張秀敏
摘 要:以北京市北歐大酒店為例,從工程概況、設計參數、空調冷熱源及水系統(tǒng)、空調風系統(tǒng)等方面介紹空調系統(tǒng)設計過程。在設計空調工程中,辦公室、餐廳、客房的空調系統(tǒng)主要采用風機盤管加獨立的新風系統(tǒng)。
關鍵詞:酒店;空調;選型;系統(tǒng)設計
中圖分類號:TU831 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)06-0076-02
綜合初投資、運行和管理費用考慮,冷源選用活塞式冷水機組,采用閉式雙管冷凍水系統(tǒng),將膨脹水箱和冷卻塔置于樓頂。為滿足空氣品質要求,整幢大廈的空調機組均設計了空氣處理設備,空調設備首先根據冷負荷、熱負荷進行初步選型,再用熱負荷進行校核,最終確定機組型號,選擇了水泵、冷卻塔等型號。
1 工程概況及原始資料
建筑層數為地上7層,其中1層為辦公區(qū)和商業(yè)區(qū),2層為商業(yè)區(qū)和餐廳,3層為賓館和會議室,4~7層均為賓館;1層高4.2 m,2~7層高均為3.9 m,建筑總面積為9 648.32 m2。
2 設計任務書
設計任務書要參考采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范(GBJ50019—2003)和采暖通風與空氣調節(jié)制圖標準(GBJ114—88)設計。
3 設計參數及冷熱負荷計算公式
3.1 基本設計參數
3.1.1 室外設計參數
室外設計參數主要分為夏季和冬季。
3.1.1.1 夏季
夏季室外空調計算干球溫度為33.2 ℃,空調日平均計算溫度為28.6 ℃,室外濕球溫度為26.4 ℃,室外平均風速為1.9 m/s。
3.1.1.2 冬季
冬季室外空調計算溫度為-12 ℃,采暖計算溫度為-9 ℃,室外平均風速為2.8 m/s。
3.1.2 室內設計參數
室內設計參數主要參考供熱空調設計手冊。
3.2 空調負荷
1~7層的空調負荷為:1層156.22 kW,2層30.3 kW,3層41.1 kW,4~6層28.4 kW,7層34.5 kW。
3.3 冷負荷
1~7層的冷負荷為:1層92.92 kW,2層77.9 kW,3層60.88 kW,4~6層21.31 kW,7層25.15 kW。
4 空調系統(tǒng)分析
4.1 建筑空間的分區(qū)處理
本空調系統(tǒng)設計,東西總長為60 m,南北跨度為29 m,總高度為31.8 m。按照空調設計規(guī)范,需要內外分區(qū)。
4.2 空調系統(tǒng)的布置分析
1層設置2個新風機組加風機盤管系統(tǒng),中部新風加風機盤管系統(tǒng),供給商業(yè)區(qū)、內部的辦公室和衛(wèi)生間使用;內區(qū)采用全空氣系,供應1層和2層東部商業(yè)區(qū)。2層西部區(qū)采用風機盤管加新風系統(tǒng),供宴會廳、酒店雅間和西餐廳使用。3層南部的大會議室,進行內、外分區(qū),外區(qū)采用風機盤管,內區(qū)采用全空氣系統(tǒng)。4~7層都是客房,屬于功能相同的房間,設置了新風加風機盤管系統(tǒng)。
5 系統(tǒng)選型計算
在本設計中,設備選型是按照風機高速運行時選用的。通常情況下,風機盤管是在高速運轉時選用的,以確保選用最小型號的機組。
5.1 盤管的選擇
已知室內總熱制冷負荷Q=16 072.52 W,進風溫度T=26 ℃,進水溫度T=7 ℃,風量G=3 204 m3/h。
5.2 新風機組的選擇
5.2.1 選擇新風機組
已知1層總熱制冷負荷Q=14.69 kW,進風溫度T=26 ℃,進水溫度T=7 ℃,風量G=3 924 m3/h。
5.2.2 確定機組規(guī)格
在進風溫度26 ℃,進水溫度7 ℃時,查冷量性能表,得出新風機組的全熱冷負荷應該大于或等于所需要的值。
6 空調風管路系統(tǒng)的設計計算
確定風管計算方案時,要根據辦公室內允許的噪聲要求,干管流速控制在5~6 m/s,支管管道流速控制在3~5 m/s。
7 空調水管路系統(tǒng)的設計計算
水管水力計算步驟詳見供熱空調設計手冊。
8 機房設備選型
在本設計中,空調冷源的負荷主要是室內冷負荷、新風冷負荷和其他設備、管道的冷量損失等。
8.1 冷熱源設備的選擇
8.1.1 制冷機組的選擇
在本設計工況中,總制冷量為616.25 kW,修正后為647.06 kW。所以,選擇2臺螺桿式冷水機組,型號為YEWS100SC50B,其名義制冷量為352 kW,蒸發(fā)器水流量為17 L/s,水壓降為77 kPa。
8.1.2 冷卻塔的選擇
根據系統(tǒng)總的水流量為97.94 m3/h,本工程選擇2臺型號為DBNL3-57的冷卻塔,其冷卻水量為57 m3/h。
8.2 其他輔助設備的選擇
8.2.1 冷凍水水泵的選擇
冷凍水循環(huán)水泵的流量L=Q/5/1.163=60.5 m3/h,揚程按下式計算:
Hp=hf+hd+hm . (1)
式中:Hp——冷凍水水泵的揚程;
hf——水系統(tǒng)總的沿程阻力損失;
hd——水系統(tǒng)局部阻力損失;
hm——設備阻力損失。
8.2.2 冷卻水水泵的選擇
冷卻水循環(huán)水泵的流量L=Q*1.05/5/1.163=64 m3/h,揚程依據以下公式計算:
Hp=hf+hd+hm+Δh+hp. (2)
式中:Hp——冷卻水水泵的揚程;
hf——水系統(tǒng)總的沿程阻力損失,hf+hd=11.3 m;
hd——水體統(tǒng)局部阻力損失;
hm——制冷機組冷凝器的局部阻力損失,本工程中制冷機組冷器的局部阻力損失hm=3 m;
Δh——冷卻塔中水的提升高度(接水盤到噴嘴的高差),從所選冷卻塔查得Δh =2.78 m;
hp——冷卻塔噴口處的壓力,從所選冷卻塔查得hp=2.65 m。
由公式(2)可得,Hp=(11.3+3+2.78+2.65)m=19.73 m。
8.2.3 補水泵的選擇
系統(tǒng)的補水按照系統(tǒng)的循環(huán)水量的3.5%進行計算,補水泵所需揚程Hp=(Δh+3)。
8.2.4 軟化水設備
在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中采用軟化水,需設置軟化水系統(tǒng),按照系統(tǒng)的補水量計算,補水量為循環(huán)水量3%.
8.2.5 膨脹水箱的選型
膨脹水箱的容積,可以按照下式計算確定:
Vp=a△tmaxVc . (3)
式中:Vp——膨脹水箱的有效容積,L;
a——水的體積膨脹系數,a=0.000 6(1/℃);
Ve——系統(tǒng)內的水容量,L;
△tmax——考慮系統(tǒng)內水受熱和冷卻時水溫的最大波動值,一般以20 ℃水溫算起。在本空調設計中,冬季采暖水溫最高值為60 ℃,水溫最大波動值為40 ℃。
8.3 風口的選擇
在本設計中,風機盤管采用吊頂安裝,并部分采用側送風形式。根據《建筑設備專業(yè)技術措施》有吊頂或技術夾層可利用的一般房間,宜采用圓形方形或條縫型散流器平送,且宜形成貼附氣流。
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〔編輯:李玨〕