星级酒店空调工程设计说明书大学论文.docx
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星级酒店空调工程设计说明书大学论文
摘要
本设计为桂林好莱坞酒店空调工程设计。
该建筑总面积大约40500m2，楼高度为40m，空调面积32399m2。
该建筑包括门厅、门面房、办公室、餐厅包厢、KTV包厢和标准客房等使用功能不同的房间。
根据该建筑各部分的结构特点及其功能用途，充分考虑室内环境的舒适性、运行管理上的便捷性以及节能等各方面的因素，对本楼全部采用风机盘管加新风系统，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷，风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。
这样不仅可以满足不同功能空间使用时间段人员活动情况的不同要求，并且布置灵活，控制方便。
该酒店位于桂林市，属于夏热冬冷地区，利用常规蒸汽压缩制冷。
根据计算所得的总负荷和水的总流量，选用两台水冷螺杆式机组。
空调水系统采用双管制水平异程式、垂直异程式布置，以节省管道。
关键词：
风机盘管加新风系统双管制异程式
Abstract
ThisdesignisanairconditioningsystemdesignforGuilin.HollywoodHotelairconditioning.Theareaofthebuildingisabout40500squaremeters,andtheheightof40metersincludingtheairconditioningareaof32399squaremeters.Thebuildingconsistsofthedifferentfunctionsrooms,suchashall,lounge,office,emporiumanddiningroom，KTVboxandsoon.Accordingtoallpartsofthebuilding’sstructurecharacteristicandthefunctionuses,inconsiderationoftheindoorenvironmentofthecomfortandoperationmanagementandenergysaving,weuseallfan-coilunitplusfreshairsystem.Freshairtreatmenttoindoorairenthalpy,donotassumeindoorload,fancoilundertakeallindoorcoldloadandpartofthenewwindload.Sonotonlycanmeetdifferentfunctionspaceusagetimepersonnelactivityofdifferentrequirementsanddecorateflexible,convenientcontrol.ThehotelbuildingislocatedinGuilin,belongstothehotsummerandcoldwinterzone,useofvapourcompressionrefrigeration.Accordingtothecalculationofthetotalloadandwaterblade,choosetworefrigeratingset.Airconditioningwatersystemisdoublecontrolleveldifferentprocess,verticaldifferentprogramarrangement,inordertosavepipe.Damping,noiseeliminationsmokecontrolmeasureswasconsideredinthisdesign.
Keywords：
Primaryairfancoilsystem,doublepipe,differenttravelled.
1．设计原始资料
1.1设计题目
桂林好莱坞酒店空调工程设计
1.2设计内容
本设计是在专业学习完成后进行的，它是深入学习和消化设计规范、设计手册的重要环节，通过设计培养学生综合运用所学基础理论和暖通空调专业知识，分析和解决暖通空调设计中一般工程技术问题的能力；学习设计计算方法和步骤，培养一定的的制图表达能力，增强现代建筑环境与设备工程师应具备的技能；深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，学会对技术法规的应用；培养学生良好的学习方法，为工作打下好的基础。
1.3建筑概况
该设计酒店位于桂林市，地基形状为规则的长方形，坐西朝东，长76m，宽75m，楼顶高度为40m，建筑总面积,40500㎡，其中空调面积达32399㎡，占总建筑面积的80%。
整个建筑共十三层，集商场、办公、餐厅、娱乐和客房于一体，一层是门面房；二层餐厅，三层KTV包厢，四层设备间，五至十三层为客房。
该建筑空调系统冷源为空气，热源为锅炉热水。
南立面采用的是镀膜中空玻璃幕墙，属于新型节能建筑。
（1）屋顶：
导热热阻0.98m2·K/W，传热系数0.87W/m2·K；
（2）外墙：
导热热阻0.34m2·K/W，传热系数1.97W/m2·K；
（3）内墙和楼板：
内墙为120mm混凝土隔墙，内外粉刷；楼板为80mm现浇钢筋混凝土，上铺磨石预制块，下面粉刷。
邻室和楼下房间均为空调房间，室温均相同；
（4）窗体：
双层窗，3mm普通玻璃；金属窗框，80%玻璃，白色帘（浅色）；
（5）玻璃幕墙：
镀膜中空LOW-E玻璃幕墙，导热热阻3.43W/m2·K
（6）人数：
人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005附录B围护结构热工性能的权衡计算。
（7）照明、设备：
由建筑电气专业提供，根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005附录B围护结构热工性能的权衡计算。
1.4室外设计参数
由《采暖通风与空气调节设计规范》查得桂林市的主要气象参数如下：
表1-1
城市
桂林
建筑气候分区
夏热冬冷地区
经度
110.18E
纬度
25.19N
空调室外干球计算温度
34.2
空调室外湿球计算温度
27.3
空调日平均温度
30.4
室外通风干球计算温度
31.7
最热月平均相对湿度（%）
65
风速（m/s）
1.6
大气压力（Pa）
98610
大气透明度
5
1.5室内设计参数
由《民用建筑空调设计》第二版查旅店建筑不同功能房间相关要求列于下表：
表1-2
房间功能
夏季设计温度（℃）
夏季设计湿度（%）
夏季气流平均速度（m/s）
新风量（m³/h.p）
噪声等级要求Db
商场
24
65
≤0.3
18
≤45dB
客房
24
55
≤0.3
30
≤40～50
会议室
25
55
≤0.3
30
≤35
办公室
25
55
≤0.3
30
≤40～50
餐厅
24
65
≤0.3
30
≤40～50
夜总会
26
60
≤0.3
30
≤40～50
走廊楼梯
26
50
≤0.3
18
≤45dB
综上所查，选用室内计算温度为24℃，相对湿度为65%，新风量在新风负荷计算中用到，噪音要求在设备选型中用到。
1.6维护结构资料
该指标从公共建筑节能标准中查到，其结果列下表中：
表1-3
名称
构造
K（W/（m2·℃）
屋面
水泥膨胀珍珠岩，厚50mm
0.74
外墙
白灰粉刷+木砖墙+水泥砂浆Ⅱ型，厚240mm
1.97
北窗
单层5mm厚吸热玻璃窗，金属框80%玻璃,内置白布帘
5.86
玻璃幕墙
镀膜中空LOW-E玻璃幕墙
3.43
2．空调负荷计算
2.1冷负荷计算
空调冷负荷应包括围护结构冷负荷、室内热源散热引起冷负荷两部分，围护结构冷负荷包括外墙和屋面传热冷负荷、内围护结构冷负荷、外玻璃传热冷负荷、地面传热冷负荷、透过玻璃窗的日射得热冷负荷按，室内热源散热引起冷负荷包括室内工艺设备散热冷负荷、照明散热冷负荷和人体散热冷负荷。
2．1.1围护结构逐时冷负荷
2.1.1.1外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷
外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷：
公式（2-1）
式中：
——外墙屋面的逐时冷负荷，W；
K——外墙或屋面的传热系数，W/m2·K；
A——外墙或屋面的面积，m2；
——室内计算温度，℃；
——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，℃；
式（2-2）
其中：
-------桂林市外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度,℃；
-------不同地点冷负荷计算温度修正值,℃；
-------外表面放热系数修正值，取1；
-------吸收系数修正值；
2.1.1.2内维护结构的冷负荷
式（2-2）
-------外墙和屋面的逐时冷负荷，W;
-------内围护结构的面积，㎡;
-------内围护结构（如内墙或楼板）的传热系数,W/（㎡·℃）;
-------夏季空调室外计算日平均温度,℃;
-------附加温升,℃;
-------室内计算温度,℃;
2.1.1.3外玻璃窗逐时传热冷负荷
式（2-4）
其中
-------外玻璃窗的逐时冷负荷，W;
-------窗口的面积,㎡;
-------外玻璃窗的传热系数,W/（㎡·℃）;
-------外玻璃窗的冷负荷温度逐时值,℃;
-------室内计算温度,℃;
2.1.1.4透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷
式（2-5）
其中：
-------窗口的面积,㎡;
-------有效面积系数；
-------窗玻璃遮阳系数；
-------窗内遮阳设施的遮阳系数；
------日射得热因数，W/m2;
-------窗玻璃冷负荷系数；
2.1.1.5地面传热形成的冷负荷
对于舒适性空调，夏季通过地面传热形成的冷负荷所占的比例很小，可以忽略不计。
2.2.2室内热源散热引起的冷负荷
2.2.2.1人体散热形成的冷负荷
人体散热形成的冷负荷包括显热冷负荷和潜热冷负荷，其中：
人体显热散热引起的冷负荷按下式计算：
式（2-6）
其中：
-------人体显热散热形成的逐时冷负荷，W;
--------不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W;
-------室内全部人数;
-------群集系数;
-------人体显热散热冷负荷系数;
人体潜热散热引起的冷负荷按下式计算：
式（2-7）
其中：
-------人体潜热散热形成的冷负荷,W;
--------不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W;
-------人体显热散热冷负荷系数;
，
------同式2-6;
2.2.2.2照明散热形成的冷负荷
式（2-8）
其中：
-------灯具散热形成的逐时冷负荷;
N-------照明灯具所需功率，KW；
-------镇流器消耗功率系数，取
=1.2；
-------灯罩隔热系数，取
=1.0；
-------照明散热冷负荷系数;
2.2.2.3用电设备散热形成的冷负荷
式（2-9）
其中：
-------设备显热散热形成的冷负荷，W;
-------设备实际显热散热量，W;
-------设备显热散热冷负荷系数;
2.2新风负荷计算
空调系统中引入室外新风是保障良好室内空气品质的关键。
在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温时，空调系统为处理新风势必要消耗冷量。
夏季，空调新风冷负荷按下式计算：
式（2-10）
其中：
——夏季新风冷负荷，KW；
——新风量，kg/s；
——室外空气的焓值，kJ/kg；
——室内空气的焓值，kJ/kg；
2.3湿负荷计算
湿负荷是指空调房间的湿源（人体散湿、敞开水池表面散湿、地表面积水、化学反应过程的散湿、食品或其他物料的散湿、室外空气代入的湿量）向室内的散湿量，本设计散湿量主要来源于人体散湿。
人体散湿量可按下式计算：
式（2-11）
其中：
-------人体散湿量，kg/s;
-------成年男子每小时散湿量，g/h;
，
----同式2-6。
2.4热负荷计算
2.4.1围护结构的基本耗热量：
式（2-12）
其中：
——围护结构的传热系数，W/m2·K；
——围护结构的计算面积，m2；
——冬季室内空气的计算温度，℃；
——冬季室外空气的计算温度，℃；
——围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少的修正，其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。
2.4.2围护结构的附加（修正）耗热量
1）朝向修正耗热量
朝向修正耗热量是基于太阳辐射得热量对房间供暖的有力作用和各朝向房间温度平衡要求而提出的对各部分基本耗热量的附加（或附减）百分率。
各朝向修正耗热量如表2-1所示。
2）风力附加耗热量
风力附加耗热量是考虑室外风速超出常规而对围护结构基本耗热量的修正。
由于我国大部分地区冬季室外平均风速大多在2～3m/s左右，一般建筑不考虑风力附加，本设计由于桂林冬季室外平均风速3.1m/s,所以不考虑风力附加。
表2-1围护机构基本耗热量的附加（或附减）百分率
围护结构朝向
朝向修正率（%）
北、东北、西北
0～10
东、西
-5
东南、西南
-10～-15
南
-15～-30
3）高度附加耗热量
高度附加耗热量是在考虑房间高度过大时，由于存在竖向温度梯度而使围护结构基本耗热量附加的耗热量。
房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，但总的附加率不因大于15％。
4）其他修正方法
对于公共建筑，当房间具有两面及两面以上外墙时，可将外墙、窗、门的基本耗热量增加5％，如果窗、墙面积之比超过1：
1时，可对窗的基本耗热量附加10%。
对于高层建筑来说，应当考虑室外风速随楼房高度增加而增大，从而对外窗传热耗热量有较大影响，对此，可按单、双层钢窗在不同高度和室外风速下分别考虑0％～15％和0％～7％的传热系数K值附加率来进行修正。
2.4.3冷风渗透耗热量：
式（2-13）
式中：
；
——每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，m3/h·m；
——门窗缝隙的计算长度，m；
——渗透空气量的朝向修正系数，桂林的为北向：
0.7；南向：
0.1；
东向：
0.35；西向：
0.8；
——冬季供暖室外计算温度下的空气密度，Kg/m3；
——冷空气的定压比热，C=KJ/Kg·℃；
——冬季室内空气的计算温度，℃；
——冬季室外空气的计算温度，℃。
2.4.4冷风侵入耗热量
由于客房空调房间没有外门，所以不用考虑冷风侵入耗热量。
2.5空调房间负荷计算
以1楼东侧最边的标准双人客房为例，负荷计算结果详见附表1。
其余房间负荷按照负荷计算软件逐个输入统计，其按照谐波反应法原理计算，这样高效、省时。
3．空调系统方案的比较、选择
3.1空调系统方案的比较
空调系统方案的确定,主要是通过空调房间的类型、用途、结构特点、要求的控制精度以及室内气流组织（包括送、回、排风方式及风口布置）等方面确定采用何种空调系统，空调系统的方案选择主要从以下几方面入手：
1）各种空调系统的优缺点；2）各种空调系统的适用条件和使用特点；3）常用空调系统比较。
根据不同的分类依据，空调系统的划分也多种多样，我们通常把空调系统分为全空气系统、全水系统（一般是风机盘管系统）、空气—水系统（一般是风机盘管加新风系统）、冷剂系统（VRV系统）等。
表3-1全空气系统与空气－水系统方案比较
比较项目
全空气系统
空气－水系统
设备布置与机房
空调与制冷设备可以集中布置在机房；机房面积较大层高较高；有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上。
只需要新风空调机房、机房面积小；风机盘管可以设在空调机房内；分散布置、敷设各种管线较麻烦。
风管系统
空调送回风管系统复杂、布置困难；支风管和风口较多时不易均衡调节风量。
放室内时不接送、回风管；当和新风系统联合使用时，新风管较小。
节能与经济性
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与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间；对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济；部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济。
灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节；盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率；无法实现全年多工况节能运行。
使用寿命
使用寿命长
使用寿命较长
安装
设备与风管的安装工作量大周期长
安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间
维护运行
空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护
布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水
温湿度控制
可以严格地控制室内温度和室内相对湿度
对室内温度要求严格时难于满足
空气过滤与净化
可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水
过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足
消声与隔振
可以有效地采取消防和隔振措施
必须采用低噪声风机才能保证室内要求
风管互相串通
空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，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
3.2系统方案的确定
通过查阅可以看出，该酒店集于大厅、门面房、办公室和餐饮娱乐住宿为一体的多功能建筑，一层商场分割成许多小区间面积不算大，需要的负荷一般大，人员密集度大，对噪声、振动等要求较为严格，可以使用风机盘管系统，在过渡季节可采用天然冷源，运行节能。
二层餐厅包间外的大餐厅面积大，人员密集，热湿负荷大，故采全空气系统。
集中式系统风管系统较为复杂，安装周期较长，但就大餐厅而言，顶部空间较大，布置风管不存在较大困难，此外，集中式空调系统可以较严格地控制室内温湿度，可以有效采取消声隔振措施。
全空气系统又分为直流式、一次回风和二次回风。
其中直流式主要应用于室内产生有害物质，不允许空气在循环使用，或对室内洁净度有较高要求的场所。
二次回风方式通常应用在室温要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热器的空调系统中，恒温恒湿的工业生产车间等。
从实用性和经济性考虑，直流式和二次回风式不宜采用。
因此本工程采用全空气一次回风式空调系统。
会议室和办公室不是一天总是在使用，如会议室只有在开会时才会使用，因此一天都开启空调系统的话浪费能源，也不满足建筑设计的经济性。
等级高的办公室它的室内状态参数是应该可以变化的，以满足客房内不同人员对室内空气舒适度的要求，风机盘管加新风系统对于机房的面积要求很小，因为只有新风机组需布置，如果风量小于16000m³/h，直接可以对机组进行吊顶，这样就节省了机房的面积，并且房间对新风量的要求很小，所以管径很小，这样节省了成本，但是由于有风盘等，所以管线布置有些麻烦。
在节能方面可以根据室内负荷情况的变化来改变负荷，在满足室内所要求的负荷的同时也做到了节约能源。
因此，除去二层大餐厅外的全部楼层均采用风机盘管加新风系统，但对于风机盘管中的风机应严格控制在室内所要求的噪声之下。
一个好的空调新风系统，要适用于建筑的用途和性质，并且满足热湿负荷特点，温湿度的调节和控制要求，空调机房的面积和位置，初投资和运行费用等多方面的因素，因此该办公楼的空调风系统初步确定为二层采用全空气一次回风系统，其余楼层采用风机盘管加新风系统。
风机盘管机组简称风机盘管，它是一种末端装置，每个空调房间内设有风机盘管机组的空调系统，称为风机盘管式空调系统。
“加新风系统”是指新风需要经过处理，达到一定的参数要求，有组织的送入室内。
风机盘管+新风系统的优缺点及其适用性如表3-2所示。
表3-2风机盘管+新风系统的特点
优点
1）布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用；
2）各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组节省运行费用，灵活性大，节能效果好；
3）与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间；
4）机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；
5）只需新风空调机房，机房面积小；
6）使用季节长；
7）各房间之间不会互相污染。
缺点
1）对机组制作要求高，则维修工作量很大；
2）机组剩余压头小室内气流分布受限制；
3）分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便；
4）无法实现全年多工况节节能运行调；
5）水系统复杂，易漏水；
6）过滤性能差。
适用性
适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,
需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合
风机盘管机组的新风供给的方式有多种，在这次设计中采用由独立的新风系统供给室内新风，将新风处理到室内的焓值，不承担室内的负荷，室内的负荷全部由风机盘管来承担。
3.3新风量的确定
空调系统的新风量是指冬夏季设计工况下应向空调房间提供的室外新鲜空气量，它的大小与室内空气品质和能量消耗有关。
一般原则为：
1）满足卫生要求
一般是以稀释室内产生的二氧化碳，使室内浓度不超过0.1%/L为基准，由此确定常态下的每人新风量约为30m³/h。
在实际工作中可按现行设计规范中的规定采用。
对于人员密集和居留时间短暂的建筑物（如会堂﹑体育馆）,新风量所形成的冷负荷比例甚高，确定新风量时尤应慎重。
对于办公室和旅馆客房新风量设计时，实际采用的数值比我国现行规范要大。
如办公室一般采用25m³/h；旅馆则按等级而异，高级别的客房可用50m³/h。
2）补充局部排风量
当空调房间内有局部排风装置时，要补充室内燃烧和局部排风量，因此在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量。
3）保持房间正压
为防止外界未经处理的空气渗入空调房间，干扰室内空调参数，在空调系统中利用一定量的新风来保证房间的正压。
这部分与新风量相当的空气量，在正压作用下，由房间门窗缝隙等不严密处渗透出去。
渗透空气量的大小，由房间的正压、窗户结构形成的缝隙状况（缝隙的面积和阻力系数）所决定。
空调房间正压值按规范规定不应大于50Pa。
过大的正压值不但没有必要，还有坏处。
在实际工程设计中，新风量也可按总送风量的体积分数来设计，一般规定不小于10%。
在工程上，要按以上三条原则分别计算出新风量后，取其中最大值。
对于一般空调系统，如按上述方法算得的新风量，不足系统总风量的10%，则应加大到10%，但净化程度要求高，房间换气次数特别大的系统不在此列。
本工程所需新风量按规范上的人均新风量指标，再乘以每个
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