石家庄市某宾馆空调系
统设计
院校：机械学院 姓名： 学号：20090769 日期：2012/9/25
目 录
石家庄市某宾馆空调系统设计.............................................................................................. - 1 -
目 录........................................................................................................................... - 2 -
空气调节课程设计任务书 . .......................................................................................................... - 3 -
一、工程概况.......................................................................................................................... - 4 -
1． 建筑概况 ................................................................................................................ - 4 - 2. 设计参数..................................................................................................................... - 5 - 3. 设定人均新风量......................................................................................................... - 5 - 二、 冷负荷的计算................................................................................................................ - 5 - 三、 确定空调方案.............................................................................................................. - 10 - 四、 选择空调设备.............................................................................................................. - 10 - 五、 水利计算...................................................................................................................... - 11 - 六、 系统优缺点.................................................................................................................. - 11 - 七、 参考文献...................................................................................................................... - 12 -
空气调节课程设计任务书
一．题目：某宾馆舒适性空调设计 二．建筑资料：见平面图 三．宾馆使用要求：
1. 冬夏过渡季室内空气要求符合我国有关设计规范技术措施要求。（本设计可不做冬季工况） 2. 空调系统必须提供足够的新鲜空气量。 四．水暖电气方面资料： 1. 2. 3. 4. 5.
室内采光采用荧光灯，5W/M 。 室内设备发热为15 W/M。 除人体散湿外，无其他湿源。 各房间人员数量见建筑平面图。
楼内提供冷冻水源（7℃~12℃）、三相380V 交流电源和管井。
2
2
五．设计内容：
1. 确定室内、外计算参数；
⑴:查阅有关手册确定夏季室内外计算温度、湿度 ⑵:确定房间新风量 2. 计算房间的冷负荷； ⑴ ：围护结构冷负荷 ⑵ ：人员、照明、设备冷负荷 ⑶ ：新风冷负荷 3. 确定空调方案；
选用风机盘管家独立新风系统
4. 选择风机盘管、新风机型号，布置设备；
5. 进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径； 6. 绘制空调系统平面布置图； 7. 编制设计计算说明书
⑴：内容包括：封面；目录；设计任务书；设计参数的选择及设计计算的依据、计算过程及计算结果；方案的比较及最终确定的方案优、缺点说明；以及参考书目、参考资料等。
⑵：书写字体要求认真、整洁，用纸要统一。 六：进度安排：
熟悉设计任务、收集有关资料 0.5天 空调负荷计算 0.5天 设计方案选择 1.天 水、风系统水力计算 0.5天 绘制施工图 2.0天 编制说明书及修改设计 0.5天
一、工程概况
1． 建筑概况
建筑A 位于石家庄市，其功能为宾馆酒店建筑，总建筑面积12171.8平方米，地下一层为连体地下室（含人防建筑），地上十三层。±0.000相对绝对标高为1000.41，室内外高差 0.45米，建筑高度62米。
标准层详细房间类型如下表：
2. 设计参数
河北省石家庄市气象参数：
建筑气候分区：夏热冬暖地区
夏季参数：
夏季大气压：99390.00Pa 空调室外干球温度：35.20℃ 空调室外湿球温度：26.80℃ 空调室外日平均温度：30.10℃
室内设计参数：
室内设计干球温度：26.00℃ 室内设计相对湿度：60%
室内设计新风量标准：40
/人
空调冷水水源：
供水温度7℃，回水温度12℃
3. 设定人均新风量
人均新风量为30
，卫生间排风量：18.144×7=127.008，选择合适排风机：松下卫生间吊顶
, 安装尺寸240*240，则客房的新
排风机FV-24CU7C 型，最大静压100Pa ，净重3.0kg ，风量140风量为140
。
二、冷负荷的计算
工程上常用的负荷计算方法有谐波反应法和冷负荷系数法，前者考虑了维护结构的蓄热性，计算较为繁琐，但计算结果更为真实，因此本文采用谐波反应法进行负荷计算。
. 围护结构传热参数表：
（1）外墙和屋面传热冷负荷的计算
外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷CLQ τ(W)，按下式计算：
CLQ τ=KF ∆t τ-ε
式中：F — 计算面积，㎡；
τ — 计算时刻，点钟；
τ-ζ— 温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻， 点钟； ∆t τ-ζ — 作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。（2）外窗的温差传热冷负荷
通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷CLQ j ⋅τ按下式计算：
CLQ j . τ=KF ∆t τ (2.2)
式中：∆t τ— 计算时刻下的负荷温差，℃；
F ——围护结构有效面积，m 2；
K — 传热系数。
（3）户间传热的冷负荷
计算公式 ： Q =
KF (t wp -t n )
式中：t wp ——夏季空气调节室外计算日平均温度，℃； t n ——夏季空调房间室内设计温度，℃。
（4）外窗日射得热冷负荷
透过外窗的日射得热的计算时刻冷负荷可按下式计算： 窗户：SGH-5 单层塑钢窗 12mm原普通玻璃、单层
CLQ c ⋅τ=x g x d C n C s FJ j ⋅τ
式中：C s ——窗玻璃的遮挡系数；
C n ——窗内遮阳设施的遮阳系数；
x g ——窗的有效面积系数； x d ——地点修正系数；
F ——窗户面积，m 2；
W /m 2。透过单位窗户面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，即负荷强度， J j ⋅τ——计算时刻时，
查手册得石家庄市的地点修正系数为Xd=0.96，窗户有效面积Xg=0.85，窗户玻璃的遮挡系数取Cs=1，窗内遮阳系数取 Cn=1。 （5）人体冷负荷
人体显热散热形成的计算时刻冷负荷CLQ τ，按下式计算：
CLQ τ=QJP τ-T
式中： Q ——人体的得热，W ；
τ-T —— 从人员进入时刻到计算时刻的时间，h ； JP τ-T ——τ-T 时间的人体负荷强度系数
按客房室内有2人计算，成年男子静坐散热量为134W ，宾馆群集系数0.93。持续时间12h ，开始居住时间18：00。 （6） 灯光冷负荷
室内采光采用荧光灯，空调区之内，灯具安装功率Q=5W/M2 ，同时使用系数n 1=0.8，房间面积F=31.78
，开灯总时数为6h ，开灯时刻：18：00。计算公式：
CLQ τ=QJL τ-T
式中： Q ——照明发热量，W ；
τ-T —— 从开灯时刻到计算时刻的时间，h ； JL τ-T ——τ-T 时间的照明负荷强度系数
（7）设备冷负荷
室内设备发热为15 W/M2，房间面积F=31.78
设备投入使用时刻T=18：00，计算公式：CLQ τ=QJE τ-T
式中： Q ——设备的发热量，W ；
τ-T —— 从设备投入使用时刻到计算时刻的时间，h ； JE τ-T ——τ-T 时间的设备负荷强度系数。
（8）渗透空气显热冷负荷
渗透空气的显冷负荷Q X (W)，按下式计算:
Q X =G (t w -t n )0.001ϕng
式中：G —— 单位时间渗入室内的总空气量，kg/h；
t w ——夏季空调室外干球温度，℃； t n ——为室内计算温度，℃。
（9）人体散湿和潜热冷负荷
人体散湿量按下式计算：
D=0.001ϕng
人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：
Q =ϕnq 2
式中：D —— 散湿量，kg/h；
G —— 一名成年男子的小时散湿量，g/h；
n ——人数； ϕ——群体系数；
q 2—— 一名成年男子小时潜热散热量，W ；
（10）新风冷负荷 新风冷负荷计算公式 ：
Q =G w (h w -h n )
式中：h w ——室外空气焓值，kJ/kg；
h n ——室内空气焓值，kJ/kg； G w ——新风量，m 3/h 。
室内空气焓值为59.438kJ/kg，室外空气焓值为85.068kJ/kg，则新风冷负荷为：Q =
140⨯1. 2
3600
⨯(85. 068-59. 438) =1. 1960667KW =1196. 07W
………………………………………………………………………………………………………该建筑的负荷统计如下表：
冷负荷统计表
详细冷热负荷计算表见附表1。
三、确定空调方案
（1）按空气处理设备的设置情况分类有集中式系统、半集中式系统、全分散式系统。为了便于酒店管理，最优节约能源，保证酒店外墙外表面干净整洁同时避免在外墙壁上打孔，不选择全分散式系统。集中式系统应用时不包含集中的新风系统，不选用。因为该层酒店要求除了有集中的空气处理设施外，在各个房间还分别有空气末端处理装置，为了设置符合要求的风机盘管加新风系统，选择半集中式系统。
（2）按负担室内空调负荷所用的介质来分类，有全空气系统、水——空气系统，全水系统，制冷剂系统。由于采用集中式系统、酒店楼层较高使用制冷剂量较大，不采用制冷剂系统。全水系统应用于不含新风的系统，不采用。由于不设置回风系统，不采用全空气系统，则选定水——空气空调系统。
则根据要求选用风机盘管加独立新风集中式水——空气空调系统为最佳方案。
四、选择空调设备
（1）风机盘管
根据计算各个房间夏季全热无新风冷负荷分别为：西客房1621W ，东客房486.57W ，517.28W ，东南客房590.71W ，豪华客房815.32W ，值班室380.62W ，则风机盘管选择开利的42CF002 1920W制冷量，满足各个房间需求同时选用同种设备保证较低的不平衡率。
（2）新风机
由鸿业暖通空调软件计算楼层需要总新风量为2769m /h ，为了保证新风需要同时有一定的富余量，选择海尔的G-3DF 新风空调机，新风量3000m /h ，制冷量16900W ，将室外新风处理到室内送风状态点后由新风系统随风道送入各个房间。
（3）布置风口
各个房间的风机盘管设置在门廊顶部的吊顶内暗装，距离内墙边缘1米，内置风道，同时新风道与风机盘管风道并排，双风道共用用一个出风口，新风与处理冷风在风口处混合后送入室内，在与室内空气混合后等焓降温达到空调室内设计状态点。
3
3
五、水利计算
利用鸿业暖通空调软件进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径，计算结果见附表。
水力计算方法：
沿程阻力∆P m 计算：
l ρ⋅υ2
∆P m =λ⋅⋅ d 2
对于紊流过渡区的摩擦阻力系数λ，可按下式计算：
1
=-2. 0lg(υ⋅d k 2. 5+) ， 雷诺数Re = v 3. 71d Re R ——单位长度直管段的摩擦阻力，Pa/m；
λ——摩擦阻力系数，m ；
ρ——水的密度，kg /m 3；
υ——水的流速，m 2/s
v ——运动黏度，m 2/s ；
k ——管内表面的当量绝对粗糙度，m ；闭式循环水系统：k=0.2mm；开式循环水系统：k=0.5mm；冷却水系统：k=0.5mm；
d ——管道直径，m 。
因管道走向导致的静态水力失调由加阀门解决。
六、系统优缺点
优点：选用风机盘管加独立新风集中式水——空气空调系统，各个房间都能做到满足要求的同时节约能源，保证有足够的新风，且各个用户可根据需要设定制冷量，节省资金。
缺点：由于空间限制新风机组设定在楼道内靠近客房，噪声较大；
没有回风系统，浪费能源。
七、参考文献
1：《空气调节设计手册》 （第二版）电子工业部第十设院主编 中国建筑工业出版社 1995 2：《实用供热空调设计手册》（第二版）陆耀庆编 中国建筑工业出版社
3：《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ50019-2003）
4：《采暖通风与空气调节制图标准》（GB/T50114-2001）
5：〖05N4通风与空调工程通用图集〗华北地区建筑设计标准办公室编
6：有关设备的产品样本
石家庄市某宾馆空调系
统设计
院校：机械学院 姓名： 学号：20090769 日期：2012/9/25
目 录
石家庄市某宾馆空调系统设计.............................................................................................. - 1 -
目 录........................................................................................................................... - 2 -
空气调节课程设计任务书 . .......................................................................................................... - 3 -
一、工程概况.......................................................................................................................... - 4 -
1． 建筑概况 ................................................................................................................ - 4 - 2. 设计参数..................................................................................................................... - 5 - 3. 设定人均新风量......................................................................................................... - 5 - 二、 冷负荷的计算................................................................................................................ - 5 - 三、 确定空调方案.............................................................................................................. - 10 - 四、 选择空调设备.............................................................................................................. - 10 - 五、 水利计算...................................................................................................................... - 11 - 六、 系统优缺点.................................................................................................................. - 11 - 七、 参考文献...................................................................................................................... - 12 -
空气调节课程设计任务书
一．题目：某宾馆舒适性空调设计 二．建筑资料：见平面图 三．宾馆使用要求：
1. 冬夏过渡季室内空气要求符合我国有关设计规范技术措施要求。（本设计可不做冬季工况） 2. 空调系统必须提供足够的新鲜空气量。 四．水暖电气方面资料： 1. 2. 3. 4. 5.
室内采光采用荧光灯，5W/M 。 室内设备发热为15 W/M。 除人体散湿外，无其他湿源。 各房间人员数量见建筑平面图。
楼内提供冷冻水源（7℃~12℃）、三相380V 交流电源和管井。
2
2
五．设计内容：
1. 确定室内、外计算参数；
⑴:查阅有关手册确定夏季室内外计算温度、湿度 ⑵:确定房间新风量 2. 计算房间的冷负荷； ⑴ ：围护结构冷负荷 ⑵ ：人员、照明、设备冷负荷 ⑶ ：新风冷负荷 3. 确定空调方案；
选用风机盘管家独立新风系统
4. 选择风机盘管、新风机型号，布置设备；
5. 进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径； 6. 绘制空调系统平面布置图； 7. 编制设计计算说明书
⑴：内容包括：封面；目录；设计任务书；设计参数的选择及设计计算的依据、计算过程及计算结果；方案的比较及最终确定的方案优、缺点说明；以及参考书目、参考资料等。
⑵：书写字体要求认真、整洁，用纸要统一。 六：进度安排：
熟悉设计任务、收集有关资料 0.5天 空调负荷计算 0.5天 设计方案选择 1.天 水、风系统水力计算 0.5天 绘制施工图 2.0天 编制说明书及修改设计 0.5天
一、工程概况
1． 建筑概况
建筑A 位于石家庄市，其功能为宾馆酒店建筑，总建筑面积12171.8平方米，地下一层为连体地下室（含人防建筑），地上十三层。±0.000相对绝对标高为1000.41，室内外高差 0.45米，建筑高度62米。
标准层详细房间类型如下表：
2. 设计参数
河北省石家庄市气象参数：
建筑气候分区：夏热冬暖地区
夏季参数：
夏季大气压：99390.00Pa 空调室外干球温度：35.20℃ 空调室外湿球温度：26.80℃ 空调室外日平均温度：30.10℃
室内设计参数：
室内设计干球温度：26.00℃ 室内设计相对湿度：60%
室内设计新风量标准：40
/人
空调冷水水源：
供水温度7℃，回水温度12℃
3. 设定人均新风量
人均新风量为30
，卫生间排风量：18.144×7=127.008，选择合适排风机：松下卫生间吊顶
, 安装尺寸240*240，则客房的新
排风机FV-24CU7C 型，最大静压100Pa ，净重3.0kg ，风量140风量为140
。
二、冷负荷的计算
工程上常用的负荷计算方法有谐波反应法和冷负荷系数法，前者考虑了维护结构的蓄热性，计算较为繁琐，但计算结果更为真实，因此本文采用谐波反应法进行负荷计算。
. 围护结构传热参数表：
（1）外墙和屋面传热冷负荷的计算
外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷CLQ τ(W)，按下式计算：
CLQ τ=KF ∆t τ-ε
式中：F — 计算面积，㎡；
τ — 计算时刻，点钟；
τ-ζ— 温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻， 点钟； ∆t τ-ζ — 作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。（2）外窗的温差传热冷负荷
通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷CLQ j ⋅τ按下式计算：
CLQ j . τ=KF ∆t τ (2.2)
式中：∆t τ— 计算时刻下的负荷温差，℃；
F ——围护结构有效面积，m 2；
K — 传热系数。
（3）户间传热的冷负荷
计算公式 ： Q =
KF (t wp -t n )
式中：t wp ——夏季空气调节室外计算日平均温度，℃； t n ——夏季空调房间室内设计温度，℃。
（4）外窗日射得热冷负荷
透过外窗的日射得热的计算时刻冷负荷可按下式计算： 窗户：SGH-5 单层塑钢窗 12mm原普通玻璃、单层
CLQ c ⋅τ=x g x d C n C s FJ j ⋅τ
式中：C s ——窗玻璃的遮挡系数；
C n ——窗内遮阳设施的遮阳系数；
x g ——窗的有效面积系数； x d ——地点修正系数；
F ——窗户面积，m 2；
W /m 2。透过单位窗户面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，即负荷强度， J j ⋅τ——计算时刻时，
查手册得石家庄市的地点修正系数为Xd=0.96，窗户有效面积Xg=0.85，窗户玻璃的遮挡系数取Cs=1，窗内遮阳系数取 Cn=1。 （5）人体冷负荷
人体显热散热形成的计算时刻冷负荷CLQ τ，按下式计算：
CLQ τ=QJP τ-T
式中： Q ——人体的得热，W ；
τ-T —— 从人员进入时刻到计算时刻的时间，h ； JP τ-T ——τ-T 时间的人体负荷强度系数
按客房室内有2人计算，成年男子静坐散热量为134W ，宾馆群集系数0.93。持续时间12h ，开始居住时间18：00。 （6） 灯光冷负荷
室内采光采用荧光灯，空调区之内，灯具安装功率Q=5W/M2 ，同时使用系数n 1=0.8，房间面积F=31.78
，开灯总时数为6h ，开灯时刻：18：00。计算公式：
CLQ τ=QJL τ-T
式中： Q ——照明发热量，W ；
τ-T —— 从开灯时刻到计算时刻的时间，h ； JL τ-T ——τ-T 时间的照明负荷强度系数
（7）设备冷负荷
室内设备发热为15 W/M2，房间面积F=31.78
设备投入使用时刻T=18：00，计算公式：CLQ τ=QJE τ-T
式中： Q ——设备的发热量，W ；
τ-T —— 从设备投入使用时刻到计算时刻的时间，h ； JE τ-T ——τ-T 时间的设备负荷强度系数。
（8）渗透空气显热冷负荷
渗透空气的显冷负荷Q X (W)，按下式计算:
Q X =G (t w -t n )0.001ϕng
式中：G —— 单位时间渗入室内的总空气量，kg/h；
t w ——夏季空调室外干球温度，℃； t n ——为室内计算温度，℃。
（9）人体散湿和潜热冷负荷
人体散湿量按下式计算：
D=0.001ϕng
人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：
Q =ϕnq 2
式中：D —— 散湿量，kg/h；
G —— 一名成年男子的小时散湿量，g/h；
n ——人数； ϕ——群体系数；
q 2—— 一名成年男子小时潜热散热量，W ；
（10）新风冷负荷 新风冷负荷计算公式 ：
Q =G w (h w -h n )
式中：h w ——室外空气焓值，kJ/kg；
h n ——室内空气焓值，kJ/kg； G w ——新风量，m 3/h 。
室内空气焓值为59.438kJ/kg，室外空气焓值为85.068kJ/kg，则新风冷负荷为：Q =
140⨯1. 2
3600
⨯(85. 068-59. 438) =1. 1960667KW =1196. 07W
………………………………………………………………………………………………………该建筑的负荷统计如下表：
冷负荷统计表
详细冷热负荷计算表见附表1。
三、确定空调方案
（1）按空气处理设备的设置情况分类有集中式系统、半集中式系统、全分散式系统。为了便于酒店管理，最优节约能源，保证酒店外墙外表面干净整洁同时避免在外墙壁上打孔，不选择全分散式系统。集中式系统应用时不包含集中的新风系统，不选用。因为该层酒店要求除了有集中的空气处理设施外，在各个房间还分别有空气末端处理装置，为了设置符合要求的风机盘管加新风系统，选择半集中式系统。
（2）按负担室内空调负荷所用的介质来分类，有全空气系统、水——空气系统，全水系统，制冷剂系统。由于采用集中式系统、酒店楼层较高使用制冷剂量较大，不采用制冷剂系统。全水系统应用于不含新风的系统，不采用。由于不设置回风系统，不采用全空气系统，则选定水——空气空调系统。
则根据要求选用风机盘管加独立新风集中式水——空气空调系统为最佳方案。
四、选择空调设备
（1）风机盘管
根据计算各个房间夏季全热无新风冷负荷分别为：西客房1621W ，东客房486.57W ，517.28W ，东南客房590.71W ，豪华客房815.32W ，值班室380.62W ，则风机盘管选择开利的42CF002 1920W制冷量，满足各个房间需求同时选用同种设备保证较低的不平衡率。
（2）新风机
由鸿业暖通空调软件计算楼层需要总新风量为2769m /h ，为了保证新风需要同时有一定的富余量，选择海尔的G-3DF 新风空调机，新风量3000m /h ，制冷量16900W ，将室外新风处理到室内送风状态点后由新风系统随风道送入各个房间。
（3）布置风口
各个房间的风机盘管设置在门廊顶部的吊顶内暗装，距离内墙边缘1米，内置风道，同时新风道与风机盘管风道并排，双风道共用用一个出风口，新风与处理冷风在风口处混合后送入室内，在与室内空气混合后等焓降温达到空调室内设计状态点。
3
3
五、水利计算
利用鸿业暖通空调软件进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径，计算结果见附表。
水力计算方法：
沿程阻力∆P m 计算：
l ρ⋅υ2
∆P m =λ⋅⋅ d 2
对于紊流过渡区的摩擦阻力系数λ，可按下式计算：
1
=-2. 0lg(υ⋅d k 2. 5+) ， 雷诺数Re = v 3. 71d Re R ——单位长度直管段的摩擦阻力，Pa/m；
λ——摩擦阻力系数，m ；
ρ——水的密度，kg /m 3；
υ——水的流速，m 2/s
v ——运动黏度，m 2/s ；
k ——管内表面的当量绝对粗糙度，m ；闭式循环水系统：k=0.2mm；开式循环水系统：k=0.5mm；冷却水系统：k=0.5mm；
d ——管道直径，m 。
因管道走向导致的静态水力失调由加阀门解决。
六、系统优缺点
优点：选用风机盘管加独立新风集中式水——空气空调系统，各个房间都能做到满足要求的同时节约能源，保证有足够的新风，且各个用户可根据需要设定制冷量，节省资金。
缺点：由于空间限制新风机组设定在楼道内靠近客房，噪声较大；
没有回风系统，浪费能源。
七、参考文献
1：《空气调节设计手册》 （第二版）电子工业部第十设院主编 中国建筑工业出版社 1995 2：《实用供热空调设计手册》（第二版）陆耀庆编 中国建筑工业出版社
3：《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ50019-2003）
4：《采暖通风与空气调节制图标准》（GB/T50114-2001）
5：〖05N4通风与空调工程通用图集〗华北地区建筑设计标准办公室编
6：有关设备的产品样本