北京市北欧大酒店空调系统设计

张秀敏

摘 要：以北京市北欧大酒店为例，从工程概况、设计参数、空调冷热源及水系统、空调风系统等方面介绍空调系统设计过程。在设计空调工程中，办公室、餐厅、客房的空调系统主要采用风机盘管加独立的新风系统。

关键词：酒店；空调；选型；系统设计

中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0076-02

综合初投资、运行和管理费用考虑，冷源选用活塞式冷水机组，采用闭式双管冷冻水系统，将膨胀水箱和冷却塔置于楼顶。为满足空气品质要求，整幢大厦的空调机组均设计了空气处理设备，空调设备首先根据冷负荷、热负荷进行初步选型，再用热负荷进行校核，最终确定机组型号，选择了水泵、冷却塔等型号。

1 工程概况及原始资料

建筑层数为地上7层，其中1层为办公区和商业区，2层为商业区和餐厅，3层为宾馆和会议室，4～7层均为宾馆；1层高4.2 m，2～7层高均为3.9 m，建筑总面积为9 648.32 m2。

2 设计任务书

设计任务书要参考采暖通风与空气调节设计规范（GBJ50019—2003）和采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114—88）设计。

3 设计参数及冷热负荷计算公式

3.1 基本设计参数

3.1.1 室外设计参数

室外设计参数主要分为夏季和冬季。

3.1.1.1 夏季

夏季室外空调计算干球温度为33.2 ℃，空调日平均计算温度为28.6 ℃，室外湿球温度为26.4 ℃，室外平均风速为1.9 m/s。

3.1.1.2 冬季

冬季室外空调计算温度为-12 ℃，采暖计算温度为-9 ℃，室外平均风速为2.8 m/s。

3.1.2 室内设计参数

室内设计参数主要参考供热空调设计手册。

3.2 空调负荷

1～7层的空调负荷为：1层156.22 kW，2层30.3 kW，3层41.1 kW，4～6层28.4 kW，7层34.5 kW。

3.3 冷负荷

1～7层的冷负荷为：1层92.92 kW，2层77.9 kW，3层60.88 kW，4～6层21.31 kW，7层25.15 kW。

4 空调系统分析

4.1 建筑空间的分区处理

本空调系统设计，东西总长为60 m，南北跨度为29 m，总高度为31.8 m。按照空调设计规范，需要内外分区。

4.2 空调系统的布置分析

1层设置2个新风机组加风机盘管系统，中部新风加风机盘管系统，供给商业区、内部的办公室和卫生间使用；内区采用全空气系，供应1层和2层东部商业区。2层西部区采用风机盘管加新风系统，供宴会厅、酒店雅间和西餐厅使用。3层南部的大会议室，进行内、外分区，外区采用风机盘管，内区采用全空气系统。4～7层都是客房，属于功能相同的房间，设置了新风加风机盘管系统。

5 系统选型计算

在本设计中，设备选型是按照风机高速运行时选用的。通常情况下，风机盘管是在高速运转时选用的，以确保选用最小型号的机组。

5.1 盘管的选择

已知室内总热制冷负荷Q=16 072.52 W，进风温度T=26 ℃，进水温度T=7 ℃，风量G=3 204 m3/h。

5.2 新风机组的选择

5.2.1 选择新风机组

已知1层总热制冷负荷Q=14.69 kW，进风温度T=26 ℃，进水温度T=7 ℃，风量G=3 924 m3/h。

5.2.2 确定机组规格

在进风温度26 ℃，进水温度7 ℃时，查冷量性能表，得出新风机组的全热冷负荷应该大于或等于所需要的值。

6 空调风管路系统的设计计算

确定风管计算方案时，要根据办公室内允许的噪声要求，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 空调水管路系统的设计计算

水管水力计算步骤详见供热空调设计手册。

8 机房设备选型

在本设计中，空调冷源的负荷主要是室内冷负荷、新风冷负荷和其他设备、管道的冷量损失等。

8.1 冷热源设备的选择

8.1.1 制冷机组的选择

在本设计工况中，总制冷量为616.25 kW，修正后为647.06 kW。所以，选择2台螺杆式冷水机组，型号为YEWS100SC50B，其名义制冷量为352 kW，蒸发器水流量为17 L/s，水压降为77 kPa。

8.1.2 冷却塔的选择

根据系统总的水流量为97.94 m3/h，本工程选择2台型号为DBNL3-57的冷却塔，其冷却水量为57 m3/h。

8.2 其他辅助设备的选择

8.2.1 冷冻水水泵的选择

冷冻水循环水泵的流量L=Q/5/1.163=60.5 m3/h，扬程按下式计算：

Hp=hf+hd+hm . （1）

式中：Hp——冷冻水水泵的扬程；

hf——水系统总的沿程阻力损失；

hd——水系统局部阻力损失；

hm——设备阻力损失。

8.2.2 冷却水水泵的选择

冷却水循环水泵的流量L=Q*1.05/5/1.163=64 m3/h，扬程依据以下公式计算：

Hp=hf+hd+hm+Δh+hp. （2）

式中：Hp——冷却水水泵的扬程；

hf——水系统总的沿程阻力损失，hf+hd=11.3 m；

hd——水体统局部阻力损失；

hm——制冷机组冷凝器的局部阻力损失，本工程中制冷机组冷器的局部阻力损失hm=3 m；

Δh——冷却塔中水的提升高度（接水盘到喷嘴的高差），从所选冷却塔查得Δh =2.78 m；

hp——冷却塔喷口处的压力，从所选冷却塔查得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 补水泵的选择

系统的补水按照系统的循环水量的3.5%进行计算，补水泵所需扬程Hp=（Δh+3）。

8.2.4 软化水设备

在冷冻水循环系统中采用软化水，需设置软化水系统，按照系统的补水量计算，补水量为循环水量3%.

8.2.5 膨胀水箱的选型

膨胀水箱的容积，可以按照下式计算确定：

Vp=a△tmaxVc . （3）

式中：Vp——膨胀水箱的有效容积，L；

a——水的体积膨胀系数，a=0.000 6（1/℃）；

Ve——系统内的水容量，L；

△tmax——考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，一般以20 ℃水温算起。在本空调设计中，冬季采暖水温最高值为60 ℃，水温最大波动值为40 ℃。

8.3 风口的选择

在本设计中，风机盘管采用吊顶安装，并部分采用侧送风形式。根据《建筑设备专业技术措施》有吊顶或技术夹层可利用的一般房间，宜采用圆形方形或条缝型散流器平送，且宜形成贴附气流。

参考文献

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〔编辑：李珏〕