1、華北水利水電學院摘要本設計結合西安地區的自然條件和建筑物結構的實際情況，對該建筑進行冬夏兩用中央空調系統設計。設計中首先進行冷負荷計算，然后確定空調系統形式，進行平面布置，水力計算后選擇水管和風管。制冷、制熱站設計，首先進行冷、熱源選擇，技術比較后確定所用機組設備方案。對站房進行平面布置，選擇附屬設備，作系統原理圖。防排煙系統設計，根據建筑物實際，嚴格按照防火防排煙規范，確定防煙排煙系統形式，進行平面和系統設計。關鍵詞：冷熱負荷 水力計算 冷熱源 隔聲與防震 加壓送風abstractthis design combines the natural condition of xians regi

2、on and the actual circumstance of the building structures, to should construct to carry on the winter summer two use the central air condition system design. design win carry on the cold hot burden calculation first, then make sure the air condition system form, carry on flat surfaces arrange, the w

3、ater power calculation chooses the pipe line moderate breezes tube behind. make cold, make the hot station design, carry on the cold and hot source choice first, after technique compare certain equipments project of machine use. carry on flat surfaces arrange to the station, choose the subsidiary eq

4、uipments, make the system principle diagram. defend to line up the smoke system design, according to the building actual, defend to line up the smoke norm according to the fire prevention strictly, make sure to defend the smoke row smoke system form, carry on the flat surface and system designs. key

5、 words: cold hot burden, water power the calculation, the cold and hot source, separate the voice and quakeproofs,air pressure前言中國的建筑行業正處于飛速發展的階段，人們對生活環境的要求也越來越高，而生活環境最主要的就是居住環境，這種需求帶動了中國的空調制冷業的發展，特別是在“非典”之后，人們對室內空氣品質（iaq）有了更深刻的認識，室內空氣的好壞直接影響到人們的健康，原來使用的空調技術已經不能滿足人們的要求，對環境的需求意識已經不是簡單的冷熱意識，而是趨向于健康化、衛

6、生化的需求。因此采用更先進的空氣調節方法提高空氣品質滿足人們的要求成了當前制冷行業發展的熱點和重點之一。另外一方面，從2001年至今，電力緊缺的問題一直困擾著我們，電廠的發展又不能盲目的增加發電量，或者增建新的電廠，必須依靠宏觀的發展才能不至于發生電力過剩的尷尬局面，而且電廠發電對環境的污染也會隨著電廠的增加而增加，在這種情況下，空調作為用電大戶，充分利用現有的自然能，如太陽能、地熱能、生活垃圾等可利用的能量資源既減輕了當前電力的負擔，又增加了空調的環保能力，因此，利用自然資源，保護環境也成了當前各國空調制冷行業的研究方向。還有一個問題也是我們比較關心的問題，那就是“可持續發展”的觀點，根據1

7、987年9月16日在加拿大的蒙特利爾會議上通過的聯合國環境規劃署組織制定的關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書，對cfc及哈龍兩類中8種破壞臭氧層的物質進行限控，規定發達國家2000年完全停止使用這些物質，發展中國家2010年完全停止使用這些物質。我國已經確定了2010年全面淘汰的方案和行動計劃，并且開展了替代品及替代技術的研究與開發。當前空調行業的已經在這些方面有了一定的進步，許多節能性空調如變頻空調正越多的得到使用，而在中央空調方面，溴化鋰雙吸收式制冷等保護環境的制冷劑設備也發展的越來越快。熱泵技術的使用既有效利用了自然能源，節省了能量，同時又保護了環境。本文，我們采用了風冷熱泵、板式換熱器

8、、風機盤管系統對建筑環境進行調節。首先使用地源熱泵充分利用了地熱資源，節約能源；其次也從根本上消除了由于使用空調而產生的室內環境循環被污染的現象。地源熱泵技術在國內尚處于發展階段，設計不足之處在所難免，還望各位批評指正。目錄摘要1abstract2前言31、工程概況與設計范圍61.1 工程概況61.2 設計氣象參數61.2.1 室外氣象參數61.3、設計范圍62. 負荷計算62.1 冷熱負荷的計算62.1.1 圍護結構冷負荷的計算方法62.1.2 日射得熱引起的冷負荷82.1.3 設備散熱形成的冷負荷82.1.4 照明散熱形成的冷負荷92.1.5 人體散熱形成的冷負荷102.2新風負荷162.

9、3 濕負荷183 .空調系統的論證213.1 方案比較213.2 方案的確定243.3 風機盤管機組的結構和工作原理244. 空調水系統設計254.1水系統的比較、選擇254.2 空調水系統的布置264.3 風機盤管水系統水力計算274.3.1 基本公式275. 新風系統設計295.1 新風進口位置：295.2新風口其他要求：295.3 風道的布置和制作要求295.4 百葉送風口的選擇步驟295.5 風口的選擇295.5.1 氣流組織設計計算29新風系統水利計算326 通風防排煙設計496.1設計說明496.1.1 需要進行防煙設計的建筑及部位高層建筑防排煙設計規范：497 風冷熱泵、板式換熱

10、器的布置507.1 機組選型507.1.2 分水器和集水器的構造和用途517.2循環水泵的選型和計算527.2.1水泵的選型和計算527.3 循環水泵配管布置53致謝54外文翻譯55參考文獻67 1、工程概況與設計范圍1.1 工程概況該建筑物是西安某星級酒店。該建筑的基本情況：（1）：各層主要內容： 一層為男女更衣室,男女衛生間,辦公室電腦監控室,咖啡廳和大堂，二層為男女衛生間,衣帽間,更衣室,準備間,大茶廳等，三層全部為包廂，四層為包廂和會議室，五至八層全部為客房，九層為客房和會客廳，詳見建筑施工圖。 （2）：建筑物高度為：34.2米1.2 設計氣象參數1.2.1 室外氣象參數 1. 西安位

11、置：北緯3418 東經10856 海拔396.9m2. 室外計算干球溫度：夏季空調為35.2 冬季空調為-8 3. 夏季空調室外計算濕球溫度為26.04. 室外風速：夏季：v=2.7m/s ；冬季： v.5m/s 1.2.2室內計算參數：夏季： t夏=26 冬季： t冬=18新風量標準：30m3/人.h1.3、設計范圍西安某星級酒店中央空調設計：九層中央空調設計，樓梯間的防排煙。一至九層空調送風和空調供回水的平面圖和系統圖的設計。該建筑大空間采用風機盤管加新風系統設計，小空間采用全空氣系統設計。樓梯間的加壓送風設計；冷熱機房的設計，衛生間的排風設計。2. 負荷計算2.1 冷熱負荷的計算2.1.

12、1 圍護結構冷負荷的計算方法2.1.1.1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算：qc=a.k(tc-tr) (2.1）式中：qc外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷,w； a外墻和屋面的面積，； k外墻和屋面的傳熱系數，w/(),可根據外墻和屋面的不同構造，表一中查取；tc室內計算溫度，； tr外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值，根據外墻和屋面的不同類型分別在暖通空調課本中查取必須指出：(2.1)式中的各圍護結構的冷負荷溫度值都是以西安地區氣象參數為依據計算出來的，因此對不同地區和不同情況應按下式進行修正： tl n =( tl

13、 n + td) ka kp （2.2）式中: td地區修正系數，； ka不同外表面換熱系數修正系數； kp不同外表面的顏色系數修正系數；2.1.1.2 內墻,樓板等室內傳熱圍護結構形成的瞬時冷負荷當空調房間的溫度與相鄰非空調房間的溫度大于5時,要考慮由內圍護結構的溫差傳熱對空調房間形成的瞬時冷負荷,可按如下傳熱公式計算： q2=a.k(t1-t1o) w （2.3）式中：a內圍護結構的傳熱面積，m； k內圍護結構的傳熱系數，w /( mk) ；t1 夏季空調房間室內設計溫度，；t1o 相鄰非空調房間的平均計算溫度， 。 tl s按下式計算 tl s = t + tl s （2.4）式中：t

14、夏季空調房間室外計算日平均溫度，；tl s 相鄰非空調房間的平均計算溫度與夏季空調房間室外計算日平均溫度差值,當相鄰散熱量很少(如走廊)時, tl s 取3 ,；當相鄰散熱量在23116 w /m2時, tl s取5。2.1.1.3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷在室內外溫差的作用下, 玻璃窗瞬變熱形成的冷負荷可按下式計算： q3=ak(t1-ta) （2.5）式中：a外玻璃窗面積，m； k玻璃的傳熱系數，w /( mk) ； 本設計雙層鋼窗k=2.68 w /( mk) ； tl玻璃窗的冷負荷溫度逐時值，；tn室內設計溫度， 。不同地點按下式進行修正 t1=t1+td (2.6)t d地區修正

15、系數， 。2.1.2 日射得熱引起的冷負荷透過玻璃窗進入室內的日射得熱形成的逐時冷負荷按下式計算：qc=cs.aw.cz.djmax（2.7）式中：a玻璃窗的凈面積,是窗口面積乘以有效面積系數ca， 本設計雙層鋼窗ca=0.85； c z玻璃窗的綜合遮擋系數c z=cscn ；其中，cs 玻璃窗的遮擋系數，6mm厚吸熱玻璃cs =0.89；cn 窗內遮陽設施的遮陽系數，中間色活動百葉簾cn =0.6；d j.max日射得熱因數的最大值，w/m； clq 冷負荷系數。2.1.3 設備散熱形成的冷負荷 設備和用具顯熱形成的冷負荷按下式計算： q7=qs.clq (2.8) 式中：q7設備和用具實際

16、的顯熱形成的冷負荷，w；qq設備和用具的實際顯熱散熱量，w；clq設備和用具顯熱散熱冷負荷系數；如果空調系統不連續運行，則clq1.0。2.1.3.1 電動設備當工藝設備及其電動機都放在室內時： q1000n1n2n3n/ (2.9)當只有工藝設備在室內，而電動機不在室內時： q1000n1n2n3n (2.10)當工藝設備不在室內，而只有電動機放在室內時： q1000n1n2n3n (2.11)式中：n電動設備的安裝功率，kw；電動機效率，可由產品樣本查得；n1利用系數，是電動機最大實效功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9可用以反映安裝功率的利用程度；n2電動機負荷系數，定義為電動機每小

17、時平均實耗功率與機器設計時最大實耗功率之比；n3同時使用系數，定義為室內電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0.50.8。2.1.3.2 電熱設備散熱量對于無保溫密閉罩的電熱設備，按下式計算： q1000 n1n2n3n4n (2.12)式中：n4考慮排風帶走熱量的系數，一般取0.5；其中其他符號意義同前。2.1.4 照明散熱形成的冷負荷根據照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負荷計算式分別為：白熾燈：q5 =1000nclq w (2.13)熒光燈：q5 =1000n1n2 nclq w (2.14)式中： q5燈具散熱形成的冷負荷，w； n照明燈具所需功率，kw； n1鎮流器消

18、耗功率系數，當明裝熒光燈的鎮流器裝在空調房間內時，取n11.2；當暗裝熒光燈鎮流器裝設在頂棚內時，可取n11.0；本設計取n11.0； n2燈罩隔熱系數，當熒光燈上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風散熱與頂棚內時，取n20.50.8；而熒光燈罩無通風孔時,取n20.60.8；本設計取n20.6； clq照明散熱冷負荷系數。本設計照明設備為暗裝熒光燈，鎮流器設置在頂棚內，熒光燈罩無通風孔，功率為30w/m。設備負荷為40 w/m。2.1.5 人體散熱形成的冷負荷人體散熱引起的冷負荷計算式為： qc=qs.n. nclq (2.15)式中：lq6人體散熱形成的冷負荷，w； qs不同室溫和勞

19、動性質成年男子顯熱散熱量；n室內全部人數；n群集系數，酒店群集系數為0.89；clq人體顯然散熱冷負荷系數，人體顯然散熱冷負荷系數。冷負荷計算書：（以一樓咖啡廳111房間為例）111 （241.2）北外墻冷負荷時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00tc（）32.432.232.13231.931.831.831.831.831.831.93232.132.2k1k0.94tc（）32.1531.9631.931.831.6831.631.631.631.631.5831.6831.831.9

20、32tr26k1a40.08qc246.4238.9235231227.6224224224224223.8227.6231235239北外窗冷負荷時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00tc（）29.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.827.2td231.932.833.533.934.234.23433.632.831.931.130.429.829.2tr26t5.96.87.57.98.28.287.66.85.95.14.43

21、.83.2kw3.612aw13.92qc296.6341.9377397412.3412402382342296.6256.4221191161東外墻冷負荷時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00tc（）36.636.936.236.136.136.236.336.436.636.83737.237.337.5td0.9k1k0.94tc（）35.2535.5334.934.834.7834.93535.135.335.4435.6335.835.936.1tr26k1a16.2qc149.

22、9154.4144142142.2144145147150152.9155.9159161164北外窗透入日射引起的冷負荷時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00clq0.610.640.660.660.630.590.640.640.380.350.320.30.280.26dj144ccs0.86*0.5=0.43aw10.44qc394.3413.7427427407.3381414414246226.3206.9194181168東外窗冷負荷時間11:0012:0013:0014:00

23、15:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00tc（）29.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.827.2td231.932.833.533.934.234.23433.632.831.931.130.429.829.2tr26t5.96.87.57.98.28.287.66.85.95.14.43.83.2kw3.612aw59.0625qc12591451160016851749174917071621145112591088939811683東外窗透入日射引起的冷負荷時間11:00

24、12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00clq0.280.290.290.280.260.240.220.190.170.160.150.140.130.12dj599ccs0.86*0.5=0.43aw17.5*4.5*0.75=59.0625qc42604412441242603955365133472890258624342282213019781826照明散熱引起的冷負荷時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:

25、000:00clq0.740.760.790.810.830.840.860.870.890.90.920.290.260.23n11.2n21n 1200（按5w/計算）qc10661094113811661195121012381253128212961325418374331人員散熱引起的冷負荷時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00clq0.530.620.690.740.770.80.830.850.870.890.420.340.280.23qs60.5n 24（按0.1人算）0.

26、89qc1684.9801.2892956995.110341073109811241150542.8439362297ql73.3qc24442560265127152754279328322858288329092302219921212056各項逐時負荷匯總表時間11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00北外墻246.4238.9235231227.6224224224224223.8227.6231235239北外窗296.6341.9377397412.3412402382342296.6

27、256.4221191161北窗日射394.3413.7427427407.3381414414246226.3206.9194181168東外墻149.9154.4144142142.2144145147150152.9155.9159161164東外窗12591451160016851749174917071621145112591088939811683東窗日射42604412441242603955365133472890258624342282213019781826照明10661094113811661195121012381253128212961325418374331人員散熱

28、24442560265127152754279328322858288329092302219921212056總計101151066610982110241084310564103089789916387987843649060515627 此房間最大冷負荷出現在14時，其值是11024.22 冷負荷匯總表：房間最大冷負荷（w）kw房間最大冷負荷（w）kw106547.26620.5472662107687.26620.6872662501833.57510.833575108687.26620.6872662502833.57510.833575109643.11030.643110350

29、3833.57510.8335751101346.7021.346702504833.57510.83357511111024.2211.02422505833.57510.833575大堂13358.6213.35862506833.57510.833575一樓總負荷28294.450928.2944509507833.57510.8335755081090.4931.0904932031203.9161.2039165091437.8991.437899204859.03120.85903125101317.2941.3172942052741.1632.7411635111317.294

30、1.317294207479.64410.47964415121317.2941.317294208479.64410.47964415131317.2941.317294209859.03120.85903125141463.9841.463984大廳18013.2618.013265151463.9841.463984二樓總負荷31157.862231.15786225161317.2941.3172945171317.2941.317294301864.61770.86461775181317.2941.317294302833.57510.83357515191317.2941.317

31、294303833.57510.83357515201415.0571.415057304933.56210.9335621五樓總負荷40783.8240.783823051437.8991.4378993061317.2941.3172949011098.7741.0987743071317.2941.3172949021098.7741.0987743081317.2941.3172949031098.7741.0987743091317.2941.3172949041098.7741.0987743101105.3581.1053589051098.7741.098774311833.5

32、7510.83357519061098.7741.0987743122022.7562.0227569071098.7741.0987743131463.9841.4639849081355.9681.3559683141317.2941.3172949091580.6061.5806063151317.2941.3172949101463.0921.4630923161317.2941.3172949111463.0921.4630923171317.2941.3172949121463.0921.4630923181415.0571.4150579131463.0921.463092三樓總

33、負荷28396.4266628.39642679141648.0931.6480939151648.0931.648093401864.61770.86461779161463.0921.463092402833.57510.83357519171463.0921.463092403833.57510.83357519181463.0921.463092404955.26230.95526239191463.0921.4630924051105.3581.1053589201560.3021.560302406833.57510.8335751九樓總負荷40783.8240.783824072

34、022.7562.0227564087599.3167.599316建筑總冷負荷321.42814091463.9841.4639844101463.9841.4639844111317.2941.3172944121317.2941.3172944131317.2941.3172944141317.2941.3172944151415.0571.415057四樓總負荷29660.236329.6602363熱負荷計算書房間面積m2熱負荷w房間熱負荷w106302100107302100501342380108302100502342380109302100503342380110302100

35、50434238011125217640505342380大堂38026600506342380一樓總負荷54740507342380508342380203342380509342380204342380510342380205684760511342380207181260512382660208181260513422940209181260514453150大廳57640320515453150二樓總負荷53620516422940517382660301342380518342380302342380519342380303342380520342380304342380五樓總負荷5

36、0820305342380306342380901342380307342380902342380308382660903342380309422940904342380310342380905342380311342380906342380312684760907342380313453150908342380314382660909342380315382660910342380316342380911342380317342380912382660318342380913422940三樓總負荷473909144531509154531504013423809164229404023423

37、80917382660403342380918342380404342380919342380405342380920342380406342380九樓總負荷5082040768476040815010500409453150410453150411422940412382660413342380414342380415342380四樓總負荷48580總熱負荷458430458.43kw2.2新風負荷目前，我國空調設計中對新風量的確定原則，仍采用現行規范、設計手冊中規定或推薦的原則, 酒店的新風量取30 m/h.p。夏季，空調新風冷負荷按下式計算：qc1.2lw(hw-hn) w (2.16)

38、式中: qc夏季新風冷負荷，kw；lw新風量，kg/s；hw室外空氣的焓值，kj/kg；hn室內空氣的焓值，kj/kg。新風負荷計算書：房間nh0hrq（w）房間新風量（kg/h）新風量（m3/h）106380.763.43518.1106108129.6107380.763.43518.1107108129.6108380.763.43518.1108108129.6109380.763.43518.1109108129.6110380.763.43518.1110108129.6106-1102590.5106-1106481112480.763.434144.81118641036.8大

39、堂4580.763.439771.5大堂16201944一層合計24560.8203380.763.43518.1203108129.6204380.763.43518.1204108129.6205780.763.431208.9205252302.4207280.763.43345.42077286.4208280.763.43345.42087286.4209280.763.43345.42097286.43281.3203-209820.8大廳4680.763.437944.2大廳16561987.2二層合計21506.8301380.763.43518.1301108129.6302

40、380.763.43518.1302108129.6303380.763.43518.1303108129.6304380.763.43518.1304108129.6305380.763.43518.1305108129.6306380.763.43518.1306108129.6307380.763.43518.1307108129.6308380.763.43518.1308108129.6309480.763.43690.8309144172.8310380.763.43518.1310108129.6311380.763.43518.1311108129.6312780.763.431208.9312252302.4313480.763.43690.8313144172.8