毕业设计（论文）-宾馆空调设计

113宾馆空调设计第一章初步方案设计选择11建筑概况本建筑位于四川省眉山市彭山县，属于防火等级一级的酒店宾馆类公共建筑。该宾馆建筑总面积348018M2，建筑高度4254M，共有10层。其中地上9层，建筑面积325025M2；地下1层，建筑面积22993M2。本次设计主要为该宾馆建筑设计空调通风方案。12设计计算参数121室外空气计算参数表11眉山市彭山县室外空气基本参数表（部分参数以成都市为准）海拔410711M冬季大气压力9632KPA夏季大气压力9477KPA冬季空调计算干球温度1夏季空调计算干球温度316冬季空调计算相对湿度80夏季空调计算湿球温度267冬季通风计算温度6夏季通风计算温度29冬季采暖计算温度2夏季通风计算相对湿度85冬季最多风向北东北夏季室外平均风速11M/S冬季室外平均风速09M/S122室内设计参数表12宾馆各房间室内空气参数表夏季冬季房间类型干球温度（）相对湿度（）干球温度（）相对湿度（）最小新风量（M3/HP）房间设备（W）灯光功率（W/M2）餐厅2660204540011办公室2660204530011小聚餐包房2660184530011酒吧2660184530040高级双人间标准客房2650204530020标准套房2650204530020运动室2660184540011休息室2650204530011会议室265020453001113负荷估算该宾馆的主要房间可从上文的参数设计可见。此处负荷估算，采用单位面积负荷指标法进行计算，即通过设定每个房间的冷负荷指标，乘以该房间的面积，得到其冷负荷，热负荷采用冷负荷乘以系数得到。由于各层房间功能差异较大，按照每层分类进行估算。其中此建筑地下一层以及楼顶间隔层估算可以不予考虑，即估算第一到九层总负荷即可。第一层具体估算冷负荷以及新风量情况如下房间类型面积M2冷负荷指标W/M2总负荷W人员密度人/M2新风量M3/人H总风量M3/H餐厅1329200265800015407974办公室667321006673201302002小包房19503150292545015308776休息厅230781002307801306924大堂102255051125013030675第二层具体估算冷负荷以及新风量情况如下房间类型面积M2冷负荷指标W/M2总负荷W人员密度人/M2新风量M3/人H总风量M3/H酒吧38882250972050154023328标准客房18816100188160013056448第三层具体估算冷负荷以及新风量情况如下房间类型面积M2冷负荷指标W/M2总负荷W人员密度人/M2新风量M3/人H总风量M3/H标准客房19757100197570013059271第四层具体估算冷负荷以及新风量情况如下房间类型面积M2冷负荷指标W/M2总负荷W人员密度人/M2新风量M3/人H总风量M3/H休息厅108810010880015304896标准客房21638100216380013064914第五层到第八层估算冷负荷以及新风量情况与第四层相同；第九层具体估算冷负荷以及新风量情况如下房间类型面积M2冷负荷指标W/M2总负荷W人员密度人/M2新风量M3/人H总风量M3/H运动室19361502904001407744餐厅143120028620015408586休息室241110024110015301085会议室167610016760015307542套房642510064250013019275由以上计算汇总可以得到整个宾馆各楼层的负荷计算结果如下（热负荷按成都地区夏季冷负荷乘以055得到）表13宾馆各层冷负荷及新风供应估算数据汇总表层号空调面积/M2空调冷负荷/W空调热负荷/W新风量/M3/H一层34446343598952397942146135二层22704285365156950779776三层19757197570108663559271四层227262272601249936981五层227262272601249936981六层227262272601249936981七层227262272601249936981八层227262272601249936981九层138791627808952953997合计20441632218004512199024688229即估算得该宾馆空调系统的夏季冷负荷为2218KW，单位面积冷负荷1085KW/M2，冬季热负荷为12199KW。考虑同时使用系数09，可得该宾馆最终夏季冷负荷为19962KW，冬季热负荷为10979KW。14方案比较选择该宾馆空调通风设计方案主要从冷热源形式，空调形式，水、新风等的分区情况，具体设备，控制方案等这几个方面进行筛选比较。并最终选定适合该宾馆的最优设计方案。141冷热源形式该空调系统中，夏季供冷需要冷水，冬季供热需要热水，冷热水均需要制冷（热）机组进行提供。在机组的选择上，可以靠两种设备分别在冬夏季制取（单冷式冷水机组加锅炉形式），也可以采用一种设备制取冷热水（热泵式冷热水机组形式）。1411热泵式冷热水机组热泵式冷热水机组是一种分别以制冷循环和热泵循环为基础的制冷机组。夏季制冷时，制冷剂循环路线为压缩机四通换向阀冷凝器单向阀高压贮液器干燥过滤器膨胀阀蒸发器四通换向阀压缩机，用户所需要的冷冻水由蒸发器提供；冬季制热时，旋转四通换向阀，改变制冷剂的流动路线，冷凝器被用作蒸发器，而蒸发器被用作冷凝器，制冷剂循环路线为压缩机四通换向阀冷凝器单向阀高压贮液器干燥过滤器膨胀阀蒸发器四通换向阀压缩机，用户所需要的热水由冷凝器提供。热泵式冷热水机组的效率高，近年来发展很快，而且越来越趋向成熟。热泵式冷热水机组在热泵工况运行时，若室外温度较低，则用作蒸发器的换热其表面会产生霜层，霜层过厚会影响机组的正常运行，需要高温高压制冷剂蒸气进行热冲霜。在冲霜期间热水供应量及水温必然有所降低，所以，热泵式冷热水机组只适合于室外最低平均温度高于10的地区。（文献1）由以上所述可见，该医院空调冷热源完全可以采用热泵式机组来制取。然而，热泵机组价格高，耗电量大，使用前要进行全方位的比较，一般适用于中小型建筑，初投资和能耗费较大。冬季制热时，制热量随空气干球温度的降低而减少，相对于锅炉来说，加热速度慢。尤其当用水量大于10T时，加热水温也很有限，一般热泵出水温度在60，不能产生80以上高温水或蒸汽，冬季低温使用时容易出现结霜现象。当盘管表面温度低于0时，凝结水会结霜或结冰，机组效率下降。达到规定限度时，进行一个化霜循环，此过程中，机组停止供热，水温下降，期间机组从水系统中吸热用于除霜，进一步降低供水温度。夏季使用时并没有单冷冷水机组效果好。1412单冷式冷水机组与锅炉方式1、单冷式冷水机组（1）冷水机组中主要是制冷循环中采用的设备，其中蒸发器制取的冷冻水供给空调机组使用，冷凝器为冷却制冷剂，可采用水冷式与风冷式，即冷水机组可以有两种方式，见文献2表13单冷式冷水机组分类比较特点优点缺点水冷式冷水机组以水作为冷却介质，冷却水吸收冷凝器中的热后升温，经过冷却塔被降温，如此循环；需设置冷却塔、冷却水泵和管道系统；制冷性能好，换热效率高；受环境因素影响小；初投资就主机而言比风冷的少一点；市场普遍比较采用；适用于制冷量较大的大机组系统配件多；可能造成冷凝器结垢、水管堵塞；后期保养维护较复杂；冷却水在冷却塔中会因蒸发而减少，需定期补水风冷式冷水机组以空气作为冷却介质，用空气带走冷凝器中制冷剂的冷凝热没有冷却水系统，免去用水麻烦，无需设置冷却塔和循环水泵等；安装与运行简便；保养维修经济简单一次性投资相对水冷很高；噪音和体积都较水冷机组的大，并且只能安装在室外综合上述比较，结合该宾馆所处地区水资源较为丰富，水冷式能够符合要求并且使用广泛，因此采用水冷式冷水机组更为理想。（2）采用水冷式冷水机组后，由于制冷剂形式不同，又可以有以下一些制冷机组表14制冷机组分类比较特点优点缺点蒸气压缩式制冷机组以电力驱动，主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要设备组成；蒸汽压缩式制冷机组在电力充足的地区比较适用，随着国家对电力增容费的逐步减小，对于该类长期运行性能稳定的制冷方式，具有很大的优势技术十分成熟；压力范围与制冷量都比较广；供选择的机型比较多对电力供应要求比较高，耗电量比较大；机组大，操作维护较多吸收式制冷机组以热能为动力，主要由发生器冷凝器膨胀阀蒸发器以及吸收器等组成。在有合适热源特别是有余热或废热可利用，或者是电力不足的地区，比较合适运行噪声低；消耗电力少；造价低廉，其工质对大气环境无害，可以利用工业余热作为发生器热源机组体积大，重量重；操作比较困难，事故判断与检修困难；初投资比较高；需要有热源；能量利用效率比压缩式的低；其制冷量会衰减冰蓄冷式制冷机组既能制冷，也能将制冷的冷量储存起来，待需要时再给客户制冷。利用波峰、波谷的电价优势，晚间23点到次日7点的低谷电价开启制冷机组，将制冷产生的冷量存储在蓄冰槽内，白天再开启乙二醇泵和冷冻泵给客户供冷可转移高峰电力，开发低峰用电；可以使水温更低，从而减少水量一次性投资比较大；其后运行费用的多少受当地电网电价政策和峰谷差价的影响大综合比较上述优缺点，活塞式机组运用最为广泛且技术成熟，其他方式的缺点都比较明显。结合参考文献可知，溴化锂吸收式制冷设备的冷却水量尽管是压缩式制冷设备的1315倍，但溴化锂吸收式制冷设备价格较高，是压缩式价格的471007倍，其运行费用约是压缩式设备运行费用的2倍。（见文献3,4）冰蓄冷式比常规式机组的初投资要多出13左右，在平时运行时经济上是否占优势还有看电价政策和峰谷差价的倾斜程度。（见文献5,6）综合上述技术经济性分析，该宾馆可选用蒸气压缩式制冷机组。（3）采用蒸气压缩式制冷机组后，根据压缩机的不同以及目前常被采用的制冷机组形式，可以有以下几种类型（文献2）表15各种压缩机类型比较特点优点缺点活塞式压缩机机组靠活塞往复运动改变工作腔容积，将周期性吸入的定量气体压缩结构紧凑，操作简单，管理方便；排气范围较广，且不受压力高低影响；可维修性高，对机器材料要求低，造价低；热效率高，单位耗电量少；适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；目前技术最为成熟，常为多机头机组，适用于负荷比较分散的建筑群，用于制冷量小于580KW的中小型空调系统转速不高，设备比较大而且重；零部件多，易损件多，维修复杂且频繁；排气不连续，造成气流脉动；运转时有较大的振动螺杆式压缩机机组靠回转体旋转运动改变工作腔容积，将周期性吸入的定量气体压缩构造简单，运转平稳，直接置于强度足够的水平地面或楼面即可；连续排气，脉动性比活塞式压缩机小，排气量几乎不随排气压力变化；容积效率高，在50100负荷运行时功率消耗几乎正比于冷负荷，节能效果好；可实现无级能量调节；对湿压缩不敏感；适用于制冷量在5801163KW的大中型空调制冷系统有较为复杂的润滑油系统，还需分离排气中的润滑油；大容量机组噪声容易过大；管理不当易引起转子、轴承等原件烧坏；离心式压缩机机组靠离心力的作用，连续地将吸入的气体压缩结构紧凑，质量轻，比同等制冷能力的活塞式轻8090，占地面积可减少一半；没有磨损部件，工作可靠，维护费用低；运行平稳，振动小，噪声低；运行时制冷剂中不混有润滑油；对蒸发器和冷凝器传热性能好；能实现无级调节，单机制冷量较大，能效比高等特点；制冷能力大，适用于制冷量大于1163KW的大中型空调制冷系统转速很高，对压缩机质量要求较高；单机制冷量不宜小于500KW，小型机组总效率会比活塞式低；易发生喘振造成周期性增大噪声及振动，且易引起压缩机温度升高综合比较上述优缺点，尽管活塞式的应用比较广泛，但制冷量太小，不适合该医院的具体情况。相对来说螺杆式和离心式的制冷量能够满足要求，但两者的初投资又比较大。考虑到后期使用的费用，根据参考文献记载，冷水机组每1KW制冷量的电耗大约如下活塞式机组025KW，离心式机组019KW,，螺杆式机组021KW，空气源热泵型冷热水机组031KW（文献3,4）。可以看出离心式在后期电耗上相对比较节省。加之该宾馆的负荷需求量大，各个楼层房间负荷又各有特点，因此初步考虑使用离心式压缩机机组。2、锅炉按照目前锅炉普遍采用的形式，分为以下几种表16各种锅炉类型比较特点优点缺点燃煤锅炉根据不同煤的类型选择不同设备，以燃烧煤作为能量来源技术成熟，可选用不同设备；相对其他类型锅炉，来源较为丰富，且价格便宜；金属耗量大，体积也大，结构不够紧凑；上煤系统、除渣、除尘脱硫系统较为庞大，因而占地多，建设投资大，锅炉房造价高；安全性较差；锅炉房及附近不卫生，噪音大，排放灰尘多；不环保，很多地方不提倡使用电锅炉以电力为能源，通过电磁加热来实现加热功能加热快，效率高；真正实现绿色环保、零污染；可实现变负荷功能等；可采用智能监控等，无需人工管理利用电能来加热，使用二次能源较为浪费，不节能；初投资与后期使用价格都普遍很高，不经济燃气锅炉以天然气作为燃料加热水等设备相对较少，占地少；无噪声，无需运输燃料，不需要处理煤灰等，比较环保清洁；运行自动化程度高；燃烧无杂质，对锅炉及相关配件无腐损，锅炉寿命长初投资高；天然气价格相对较高由以上的对比可以看出，电锅炉、燃气锅炉的操作性与环保性都普遍较高，价格却相对很高。燃煤锅炉尽管投资使用都较为经济，但操作起来复杂的多，考虑的因素也较多，而且很不环保。结合文献7中对以上几种锅炉形式的技术经济分析，初投资中三者的年折算值分别是675元/、725元/、105元/,年运行费用三者的年合计值分别是1392元/、2432元/、4605元/，即总计年合计值应该是2067元/、3157元/，5655元/。可看出尽管燃煤锅炉的总费用低，但考虑到燃煤锅炉对大气污染较重，随着国家对环保问题越来越重视，对燃煤锅炉的排放要求的更严格。很多城市的城区，已经停止了燃煤锅炉的审批手续。加之该宾馆所在地区的天然气供给比较充足，从运输供给上来看比较经济，故该宾馆空调系统的热源方式可以采用燃气锅炉提供热水方式。综上所述，该宾馆属于中大型建筑，空调冷热负荷都相对较大，尤其冬季时所需热水量较大，且冬季温度较低时热泵效率也会大大降低。因此，在冷热源形式的选择上，选择单冷式冷水机组加锅炉形式，从负荷和经济上考虑都是比较合理的。142空调形式该宾馆空调形式可采用全空气系统或空气水系统两种方式，其中，全空气系统中可采用单风道定风量系统，单风道变风量系统，空气水系统可采用风机盘管加独立新风系统（文献8）表17几种空调类型比较特点优点缺点单风道一次回风定风量系统室内负荷全部由空调机组处理过的新风与一次回风来负担，且送风量恒定。空气经处理后经吊顶上的送风管道送入每个房间的送风口。设备简单，房间内没有其他末端设备，易维护管理；因负荷随季节变化，在过渡季节充分利用新风进行供冷，达到节能的效果；适用于大空间范围的空调区域房间风量一定，不能满足房间负荷变化后的节能要求；每个房间不能单独调节所需风量；大量使用风管道，其截面可能会过大，铺设苦难单风道一次回风变风量系统室内负荷全部由空调机组处理过的新风与一次回风来负担，且送风量分局室内要求而变化。空气经处理后经吊顶上的送风管道送入每个房间顶部的变风量末端机组，经风量调节后由送风口送出。一个系统可实现不同负荷、不同温度房间的要求；随着各房间送风量的变化，系统总送风量也相应变化，可以节省风机运行能耗；与定风量空调系统相比，减少了再热量和相应的冷量；容易适应建筑格局变化对系统的改造系统初投资比较高；房间内末端机组有一定噪声；控制复杂，易产生控制不稳定现象；房间低负荷时，送风量减少造成新风量供应不足影响舒适度；大量使用风管道，其截面可能会过大，铺设苦难风机盘管加独立新风系统室内负荷由风机盘管中的冷冻水和新风系统来承担。风机盘管一般安装在每个空调房间，新风机组可安装在新风机房内，而新风则是在处理后通过独立的新风机组和新风管道送入每个空调房间。各房间温度可独立调节；房间不需空调时可关闭风机盘管，节约能源与运行费用；各房间空气互补串通，避免交叉污染；通水管、通新风都比全空气系统占用建筑空间小，机房面积小；输送能耗比全空气小；适应于小空间范围的空调区域末端机组多且分散，运行维护工作量大；风机盘管运行时有噪声；对空气悬浮颗粒的净化、除湿能力较全空气差，房间空气质量要求较高时达不到要求；对机组制作有较高的质量要求；吊顶内设有大量水管，有漏水可能综合实际应用而言，宾馆这类总体冷热负荷较大、各个空调区域的面积不大且负荷各异的建筑物，些许房间功能各异，很多房间都需要单独来控制。对于宾馆内大容量的餐厅、会议厅、大厅、休息厅和酒吧等，冷负荷密度大，潜热负荷大，人员密度大，且食物、人员散发气味多，如果风量不足，不但会使室内的温湿度得不到保证，而且会对空气质量产生严重的影响，所以选用吊顶式空调机组全空气变风量系统。这样设备集中，便于管理，调节方便。不需要单独设置设置新风系统，管道系统比较简单，送风气流比较均匀。对于宾馆内小型餐厅、小型会议室、办公室、包房、娱乐小房间和客房，建筑面积都比较小，采用风机盘管加新风的半集中式空调系统。该系统与全空气系统比较，可节省空间；布置灵活，具有个别控制的优越性，各房间单独调节温度，房间不入住人时，可关闭机组，不影响其他房间的使用，节省运行费用。运行费用与单风道系统相比约低2030,比诱导器系统低1020,而综合投资费用大体相同,甚至略低；机组定型化，规格化，易于选择安装。其中新风单独处理，与之相比的新风经过回风箱处理的方案相比，减少了风机盘管中风机的风量，减少了噪声，当风机盘管不运行时新风继续送风，不经过回风口，增加了室内空气品质。综合以上分析，该宾馆选择集中式变风量全空气系统和风机盘管加新风的半集中式空调系统共同使用，从实用性和经济性上看来都是比较合理的。1421空调具体形式经上述分析，宾馆各空调房间具体的空调方案如下（1）由于该宾馆从2到9层的房间类型主要以相同的客房为主，各房间面积都不是很大，其各自的使用时间也不同，而且各房间根据人员自身舒适度需求从而需要单独进行温湿度参数控制，对于空气调节的要求有着较大的差别，因此楼层房间空调形式全部使用占有空间较小的风机盘管加新风系统，各风机盘管的冷凝水于卫生间进行排放。（2）各空调房间的风机盘管多采用卧式暗装的方式，即吊顶安装。其主要优点是不占用各区域的有效空间，冷冻水的配管与其连接和凝结水的排除都较方便，且新风送风口易于和风机盘管的出风口靠近安装，避免了两股气流在生活区混合而带来的不均匀性。风机盘管装于吊顶内向下送风，出风口处连接出一段风管，从风管下部接出送风口，回风可采用风机盘管本身带有的回风静压箱（或直接在吊顶上开回风口自然进入吊顶内再被风机吸入口吸进）进入风机进口，为减小震动和噪声，宜在风口处或风机出口的风管上安装软管接头，连接的风管也不宜过长。（3）对于1层的大厅、餐厅、休息厅以及2层的酒吧大厅，其建筑面积稍大，人员比较集中，这里采用空气处理机组系统的方式，将新风和回风处理后由连接管段的散流器风口处向下吹出，尽量使出风口集中在人员区域上空。1422新风处理方式在风机盘管加新风的系统设计时，首先要考虑的就是风机盘管与新风系统的设备容量匹配问题。即夏季冷负荷量中哪部分由风机盘管承担，哪部分由新风系统承担。通过新风处理后直接送入室内的方案来讨论。该方案是新风与风机盘管分别处理到机器露点，再混合后送入房间。根据新风处理后的状态点，风机盘管与新风系统的匹配有以后三种典型方式（1）新风处理到低于室内等含湿量线室内的部分冷负荷由风机盘管承担；新风冷、湿负荷与室内的湿负荷及部分冷负荷由新风系统承担。该方案的优点是风机盘管在干工况下运行，减少了系统对空气的污染。另外，据此选择的风机盘管噪声相应的也小。如此的方案使得室内无人时，室内的空气参数不会偏离设计值太远。（2）新风处理到室内等焓线新风冷负荷与部分湿负荷由新风系统承担；室内冷、湿负荷与新风部分湿负荷由风机盘管承担。该方案优点是因冷负荷是同风机盘管与新风系统“各负其责”，室内参数控制对新风系统的依赖性较小。当室内无人时，虽然室内的空气参数会偏离设计值远一些，但此时新风系统运行的经济性是不言而喻的。（3）新风处理到室内等含湿量线室内的湿负荷及部分冷负荷由风机盘管承担；新风冷、湿负荷与室内的部分冷负荷同新风系统承但。该方案的优点是风机盘管与新风系统所需要的冷水温度相近，因而冷水机组运行效率高。且因为新风系统承担了一部分室内负荷，风机盘管相应的要小一些。结合此宾馆的建筑特性和房间的空调方案，此处采用第二种方式，各空调房间内的新风处理状态点宜选用新风处理到室内等焓线的方式。在每层设新风处理机组，负担新风负荷，新风口单独送风。143水、新风系统分区为考虑到不同功能房间使用时间不同，负荷不同等因素，以便于机组设备的选型、各自独立房间的独立控制以及建筑防火措施实施等的相关问题，有必要对该宾馆空调系统进行水、新风分区。1431水系统分区空调水系统应考虑建筑物个部分的朝向和内外区的差别进行分区，还应考虑建筑物的高低差别，另外，在水系统分区时，应考虑建筑物各区的使用功能和使用时间的差异，将水系统按上述特点进行分区（文献8）。在朝向方面，该宾馆由于不是处于正南正北方位的布置，朝向问题不是很明显可以暂不考虑分区情况。考虑到该建筑的建筑特性，考虑采用分为3个分区，分别进行冷冻水供应。具体如下第一层整层；第二层至第九层的东北侧部分；第二层至第九层的西南侧部分；在建筑层数方面，相对来说不是很高，不考虑高低分区。在建筑功能方面，考虑到房间数目较多，且功能各异，时间上使用也不同。故先按各个房间使用空调时间的不同分类如下一层的大堂、各个办公室以及二层的酒吧需要空调持续工作；一层的西餐厅以及风味餐厅均为在固定时间段使用空调；二层到九层的各个客房和其他房间则是根据需要随时使用空调。在空调使用时间不同的问题上，可以采用电动二通阀等相关阀门监控负荷变化，进而控制上述三个冷冻水分区的不同水流量，以达到节能的目的。1432新风系统分区空调系统除了满足对室内环境的温、湿度控制外，还须给环境提供足够的室外新鲜空气。该宾馆空调系统采用风机盘管加独立新风系统，其新风系统的功能就是满足稀释人群及其活动产生污染物的要求和人对室内新风的需求。采用新风送入房间的方式有以下三种（1）新风与风机盘管回风混合后送入空调房间。将向房间送风的各新风支管接至风机盘管后部的回风箱内，与室内回风混合后，再被风机盘管冷却（或加热）后由送风口送出。由于新风需经过盘管，从而加大了风机的负担，噪声也会随之加大，且当风机盘管停止工作时，新风要通过房间与风机盘管之间的回风口进入室内，对回风口对滤网上的灰尘进入室内，对回风口过滤网上的灰尘进行了反吹，造成了房间空气的二次污染，影响室内空气品质。因此，一般不推荐采用这种送风方式。（2）新风与风机盘管各自送风至空调房间。新风送风口与风机盘管的送风口并列安装，两股空气在送入房间后进行混合。这种方式即使风机盘管机组停止运行，新风将保持不变。该方式克服了前一种方式的缺点，卫生条件好，目前应用的较多。（3）新风与风机盘管的出风口处（压出端）混合。这种方式无需设置专门的新风口，对吊顶布置比较有利；当风机盘管机组运行时，要求新风提高在该处的压力。这种的方法在卫生条件上较好。本设计均采用新风在风机盘管的出风口处混合的方法。针对新风系统处理方式以及来源，也可以有以下几种情况（文献9）表18新风系统送风方式比较特点优点缺点分层设置分层处理取风口开在外墙上,新风机组和管道均设在吊顶内,各层新风系统分开设置节省了竖井所占用的空间；机组小，节省建筑空间；运行灵活，可满足不同楼层房间具体情况噪声可能会对各层环境有一定影响；机组设备较多，维护和检修的工作量较大集中送风分层处理可利用楼梯间或电梯间旁的竖井作为通风竖井,新风经风机加压后送入竖井,各层分设新风机组,新风处理再加压后送入本层各空调房间便于分层管理,开停方便；运行时较为灵活，可根据空调房间的使用情况停开部分设备，以达到节能的目的系统初投资及运行费用均较高；系统较为分散，对维修管理会带来不便；应防止发生火灾时火势和烟气沿竖向管井向各层蔓延，需在与管井相连的水平管道入口设置防火阀集中处理分层加压送风新风就近引入新风机组内，进行所需的各种空气处理后，进竖井送至各楼层节省新风机组数量，便于维护管理运行时不能根据各层具体负荷情况改变新风状态；采用竖井要有防火措施由以上对比可以看出，新风系统无论是集中处理分层加压送风还是集中送风分层处理，都要应用到竖井送风，竖井面积对新风输送的阻力影响甚大，还要考虑到防火措施等。在系统中同时有新风机组和加压风机，这两种方式设备能耗费用较大。而大多数情况下，新风机组台数增加时尽管设备一次性投资加大，但从年度平均总费用来看，分层设置新风机组分层处理方法费用最小，原因是各层机组直接取风，新风竖井中的能耗损失费用不存在。（文献9）因此，该宾馆新风系统采用分层设置分层处理的方式，即从第一层到第九层均分别设置新风处理系统。考虑到该宾馆各房间使用空调情况基本相似，所以从第二层到第九层每层分为2个新风分区，分别设置2个新风机组，每个房间采用独立新风送风方式。第一层由于有大空间，采用集中式全空气系统送风形式，新风与回风混合处理后送出。第二章初步设计21空调水系统在该空调水系统中，冷冻水系统情况见以上分析，具体制冷机组的选型见之前的具体设备方案。此处分析水系统的管路布置、管径、管长等，以及相关水泵的选型等。211主要设备设计由上一章提出的分区状况，以及不同空调区域负荷估算特点，可以找出相对应的具体设备如下（1）根据夏季宾馆的总冷负荷为19962KW，取20的安全余量，需要制冷量239544KW。采用约克水冷离心式机组，选用三台型号都为YTGIAICI15CGH的冷水机组，其相关参数具体如下表21冷水机组型号参数表型号YTGIAICI15CGH制冷量/KW850输入功率/KW165满载电流/A287启动电流/A715水流量/L/S42水压降/MH2O4蒸发器接管尺寸/MM200水流量/L/S523水压降/MH2O7冷凝器接管尺寸/MM200长/MM4451宽/MM1721机组尺寸高/MM2470运行重量/KG7022估计冷媒充注量/KG244注上述参数根据冷冻水进/出水温度12/7，冷却水进/出水温度32/37，换热器都为2进程；采用HCFC123制冷剂。（2）根据冬季宾馆10979KW的热负荷，取20的安全余量，即13175KW。采用贝龙公司的W型常压热水锅炉，选用2个额定功率都为07MW的锅炉，具体型号参数如下表22锅炉型号参数表型号CMNS0795/70YQ代号W60额定功率/MW07设计热效率/9093工作压力/MPA常压热水循环量/T/H24水容量/M3082长/MM3270宽/MM1310外形尺寸高/MM1490锅炉净重/KG1987燃气用电量/KW12最大燃气消耗量/NM3/H764注锅炉回出水温度为50/60212冷冻水系统水系统由于管道布置形式不同，系统工作原理不同，可以将冷冻水系统分为以下几种（文献10）表23管路系统类型比较类型特点优点缺点与大气接触情况闭式管路系统不与大气相接触（仅在系统最高点设置膨胀水箱）与设备的腐蚀机会少；不需克服静水压力，水泵压力功率均低，系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通（设有蓄水池）与蓄水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大；需设回程管，管道长度增加；初投资稍高同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配和调度方便；便于水力平衡需设回程管，管道长度增加；初投资稍高环路管道长度异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短；管路简单；初投资稍低水量分配和调度较难；水力平衡较麻烦两管制供热供冷合用同一管路系统管路系统简单；初投资省无法同时满足供热供冷的需求三管制分别设置供冷供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷供热的要求；管路系统较四管制简单有冷热混合损失；投资高于两管制；管路布置较简单供冷供热管路使用四管制供冷供热的供回水管均分开设置，具有冷热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热；没有冷热混合损失管路系统较复杂；初投资高；占用建筑空间较多定流量系统中循环水量保持定值（负荷变化时，通过改变供回水温度来匹配）系统简单，操作方便；没有复杂的自控设备配管设计时不能考虑同时使用系数；输送能耗总处于设计的最大值循环水量变化情况变流量系统中的供回水温度保持定值（负荷改变时以供水量的变化来适应空调需要）输送能耗随负荷的减少而降低；配管设计时，能够考虑同时使用系数，管径可减少；水泵容量、电耗也相应减少系统较复杂；必须配备自控设备泵的使用单式泵冷热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量；难以节省输送能；不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷热源侧与负荷侧分别配置循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗；能适应供水分区不同压降，系统总压力低系统较复杂；初投资较高根据以上各系统的特点及优缺点比较，结合该宾馆的情况，本设计空调系统选择采用双管制供应冷冻水，具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，水泵耗电较小。由于设计属于多层建筑，因此可以在垂直方向上采用同程式水系统，此系统除了供回水管路外，还有一根同程管。由于各并联环路的管路总长度基本相同，各用户盘管的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀，同时考虑到水平管路系统范围大，因此在水平方向上采用异程式水系统。另外，由于该宾馆的房间白天和夜晚使用情况不同，负荷变化较大，采用变流量方式；在水泵设置方面，采用单式泵水系统，但在集水器与分水器间加旁通管以适应水流量的变化。213冷却水系统本制冷机组的冷却水系统中，采用开式系统，并采用采用一机对一塔的方式，即采用三台冷却塔各自对应各自机组的方式。根据上述机组的选择，冷凝器的出口流量分别为523L/S1883M3/H，选用良机LBCM圆型逆流式冷却塔，具体参数如下表24冷却塔型号参数表型号LBC350标准水量/M3/H263高度/MM4180外型尺寸外径/MM4790电功率/KW75送风装置风叶直径/MM2360热水入管/MM200配管装置冷水出管/MM200排水管/MM50溢水管/MM50补给水管/MM32净重/KG1970运重/KG5620塔体阻力损失/M41注以上参数基于冷却塔进出水温为37/32，室外空气湿球温度为27。214水泵初步选型空调水系统中有两种水，冷冻水、冷却水都需要提供动力，另外，冬季热水动力可以靠冷冻水系统水泵提供。以下分别就冷冻水系统与冷却水系统的循环水泵进行分析。两种系统循环水泵的参数值计算都应按工况要求的最大流量和最大扬程再乘以附加安全系数的数值作为依据。2141冷冻水系统水泵系统制冷机组的机房设在整个宾馆地下一层，由系统出来的冷冻水通过水井通向楼上，此处冷冻水系统泵配套三台离心式机组，并备用一台。该机组泵的最大扬程的组成包括冷水机组中蒸发器冷冻水出口的压力损失，系统管路阻力，空调末端装置包括风机盘管、新风机组的阻力，各个调节阀门配件的阻力。对于该宾馆空调水系统，计算最不利环路的压力损失，即可得到水泵的最大扬程，具体各部分阻力组成如下1、上述离心式冷水机组的蒸发器冷冻水出口阻力取93KPA，即93MH2O。2、系统管路损失目前设计中冷水管路的比摩阻控制在150200PA/M，此处取180PA/M，最不利环路为机房到第八层西南侧的供回全程，总长为356M，即沿程阻力为35618064080PA6408KPA；考虑管路中弯头、三通等的局部阻力为沿程阻力的50，取为3204KPA；另外取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器、管路阀门、管路等的阻力为50KPA；系统管路的总损失则为6408KPA3204KPA50KPA14612KPA，即146MH2O。3、空调末端装置阻力新风机组中热交换器的阻力一般比风机盘管的阻力大，故取前者的阻力为50KPA，即5MH2O4、二通调节阀等配件阻力取为40KPA，即4MH2O。取10的安全系数，并由上述取值可得该泵的扬程H93M146M5M4M11362M。水泵流量为机组流量，取安全系数10，则该泵的最大流量42L/S3600/100011166M3/H。由上述所得的流量及扬程，选取东方泵业的DFG系列循环水泵，具体型号参数如下表25冷冻水泵型号参数表型号DFG200400B/4/45流量/M3/H180扬程/M405转速/R/MIN1450电机功率/KW45效率/76汽蚀余量/M45总质量/KG640长/MM900宽/MM620安装尺寸高/MM1208D24隔震器规格规格JG322142冷却水系统水泵冷却水系统的冷却塔放置在第九层东北方向的上人屋面上，最不利环路为机房管路出来后至第九层的最东北方向。按照一塔对一机的标准，设置三个冷却水泵，并备用一台。机组对应泵的扬程组成1、冷凝器出口阻力89KPA2、系统管路损失180PA/M164M29520PA295KPA，局部阻力14KPA，机房设备阻力50KPA，总阻力935KPA；3、冷却塔阻力为45MH2O。取安全系数10，并由上述取值可得泵的扬程89KPA935KPA45KPA112502KPA，即25MH2O。水泵流量为机组流量，取安全系数10，该泵的最大流量532L/S3600/1000112107M3/H。由上述计算选取东方泵业的DFG系列循环水泵，具体型号参数如下表26冷却水泵型号参数表型号DFG150315/4/30流量/M3/H240扬程/M285转速/R/MIN1450电机功率/KW30效率/79汽蚀余量/M45总质量/KG450长/MM800宽/MM539安装尺寸高/MM1077D20隔震器规格规格JG312143热水系统水泵热水水泵扬程与冷冻水泵扬程相差不大，可去冷冻水泵扬程，即H93M146M5M4M11362M。水泵流量为机组流量，取安全系数10，则该泵的最大流量2411264M3/H。由上述所得的流量及扬程，选取东方泵业的DFG系列循环水泵，具体型号参数如下表27热水水泵型号参数表型号DFG65400/4/11流量/M3/H30扬程/M48转速/R/MIN1450电机功率/KW11效率/565汽蚀余量/M25总质量/KG240长/MM630宽/MM475安装尺寸高/MM824D18隔震器规格规格JG22215水系统流程图由上述机组和主要设备的选择以及该宾馆空调水系统的分区情况，可确定该宾馆空调水系统的工艺流程图如下图21空调水系统工艺流程图22空调风系统221全空气系统根据上述负荷估算数据，可以选择特灵公司混风工况下的组合式空气处理机组，具体的机组选择如下表混风工况下，具体型号为CLCP035型，8排盘管，袋式65中效过滤器，30湿膜加湿。表28全空气系统机组具体参数表分区第1分区第2分区机组型号CLCP035CLCP016名义风量/M3/H3400016000盘管面积/（M2）342158空气阻力/PA25782671类型8排、铜管铝翅片8排、铜管铝翅片形式LLWL全冷量/KW269513252水流量/L/S1285632水阻力/KPA221442管径/MM6565盘管盘管凝结水管管径/MM58电加热器类型不锈钢光管电加热加湿量/KG/H794（30湿膜）368（30湿膜）湿膜加湿器进水接管尺寸/MM58效率G4（板式）效率20滤料超细聚丙烯纤维初效阻力45/90PA（初/终阻力）效率F6（袋式）效率65滤料超细聚丙烯纤维过滤器中效阻力75/150PA（初/终阻力）型号FC/BC630FC/BC450风机叶轮直径/MM630450风机电机功率/KW7540面板形式双层面板面板厚度/MM30/50保温面板绝热系数/W/M00207宽/MM22481628外形尺寸高/MM20581438长/MM依据动能段数量注1、进风干球温度27，湿球温度195，冷冻水进出水温度7/12，热水供水温度60；2、盘管为铜管铝翅片，翅片距为10片/英寸；3、如风量或每英寸翅片数增大，则冷量更大；222风机盘管新风系统根据上一章所述各个拟用风机盘管的房间新风负荷以及风量估算值，既定新风机组设备型号如下表表29新风机组具体参数表参数LWHA023LWHA033LWHA043LWHA53送风量范围M3/H18002800270035003600450045006000盘管铜管管径MM959595954排管进出水管尺寸12121212外接管排水出口尺寸1111数量2233宽MM5085085085081过滤器高MM4064064064064排流量L/S169178225320冷盘管4排压降KPA4815786847042排流量L/S065087115149热盘管进风温度（）5长MM1070122415281528宽MM9609609601080外形尺寸高MM480480480542重量KG200240260300注上述机组的配置依次都为进风段、1平板过滤器、冷水盘管、热水盘管、风机段；冷冻水进水温度为7；（1254MM），冷盘管进风干湿球温度为34/28；热水进出温度为60/50，采用机外余压为300PA的可变速风机。上述机组选型待精确计算后可能负荷不甚相符，且最终空气处理过程不同，将有较大误差时可能会有所调整。第三章空调负荷计算该宾馆建筑第一层层高为48M，第二层到第八层层高42M，第九层层高为52M。参考文献8附录23，外墙采用水泥砂浆、370MM厚砖墙、白灰粉刷构造的型墙；内墙采用水泥砂浆、240MM厚砖墙、白灰粉刷构造的型墙。参考文献8附录22，屋顶采用70MM壁厚，沥青膨胀珍珠岩保温层且厚度为125MM构造的型屋面。参考文献8附录29，窗户采用3MM厚普通玻璃，80玻璃，金属窗框，浅色帘的双层窗，大小采用窗墙比计算获得。该宾馆建筑朝向基本为东北、西北、西南、东南方向，窗墙比分别取为02、03、02、03。宾馆的空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小，下面依次分析各种负荷的计算方法。31冷负荷计算公式夏季冷负荷计算采用逐时计算方法，具体负荷及其计算公式包括以下几种1外墙和屋面等外围护结构（31）CCRQKAT外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，WCQ外墙和屋面的面积，M2A外墙和屋面板的传热系数，外墙取值15，屋面取值048，W/M2K室内计算温度，RT外墙和屋面计算温度的逐时值，具体取值见参考文献1的附录7C由于是以北京地区气象参数计算而得，对其他地区应修正。修正后的外墙T和屋面计算温度的逐时值（32）CCDTTK地点修正系数，具体取值见参考文献1的附录8DT外表面放热系数修正值，取10K吸收系数修正值，取09经修正后，原冷负荷计算公式中的要换为CTCT2内墙和地面等内维护结构若邻室为通风良好的非空调房间，选用外墙维护结构公式。若考虑到邻室非空调且还有一定的发热量，则选用（33）0,CIMARQKATT内围护结构的传热系数，内墙取值197，屋面取值048，W/M2IK内围护结构面积，M2A室外计算日平均温度，0,T附加温升，取0A室内计算温度，RT若邻室为空调房间，且房间参数不一致存在温差，则选用（34）2CIRQKAT邻室房间室内计算温度，对于走道可取温差为1，地下室上楼板温2RT差为53玻璃窗和门引起（1）外玻璃窗瞬变传热引起（35）CWCRQKAT外窗瞬变传热引起的逐时冷负荷，WCQ外窗的面积，M2WA外窗的传热系数，根据窗户类型取值301，W/M2K室内计算温度，RT外窗计算温度的逐时值，具体取值见参考文献8的附录210C考虑到窗框不同以及地点不同，要对求其修正如下（36）CWCDRQCKATT窗框修正系数，取12WC地点修正系数，成都地区取1DT（2）透过玻璃窗日射得热引起（37）MAXCAWSIJLQQCAD有效面积系数，取075AC窗口面积，M2WA玻璃窗遮阳系数，取086S内遮阳系数，取05I相应地点日射得热因数，W/M2，具体取值参考文献8的附录212MAXJD玻璃窗冷负荷系数，具体取值参考文献8的附录219LQC4设备散热医院主要为计算机以及其他电子设备，按下式计算（38）123QNN设备实际显热形成的散热量，W利用系数，取081N电动机负荷系数，取04，对于计算机可取102同时使用系数，取073设备功率，WN设备和用具由显热散热量形成的冷负荷（39）CLQC设备实际形成的冷负荷，WCQ设备散热冷负荷系数，具体取值见参考文献8的附录220和221LC5照明散热采用荧光灯照明，形成的冷负荷如下（310）12CLQNNC镇流器消耗功率系数，取121N灯罩隔热系数，取082灯具所需功率，WN照明散热冷负荷系数，具体取值见参考文献8的附录222LQC6人体散热（1）人体显热散热形成的冷负荷（311）CSLQQNC不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，具体取值见参考文献8的SQ表213室内全部人数N群集系数，取09冷负荷系数，具体取值见参考文献8的附录223LQC（2）人体潜热散热形成的冷负荷（312）CLQQN不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，具体取值见参考文献8的LQ表213室内全部人数N群集系数，取097新风带入（313）10COORQMH夏季新风冷负荷，WCOQ新风量，MKGS室外空气焓值，OHJ室内空气焓值夏季冷负荷计算采用逐时计算方法，具体负荷及其计算公式R包括以下几种1外墙和屋面等外围护结构（31）RCCTKAQ外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，WCQ外墙和屋面的面积，M2A外墙和屋面板的传热系数，外墙取值15，屋面取值048，W/M2K室内计算温度，RT外墙和屋面计算温度的逐时值，具体取值见参考文献1的附录7C由于是以北京地区气象参数计算而得，对其他地区应修正。修正后的外墙T和屋面计算温度的逐时值（32）KTTDCC地点修正系数，具体取值见参考文献1的附录8DT外表面放热系数修正值，取10K吸收系数修正值，取09经修正后，原冷负荷计算公式中的要换为CTCT2内墙和地面等内维护结构若邻室为通风良好的非空调房间，选用外墙维护结构公式。若考虑到邻室非空调且还有一定的发热量，则选用（33）0,RAMICTTAKQ内围护结构的传热系数，内墙取值197，屋面取值048，W/M2IK内围护结构面积，M2A室外计算日平均温度，0,T附加温升，取0A室内计算温度，RT若邻室为空调房间，且房间参数不一致存在温差，则选用（34）2CIRQKAT邻室房间室内计算温度，对于走道可取温差为1，地下室上楼板温2RT差为53玻璃窗和门引起（1）外玻璃窗瞬变传热引起（35）RCWCTAKQ外窗瞬变传热引起