北京市北歐大酒店空調系統設計

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、空調風系統等方面介紹空調系統設計過程。在設計空調工程中，辦公室、餐廳、客房的空調系統主要采用風機盤管加獨立的新風系統。

關鍵詞：酒店；空調；選型；系統設計

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，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層為辦公區和商業區，2層為商業區和餐廳，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設計規范（GBJ50019—2003）和采暖通風與空氣調節制圖標準（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 空調系統分析

4.1 建筑空間的分區處理

本空調系統設計，東西總長為60 m，南北跨度為29 m，總高度為31.8 m。按照空調設計規范，需要內外分區。

4.2 空調系統的布置分析

1層設置2個新風機組加風機盤管系統，中部新風加風機盤管系統，供給商業區、內部的辦公室和衛生間使用；內區采用全空氣系，供應1層和2層東部商業區。2層西部區采用風機盤管加新風系統，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，外區采用風機盤管，內區采用全空氣系統。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。

5 系統選型計算

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——水系統總的沿程阻力損失；

hd——水系統局部阻力損失；

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——水系統總的沿程阻力損失，hf+hd=11.3 m；

hd——水體統局部阻力損失；

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

系統的補水按照系統的循環水量的3.5%進行計算，補水泵所需揚程Hp=（Δh+3）。

8.2.4 軟化水設備

在冷凍水循環系統中采用軟化水，需設置軟化水系統，按照系統的補水量計算，補水量為循環水量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——系統內的水容量，L；

△tmax——考慮系統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。

參考文獻

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〔編輯：李玨〕