建环毕业设计论文.docx
《建环毕业设计论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建环毕业设计论文.docx（125页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
建环毕业设计论文
重庆海友大酒店暖通空调设计
摘要
本设计为重庆市海友大酒店空调系统，设计内容包括：
1．总体方案的选择与论证；
2．冷、热、湿负荷计算；
3．空气处理过程设计；
4．空气处理设备的选择与计算；
5．房间气流组织的计算（选择布置送、回风口，布置送、回风道等）；
6．送（回）风风道及水管路的布置与水力计算；
7．空调系统消声减振的设计；
8．空调机房的设计与布置；
9．制冷机房的设计与布置。
设计坚持可持续发展理论，树立了节约能源和全寿命周期成本分析的科学理念，从节能和环保出发，综合考虑建筑结构、使用要求、环境条件，在系统的选择、设备的选配及系统的运行控制等方面采取一定的节能措施，使系统在各种工况下均能高效节能运行。
根据节能设计标准要求，结合计算软件，采用冷负荷系数法对整个大楼的冷负荷进行逐时计算；分析负荷日变化和全年变化情况，通过多个方案的可行性论证和经济性比较，结合实际的能源政策，选用了水冷式螺杆机组的冷源运行策略。
空调系统采用风机盘管加独立新风的空气―水系统。
在设计计算的基础上，还进一步分析比较了不同建筑维护结构、设计参数、空调方案等对能耗的影响，提出空调系统各环节存在的问题及节能潜力。
关键词：
空调系统、可持续发展、建筑节能、室内空气品质
ThechongqingHiHotelHVACdesign
Abstract
Thisdesignisabouttheconcertratedairconditioningsystemofsomehotelbuilding,includingaseriesofdesigncontentssuchascoolingloadcalculation,schemecomparision,selectingandcalculatingthewatersystemandventilationsystem,aswellasselectingairterminaldevicesandappurtenances,andworkingoutthedesigninstructionanddrawingtheconstructiondrawingsemployingCAD.Duringthedesign,Iadheretosustainabledevelopment,setascientificconcteptofresourcesandatotallifecyclecostanalysis.Basedontheenergyconservationandenvironmentalprotection,Iconsiderintergatedlyintothebuildingstructures,thefeatureofdemands,andtheenvironmentconditions.Someenergysavingmeasuresareadoptedduringthechoiceofsystemscheme,equipmentmatchingandoperationalcontroltoachievehighefficiencyinvariousoperatingconditions.Accordingtoenergy-efficientdesignstandards,thecoolingloadofthewholebuildingiscalculatedwiththeharmonicwavemethod,combiningtocomputersoftware.Watercooledscrewrodunitisusedtosupplythecooledairconditioningwater,whileusinggas-firedhotwaterboilderastheheatsource.Thisschemeisdeterminatedaccordingtothefeasibilityanalysisandeconomicalcomparisionofdifferentchoices,energypolicyect.Fancoilunitandtheindependentfreshairsystemisthemainchoiceinthedesign.Basedonthedesign,furthercomparativeanalysisofimpactofdifferentarchitecturalenvelopethermalcharacteristics,designparameters,airconditioningschemeontheenergyconsumption.Pointsouttheenergyconsumptionfearturesandthepotentialsofenergysaving.
Keywords:
comfortable
air
condition
sustainable
development
building
energy
efficiencyindoorairquality
第一章工程概况
1.1设计目的
毕业设计是工科大学培养学生的最后一个教学环节，是对四年所学知识的一次全面
总结，是把理论知识应用于实践工程的一次很好的锻炼。
在毕业设计中，除了要熟练掌握大
学四年所学的理论知识外，还要熟习和掌握国家有关的建设方针政策，综合运用所学的基础
理论和专业知识，联系实际来解决工程设计问题。
通过毕业设计，明确设计程序，设计内容
及各设计阶段的目的要求和各工种间的必要配合。
1.2工程概况
本设计对象为重庆市海友大酒店，主要有：
商场，客房，餐厅，办公室，信访厅等
组成。
其中地上三十二层，地下四层，层高3.3米。
工程位于重庆市，东经106°28'，北纬
29°35'，海拔259.1m。
大气压力，冬季991.2kpa，夏季973.2kpa。
建筑面积1238.26m2,总
空调面积为748.8m2。
本工程空调设计的任务包括本办公楼的中央空调系统的设计。
本中央
空调系统设计要求能够实现夏季供冷和冬季供热，并能满足人体的舒适性要求。
。
1.3设计依据
1.3.1重庆市室外空调设计参数
夏季空调室外计算干球温度36.5℃
夏季空调室外计算湿球温度27.3℃
夏季空调日平均温度32.5℃
夏季通风室外计算干求温度33℃
通风计算相对湿度56%
夏季室外平均风速1.4（m/s）
夏季空调大气透明度等级4
夏季大气压97320（Pa）
冬季空调室外计算干球温度2℃
冬季空调室外计算相对湿度82%
冬季空调日平均温度0.9℃
冬季通风室外计算干求温度7℃
1
冬季室外平均风速1.2（m/s）
年主导风向C、N
冬季大气压（99120Pa）
1.3.2
室内空调主要设计参数
房间
夏季
冬季
夏季相
冬季相
新风量
人员密
换气次数
送风量
类型
室温℃
室温℃
对湿度
对湿度
m3/h人
度m2/人
次/时
m3/h·m2
商场
26—29
16—18
55—65
≮40
15（无烟）
3
15
35
客房
24—27
18—22
50—60
≮40
50
8
8
新风6回风20
办公室
25—28
18—20
50—60
≮40
30
8
8
25
餐厅
24—26
16—18
60—65
≮40
20）
2
10
（少烟
门厅
26—28
16—18
50—60
≮40
25
10
10
卫生间
10
设备间
6
1.3.3围护结构参数
（1）外墙为内抹灰，外抹水泥沙浆的240（370）实心砖墙，属Ⅱ型，K=1.5W/㎡·℃。
屋面为300mm厚混凝土板加12.5mm厚加气混凝土保温层，属Ⅱ型，K=1.08W/㎡·℃。
外窗
为采用标准玻璃的单层铝合金窗，全部挂淡色窗帘，K=6.4W/㎡·℃。
第二章方案设计
2.1负荷估算
2.1、概述
选择空调系统的总原则是：
选择空调系统时，应根据建筑物的规模、用途、使用特点、
室外气象条件、负荷变化情况和参数要求等要求，通过多方面比较来确定。
做到在满足使用
要求的前提下，尽量做到一次投资省、系统运行经济、减少能耗。
2、2.2负荷估算
根据高层建筑空调设计概算指标，该栋酒店的负荷估算如下表：
2
单位面积冷负荷
单位面积热负荷
楼层
房间类
面积
qlf
qτf
（层）
型
㎡
kcal/h·m2
kcal/h.m2（
（空）1.16w/m2
空）1.16w/m2
1-4
商场
1138
250
220
办公室
812.8
160
5-15
接待室
55.2
160
门厅
67.8
140
办公室
314.4
160
餐厅
153.8
300
16
更衣室
77
200
门厅
67
140
17-21
客房
485.2
130
餐厅
78
300
客房
380
130
22-26
办公室
20.5
160
会客房
59.8
250
总统房
20.5
250
餐厅
192
300
27-28
加工间
306.8
200
门厅
67
140
餐厅
192
300
29
加工间
150.4
200
包房
40.8
200
门厅
67
140
冷负荷热负荷
（kw）（kw）
330290
148
10.2
10.8
58.4
53.5
17.9
10.8
73.2
27.1
57.3
3.8
17.3
5.9
66.8
61.4
10.8
66.8
34.9
9.5
10.8
备注：
第30-32层不涉及空调。
该栋酒店的大致冷负荷为
330×4＋（148＋10.2＋
10.8）×11＋（58.4＋53.5＋17.9
＋10.8
）＋73.2×5＋（27.1＋57.3＋3.8＋17.3＋5.9）
×5＋（66.8＋61.4＋10.8）＋（66.8
＋34.9
＋9.5＋10.8）=4972.6kw.热负荷为8410kw。
3
2.2方案论证
2.2.1空调系统的分类
1、按空气处理设备的设置情况分类
（1）集中系统：
集中系统的所有空气处理设备（风机、冷却器、加温器、过滤器）都集中设在一个空调机房。
（2）半集中系统：
除了集中空调机房外，半集中系统还设有分散在被调房间的二次设备，多设有冷热交换装置，它的功能主要是在空气进入被调房间前，对来自集中处理设备的空气进一步补充处理，如独立新风加风机盘管系统。
（3）分散系统：
这种机组把冷热源和空气处理输送设备，集中设在一个箱体内形成一个紧凑的空调系统。
2、按负担室内负荷所用介质种类分类
（1）全空气系统：
是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。
此种方式适用于较大的空间，使用风量较大，要有较大的风道或较高的风速，会产生噪音问题。
（2）全水系统：
空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担。
因为水的比热大，所以要处理相同负荷时，水系统所需的管道占空间减小了许多。
但是水只能来消除余热余湿量，并不能解决房间的通气问题。
所以此种系统只适用于小空间人流密度也不大，要求室内品质不高的场所。
（3）空气—水系统：
是由水和空气共同承担空调房间负荷的系统，即可以用水系统来占
用少量空间承担室内负荷，是现在大型建筑广泛采用的系统。
3、按集中式空调系统处理的空气来原来比较：
（1）封闭式系统：
其所处理的空气全部来自空调房间本身，无室外空气补充，全部为再循环空气。
这种系统冷热量消耗最省，但卫生效果最差。
（2）直流式系统：
其所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排出室外，能量消耗较大，但卫生效果较好。
（3）混合式系统：
是上述两种系统的混合，这种空调系统处理的空气来源为部分回风加
新风。
既能满足卫生要求，由经济合理，故应用广泛。
4、按送风管风速来比较
（1）低速系统：
一般指主风管风速低于15m/s的系统，对于公用和民用建筑住风管风速不超过10m/s。
（2）高速系统：
一般指主风管风速高于15m/s的系统，对于公用和民用建筑住风管风
4
速一般超过10m/s。
5、集中系统按送风量是否变化
（1）定风量系统：
送风量不变。
（2）变风量系统：
风量随室内负荷变化而变化。
6、按送风管数目
（1）单风管系统：
仅有一个送风管，夏天送冷风，冬天送热风。
（2）双风管系统：
空气经处理后分别用两个风管送出。
表2.1
三种空调系统的适用条件和使用特点
空调系统
适用条件
使用特点
1.
房间面积大或多层、多室
1.
可利用较大送风温差送
集中式
而热湿负荷变化情况类似；
风；
2.
新风量变化大；
2.
室内散湿量较大。
3.
全年多工况节能。
1.
房间面积大但风管不易布
1.
空调房间较多，房间较小，
置；
半集中式
且各房间要求单独调节温度；
2.
多层多室层高较低，热湿
2.
空调房间面积较大但主风
负荷不一致或参数要求不同；
管敷设困难。
3.
要求调节风量。
1.
各房间工作班次和参数要
1.
无水系统和机房；
分散式
求不同且面积较小；
2.
可以分户控制，利于单独
2.
空调房间布置分散。
计费。
2.2.2空调系统的选择
地下负一到负三层主要是是一些设备间、风井、管道井，空调机房在负一层，这三层只
存送排风的设计，卫生间按照10次/h的换气次数进行送风，设备间及空调机房等按6次/h
的换气次数进行送风。
送排风采用单层百叶风口，吊装设置。
对于酒店客房，最合适的空调方式为新风加风机盘管系统（属于半集中式空调系统），
其有如下优点：
1、可以各房间独立调节温度；
2、管道尺寸较小，容易满足层高及净高的要求；
3、易对各房间进行适当的节能控制；
5
系统形式涉及到三个系统：
风机盘管水系统、新风系统和排风系统。
它们主要有两种布置形式，即水平式和垂直式。
本系统采用垂直式。
它们各自的优缺点如下：
采用水平式时，每层有独立的供、回水水平干管和新风干管，这种方式与客房分层管理的方式较为协调，相互间影响较小。
但当标准层面积较大而机房位置有限时，水管及风管的干管尺寸较大，管道交叉较多，加上水管敷设坡度的考虑，必定要占据较大的空间，这将和层高及净高的要求有所矛盾。
同时，水平布置新风系统时，要求各层设置新风空调机房，会占用一定的建筑面积。
采用垂直式时，所有立管都设置在管道井中（正好符合该建筑特点），每个房间只连接支风管及水管支管，因此吊顶净高容易控制。
对于空调房间比较集中的楼层，选用集中式空调系统，集中式空调系统即空气在空气处理机中集中进行空气处理，然后经风道输送和分配到指定点，其特点是：
这种空调系统热
源和冷源是集中的，它处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修，但机房占地面积大。
对于采用集中式空调系统的楼层，因为每个楼层都有单独的空调机房，在机房内
设置空气处理机组，由于该酒店位于重庆市，它的冬、夏季冷、热负荷分明，故空调
水系统采用两管式系统，风系统部分采用一次回风系统，选择它基于以下两个优点：
1、它综合了直流式系统和循环式系统的特点，为了满足室内人员所需要的卫生标
准，系统可向室内提供一定量的新鲜空气。
2、为了减少采用全新风带来的能量损失，它采用了部分回风来节省能源。
2.2.3冷热源的选择论证
1、溴化锂吸收式制冷机的优点
（1）以热能为动力，勿需耗用大量电能，而且对热能的要求不高。
能利用各种低势热能和废气、废热。
有利于热源的综合利用，因此运转费用低。
若利用各种废气、废热来制冷，
则几乎不需要花费运转费用，便能获得大量的冷源，具有很好的节电、节能效果，经济性高。
（2）整个制冷装置除功率很小的屏蔽泵外，没有其他运动部件，振动小、噪声低，运行比较安静，适宜酒店使用。
（3）以溴化锂溶液为工质，制冷机又在真空状态下运行，无臭、无毒、无爆炸危险，安全可靠，有利于满足环境保护的要求。
6
（4）冷量调节范围宽。
随着外界负荷变化，机组可在10%～100%的范围内进行冷量无级调节，且低负荷调节时，热效率几乎不下降，性能稳定，能很好地适应变负荷的要求。
（5）安装简便，对安装基础的要求低。
因运行时振动极小，故无需特殊的机座。
可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。
安装时只需作一般校平，接上气，水管道和电源便可。
（6）制造简单，操作、维修保养方便。
机组中除屏蔽泵、真空泵和真空阀门等附属设备
外，几乎都是热交换设备，制造比较容易。
由于机组性能稳定，对外界条件变化的适应性强，
因而操作比较简单。
机组的维修保养工作，主要在于保持所需的气密性。
2、整个酒店大楼的冷负荷大致为4972kw，热负荷为7250kw，以此选择合理的溴化锂机
组。
2.3具体系统方案的确定
1、对于空调房间比较分散的楼层采用半集中式空调系统，具体为风机盘管加独立
新风系统。
（具体楼层是第16、17-26、28-29层）
2、对于空调房间比较集中的大空间的楼层采用集中式空调系统，其中水系统为两
管式一次泵变流量系统，即在供、回水总管上设置压差旁通阀，（冷水机组定流量），
风系统为全空气系统，具体采用全空气系统中的一次回风系统。
（具体楼层是第1、2、
3、4、5-15、27、30、31层）
3、地下一楼设置冷热源机房，为整幢楼统一提供所需的冷源和热源。
具体采用两台制
冷量为3000kw的溴化锂直燃机组进行制冷制热。
第三章负荷计算
3.1冷负荷计算
3.1.1第二层冷负荷的计算
1、外墙冷负荷
温差传热通过外墙引起的逐时冷负荷为：
Q1=K.F.（t2+td－tns）（w）
式中
K--------外墙的传热系数W/㎡·℃
7
F--------
外墙面积㎡
t
2--------
外墙冷负荷计算温度℃（见《高层民用建筑空调设计》表
2-13）
td--------
外墙冷负荷计算温度地点修正值℃（见《高层民用建筑空调设计》表
2-14）
tns--------
夏季室内设计温度℃
具体计算如下：
表3.1
第二层西北外墙冷负荷（属于Ⅱ型外墙）
单位：
（W）
τ
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
t
2
37.
37.
37.
36.
36.
35.
35.
34.
34.
34.
34.
34.
34.
35.
35.
35.
35.
36
9
5
1
6
1
7
2
9
6
4
3
4
7
2
8
3
7
td
1.1
tns
26
K
1.5
F
104
Q1
202
196
190
182
174
168
160
156
151
148
146
148
152
160
170
162
168
173
8
5.6
3.2
5.2
7.2
4.8
6.8
0
3.2
2
6.4
2
8.8
6.8
0.4
2.4
4.8
1.6
表3.2
第二层北外墙冷负荷（属于Ⅱ型外墙）
单位：
（W）
τ
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
t2
32.
32.
32.
32.
31.
31.
31.
31.
31.
31.
31.
31.
31.
31.
32.
32.
32.
32.
8
6
3
1
8
6
4
3
2
2
3
4
6
8
1
4
6
9
td
2.8
tns
26
K
升级会员 