、空气—水式空调系统、全水式空调系统和冷剂式空调系统。对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。

全空气系统与空气-水系统（风机盘管加新风）的比较如下表：

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表3-1全空气系统与空气-水系统（风机盘管加新风）比较

比较项目 全空气系统 a空调与制冷设备可以集中布置在机房 设备布置与机房 b机房面积较大层高较高 c有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上 a空调送回风管系统复杂、布置困难 风管系统 b支风管和风口较多时不易均衡调节风量 管较小 a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节能运行调节，充分利用室外新风减少和避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间 节能与经济性 b对热湿负荷不一致或室内参数不同的房间不经济 c部分房间停止工作不需要空调时整个空调系统仍运行不经济 使用寿命 使用寿命长 安装投产较快，介于集中式空调系安装 设备与风管的安装工作量大周期长 统与空调器之间 空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维维护运行 护 温湿度控制 可以严格地控制室内温度和室内相对湿度 可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内过滤性能差，室内清洁度要求较高空气过滤与净化 空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空时难于满足 气直接接触易受污染，须常换水 必须采用低噪声风机才能保证室消声与隔振 可以有效地采取消防和隔振措施 内要求 空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，风管互相串通 当发生火灾时会通过风管迅速蔓延 各空调房间之间不会互相污染 布置复杂、易漏水 对室内温度要求严格时难于满足 布置分散维护管理不方便，水系统使用寿命较长 降低传热效 c无法实现全年多工况节能运行 a灵活性大、节能效果好、可根据各室内负荷情况自我调节 b盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，b当和新风系统联合使用时，新风空气－水系统 a只需要新风空调机房、机房面积小 b风机盘管可以设在空调机房内 c分散布置、敷设各种管线较麻烦 a放室内时不接送、回风管

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3.3空调方案的选择

该酒店一层主要为大堂、酒吧和商业中心，二层为办公室和西餐厅，三层主要为小会议室和棋牌室，四至十二层为客房和服务用房。因此本栋楼空调系统的方案确定如下：

表3-2 空调系统方案

房间类型 大堂 酒吧 西餐厅 客房 准备间 商务中心 营销 小会议室 棋牌室 办公室 空调方式 全空气一次回风系统 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 风机盘管机组+新风机组 空调系统方案说明：

?一层大堂属于高大空间场所，冷负荷密度大，潜热负荷大，人员密度大，人员散发气味多，如果风量不足，不单会使室内的温湿度得不到保证，而且会对空气质量产生严重的影响，因此采用全空气系统。一层还有商业中心，酒吧，营销三个独立的空间，单独采用风机盘管加新风系统。

? 二层以上的棋牌室、会议室、客房等小房间，人员集中程度大，各房间的负荷根据运行时间不一致，且各自有不同要求，因而选用了风机盘管加独立新风系统形式。其中新风单独处理到室内状态的等焓线。

3.4空调水系统

空调水系统的分类方法很多，按照管道的布置形式和工作原理，一般可归纳为以下几种主要类型。按原理可分为：闭式循环和开式循环；按供、回水管道数量分为：两管制、三管制和四管制；按供、回水在管道内的流动关系分为：同程式和异程式；按调节方式可分为：定水量和变水量；按系统中循环泵的配置方式，

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可分为一级泵系统和二级泵系统。

1）闭式循环管路系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。开式循环管路之间有贮水箱（或水池）通大气，自流回水时，是管路通大气的系统；《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）8.5.2指出“除采用直接蒸发冷却器的系统外，空调水系统宜采用闭式循环”，且闭式水系统水泵的扬程仅需考虑最不利环路的沿程阻力和局部阻力，不需考虑提升高度，故空调水系统采用闭式循环。

2）两管制系统，供冷系统和供暖系统采用相同的供水管和回水管，只有一供一回两根水管的系统。三管制系统分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管；其冷水与热水的回水管共用。四管制系统冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以满足高质量空调环境的要求，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）8.5.3指出“当建筑物所有区域只要求按季节进行供冷与供热转换时，应采用两管制的空调水系统”。我国高层建筑特别是高层旅馆建筑大量建设实践表明，从我国国情出发，两管制系统满足绝大补分旅馆的空调要求，同时也是多层或高层建筑广泛采用的空调水系统方式。因此本设计建筑采用两管制系统。

3）同程式系统是流经各终端设备的水流程相等，而异程式系统则相反。同程式系统的优点是各末端环路的水流阻力较接近，有利于水力平衡，可以减少系统初调试的工作量。异程式系统中通常越远离冷源机房的末端，环路阻力越大；主要优点是节省管道及其占用空间。该酒店为高层建筑，且系统较复杂，采用同程式有利于水利平衡，故采用同程式系统。

4）定流量系统简单、操作方便，不需要复杂的自控设备，但是输水量是按照最大空调冷负荷来确定的，因此循环泵的输送能耗处于最大值，特别是空调系统处于部分负荷时运行费用大。该系统一般适用于间歇性使用建筑的空调系统，以及空调面积小，只有一台冷水机组和一台循环水泵的系统。高层民用建筑尽可能少采用这种系统。变流量系统管路内流量随系统负荷变化而变化，因此，输送能耗也随着负荷的减少而降低，水泵容量及电耗也相应减少。系统的最大输水量是按照综合最大冷负荷计算的，循环泵和管路的初投资降低。《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)6.4.5指出：“设置2台或2台以上冷水机组和循环泵的空气调节水系统，应能适应负荷变化改变系统流量”。而本设计建筑有大堂、酒吧、餐厅、办公室、客房等建筑，需要连续使用空调系统，且某些房间内的人员和负荷变化较大，考虑到节能等要求，决定采用变流量系统。

本建筑的空调系统只进行供冷，故冷水系统宜采用闭式两管制系统一次泵变流量系统，供、回水管路的布置方式为同程式。

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3.5气流组织方案

空气调节区的气流组织又称空气分布，是指合理的布置送风口回风口，使得经过净化、热湿处理后的空气，由送风口送入空调区后，在与空调区内空气混合、扩散或者进行置换的热湿交换过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。同时，还要由回风口抽走空调区内空气，或者将大部分回风返回到空调机组，少部分排至室外，或者如果空调机组采用全新风运行则将绝大部分回风排至室外。

目前空调区的气流分布方式有以下4种：即顶（上）部送风系统、置换通风系统、工位与环境相结合的调节系统和地板下送风系统。目前应用最广泛的是顶（上）部送风系统。

顶（上）部送风系统的气流分布形式有上送下回、上送上回和中送风。上送下回适用于有恒温要求和洁净度要求的工艺性空调及冬季以送热风为主且空调房间层高较高的舒适性空调系统。上送上回主要适用于以夏季降温为主且，间层高较低的舒适性空调系统；对夏、冬季均要使用的空调系统，由于房间下部无法布置回风口，也采用这种形式。对于某些高大空间，实际的空调区处在房间的下部，没有必要将整个房间作为控制调节的对象，因此可采用中送风的方式。

顶（上）部送风系统空调区的送风方式主要有以下几种：侧面送风、散流器送风、孔板送风、喷口送风、条缝送风。

侧面送风简称侧送，是空调房间中最常用的一种送风方式。依靠侧面风口吹出的射流实现的送风方式，具体的说是将设有送风口的送风风管布置在房间上部的侧墙处。设有回风口的回风风管，可以布置在房间下部或房间上部的侧墙处，但回风口通常与送风口布置在同一侧。

散流器送风，散流器是一种安装在房间顶棚上由上向下送风的风口，可以与顶棚下表面平齐，也可以伸出顶棚下表面。依靠散流器吹出的气流实现送风的方式。它的气流流型有平送和下送两种。散流器平送一般用于对室温允许波动范围有一定要求、房间高度较低，但有高度足够的吊顶或技术夹层可利用时的工艺性空调，也可用于公用建筑的舒适性空调；散流器下送主要用于房间净空高度较高的净化空调系统。

孔板送风是利用吊顶上面的空间为稳压层，空气由送风管进入稳压层后，在静压作用下，通过吊顶上开设的具有大量小孔的多孔板，均匀地进入空调区的送风方式。当空调房间的层高要求较低，且有吊平顶可供利用，单位面积送风量很

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大，而空调区又需保持较低的风速或对区域温差有严格要求时，应采用孔板送风。采用孔板或散流器送风时，回风口宜设在下部。

喷口送风是依靠喷口吹出的高速射流实现送风的方式，主要适用于高大厂房或层高很高的公共建筑（例如，会堂、体育馆、影剧院等）空间的空气调节场所。它的特点是，送风速度高、射程远、射流带动室内空气进行强烈混合，速度逐渐衰减，并在室内形成大的回旋气流，从而使空调区获得较均匀的温度场和速度场。对于空间较大的公共建筑和室温允许波动范围大于或等于±1.0℃的高大厂房，宜采用喷口侧向送风或垂直向下（顶部）送风。

条缝送风是通过设置在吊顶上（侧墙上部）的条缝型送风口（其宽长比大于1:20）将空气送入空调区的送风方式。条缝口送风的特点是，气流轴心速度衰减较快，适用于空调区允许风速为0.25-0.5m/s的舒适性空调。当建筑物层高较低，单位面积送风量较大，且有吊平顶可供利用时，宜采用条缝口型送风口进行平送 根据所给条件，决定设置吊顶，将管道暗装在吊顶内。

一层大堂走廊区及酒吧、二层西餐厅由于面积较大且空调系统使用集中，所以采用顶部送风上送上回形式，送风口设置在顶棚采用散流器平送方式，回风口采用单层百叶风口；二层走廊由于没有窗户通风，因此送风口设置在顶部通过散流器平送。大堂区采用喷口送风，风口采用球形射流喷口。

一层营销和商务中心、二层和三层的会议室、办公室、准备室、棋牌室等空间采用侧面送风，气流分布形式为上送上回，送风口设置在侧墙采用双层百叶风口，回风口设置在侧墙采用单层百叶风口，较大的空间可以设计多个送风口保证房间的舒适性要求。

四至十二层的客房，由于面积比较小，所以采用侧面送风，气流分布形式为上送上回，送风口设置在侧墙采用双层百叶风口，回风口设在侧墙采用单层百叶风口。

或垂直下送。

4.设备选型计算

4.1空调冷源设备的选型

根据负荷计算可知，该栋楼的总冷负荷为718.6kW，冷源的负荷（装机容量）由系统冷负荷的总和乘以同时使用系数（取0.9）（见《空气调节设计手册》）和附加修正系数（取1.15）（见《空气调节设计手册》）确定，制冷机组的负荷： Q=718.6×0.9×1.15=743.7kW

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常用的冷水机组有：螺杆式冷水机组、离心式冷水机组、溴化锂吸收式冷水机组(蒸汽，热水和直燃型)。

螺杆式冷水机组的优点：结构简单，运动部件少，易损件少，仅是活塞式的1/10，故障率低，寿命长；圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，噪音低，振动小；压缩比可高达20，EER值高；调节方便，可在10%~100%范围内无级调节，部分负荷时效率高，节电显著；体积小，重量轻，可做成立式全封闭大容量机组；对湿冲程不敏感；属正压运行，不存在外气侵入腐蚀问题。 缺点：价格比活塞式高；单机容量比离心式小，转速比离心式低；润滑油系统较复杂，耗油量大；大容量机组噪声比离心式高；要求加工精度和装配精度高。

离心式冷水机组的优点：叶轮转速高，输气量大，单机容量大；易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；单位制冷量重量指标小；制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好；EER值高，理论值可达6.996；调节方便，在10%~100%内可无级调节。缺点：单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在满负荷运转平稳；对材料强度，加工精度和制造质量要求严格；当运行工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度降低而减 少幅度比活塞式快；离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险。

溴化锂吸收式冷水机组(蒸汽，热水和直燃型)的优点：运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低；加工简单，操作方便，可实现10%~100%无级调节；溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用；可利用余热。废热及其他低品位热能；运行费用少，安全性好；以热能为动力，电能耗用少。缺点：使用寿命比压缩式短；节电不节能，耗汽量大，热效率低；机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便；机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高；溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能。

一般来说，大型空调系统，当单机空调制冷量Q＞1163kW时，宜选用离心式制冷机组；中型空调系统，Q＝582?1163kW时，宜选用螺杆式或离心式制冷机组；小型空调系统，Q＜582kW时，宜选用活塞式冷水机组，活塞式冷水机组尽量选用多机头型。

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因此选用两台CW(R)F风冷螺杆冷水机组。机组的性能参数见表4-1

表4-1 风冷螺杆式冷水机组 型号 制冷量 配电功率 额定电流（制冷） KW KW A 类型 水流量 （t/h） 水侧换热器 进出水管径DN 水压降（KPa） 长（mm) 外形尺寸 重量

宽（mm) 高（mm) Kg CW(R)F370 365.1 135 186.5 CW(R)F440 443.3 158 218 干式壳管式 64 125 55 5800 2000 2360 3980 77 125 58 6600 2257 2360 4450 17

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4.2风量冷量的确定

?一层大堂夏季空气处理过程及工况分析：

夏季室内状态参数：室内温度26℃，相对湿度65%。夏季室外计算干球温度34.1℃，计算湿球温度28.4℃；

余热Qx=92.919kW 余湿Wx=0.02222kg/s 所以热湿比??Qx?4180.5kJ/kg， 画热湿比线。 Wx送风温差取8℃。

从图中得到：室内状态点比焓hNx=61.9kj/kg，室外状态点比焓hWx=93.1kj/kg 送风状态点比焓hOx=40.8kj/kg，hL=36.4kj/kg

Qx?4.403kg/s 计算送风量：qm?hNx?hOx新风量：qm,w=2247kg/h=0.624kg/s 一次回风量：qm,N=4.403-0.5556=3.779kg/s 所以混合空气的比焓：hCx?qm,WhWx?qm,NhNxqm?66.32kj/kg

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西餐厅

1595 2503250 2 3.544 2.531 0.260 0.846 5.2喷口送风气流组织计算

对大堂喷口送风区域进行喷口送风的计算。 1）送风温差取?t0=8℃，总风量qv=9000m3/h。

2）假设喷口直径d0=0.25m，喷口角度?=0，工作区高度2.5m，射流的射程x=8.4m，射流轨迹中心距风口中心的垂直落差y=1.5m。

8.4所以相对射程x==33.6，相对落差

0.25?y=

?1.5=6 0.253）求阿基米德数Ar。Ar?yK1x?3??6=0.00243 30.065?33.64）计算v0，v0?gd0?t09.8?0.25?8??5.2m/s ArTN0.00243?2995）确定喷口个数。每个喷口的送风量q?3600v0f，f? 求得q=920

m3/h，喷口的个数n??4d0。

2qv9000==9.78。因此n=10个。 q9206）计算轴心风速和射流平均风速。

6.5vxK==0.19m/s ?x33.6v0d0所以vx=0.1935.2=0.988，工作区的平均风速为0.5vx=0.494m/s

5.3侧面送风气流组织计算

以营销为例进行侧面送风气流组织计算。

该舒适性空调区尺寸为L=6.9m、B=3.9m、H=4m，送风量qv=0.1556m3/s ，送风温差?t0

?6℃，采用侧送风方式进行气流分布设计。

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（1）设出风口沿房间长度L方向送风，且出风口距墙面0.5m送风，则要求贴附射流长度

??6.9?0.5?0.5?5.9m

（2）取?tx?1℃ 则?tx/?t0?1/6?0.167 由图8-73查得相对射程最小值

?/d0?16.6

（3）由（1）、（2）计算结果得 d0,max=5.9/16.6?0.355m ，选用双层百叶风口300mm?200mm，其当量直径为

m d0?1.128F0?1.1280.3?0.2?0.276(4)若设一个送风口，查得双层百叶风口得有效断系数?约为0.8，则风口得实际出风速度?0

q0.1556m/s?3.24m/s ?0=v=

?F0n0.8?0.3?0.2?1(5)计算射流自由度

F?d03.9?4?14.31

0.276（6）取下限计算允许的最大的出口风速

F ?0,max?(0.29~0.43)?0.29?14.31m/s?4.15m/s?3.24m/s

d0可见满足?0??0,max得要求。

（7）计算阿基米德 Ar

gd?t9.8?0.276?6?0.00517 Ar?200?2?0Tn3.24(273?26)查图8-72，得射流实际相对贴附长度?/d0为29，实际贴附长度为

??29?0.276?8.004m ，大于要求贴附长度??5.9m，满足要求。

6.水力计算

6.1水力计算方法确定

空调系统中风管道的水力计算有三种：(1) 假定流速法；(2) 压损平均法，在已知总作用压头的情况下采用；(3) 静压复得法，应用于高速风道。本设计是公共建筑，采用的是低速风道，且不知道总作用压头，故采用假定流速法。根据空调系统顾管道内推荐风速值，本设计采用风机出口风速6.5~10m/s，主风道风

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速5～6.5m/s，水平支管风道风速3~4.5m/s,，送风口风速1.5～3.5m/s来确定风管管径。风管水力计算的具体步骤如下： ① 先布置好管线，选取最不利环路； ② 对各管段进行编号，标出长度和风量； ③ 合理确定管内流体流速；

④ 根据各管段的风量和假定的流速，确定各管段的断面尺寸； ⑤ 计算各管段的沿程阻力和局部阻力损失； ⑥ 并联管路的阻力平衡计算； ⑦ 求出系统的总阻力。

空调系统中的水管的水力计算根据已知的参数来确定方法。由于本系统已知各管段的流量，要确定各管段的管径和系统所需的循环作用压力，所以同样采用假定流速法。

冷凝水管的水平干管必须沿水流方向保持不小于3/1000的坡度，连接设备的水平支管，应保持不小于1/100的坡度。由于冷凝水在管道内是依靠位差自流的，极易腐蚀，因此管材采用UPVC管。根据《实用供热空调设计手册》表26.5-14 来选择确定冷凝水管的公称直径DN。

6.2风管水力计算

以本建筑2层风管为例进行风管水力计算，风管材料为镀锌钢板。 风管简图如下：

确定最不利环路，选择1-2-3-4-5-6-7为系统最不利环路。

根据各管段的风量及选定的流速，确定各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。 例如管段1-2：

Q1?2=2500m3/h，风管管径为6303200mm。

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所以实际风速：v1?2?2500?5.51m/s。

3600?0.63?0.2单位摩擦阻力：Rm,1?2?1.21Pa/m，动压为18.15Pa。 沿程阻力：Py?Rm,1?2?l1?2?1.21?7.1?8.6Pa

局部阻力：一个防火阀，局部阻力系数为0.12，一个三通，局部阻力系数为0.25，所以管段1-2的局部阻力：Pj=7.24Pa。 管段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 风量m3/h 管径 mm 表6-1各管段沿程阻力汇总 ?Py ?Pj 管长风速比摩阻动压m m/s Pa/m （Pa） （Pa） （Pa) 1.21 0.98 1.29 2.22 2.01 1.27 18.15 12.15 12.15 15.00 12.15 5.40 8.60 7.24 16.86 13.49 6.06 4.85 5.33 4.26 9.31 7.45 9.14 7.31 99.8 6303200 7.1 5.51 4003200 17.2 4.69 3203160 4.7 4.34 2503120 2.4 5.16 2003120 4.6 4.63 1203120 7.2 3.09 最不利环路总阻力 当前最不利环路的阻力损失为99.8Pa。 2500 1350 800 560 400 160 管段阻力(Pa) 15.84 30.35 10.91 9.59 16.75 16.45 校核节点处支管的阻力平衡，以节点2为例，?P2?3?30.35,?P4?5?9.59,

?P2?3??P4?530.35?9.59??15%

?P2?330.35为使管段2-3、4-5达到阻力平衡，所以调节风管内对开式调节阀的开度，以此调节管段阻力的平衡。所设计的风管支管均设了手动调节阀，防止管道阻力不平衡。其余风管水力计算按上述方法进行计算。

6.3水管水力计算

水力计算的主要目的是根据要求的流量分配，确定管段的管径和阻力，进而确定动力设备(水泵等)的型号和动力消耗，或根据已定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸。

本次设计中是根据要求的流量分配，来确定管径和阻力。阻力管段中流体流动的阻力分为沿程阻力和局部阻力。

计算采用假定流速法。

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供、回水管的管径按比摩阻100～300Pa/m来选取。供回水冷水温度为7/12℃。不考虑各并联环路的压力损失。 冷水回水最不利环路如下图所示：

管段 流量m3/h 表6-2冷水回水管水力计算汇总 ?Py v 管径 管长 动压 R m Pa (m/s) (Pa/m) (Pa) DN175 43.2 1278 DN175 3.9 844 DN150 3.0 1123 DN150 3.1 844 DN150 3.0 719 DN125 3.0 1068 DN125 3.0 789 DN125 3.0 550 DN100 3.0 844 DN100 3.0 499 DN80 3.0 719 DN70 6.7 374 DN70 2.7 319 DN70 5.0 319 DN70 2.7 289 1.66 1.32 1.52 1.32 1.18 1.46 1.26 1.05 1.29 0.98 1.16 0.86 0.83 0.80 0.77 28

? 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16

141 112.7 105.0 91.4 81.3 71.3 61.3 51.3 41.3 31.3 21.3 11.3 10.89 10.48 10.07 159.0 101.7 151.8 115.2 91.24 175.3 129.8 91.0 179.4 103.3 203.6 140.1 130.1 120.6 111.4 6869 397 456 357 274 526 389 273 538 310 611 938 351 603 301 0.4 0.1 0.1 0.4 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.4 1.5 1.5 1.5 管段(Pa) 阻力(Pa) 537 7406 86 483 113 568 341 698 68 341 104 630 77 466 54 327 82 620 47 357 65 676 144 1083 503 855 466 1069 430 731 ?Pj

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16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-25 25-26 26-27 27-28 28-29 29-30 30-31 31-32 32-33 9.66 9.25 8.84 8.43 8.02 7.61 7.20 6.79 6.38 5.97 5.56 5.15 4.74 4.33 3.92 3.51 3.10 DN70 15.6 DN70 5.0 DN70 2.7 DN50 4.5 DN50 6.2 DN50 3.2 DN50 5.0 DN50 2.7 DN50 5.0 DN50 2.7 DN50 5.0 DN50 2.7 DN50 5.0 DN40 2.7 DN40 5.0 DN40 2.7 DN40 2.0 机组压降 最不利环路总阻力 245 245 225 499 499 450 404 361 319 282 245 212 180 404 319 245 212 0.73 0.70 0.67 1.06 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.64 0.59 0.91 0.82 0.73 0.65 102.6 94.1 86.0 290.3 262.8 236.8 212.1 188.8 166.8 146.2 126.9 109.1 92.5 298.8 245.2 196.9 153.6 1600 1.5 396 471 1.5 363 232 1.5 332 1306 1.5 817 1630 1.8 888 758 1.5 666 1061 1.5 596 510 1.5 530 834 1.5 468 395 1.5 410 635 1.5 355 294 1.5 305 463 1.5 258 807 1.5 602 1226 1.5 493 532 1.5 396 308 1.5 309 58KPa 95.553KPa 1996 834 564 2123 2517 1424 1657 1040 1302 805 990 599 721 1409 1719 927 616 当前最不利环路的总阻力损失为95.553KPa。冷水供水管水力计算按上述方法计算。

6.4冷凝水管的确定

1.水封的设置

不论空调末端设备的冷凝水盘是位于机组的正压段还是负压段，冷凝水盘出水口处均需要设置水封，水封高度应大于冷凝水盘处于正压或负压值。在正压段设置水封是为了防止漏风，在负压段设置水封是为了顺利排除冷凝水。 2.泄水支管

冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.01，冷凝水水平干管不宜过长，其坡度不应小于0.003，且不允许有积水部位。当冷凝水管道坡度设置有困难时，应减少水平干管长度或中途加设提升泵。 3.冷凝水管材

空调冷凝水管材应采用强度较大和不易生锈的镀锌钢管或排水PVC塑料管，管道应采取防结露措施。 4.冷凝水管管径

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冷凝水管管径应按冷凝水的流量和管道坡度确定。一般情况下，每1kW的冷负荷每小时约产生0.4kg左右的冷凝水，在潜热负荷较高的情况下，每1kW冷负荷约产生0.8kg的冷凝水。在此范围内管道最小坡度为0.003时的冷凝水管径可按表6-3进行估算。

表6-3 冷凝水管管径选择表

冷负荷kW 公称直径mm

7 20

7.1~17.6 25

17.7~100 32

101~176 177~598 40

50

冷负荷kW 599~1055 1056~1512 1513~12462 >12462 公称直径mm

80

100

125

150

实用供热空调设计手册表26.5-14

6.5冷水水泵的选型计算

选择水泵所依据的流量Q和压头（扬程）H按如下确定：

Q??1Qmax （m3/h）

式中Qmax—按管网额定负荷的最大流量，m3/h；

?1—流量储备系数，对单台水泵工作时，β1=1.1；

两台水泵并联工作时，β1=1.2。

H??2Hmax (kPa)

式中Hmax—管网最大计算总阻力，kPa；

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?2—扬程（压头）储备系数，?2=1.1～1.2。

制冷设备平面布置简图如下：

从机房平面图上可以看出，冷水供回水管路都由两段不同管径的管路组成其中：L1=4300mm,L2=13200mm,L3=31760mm,L4=4900mm. L1管段直径D1=125mm，管段流量V1=77m3/h， 所以v1?4?V12=1.74m/s。 ??D1取L2，L3管段流速v2=v3=1.80m/s，管段流量为V2=141m3/h，

4?V2所以D2=D3==0.166mm，取D2公称直径为DN175。

??v2L4管段直径D4=125mm，管段流量V4=64m3/h，

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所以v4?4?V4=1.45m/s。

??D42不同管径不同流速下的比摩阻R是不同的。 DN125，v=1.74m/s，R=204 DN125，v=1.45m/s，R=150 DN175，v=1.80m/s，R=159

?沿程阻力：?H?LR

表6-4 沿程阻力汇总

管段 L1 L2 L3 L4 直径(mm) 125 175 175 250 管长L（mm） 4300 13200 31760 4900 流速(m/s) 1.74 1.80 1.80 1.45 比摩阻R 沿程阻力（Pa) (Pa/m) 204 159 159 150 8.76KPa 877.2 2098.8 5049.8 735.0

沿程总阻力 2?P?0.5??v ?局部阻力：j

表6-5 局部阻力汇总

管段 名称 截止阀 L1 90弯头 三通 L2 90弯头 L3 截止阀 90弯头 000个数 1 1 1 8 4 3 ? 7 0.6 0.1 0.2 7 0.6 ?Pj（KPa） 11.50 2.75 53.20 32

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三通 止回阀 L4 90弯头 截止阀 局部总阻力 04 1 1 1 0.1 3 0.2 7 75.02 7.57

所以系统总阻力为P=95.55+8.76+75.02=179.33KPa 根据H根据Q

根据流量和扬程查《中央空调设备选型手册》表4.2—3，选用三台（两用一备）型号为IS100-80-125的水泵，水泵参数如下：

表6-6 冷水水泵性能参数 型号 流量Q m3/h ??2Hmax，?2 =1.1，则H=197.26KPa，即扬程约为H=20m.

??1Qmax，Qmax =141m3/h，?1=1.2，则Q=169.2m3/h。

IS100-80-125 100 27.8 19.6 2900 7.00 11 78 50 L/s 总扬程H（m） 转速n（r/min） 功率N(kW) 轴功率 电动机功率 泵效率η（%） 泵重量W（kg）

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