1、湖南科技大学本科生毕业设计- 1 -目 录目 录 .1第一章 前 言 .4第二章 工程资料及设计说明 .521 工程名称 .522 工程概况 .523 设计依据 .524 设计范围 .625 设计参数 .626 土建参数 .8第三章 空调负荷计算 .931 空调冷负荷计算方法 .932 冷负荷的计算 .93.2.1 外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷 .93.2.2 内围护结构冷负荷 .93.2.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 .103.2.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 .103.2.5 照明散热形成的冷负荷 .113.2.6 人体散热形成的冷负荷 .113.2.7 食物散热形成的冷负荷
2、 .123.2.8 设备散热形成的冷负荷 .1233 湿负荷的计算 .1234 新风冷负荷计算 .1235 夏季空调计算结果汇总 .1736 热湿比计算 .233.6.1 热湿比计算公式 .233.6.2 冬、夏季各个空调房间热湿比汇总 .23第四章 空调冷热源的选择 .2741 冷热源的确定 .27湖南科技大学本科生毕业设计- 2 -42 制冷系统负荷的确定 .2743 冷热水机组的选型 .28第五章 空气处理方案与处理设备选择计算 .3151 常见空调系统的主要分类及特点 .315.1.1 按空气处理设备的集中程度分类 .315.1.2 按承担室内热湿负荷介质分类 .3252 空调方式的确
3、定 .3453 空气处理过程设计 .345.3.1 全空气系统设计计算 .345.3.2 风机盘管加独立新风系统设计计算 .385.3.3 新风机组的选型 .42第六章 空调风系统设计及计算 .4461 房间气流组织的形式 .446.1.1 气流组织计算 .4462 各种风系统设与计风口选型 .486.2.1 送风系统 .486.2.2 回风系统 .496.2.3 排风系统 .516.2.4 新风系统 .5163 风管系统的设计计算 .516.3.1 风管材料和形状的确定 .526.3.2 风管的布置和管径的确定 .526.3.3 风管最不利点压力损失计算 .536.3.4 风道保温 .59第
4、七章 空调水系统的设计及计算 .6071 空调水系统的设计原则 .6072 空调水系统形式的确定 .607. 3 冷冻水管路的设计 .627.3.1 管材的选择和连接 .62湖南科技大学本科生毕业设计- 3 -7.3.2 水管管径的确定 .637.3.3 水系统水力计算 .6474 冷却水管路的设计 .717.4.1 系统冷却水 .717.4.2 冷却塔的选择 .727.4.3 冷却水泵的选型 .7375 冷凝水管路的设计 .7476 水系统的设备和附件 .757.6.1 膨胀水箱 .757.6.2 分水器和集水器 .777.6.3 过滤器 .787.6.4 压力表和温度计 .787.6.5
5、集气罐 .7877 水管的保温隔热设计 .79第八章 空调系统的消声和隔振设计考虑 .8181 空调系统的噪声源 .8182 消声措施 .8283 空调系统的减振设计 .83结 语 .85参考文献 .86致谢 .87湖南科技大学本科生毕业设计- 4 -第一章 前 言通过本次设计要学会进行空调工程设计的基本技能，掌握基本的设计思路和设计方法，具备一位空调工程师的基本素质，达到综合运用所学专业知识和培养独立的工作能力的设计目标。本设计综合前期毕业实习的相关成果，通过对建筑物的实际用途的考察，对建筑的空调系统进行全面的、科学的分析，从而确定合理的设计方案。本设计主要采用新风机组加风机盘管系统，这样可
6、以充分发挥建筑的灵活性和实用性，也可以满足商家的不同要求。人类改造客观环境的能力，是随着社会生产力和科学技术的发展而逐渐发展的。空气调节技术也是同样随着国民经济的的发展和人民生活水平的提高而发展的。空气调节从原来主要解决空间环境的温度和湿度的控制问题，即所谓温、湿环境工程，发展到对今天空间环境的质量的全面调节与控制问题，即所谓的人工环境工程。这一发展过程既包含着诸多研究工作成果，也包含着将这些成果加以实际的应用。如，从前几年的“冰蓄冷空调技术”的研究和 VAV 空调系统研究，到今天的“室内空气品质”的研究等，空气调节技术已经在其相关领域取得了很大的发展。尤其是空调工程技术在国内的公共与民用建筑
7、当中的应用也变得相当普遍，作为公共与民用建筑中的空调技术所面临的问题就是如何提高整个空调系统的能量的综合利用，如何寻求合理的运行规律，如何制定优良的空调方案，即要达到经济、实用、舒适、环保和高效设计目标。本设计是做宾馆的空调设计，主要涉足的是暖通空调，暖通空调技术在国外主要是以美国为主的欧美国家中已经比较成熟，该领域内研究的比较深入透彻，目前仍然处于遥遥领先于我国，我国在该领域的发展相对落后，但在中国良好的政治、经济、文化的背景下，及本国人民生活水平日益提高的前提下，中国的该领域在短短一段时间之内已经有了突飞猛进的进展。但由于本国该领域发展时间相对较短及各方面条件的制约，使得我国在部分技术上仍
8、有很多需要提高的地方，比如在能源的节约上，自然能源的充分利用等方面，我国在这些方面仍与国外有一定的差距。但是，在我国领导的高度重视下，科技人员的勤劳努力下，在不久的将来，我相信我国将一定可以克服现在存在的种种问题，在该领域内定能够成为暖通空调大国。冯检2011 年 6 月 8日湖南科技大学本科生毕业设计- 5 -第二章 工程资料及设计说明21 工程名称广州汉森宾馆空调系统。22 工程概况此建筑物位于广州市市区，交通方便，环境优美；广州市位于东经 112 度 57 分114 度 03 分，北纬 22 度 35 分23 度 35 分，属南亚热带季风气候区。广州地处低纬,地表接受太阳辐射量较多，同时
9、受季风的影响,夏季海洋暖气流形成高温、高湿、多雨的气候；冬季北方大陆冷风形成低温、干燥、少雨的气候。 太阳辐射年平均太阳辐射值为 4 367.2-4 597.3 兆焦耳 /平方米，分布是南高北低。年内太阳辐射以 2 月最低，7月最高。日照时数年平均日照时数为 1 820-1 960 时，年日照百分率为 41%-44%，南多北少。季节上以夏季最多，秋季次之，冬季再次，春季最少。因受季风的影响，年内冬季（1 月）华南受冷高压控制，多偏北风和东北风；春季（4 月）风向较零乱，而以东南风较多；夏季（7 月）受副热带高压和南海低压的影响，以偏南风为主；秋季（10月）由夏季风转为冬季风，以偏北风为主。 在
10、平均风速方面，以冬、春季节风速较大，夏季风速较小。但夏季间常有热带气旋侵袭，风速可急剧增大到 8 级以上的大风。该建筑为一幢砖混结构 14 层三星级宾馆，地下一层，总建筑高度约为 62m。地下一层和1 到 4 层高为 4.5m，5 到 12 层层高 3.6m，14 层层高 4m，主要功能房有前台接待大厅、音乐大厅、营业厅、客房、商务中心、餐厅和厨房等。餐厅最大容纳的人数 250 人，总建筑面积约为 12171.8。业主已给出建筑平面图，要求设计本宾馆夏季和冬季中央空调系统和部分房间的通风换气。23 设计依据1 任务要求空气调节工程毕业设计任务书2 设计规范及标准（1）采暖通风与空气调节设计规范
11、(GB50019-2003)；（2）民用建筑设计防火规范（GBJ16-87）(2001 年)；（3）民用建筑热工设计规范（GB50176-93）；湖南科技大学本科生毕业设计- 6 -（4）采暖通风与空气调节术语标准（GB50155-92）；（5）旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准（GB50189-93）；（6）通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）；（7）全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调.动力-2003）。（8）采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）24 设计范围(1)中央空调系统的设计(2)餐厅、卫生间的排风25 设计参数1 空调设计室外气象参数：地理位置
12、 北纬23；经度 113.31；海拨6.3m；大气压力 冬季101950Pa； 夏季100450Pa； 室外空气参数，见表 2.1 表 2.1 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 ts27.72 夏季空调室外日平均温度 twp30.1 夏季通风室外计算温度 313 冬季空调室外计算干球温度5 冬季通风室外计算温度 134 冬季室外计算相对湿度70% 夏季室外计算相对湿度 83%5 夏季室外平均风速 1.8m/s 冬季室外平均风速 2.4m/s6 全年主导风向 CN 冬季日照率 43%湖南科技大学本科生毕业设计-
13、 7 -2 室内设计参数选取 室内设计参数按房间功能从设计规范上选取，并符合节能规范的要求，结果列于表 3.2表 2.2 室内设计参数表夏季 冬季类型 季节 温度 湿度% 风速（m/s） 温度 湿度% 风速新风量（3/人.）大厅餐厅、餐厅包间26 60 0.25 18 50 0.15 30宾馆大厅 26 60 0.3 18 50 0.15 20KTV 包间 26 60 0.3 18 50 0.15 20会议室 26 60 0.3 18 50 0.15 20客房 26 60 0.25 18 50 0.15 30套房 26 60 0.25 18 50 0.15 30门厅、中庭、走廊26 60 0.
14、3 18 50 0.15 15休息室 26 60 0.25 18 50 0.15 20营业厅 26 60 0.3 18 50 0.15 20音乐茶厅 26 60 0.25 18 50 0.15 20办公室 26 60 0.25 18 50 0.15 20多功能厅 26 60 0.25 18 50 0.15 30库房 26 60 0.25 18 50 0.15 15卫生间 26 60 0.3 18 50 0.15 303 其他噪声声级不高于 45dB;空气中含尘量不大于 0.30 mg/m;室内空气压力稍高于室外大气压。内墙，领室包括走廊,均与客房温度相同;空调设计运行时间 24 小时;湖南科技
15、大学本科生毕业设计- 8 -26 土建参数1、外墙结构 II 型20 砖 墙1.外 粉 刷砖 墙3内 粉 刷图 - 外 墙 结 构 及 夏 季 热 工 指 标 =05k49w/m 72 1.h2、屋面：加气混凝土保温屋面 ，II 型，k0.83W/m2k；3、外窗：采用塑钢窗，单层透明玻璃，k5.9 W/m2k；4、内墙：采用 200 厚 KP1 型空心砖，k0.58W/m2k，两侧各抹 20 厚水泥砂浆；5、楼板：120 厚钢筋混凝土楼板，40 厚水泥珍珠岩砂浆垫层，k2.0W/m2k；湖南科技大学本科生毕业设计- 9 -第三章 空调负荷计算31 空调冷负荷计算方法在空调工程设计中，存在两中
16、冷负荷计算的计算方法：一为谐波反应法（负荷温差法），二为冷负荷系数法。谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负荷的形成包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量）。此一过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。二是内扰量形成冷负荷的过程。此一过程是将该热扰量分成对流和辐射两种成分。前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。冷负荷系数法是在传递函数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计算法。通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。为了简化计算，对日射得热所
17、形成的冷负荷，冷负荷系数法利用传递函数法的基本方程和相应的房间传递函数形成了冷负荷系数。对维护结构传入热形成的冷负荷，冷负荷系数法利用相应传递函数形成了冷负荷温度。这样，当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按照相应条件查出冷负荷系数与冷负温度，用一维稳定热传导公式即可计算出日射得热形成的冷负荷和维护结构出入热所形成的冷负荷。 本设计采用冷负荷系数法进行冷负荷的计算。计算具体方法如下。32 冷负荷的计算3.2.1 外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷 可按下Q式计算(3-1)TQKFt式中： - 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；K墙体或
18、屋面的传热系数，W/.；F墙体或屋面的传热面积，；湖南科技大学本科生毕业设计- 10 -作用时刻下，维护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。Tt3.2.2 内围护结构冷负荷当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按 33 式计算。当邻室与空调区的夏季温差大于 3时，宜按下式通过空调房间、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷(3-3)wplsNQKFttA式中：内围护结构传热系数，W/(m2 )；地面：0.47，W/(m2 )； 内围护结构的面积，m2；F夏季空调室外计算日平均温度，；wpt 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lsA；注：由于该建筑为全空调房间，在此次的设计中没有计算该项负荷。3.2.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，通过玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 可按下式计算Q3-QKFt4）式中 ：外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；K窗的传热系数，W/(.)；F窗的传热面积，；计算时刻的负荷温差，t3.2.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷.maxSnJCLQFK(35)
