【正文】 系統(tǒng)研究，到今天的“室內(nèi)空氣品質(zhì)”的研究等，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)已經(jīng)在其相關(guān)領(lǐng)域取得了很大的發(fā)展。尤其是空調(diào)工程技術(shù)在國內(nèi)的公共與民用建筑當(dāng)中的應(yīng)用也變得相當(dāng)普遍，作為公共與民用建筑中的空調(diào)技術(shù)所面臨的問題就是如何提高整個空調(diào)系統(tǒng)的能量的綜合利用，如何尋求合理的運(yùn)行規(guī)律，如何制定優(yōu)良的空調(diào)方案，即要達(dá)到經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、舒適、環(huán)保和高效設(shè)計(jì)目標(biāo)。本設(shè)計(jì)是做賓館的空調(diào)設(shè)計(jì)，主要涉足的是暖通空調(diào)，暖通空調(diào)技術(shù)在國外主要是以美國為主的歐美國家中已經(jīng)比較成熟，該領(lǐng)域內(nèi)研究的比較深入透徹，目前仍然處于遙遙領(lǐng)先于我國，我國在該領(lǐng)域的發(fā)展相對落后，但在中國良好的政治、經(jīng)濟(jì)、文化的背景下，及本國人民生活水平日益提高的前提下，中國的該領(lǐng)域在短短一段時間之內(nèi)已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。但由于本國該領(lǐng)域發(fā)展時間相對較短及各方面條件的制約，使得我國在部分技術(shù)上仍有很多需要提高的地方，比如在能源的節(jié)約上，自然能源的充分利用等方面，我國在這些方面仍與國外有一定的差距。但是，在我國領(lǐng)導(dǎo)的高度重視下，科技人員的勤勞努力下，在不久的將來，我相信我國將一定可以克服現(xiàn)在存在的種種問題，在該領(lǐng)域內(nèi)定能夠成為暖通空調(diào)大國。馮檢2022 年 6 月 8日湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第二章 工程資料及設(shè)計(jì)說明2．1 工程名稱 廣州漢森賓館空調(diào)系統(tǒng)。2．2 工程概況 此建筑物位于廣州市市區(qū)，交通方便，環(huán)境優(yōu)美；廣州市位于東經(jīng) 112 度 57 分－114 度 03 分，北緯 22 度 35 分－23 度 35 分，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。廣州地處低緯,地表接受太陽輻射量較多，同時受季風(fēng)的影響,夏季海洋暖氣流形成高溫、高濕、多雨的氣候；冬季北方大陸冷風(fēng)形成低溫、干燥、少雨的氣候。 太陽輻射年平均太陽輻射值為 4 兆焦耳 /平方米，分布是南高北低。年內(nèi)太陽輻射以 2 月最低，7月最高。日照時數(shù)年平均日照時數(shù)為 1 8201 960 時，年日照百分率為 41%44%，南多北少。季節(jié)上以夏季最多，秋季次之，冬季再次，春季最少。因受季風(fēng)的影響，年內(nèi)冬季（1 月）華南受冷高壓控制，多偏北風(fēng)和東北風(fēng)；春季（4 月）風(fēng)向較零亂，而以東南風(fēng)較多；夏季（7 月）受副熱帶高壓和南海低壓的影響，以偏南風(fēng)為主；秋季（10月）由夏季風(fēng)轉(zhuǎn)為冬季風(fēng)，以偏北風(fēng)為主。 在平均風(fēng)速方面，以冬、春季節(jié)風(fēng)速較大，夏季風(fēng)速較小。但夏季間常有熱帶氣旋侵襲，風(fēng)速可急劇增大到 8 級以上的大風(fēng)。該建筑為一幢磚混結(jié)構(gòu) 14 層三星級賓館，地下一層，總建筑高度約為 62m。地下一層和1 到 4 層高為 ，5 到 12 層層高 ，14 層層高 4m，主要功能房有前臺接待大廳、音樂大廳、營業(yè)廳、客房、商務(wù)中心、餐廳和廚房等。餐廳最大容納的人數(shù) 250 人，總建筑面積約為 ㎡。業(yè)主已給出建筑平面圖，要求設(shè)計(jì)本賓館夏季和冬季中央空調(diào)系統(tǒng)和部分房間的通風(fēng)換氣。2．3 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 任務(wù)要求《空氣調(diào)節(jié)工程畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》 2 設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)（1）《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500192022)；（2）《民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ1687）(2022 年)；（3）《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5017693）；湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 （4）《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》（GB5015592）；（5）《旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5018993）；（6）《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB502432022）；（7）《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》（）。（8）《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ11488）2．4 設(shè)計(jì)范圍(1)中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(2)餐廳、衛(wèi)生間的排風(fēng)2．5 設(shè)計(jì)參數(shù)1 空調(diào)設(shè)計(jì)室外氣象參數(shù)：⑴．地理位置 北緯—23176。；經(jīng)度 176。；海撥—；⑵．大氣壓力 冬季—101950Pa； 夏季—100450Pa； ⑶．室外空氣參數(shù)，見表 表 室外空氣參數(shù)表序號 空氣參數(shù) 數(shù)值 空氣參數(shù) 數(shù)值1 夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度 tw℃ 夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度 ts℃2 夏季空調(diào)室外日平均溫度 twp℃ 夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 31℃3 冬季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度5℃ 冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 13℃4 冬季室外計(jì)算相對濕度70% 夏季室外計(jì)算相對濕度 83%5 夏季室外平均風(fēng)速 6 全年主導(dǎo)風(fēng)向 CN 冬季日照率 43%湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)選取 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)按房間功能從設(shè)計(jì)規(guī)范上選取，并符合節(jié)能規(guī)范的要求，結(jié)果列于表 表 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)表夏季 冬季類型 季節(jié) 溫度℃ 濕度% 風(fēng)速（m/s） 溫度℃ 濕度% 風(fēng)速新風(fēng)量（ｍ3/）大廳餐廳、餐廳包間26 60 ≤ 18 50 ≤ 30賓館大廳 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20KTV 包間 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20會議室 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20客房 26 60 ≤ 18 50 ≤ 30套房 26 60 ≤ 18 50 ≤ 30門廳、中庭、走廊26 60 ≤ 18 50 ≤ 15休息室 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20營業(yè)廳 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20音樂茶廳 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20辦公室 26 60 ≤ 18 50 ≤ 20多功能廳 26 60 ≤ 18 50 ≤ 30庫房 26 60 ≤ 18 50 ≤ 15衛(wèi)生間 26 60 ≤ 18 50 ≤ 303 其他噪聲聲級不高于 45dB?？諝庵泻瑝m量不大于 mg/m179。室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓。內(nèi)墻，領(lǐng)室包括走廊,均與客房溫度相同?？照{(diào)設(shè)計(jì)運(yùn)行時間 24 小時。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 2．6 土建參數(shù)外墻結(jié)構(gòu) II 型20δ 磚 粉 刷磚 墻3內(nèi) 粉 刷圖 外 墻 結(jié) 構(gòu) 及 夏 季 熱 工 指 標(biāo)β =05k49w/m δ 72ε 屋面：加氣混凝土保溫屋面 ，II 型，k＝k；外窗：采用塑鋼窗，單層透明玻璃，k＝ W/m2k；內(nèi)墻：采用 200 厚 KP1 型空心磚，k＝k，兩側(cè)各抹 20 厚水泥砂漿；樓板：120 厚鋼筋混凝土樓板，40 厚水泥珍珠巖砂漿墊層，k＝k；湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第三章 空調(diào)負(fù)荷計(jì)算3．1 空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算方法在空調(diào)工程設(shè)計(jì)中，存在兩中冷負(fù)荷計(jì)算的計(jì)算方法：一為諧波反應(yīng)法（負(fù)荷溫差法），二為冷負(fù)荷系數(shù)法。諧波反應(yīng)法（負(fù)荷溫差法）計(jì)算的冷負(fù)荷的形成包括兩個過程：一是由于外擾（室外綜合溫度）形成室內(nèi)得熱量的過程（既內(nèi)擾量）。此一過程考慮外擾的周期性以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)對外擾量的衰減和延遲性。二是內(nèi)擾量形成冷負(fù)荷的過程。此一過程是將該熱擾量分成對流和輻射兩種成分。前者是瞬時冷負(fù)荷的一部分，后者則要考慮房間總體蓄熱作用后才化為瞬時冷負(fù)荷。兩部分疊加即得各計(jì)算時刻的冷負(fù)荷。冷負(fù)荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上為便于在工程中進(jìn)行手算而建立起來的一種簡化計(jì)算法。通過冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項(xiàng)逐時冷負(fù)荷。為了簡化計(jì)算，對日射得熱所形成的冷負(fù)荷，冷負(fù)荷系數(shù)法利用傳遞函數(shù)法的基本方程和相應(yīng)的房間傳遞函數(shù)形成了冷負(fù)荷系數(shù)。對維護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱形成的冷負(fù)荷，冷負(fù)荷系數(shù)法利用相應(yīng)傳遞函數(shù)形成了冷負(fù)荷溫度。這樣，當(dāng)計(jì)算某建筑物空調(diào)冷負(fù)荷時，則可按照相應(yīng)條件查出冷負(fù)荷系數(shù)與冷負(fù)溫度，用一維穩(wěn)定熱傳導(dǎo)公式即可計(jì)算出日射得熱形成的冷負(fù)荷和維護(hù)結(jié)構(gòu)出入熱所形成的冷負(fù)荷。 本設(shè)計(jì)采用冷負(fù)荷系數(shù)法進(jìn)行冷負(fù)荷的計(jì)算。計(jì)算具體方法如下。3．2 冷負(fù)荷的計(jì)算 外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋頂瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷 可按下Q?式計(jì)算 (31)TQKFt?????式中： 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷，W；?K——墻體或屋面的傳熱系數(shù)，W/㎡.℃；F——墻體或屋面的傳熱面積，㎡；湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ——作用時刻下，維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫差，簡稱負(fù)荷溫差。Tt??? 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷 當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷可按 3－3 式計(jì)算。當(dāng)鄰室與空調(diào)區(qū)的夏季溫差大于 3℃時，宜按下式通過空調(diào)房間、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門等內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷 (33)??wplsNQKFtt????????A 式中： ——內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/(m2?℃ )；地面：，W/(m2? ℃)； —— 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2；F——夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度，℃；wpt—— 鄰室計(jì)算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度的差值℃lsA；注：由于該建筑為全空調(diào)房間，在此次的設(shè)計(jì)中沒有計(jì)算該項(xiàng)負(fù)荷。 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差作用下，通過玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 可按下式計(jì)算Q? 3QKFt????4）式中 ： ——外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷，W；? K——窗的傳熱系數(shù)，W/(㎡.℃)； F——窗的傳熱面積，㎡； ——計(jì)算時刻的負(fù)荷溫差，℃t?? 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷 .maxSnJCLQFK??(3－5)湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 式中 ： ——不同維度帶各朝向 7 月份日射得熱因數(shù)的最大值，W/㎡；.maxJKF——玻璃窗的有效面積，㎡，是窗的面積乘有效面積系數(shù) ；單層鋼窗 ，aC雙層鋼窗 ，單層木窗 ，雙層木窗 ； ——玻璃窗遮擋系數(shù)和窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮擋系數(shù)；snC、 ——玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù)，以北緯 27176。30′為界限劃分為南、北L兩區(qū)； 照明散熱形成的冷負(fù)荷當(dāng)電壓一定時，室內(nèi)照明散熱量是不隨時間變化的穩(wěn)定散熱量，但是照明散熱方式仍以對流與輻射兩種方式進(jìn)行散熱，因此，照明散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算仍采用相應(yīng)的冷負(fù)荷系數(shù)。 明裝熒光燈(鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)) (36)12,CLlQNn??? 式中 ： ——熒光燈的功率，W；1 ——鎮(zhèn)流器消耗的功率系數(shù)，明裝時 ＝，暗裝時n 1n＝；1n ——考慮燈罩反射、吊頂內(nèi)通風(fēng)情況等系數(shù)；若熒光燈罩上2n部穿有小孔，則 ＝～；若暗裝且燈罩上無孔，則視吊頂內(nèi)的通風(fēng)情況，?。?～ ；2n ——照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，根據(jù)燈具類型和安裝情況，按,CLl照不同的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時間和開關(guān)燈時間以及開燈后的小時數(shù)選用。 人體散熱形成的冷負(fù)荷人體向室內(nèi)空氣散發(fā)的熱量有顯然和潛熱兩種形式。前者通過對流、傳導(dǎo)或輻射等方式散發(fā)出來，后者是指人體散發(fā)的水蒸氣所包含的汽化潛熱。人體散發(fā)的潛熱量湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 和顯熱量中的對流部分直接形成瞬時冷負(fù)荷，而輻射散發(fā)的熱量將會形成滯后冷負(fù)荷。因此采用相應(yīng)的冷負(fù)荷系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動強(qiáng)度及周圍環(huán)境條件（溫、濕度等）多種因素有關(guān)。為了實(shí)際計(jì)算方便，計(jì)算以成年男子散熱量為基礎(chǔ)。而對于不同功能的建筑物中有各類人員（成年男子、女子、兒童等）不同組成進(jìn)行修正，為此，引入人員“群集系數(shù)” ，系指人員年齡構(gòu)成、性別構(gòu)成以及密集程度等情況的不同而考慮的rC折減系數(shù)。年齡不同和性別不同，人員的小時散熱量就不同。例如成年女子的散熱量約為成年男子散熱量的 85％，兒童散熱量相當(dāng)于成年男子散熱量的 75％。人體散熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算： (37)rQnqC??式中： ——空調(diào)房間內(nèi)的人數(shù)，人；n q——不同室溫和勞動性質(zhì)時成年男子散熱量，W； ——群集系數(shù)；本工程取 。r 食物散熱形成的冷負(fù)荷本工程一層進(jìn)行餐廳冷負(fù)荷計(jì)算時，需要考慮食物的散熱量和散濕量。其中包括顯熱和潛熱，要分別計(jì)算，食物的散熱形成的冷負(fù)荷，食物全熱取 ，食物顯熱取 ，食物潛熱取 ，食物散濕量 ()考慮。 設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算照明冷負(fù)荷時，根據(jù)空調(diào)房間的功能特點(diǎn)，單位面積照明冷負(fù)荷均為 20 W/m23．3 濕負(fù)荷的計(jì)算散濕量計(jì)算 （38）?????式中： ——人體散濕量，kg/s；wm? ——成年男子的小時散濕量，g/h； n——室內(nèi)全部人數(shù)；