建筑环境与设备工程专业毕业设计.docx
- 文档编号:30648954
- 上传时间:2023-08-18
- 格式:DOCX
- 页数:33
- 大小:111.81KB
建筑环境与设备工程专业毕业设计.docx
《建筑环境与设备工程专业毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《建筑环境与设备工程专业毕业设计.docx(33页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
建筑环境与设备工程专业毕业设计
摘要
该国际酒店位于北京市,占地面积3421平方米,建筑面积30010平方米。
地下一层为汽车库、冷冻机房等。
地上一层为西餐厅、大堂等。
地上二层为中餐厅,包间,大堂等。
地上三层为KTV、演艺吧、棋牌室等。
地上四层为会议用房,大堂等。
地上五层为游泳池、台球室,健身房等康体设施用房,地上六层到十四层为客房,十五层为总统套房,设备层位于顶层。
该设计为北京市某国际酒店中央空调设计的第2部分。
设计的内容包括:
地下一层主机房、汽车库、地上2~3层、11~15层的空调、通风、防排烟系统及冷热源设计。
具体内容为:
空调的负荷计算;空调系统的选择;空调设备选型;水力计算;冷热源的选择;绘制施工图;保温和消声防振设计等内容。
根据建筑物本身的特点和功能需要,本设计决定对二层中餐厅和三层演艺吧采用全空气空调系统,其余房间采用风机盘管加新风系统。
制冷机房位于地下一层,且要考虑机房的通风。
地下车库、楼梯前室和走廊需要设计防排烟系统,防排烟风机位于顶层设备层。
关键词:
中央空调风机盘管加新风系统全空气系统国际酒店
Abstract
TheinternationalhotelislocatedinBeijing,coversanareaof3421squaremetersandabuildingareaof30010squaremeters.Garage,freezingroomislocatedintheundergroundlayer.Thefirstfloorisusedforwesternrestaurants,lobby,etc.Chineserestaurant,privateroomislocatedinthesecondlayer.ThethirdlayerisusedforKTV,chessandcardroom,etc.Thefourthlayerismeetingroom,hall,etc.Thefifthlayer5isusedforswimmingpool,gymrecreationandsportsfacilities.Sixthfloortofourteenthfloorareguestrooms.Thesixteenthfloorispresidentialsuite.Mechanicalfloorlocatedintoplayer.
ThisdesignisthesecondsectionofinternationalhotelcentralairconditioningsysteminBeijing.Thedesigncontentincludes:
undergroundlayer’sfreezingroom,garage,theground2~3layer,11~15layerofairconditioningandventilationandsmokecontrolsystemandthedesignofcoldandheatsources.Specificcontentis:
airconditioningloadcalculation,airconditioningsystemchoice,airconditioningequipmentselection,hydrauliccalculation,cold/heatsourcechoice,workingdrawing,insulationandsilencingvibration-proofdesign,etc.
Accordingtothebuildingitselfcharacteristicsandfunctionneeds,thisdesigndecidedtouseall-airsysteminChineserestaurantinthesecondlayerandperformingbarinthethirdlayer,andotherroomsadoptfan-coilunitplusfreshairsystem.Thefreezingroomislocatedinundergroundlayer,andshouldconsiderroomventilation.Undergroundgarage,stairformerroomandcorridorneedtodesignthesmokesuppressionandexhaustsystem,andsmokecontrolandextractionequipmentlocatedintoplayer.
Keyword:
center-air-conditionfan-coilunitplusfreshairsystemall-airsysteminternationalhotel
第1章工程概况
本工程位于北京市,占地面积3421平方米。
建筑面积30010平方米,其中地上面积23831平方米,地下面积6179平方米。
地下一层,地上十五层。
地上79.9米,地下4.9米。
地下一层为员工餐厅,汽车库,浴室,生活水泵房间,冷冻机房等。
地上一层为西餐厅,厨房,大堂,酒吧等。
地上二层为中餐厅,厨房,大堂等。
地上三层为KTV、演艺吧、棋牌室等娱乐用房,大堂等。
地上四层为会议用房,大堂等。
地上五层为游泳池、台球室,健身房等康体设施用房,地上六层到十四层为普通客房,十六层为总统套房。
顶层为设备层,设有水箱间、电梯机房等。
本栋建筑可接入市政热力供暖,蒸汽压力为0.6MPa。
本栋建筑也可接入市政给水提供生活热水,供水温度为55℃,供水压力约350KPa。
空调冷热媒参数冷水供回水温度:
7-12℃;热水供回水温度:
60-50℃。
第2章设计原始资料
2.1北京市室外气象参熟
夏季:
大气压力99.987kPa
空调室外计算干球温度33.6℃
空调室外计算湿球温度26.3℃
空调室外计算日平均温度29.1℃
空调室外计算相对湿度58%
室外风速2.2m/s
冬季:
大气压力102.57kPa
空调室外计算干球温度-9.8℃
空调室外计算相对湿度37%
室外风速2.7m/s
2.2室内设计参数
根据《实用供热空调设计手册》、《公共建筑节能设计规范》确定室内设计参数为
表2-1室内设计参数
房间名称
室内设计参数
新风量
(m³/h·人)
设备负荷
(W/㎡)
照明负荷(W/㎡)
夏季
冬季
温度℃
湿度%
温度℃
湿度%
中餐厅
26
60
20
40
30
5
13
餐厅豪华包间
26
60
20
40
30
5
15
走廊
27
60
18
40
0
5
5
桑拿
27
65
23
65
30
30
20
棋牌室
26
60
20
40
30
15
20
KTV
26
60
20
40
30
20
20
KTV包间
26
60
22
30
30
20
50
演艺吧
26
60
20
40
30
20
50
客房
25
60
21
40
30
13
15
总统套间
25
60
21
40
50
13
15
2.3围护结构设计参数
外墙:
面砖饰面聚氨酯复合板外保温3-2-60K=0.369W/(㎡·K)
内墙:
空心砖墙K=5.927W/(㎡·K)
外窗:
铝合金中空玻璃K=3.204W/(㎡·K)
玻璃幕墙:
6钢+9A+6钢K=3.009W/(㎡·K)
屋面:
上人屋面-挤塑聚苯100K=0.331W/(㎡·K)
第3章负荷计算
3.1负荷计算的内容
为了满足人体舒适和工艺生产过程的要求,空气调节需要将空气处理到一定的状态,即对空气的温度、湿度、流速及清洁度进行一定的调节。
而进行调节前需要明确对空气进行调节的量,所以空调负荷计算具有重要的意义。
空调夏季冷负荷计算按不稳定传热计算;冬季热负荷按稳定传热计算,计算方法采用采暖负荷计算方法将传热量作为空调房间的热负荷。
空调区的得热量有以下各项热量构成:
通过墙体、屋顶等围护结构的得热量
透过窗户进入室内的太阳辐射得热量
人体散热量
照明散热量
工艺设备散热量
渗透空气得热量
伴随各种散湿过程产生的潜热量
空调区夏季的冷负荷,应根据上述各项的热量的种类、性质以及空调区的蓄热特性,分别进行逐时转化计算,确定出各项冷负荷,而不应将的热量直接视为冷负荷。
空调区的散湿量由下列各项散湿量构成:
人体散湿量
渗透空气带入室内的湿量
化学反应过程的散湿量
各种潮湿表面、液面或液流的散湿量
食品或其他物料的散湿量
设备散湿量
3.2冷负荷的计算过程
3.2.1围护结构冷负荷
(1)在日射和室外空气的综合作用下,屋面和墙体瞬变传热引起冷负荷的计算公式为:
(3-1)
式中
——屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;
F——屋面面积,㎡;
K——屋面的传热系数,W/(㎡·K);
——τ时刻下,通过外墙或屋面的冷负荷计算温差,℃。
(2)透过外窗的得热可以分为瞬变传导得热引起的冷负荷和日射得热引起的冷负荷。
窗户瞬变传导得热形成的冷负荷为:
(3-2)
式中
——窗户瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;
F——窗户的面积,㎡;
K——窗户的传热系数,W/(㎡·K);
——τ时刻下,通过外窗的冷负荷计算温差,℃。
窗户日射得热形成的冷负荷:
(3-3)
式中
——窗户日射得热形成的逐时冷负荷,W;
F——窗口面积;
——窗的有效面积系数;单层钢窗0.85,双层钢窗0.75,单层木窗0.7,双层木窗0.6;
——地点修正系数;
Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数;
Cs——玻璃窗的遮阳系数;
——计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射形成的冷负荷,简称负荷强度,W/㎡。
3.2.2人体冷负荷
人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q,按下式计算:
(3-4)
式中
——人体显热散热形成的计算时刻冷负荷,W;
Cr——群体系数;
n——计算时刻空调房间内的总人数;
——不同室温和劳动性质是成年男子散热量,W。
3.2.3照明冷负荷
根据照明灯具的类型及安装方式不同,其冷负荷计算式分别如下。
(1)对白炽灯
(3-5)
(2)对荧光灯
(3-6)
式中
——照明灯具所需功率,W;
——镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装设在空调房间时,取
=1.2;当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时可取
=1.0;
——灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自然通风散热于顶棚内时取
=0.5~0.6;而荧光灯罩无通风孔者,则视顶棚内通风情况取
=0.6~0.8。
3.2.4设备冷负荷
热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ,按下式计算:
(3-7)
式中
——设备和用具的实际显热散热量,W;
——设备和用具显热散热冷负荷系数,无因次常量。
3.2.5渗透空气冷负荷
因为空调房间都是微正压,室外热空气无法渗透进入室内,故不考虑渗透空气的冷负荷。
3.3热负荷的计算过程
3.3.1围护结构传热耗热量的计算
(3-8)
式中
——围护结构基本耗热量,W;
——围护结构传热系数,W/(m2.℃);
——围护结构的面积,
;
——冬季室内计算温度,℃,取
=18℃;
——空调室外计算温度,℃,取
=-6℃;
——围护结构的温差修正系数;
——朝向修正率,%;
其中,北、东北、西北0%~10%
东、西-5%
东南、西南-10%~-15%
南-15%~-30%
——风力附加率,%;建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区内特别高出的建筑物,垂直的外围护结构(墙体)附加5%~10%。
风力修正率不适用于楼板和隔墙。
——高度附加率,%。
民用建筑和工业企业辅助建筑物(楼梯间除外)的高度附加率:
房间高度大于4m时,每高出1m应附加2%,但总的附加率不应大于15%。
3.3.2冷风渗透耗热量
本设计中可以保证空调房间正压,故不必考虑冷风渗透耗热量
3.4湿负荷的计算过程
本工程中空调房间的湿负荷主要是人体散湿形成,查《民用建筑空调设计》依据公式(11)计算。
(3-9)
式中
——人体散湿量,kg/h;
0.001——换算系数;
——空调房间室内人数;
——成年男子的小时散湿量,g/h;
——群集系数,查得Φ=0.89。
3.5空调负荷计算举例
手算负荷选用标准层的客房2,鸿业软件计算出房间不含新风的负荷为1103W。
(1)西南外墙瞬变传热引起的冷负荷
外墙的传热系数为0.369W/(m2·℃),传热衰减为0.148,传热延迟为10.5小时,面积为10.89㎡。
计算结果为
表3-1西南外墙瞬变传热引起的冷负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
48
44
44
40
40
40
16
36
32
32
32
32
(2)西南外窗瞬变传热引起的冷负荷
外墙的传热系数为3.2W/(m2·℃),外窗的面积为3.96㎡。
表3-2西南外窗瞬变传热引起的冷负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
10
23
37
49
62
71
79
84
84
82
75
66
(3)西南外窗日射得热引起的冷负荷
表3-3西南外窗日射得热引起的冷负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
21
28
33
37
60
94
123
138
135
115
81
33
(4)室内照明引起的冷负荷
表3-4室内照明引起的冷负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
317
317
317
317
317
317
317
317
317
317
317
317
(5)室内设备散热引起的冷负荷
表3-5室内设备散热引起的冷负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
456
456
456
456
456
456
456
456
456
456
456
456
(6)人员散热引起的冷负荷
表3-6人员散热引起的冷负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
130
130
130
130
130
130
130
130
130
130
130
130
(7)标准层客房2的总负荷
表3-6标准层客房2的总负荷
计算时刻
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
负荷W
982
998
1017
1029
1065
1108
1121
1161
1154
1132
1091
1034
(8)手算负荷与鸿业软件计算负荷的比较
手算负荷得出标准层客房2的总负荷为1161W,而鸿业软件计算得出的负荷为1103W。
计算得出误差率为5%,故鸿业软件的计算结果是可靠的,其余房间的负荷计算均采用鸿业软件计算。
第4章空调方案的选择
4.1空调系统划分的原则
(1)空气调节房间温湿度接近及热湿比接近时,宜划分为同一系统。
(2)朝向、层次等位置上相近的房间可采用同一系统,这样管路布置和安装较为合理,同时也便于管理。
(3)当空气调节房间所需新风量占总送风量的比例相差悬殊时,可按比例相近者划分系统。
(4)使用时间相同的房间采用同一系统,这样有利于运行和管理,而对于有个别要求的房间可单独配置空调机组。
(5)有空气洁净要求的房间不应与空气污染严重的房间划分为同一系统,也不宜与无空气洁净度要求的房间划分为同一系统,如与后者划分为同一系统时,应作局部处理。
有消声要求的房间不宜与无消声要求的房间划分为同一系统,如必须划分为同一系统时,应作局部处理。
(6)产生有害气体的房间不宜和一般房间合用一个系统。
(7)根据防火要求,空调系统的分区应与建筑防火分区相对应。
4.2空调系统方案的选择
空调系统按负担室内负荷所用的介质种类分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。
按空气处理设备的设置情况可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和全分散空调系统。
本次设计中,部分房间拟采用全空气系统,其余房间采用风机盘管加新风系统。
(1)全空气系统
在全空气系统中,房间的冷热负荷完全由处理过的空气来承担的。
全空气系统的机房一般独立设置在空调机房内,而空气处理基本上集中于空调机房内。
其优点是:
设备集中、系统简单,维修和管理都比较方便,施工方便,可以实现全年多工况节能运行调节,经济性好,使用寿命长,在过度季节能够充分利用新风。
其缺点是:
风道断面大,且管内的风速较高,噪声大。
一个系统供给多个房间,当各房间负荷变化不一致时,无法进行精确调节。
空调房间之间有风管连通,火灾容易沿风管蔓延。
适用于大空间的建筑和室内温湿度、洁净度要求严格的房间,以及负荷大或潜热较大的场合。
(2)风机盘管加新风系统
在此系统中,空气和水共同承担室内负荷。
新风经新风机处理后送入室内,新风可承担室内负荷也可不承担室内负荷,这由新风处理后的状态决定的。
其优点是:
布置灵活,各空调房间可以独立地调节室温,房间不住人时可关掉机组,不影响其他房间,从而比其他系统节省运行费用。
风机为多档变速,在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。
其缺点是:
对机组制作质量要求高,否则维修费用很高。
室内气流分布受限制,适用于进深小于6m的房间;当风机盘管机组没有新风系统的同时工作时,冬季室内的相对湿度偏低,故在此种方式不能用于全年室内湿度有要求的地方。
适用于需要增设空调的小面积、多房间,其室温需要进行分别控制的场所。
4.3空调系统的举例
该建筑的二层为厨房和中餐厅,包括两个较大的中餐厅和一些餐厅包间。
对于两个较大的中餐厅,房间的面积较大、层高较高,且餐厅内人员密集、食物较多,故产生的湿负荷较大,因此,在本此设计中两个较大中餐厅采用全空气系统。
对于餐厅包间,各个房间的使用时间不确定,需要各房间独立调节室温,且房间的面积较小,因此对于餐厅包间采用风机盘管加新风系统。
该建筑的三层为桑拿间、棋牌室、演艺吧、KTV和KTV包间。
对于三层所有的棋牌室,房间的使用时间相同,室内的温湿度也接近,故把所有的棋牌室划分为一个系统。
而对于桑拿间、演艺吧、KTV这些独立使用的房间也分别划分为一个系统。
六层至十五层均为客房。
在此次设计中,客房采用风机盘管加新风系统,每一层划分为一个系统。
第5章风量的确定
5.1送风量的确定
空气调节系统的送风量通常按照夏季最大的室内冷负荷,按下式计算确定:
(5-1)
式中:
——送风量(kg/s);
——室内冷负荷(kW);
——室内湿负荷(kg/s);
——室内空气的焓值(kJ/kg);
——送风状态下的空气的焓值(kJ/kg);
——室内空气的含湿量(g/kg);
——送风状态下的空气的含湿量(g/kg)。
和
都是已知的,室内状态点
在
图上的位置已经确定,因此只要过
点作
线,也能确定送风状态点
,从而算出送风量
。
5.2新风量的确定
新风量的确定主要考虑三个因素:
(1)满足卫生要求。
一般取30/(m3/h·人),当每人所占的空间较少,停留时间较短时,可分别按吸烟或不吸烟的情况,新风量以7~15/(m3/h·人)。
(2)补充局部排风量。
当空调房间内有局部排风装置时,为使房间不产生负压,必须有相应的新风量以补偿排风量。
(3)保持房间的正压要求。
为防止外界空气渗入空调房间,影响室内参数,空调系统需要一定的新风量来保持房间的正压。
对于以上三者确定的新风量,取其最大值作为空调系统的新风量。
5.3回风量与排风量的确定
空调系统的回风量=空调送风量-新风量。
空调系统的排风量=空调送风量-回风量-保持房间正压所需的风量=新风量-保持房间正压所需的风量。
第6章空调房间的空气分布
6.1空调房间空气分布的意义
影响空调效果的三个因素:
送风量、送风温度、气流组织。
空调房间空气分布设计或计算的任务在于是经过各种处理的空气合理地分布到被调节的区域、房间或空间,在与周围空气热、质交换的同时,保持受控区域的空气温度、湿度、清洁度和风速处于预定的限度。
因此良好的空气分布会使空调区内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度,从而满足生产工艺和人体舒适的要求,同时也影响空调系统的能耗量。
6.2送风、回风与排风形式
空调系统处理后的空气,经送风口送入空调房间,与室内空气进行热湿交换后由排风口排出。
在全空气系统中,还有一部分空气经回风口进入机组与新风混合。
室内空气的流动形成某种形式的气流流型和速度场,而速度场往往是其它场(如温度场、湿度场和浓度场)存在的前提和基础。
所以送风口的位置及型式,回风口的位置,房间几何形状及室内的各种扰动等对室内的气流组织影响很大。
其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响最为重要。
按照送风口在空调空间内所处的位置不同可分为:
上部送风、下部送风和中部送风。
空气调节房间的主要送风形式有:
百叶风口或条缝型风口侧送;散流器、孔板或条缝型风口顶送;地板散流器下送;喷口送风。
本此设计中客房采用条缝型风口侧送,而对于二层和三层的大空间的房间采用散流器下送的方式。
第7章水力计算
7.1风管的水力计算
风管的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送风点的位置与形式
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 建筑 环境 设备 工程 专业 毕业设计