合肥市某综合办公楼空调系统设计说明书.doc

I 青岛农业大学 毕 业 论 文（设计） 题 目： 合肥市某综合办公楼空调系统设计 姓 名： 季广学 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 2010 级 2 班 学 号： 20103012 指导教师： 梁泽德 2014 年 6 月 3 日 II 毕业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的 研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、 资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实 可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学 位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文（设计）作者签名： 季广学 日期： 2014 年 6 月 3 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机 构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅 和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用 该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成 果时，单位署名为青岛农业大学。 III 论文（设计）作者签名： 季广学 日期： 2014 年 6 月 3 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日 I 合肥市某综合办公楼空调系统设计 建筑环境与设备工程专业 季广学 指导老师 梁泽德 摘要：本设计为合肥市保一集团公司科研信息中心综合办公楼中央空调系统，通过对建 筑内部的空气温度，湿度和洁净度的控制，从而营造人体感觉舒适的室内工作环境。建筑 性质：民用建筑工程设计等级，二级。地上，9 层办公楼、地下，一层。占地面积为 892.5，总建筑面积为 8326（不包括地下室） ，地下室为 262.5，总高度为 34.3。 由于所在地冬季无集中供暖，故采取热泵空调系统，夏季供冷，冬季供热。 设计的内容包括： 12 层是大厅、产品展示区、外贸部，都是大空间； 39 层是大空间 的活动厅和会议室以及面积相对较小的办公室和休息室。所以， 12 层可采用全空气空调系统， 过渡季节可采用全新风系统 ;39 层可采用全空气与风机盘管加新风的混合系统。楼梯间做加 压送风，厕所设置机械排风。 其中风机盘管处理室内回风，承担室内围护结构和人体照明等 冷负荷，新风机处理室外新风，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷，而风机盘管承 担全部室内冷湿负荷，盘管在湿负荷下工作。新风负荷由新风机组承担，进入风机盘管的供 水温度可适当提高，水管的结露现象可得到改善。 1空调系统的划分与系统方案的确定，冷 源的选择。 2室内热湿负荷的计算，利用焓湿图进行冬、夏季工况分析。 3.室内送风方式与 气流组织形式的选定 。4完成风、水管道的布置及水力计算。 6进行空气处理设备的选择计 算，并确定出各种设备的规格、型号和数量。 7空调机房设计。 8风管系统与水管系统保 温层的设计；消声防振设计等。 关键词： 空气水热泵机组 一次回风 风机盘管新风系统 气流组织 II Abstract: The design of Hefei City, central air-conditioning system integrated office buildingof scientific research information center, a group of companies, through the construction of the internal air temperature, humidity control and cleanliness,thereby creating the body feel comfortable indoor environment. The building property: civil engineering design grade, grade two. On the ground, 9 storey office building, underground, a layer of. Covers an area of 892.5 square meters,a total construction area of 8326 square meters (not including the basement), the basement of 262.5 square meters, the total height of 34.3 meters. Since thewinter without heating, so the heat pump air conditioning system, summer cooling, heating in winter. Design elements include: the 12 layer is the hall, product display area, the Ministry of foreign trade, is a large space; the 39 layer is large space activitieshall and meeting rooms and a relatively small area of the office and lounge. So,the 12 layer can adopt the whole air conditioning system, the transition seasoncan be a new wind system; hybrid system 39 layer can adopt the whole air andfan coil plus fresh air. The staircase do pressurization, toilet set mechanical ventilation. The fan coil processing indoor air, undertake indoor enclosure structure and human lighting and cooling load, fresh air machine processingoutdoor fresh air, fresh air to indoor air enthalpy value, do not assume the indoor load, and the fan coil undertake all the indoor cold wet load, coil to work in wetload. Keywords: air - water heat pump, an air return, Fan coil unit and fresh air system, air flow organization 1 目录目录 第一章第一章 绪绪 论论 .1 第二章第二章 选择系统方案选择系统方案. . . .1 2.1 空气调节系统的分类1 2.2 空调系统的比较2 2.3 空调系统的选着3 第三章第三章 工程概况及参数依据工程概况及参数依据 .4 3.1 工程概况4 3.2 参数依据5 3.2.1 室外气象参数.5 3.2.2 室内气象参数.5 3.2.3 围护结构热工参数.6 第四章第四章 空调负荷计算空调负荷计算 .6 4.1 围护结构瞬时冷负荷计算原理6 4.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷.6 4.1.2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷.7 4.1.3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷.7 4.1.4 室内传热维护瞬时冷负荷.8 4.2 房间内部冷负荷.8 4.2 .1 室内人员散热引起的冷负荷9 4.2 .2 室内照明设备散热引起的冷负荷9 4.2 .3 设备散热形成的冷负荷10 4.2 .4 新风冷负荷.11 4.3 房间的湿负荷11 4.4 综合办公楼围护结构冷负荷计算12 4.5 送风量及房间设备负荷的确定12 4.5.1 新风量的确定原则.12 4.5.2 全空气系统送回风量及空调系统负荷的确定.12 4.5.3 空调机组型号的确定14 4.5.4 风机盘管加新风系统的新风量和风盘负荷及送风量的确定.15 4.5.5 风机盘管型号的确定16 第五章第五章 全空气系统和风机盘管加新风系统选型全空气系统和风机盘管加新风系统选型 .20 5.1 全空气系统空调机组的选型20 5.2 风机盘管的选型21 5.3 新风机组的选型22 第六章第六章 空调风系统空调风系统 .23 6.1 空调房间气流组织的确定23 6.2 风口的布置的基本原则24 2 6.3 风口的选择原则.24 6.4 风管阀门的选择原则25 6.5 空调系统的风管的设计25 6.6 风管的水力计算25 6.7 排风风管的设计计算：28 6.7.1.排风风量的确定：.28 6.7.2 排风风管的设计.28 第七章第七章 空调水系统空调水系统 .29 7.1 空调水系统的比较选择.29 7.2 空调水系统水管的水力计算29 7.3 空调系统冷冻水和冷却水量的确定32 7.4 空调风机盘管水系统供、回、凝水管32 7.5 空调水管系统中的阀门33 第八章第八章 制冷机房制冷机房 .33 8.1 方案设计33 8.2 机房设计数据34 8.3 冷水机组选择34 8.4 机房设备选型35 8.4.1 机房水泵型号的选择.35 8.4.2.软化水箱及补水泵的选型.36 8.4.3 冷却塔的选型.37 第九章第九章 管道保温、防腐管道保温、防腐 .37 总结总结 .39 参考文献参考文献 .40 致谢致谢 .41 附表附表 4-14-1 42 附表附表 5-15-1 46 1 第 1 章 绪 论 随着现代经济水平的不断提高，各地都在修建高标准的综合办公楼。 办公楼的建筑水准和设备水准是一个国家现代化程度和技术水平的标志，其空 调方式应能适应办公楼的功能需求，大量采用先进设备和相配套的设备而成的 中央空调系统是现代建筑创新舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基 础设施。人们对空气调节的需求越来越多。在现代的综合办公大楼中，通过采 用舒适性空气调节系统，保证了办公人员在工作生产时的舒适性感觉。因此， 设计一项经济、节能、舒适的中央空调工程是很有意义的。 设计过程（1）查询相关资料和利用网络资源，同时针对本设计的核心多次 全面的调查，获得气象条件和参数。 （2）根据教材描述的符合方法和气象条件 参数多办公楼进行负荷计算。(3）根据所算的负荷、气象条件和办公大楼的实 际性质，确定两个或两个头以上的设计系统，对比后确定最终的设计方案，并 利用焓湿图进行冬、夏季工况分析，进行室内气流组织的设计。(4）进行空气 处理设备的选择计算，并确定出各种设备的规格、型号和数量。 (5）根据建筑 合理的进行风管和水管的布置，使运行效果达到最好，同时进行相关水力计算。 (6）空调机房设计。(7)风管系统与水管系统保温层的设计，消声防振设计。(8)并 根据所选择的空调机组选配合适的辅助设备：冷冻水循环水泵，冷却水循环水 泵，风冷冷却水塔，及相应的水管风管阀门等 第二章 选择系统方案 2.1 空气调节系统的分类 查相关资料1，空调系统一般均由空气处理设备和空气分配设备组成，根 据需要，它可组成许多不同形状的系统，在工程上，应考虑建筑物的用途和性 质，热湿负荷特点，温湿度调节和控制的要求，空调机房的面积和位置，初投 资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统。 2 表 2-1 查相关资料1，空调系统分类 分类空调系统系统特征系统应用 集中式系统空气处理设备集中在机房内，空 气经处理后，有风管送入各房间 单风管系统 双风管系统 变风量系统 半集中式系统除了有集中的空气处理设备外， 在各个空调房间内还分别有处理 空气的“末端装置” 风机盘管+新风系统 多联机+新风系统 诱导器系统 冷暖辐射板+新风系统 按空气 处理设 备的设 置情况 分类 全分散式系统每个房间的空气处理分别由各自 的整体式（或分体式）空调器承 担 单元式空调器系统 房间空调器系统 多联机系统 全空气系统全部由处理过的空气负担室内空 调负荷 一次回风系统 一、二次回风式系统 空气水系统有处理过的空气和水共同承担室 内空调负荷 新风系统和风机盘管系统并 用，带盘管诱导器 全水系统全部由水负担室内空调负荷风机盘管系统（无新风） 按负担 室内空 调负荷 所用的 介质来 分类 制冷机系统制冷系统的蒸发器直接放室内， 吸收余热余湿 单元式空调器系统 房间空调器系统 多联机系统 2.2、空调系统的比较 表 2-2 查相关资料1各种空调系统使用条件和使用特点 空调系 统 适用条件空调装置 装置类别使用特点半集中 式 1、房间面积大但风管不易 布置; 2、多层多室层高较低，热 湿负荷不一致或参数要求不 风机盘管1、空调房间多，空间小，且各房 间要求单独调节温度； 2、空调房间面积较大，但风管敷 3 同； 3、室内温湿度要求 1，,10； 设困难。 诱导器多房间层高低，且同时使用，空气 不允许相互串通，室内要求防爆。 冷风降温机 组 仅用于夏季降温去湿 恒温恒湿机 组 房间多年要求恒温恒湿 分散式1、个房间工作班次和参数 要求不同且面积较小； 2、空调房间布置分散； 3、工艺变更可能性较大或 改建房屋层高较低且无集中 冷源。 多联机1、无水系统和机房； 2、可以分户控制；利于单独计费； 3、无房间空调器影响建筑立面的 缺点 单风管定风 量直流式 房间产生有害物质，不允许空气在 循环使用 单风管定风 量一次回风 式 1、可利用较大送风温差送风，当 送风温差受限制时，需在加热； 2、室内散湿量大 单风管定风 量一、二次 回风式 1、可用于室内温度要求均匀、送 风温差较大、风量较大而又不采用 加热的系统； 2、换气次数极大的洁净室 集中式1、房间面积大或多层、多 室而且热湿负荷变化情况类 似； 2、新风量变化大； 3、室内温度、湿度、洁净 度、噪声、振动等要求严格； 4、全年多工况节能； 5、采用天然冷源 2.3、空调系统的选着 在常用的集中空调设计中，一般大空间建筑多采用集中式空调系统，而小 空间建筑多采用风机盘管加新风方式。 本设计是合肥市某综合办公楼的空调系统，12 层是大厅、产品展示区、 4 外贸部，都是大空间；39 层是大空间的活动厅和会议室以及面积相对较小的 办公室和休息室。所以，12 层可采用全空气空调系统，过渡季节可采用全新 风系统;39 层可采用全空气与风机盘管加新风的混合系统。楼梯间做加压送风， 厕所设置机械排风。其中风机盘管处理室内回风，承担室内围护结构和人体照 明等冷负荷，新风机处理室外新风，新风处理到室内空气焓值，不承担室内负 荷，而风机盘管承担全部室内冷湿负荷，盘管在湿负荷下工作。新风负荷由新 风机组承担，进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可得到改 善。 本栋建筑空调冷热媒参数 冷水供回水温度：7-12。 第 3 章 工程概况及参数依据 3.1、工程概况 本工程位于合肥市，民用建筑工程设计等级，二级。地上，9 层办公楼、 地下，一层。占地面积为 892.5，总建筑面积为 8326（不包括地下室） ，地 下室为 262.5，总高度为 34.3。地下一层为水泵房，消防水池等。地上一 层为大厅、产品展示区，层高为 4.5 米。地上二层为大厅、外贸部，层高为 3.65M。地上三层为大厅，办公室，会议室，活动休息室，层高 3.65M。地上四、 五层为大厅，办公室，层高 3.65M。地上六层为大厅，办公室，会议室，花园， 层高 3.65M。地上七层为大厅，办公室，层高 3.65M。地上八层为大厅，办公室， 会议室，中厅，层高 3.65M。地上九层为大厅，办公室，层高 3.65M。 屋面： W1，二级防水 二道设防（上人屋面） 1、保护层： 40 厚 c20 细石混凝土刚性防水层 2、隔离层：干铺无纺聚脂纤维布一层 3、保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板 25 厚 4、防水层：SY115 高分子复合卷材 5 5、找平层：20 厚 1:3 水泥砂浆 6、结构层：现浇钢筋混凝土屋面板 W2，三级防水 一道设防（不上人屋面） 1、保护层： 卵石保护层（粒径流 1030） 2、隔离层：干铺无纺聚脂纤维布一层 3、保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板 25 厚 4、防水层：SY115 高分子复合卷材 5、找平层：20 厚 1:3 水泥砂浆 6、结构层：现浇钢筋混凝土屋面板 外墙：厚 240 烧结多孔砖 实砌 M5 混合砂浆 外门窗：塑钢门窗采用 80 系列，除特殊标明以外均为普通净白玻璃。 人数：参考资料（6） 办公室、秘书室：4/人； 会议室、接待室：2.5/人； 大厅、休息室：20/人 照明、设备：由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置 在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为15W/m。设备负荷为5W/m。 空调使用时间：办公楼空调每天使用10小时，即8：0018：00。 3.2、参数依据 3.2.1、室外气象参数 表3-1 合肥市室外计算参数 北纬东经海拔(m) 夏季室外计算 （干球）温度 夏季空调日平 均温度 冬季室外计 算空调温度 冬季通风计 算温度 31521171426.835.131.7-4-0.9 室外计算相对湿度 室外风速（m/s）大气压力 hPa 冬季空调夏季通风冬季夏季冬季夏季 80%61%3.42.31023.6999.1 6 3.2.2、室内气象参数 表 3-2 室内空调设计参数表 夏季 房 间 名 称温度()相对湿度(%) 新风量 (m3/h/人) 办公室 2616030 会议室 2616030 秘书室 2616030 休息室 2616030 活动大厅 2516010 大厅 2516010 中厅 2516010 产品展区 2516010 外贸区 2516010 3.2.3 围护结构热工参数 外墙：K=1.14W/K 外窗：K=3.6 W/K 屋顶：W1：K=0.77W/K，W2：K=0.49W/K，天窗 K=1.8W/K 门：K=6.5W/K 第 4 章 空调负荷计算 4.1 围护结构瞬时冷负荷计算原理 4.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可 按下式计算： 7 公式： Q = KoFo(tlo- t dl)CaCp-tn 公式(4-1) Ko传热系数，W/（m2） Fo外墙和屋顶的面积，m2 tlo墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值， tdl围护结构的地点修正系数， Ca外表面放热系数修正值 Cp围护结构外表面日射吸收系数的修正值 计算墙体时：中色， ，浅色，Cp=0.94；计算屋面时：中色， Cp=0.94，浅色，Cp=0.88；tn室内设计温度， 表 4-1 型结构地点修正值 tdl SSWWNWNNEESE 水平 tdl38.13736.135.635.6363738.440.1 表 4.2 外墙和屋面的放热系数修正值 Ca wSSWWNWNNEESE 水平 Ca38.13736.135.635.6363738.440.1 4.1.2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算： 公式： Q =FchKchCK1Ck2(tlc + td2)-tn 公式(4-2) td2外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值 CK1不同类型窗框的外窗传热系数的修正值 CK2有内遮阳设施外窗的传热系数修正值 tn室内设计温度， Kch外窗传热系数，W/（m2） Fch外窗窗口面积，m2 tlc外窗的逐时冷负荷计算温度， 8 4.1.3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 玻璃窗日射得热引起的冷负荷计算公式： Q = CsCnCaFlJch.zdCcl.ch+（Fch-F1）Jsh.zdC（cl.ch）N Ca窗的有效面积系数 公式(4-3) F1窗上受太阳直接照射的面积，m2 Jch.zd透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2 Jsh.zd透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2 Cs窗玻璃遮挡系数 Cn窗内遮阳设施的遮阳系数 Ccl.ch冷负荷系数（C（cl。ch）N 为北向冷负荷系数） ，无因次，按 纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素 Fch外窗面积（包括窗框，即窗的窗洞面积） ，m2 表 4-3 玻璃窗有效面积系数 C 窗形式单层钢窗单层木窗双层钢窗双层木窗 a C 0.850.700.750.60 表 4-4 合肥市市各个朝向日射得热因数的最大值表 纬度带朝向 SSWWNWNNEESE 水平 300 180394548418119418545380833 4.1.4 室内传热维护瞬时冷负荷 当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于 3时,要考虑由内维护结构 的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算： Q K F (tlstn)，tls tw.pj +tls 公式(4-4) tls邻室计算平均温度， tn室内设计温度， K内围护结构的传热系数,W/(m2) 9 F内围护结构的面积，m2 tw.pj设计地点的日平均室外空气计算温度， tls邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,当相邻 散热量很少（如走廊）时, tls 取 3 ,；当相邻散热量在 23116 W /m2 时, tls 取 5 4.2 房间内部冷负荷 建筑内部冷负荷的计算包括室内人员散热、室内照明设施、工作用设备散热 等引起的冷负荷 4.2 .1 室内人员散热引起的冷负荷 人体散热引起的冷负荷计算式为： Qr= QsCCL + Qq ； Qs = nCrq1 ，Qq = nCrq2 公式(4-5) Qq潜热冷负荷，W q1不同室温和劳动性质时成年男子的显热量，W n空调房间内的人数，人 Cr群集系数 q2每个人散发的潜热量，W Qr人体散热引起的冷负荷，W QsCCL显热冷负荷,W CCL人体显热散热冷负荷系数 表 4-5 室内人员的群集系数 工作场所群集系数工作场所群集系数 影院、剧院 0.89 旅馆 0.93 百货商场 0.89 图书馆阅览室 0.96 体育馆 0.92 银行 1.00 计算时需要注意： 对于人员密集场所，如电影院、体育场、演艺场等，由于人体对维护结构 和室内物品的辐射换热量会相应的减小，可取 CCL=1.0。 10 如果在全天 24 小时之内室温不能保持恒定（例如夜间停止使用供冷系统） ， 可取 CCL=1.0。 4.2 .2 室内照明设备散热引起的冷负荷 根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下: Q Nn1Ccl（白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯） 公式(4-6) Q （N1 + N2）n1Ccl（明装荧光灯：镇流器安装再空调房间内）公式 (4-7) Q N1n1n2Ccl （暗装荧光灯：灯管安在吊顶玻璃罩内） 公式(4-8) N白炽灯的功率，W N1荧光灯的功率，W N2镇流器的功率，一般取荧光灯功率的 20%，W n1灯具的同时使用系数，即逐时使用功率与安装功率的比例 n2考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用 自然通风散热于顶棚内时，取为 0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通 风情况取为 0.6-0.8 Ccl照明散热形成的冷负荷系数 4.2 .3 设备散热形成的冷负荷 Q1000n1n2n3N/（工艺设备及其电动机都放在室内）公式(4-9) Q1000n1n2n3N （只有工艺设备在室内，而电动机不在室内）公式 (4-10) Q1000n1n2n3 N（工艺设备不在室内，而只有电动机放 1 室内） 式中：N电动设备的安装功率，kW； 公式(4- 11) n2电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时 最大实耗功率之比； n3同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功 率之比，一般取 0.50.8。 电动机效率，可由产品样本查得，一般可取 080.9 11 n1利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般可取 0.7 0.9 可用以反映安装功率的利用程度； 查资料 1当办公设备的类型和数量事先无法确定时，可按下表给出的电气设 备功率密度推算空调区的办公设备散热量。 表 4-6 电器设备的功率密度 建筑类别房间类别功率密度 （W/） 建筑类别房间类别功率密度 （W/） 普通办公室 20 普通客房 20 高档办公室 13 高档客房 13 会议室 5 会议室、多 功能厅 5 走廊 0 走廊 0 宾馆建筑 其他 5 一般商店 13 办公建筑 其他 5 商场建筑 高档商店 13 4.2 .4 新风冷负荷 向室内供应新风带入的热量所需的冷量称为新风冷负荷，即将新风由室外 状态处理到室内状态所需抵消的冷量，这就是新风冷负荷的定义。 新风全冷负荷计算公式为： W 1/1000wL(dw dn) 湿负荷 公式(4- 12) Qx = 1/3.6wL(tw-tn) 显热负荷 公式(4-13) Qq = 1/3.6wL(Iw-In) 全热负荷 公式(4-14) tw室外空气调节计算干球温度， tn室内计算温度， Iw室外空气焓值，kJ/kg 干空气 In室内空气焓值，kJ/kg 干空气 12 w夏季室外空调计算干球温度下密度：一般取：1.13kg/m3 L空气量 m3/h dw室外空气含湿量，g/kg 干空气 dn室内空气含湿量，g/kg 干空气 4.3 房间的湿负荷 建筑物的湿负荷的定义是室内人体和设备的散湿量，在现在高层建筑中， 主要是人体散湿量，其次是游泳馆等水表面的散湿量。 人体散湿量由下式计算： Wr nCrw 公式(4-15) Wr人体的散湿量，g/h Cr群集系数 n空调房间内的人数，人 w每个人的散湿量，g/h 4.4 综合办公楼围护结构冷负荷计算 以一层的大厅和产品展区为例，其他见附表 4-1 表 4-7 采用天正暖通计算软件计算 建筑物的最大负荷值(16 点) 房间面积 房间全热冷负荷 房间湿负荷正压新风量卫生新风量 房间 m2Wkg/hm3/hm3/h 1001产品展区 46072854.834.422518.5920 1002大 厅 189.220094.651.721035.87180 1 层小计 649.281701.66.24142.61100 4.5 送风量及房间设备负荷的确定 13 4.5.1 新风量的确定原则 查资料2新风量的计算采用的方法如下： （1）满足卫生要求： 新风量 Gw=人数满足卫生要求所需新风量 （2）保持室内正压所需的新风量： 查资料（1）一般舒适性空调的室内正压，宜取 510Pa,最大不大于 50Pa. 故可以取换气次数为 1.5/h. 新风量 Gw=房间体积保证室内正压所需的换气次数+局部排风量 （3）最小新风比为：10% 新风量 Gw=送风量最小新风比 最小新风量取上述三者最大的一个。 4.5.2 全空气系统送回风量及空调系统负荷的确定 12 层的大厅、产品展示区、外贸部，39 层的大空间的活动厅和会议室， 采用一次回风的全空气系统，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： 公式(4-16) 1000 oNoN dd W ii Q G 式中：送风量（kg/s） ； G 送风状态下的空气的焓值（kJ/kg） ； o i 室内空气的含湿量（g/kg） ； N d 送风状态下的空气的含湿量（g/kg） ； o d 室内冷负荷（kW） ； Q 室内湿负荷（kg/s） ； W 室内空气的焓值（kJ/kg） ； N i 房间热负荷和湿负荷都是已知的，室内状态点在图上的位置已 Q WNdi 经确定，因此只要过点作惹事线线，也能确定送风状态点，从而算出送 NO 风量。 G 全空气一次回风处理过程如下图： 14 全空一次回风系统焓湿图 夏季处理过程如下： W CLN， N 以一层的产品展区为例进行计算： 热湿比：=(81702)/6.24)*3.6=47145 公式(4-17) W Q 在焓湿图上找出室内状态点： 室内状态点：N-干球温度():25 焓(kJ/kg.干空气):56 相对湿度(%): 60 热湿比 和室内状态点 N 确定在焓湿图上确定送风状态点 L，干球温度: 18 焓 io =48kJ/kg 相对湿度(%):90； 由于 t=25-18=740mm 用无缝钢管。 ） Q7kW，DN=20mm;Q=7.1-17.6kW,DN=25mm; Q=17.7-100kW,DN=32mm;Q=101-176kW,DN=40mm; Q=177-598kW,DN=50mm;Q=599-1055kW,DN=80mm; Q=1056-1512kW,DN=100mm;Q=1513-12462kW, DN=125mm; Q12462kW,DN=150mm. 7.5 空调水管系统中的阀门 空调水管系统所以选用的阀件类型有：蝶阀、压力表、消声止回阀、截止阀、 以及手动调节阀9。 1.蝶阀与球阀的设置： 为了检修时便于独立的控制各个房间和各个楼层的供回水量，在供回水管 的支管应设置手动阀门。 管径：DN40mm 用球阀； 管径：DN40mm 用蝶阀。 2.放气阀的设置： 由于本空调系统冬季供暖是，水流的速比较慢，在热水中会产生大量气泡， 需要依靠供水管的安装坡度排出，故在管路末端最高处应该设置放气阀，以排 出产生的气体，详见（空调水系统系统图） 。 第八章 制冷机房 8.1 方案设计 35 本综合办公楼空调制冷机房采用四管制系统，即冷却水供、回水管，冷冻 水供、回水管系统10。 冷冻水循环过程：机组内的水经过冷水机组制冷后，成为 7的冷冻水， 并通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器将冷冻水送往该商务中心的各 个楼层，经过空调机组后 7的冷冻水供水变为 12的冷冻水回水，冷冻水回 水经过集水器由冷冻水回水管返回到冷水机组，在冷水机组内，通过其中的蒸 发器与制冷剂换热实现冷冻水回水的降温。 冷却水循环过程：冷却水经冷水机组处理后温度变为 37，冷却水经过冷 却水供水管到达冷却塔，在冷却塔内被冷却处理为 32的冷却水，然后经冷却 水回水管返回到冷水机组中，对冷却剂进行冷却，如此循环往复。 为保证系统稳定安全高效地运行，在该系统中还为其配备了补水系统、软 化水系统等附属系统。 8.2 机房设计数据 表 8-1 空调水路系统水力计算书 工程名称 空调供回水系统 供水温度() 7 回水温度() 12 热媒 平均温度(kg/m3) 999.7 运动黏度 (10-6m2/s) 1.308 系统形式立管数 2供回水方式下供下回 总负荷(W) 507833 冷冻水总流量(kg/h) 87347.28 冷却水总流量(kg/h) 104816.4 立管 1 最不利损失(Pa) 58108 总负荷(W) 517357 冷冻水总流量(kg/h) 89535 冷却水总流量(kg/h) 107442 立管 2 最不利损失(Pa) 86389 36 8.3 冷水机组选择 为满足空调的冷量需求，需选取冷水机组 2 台，一台机组的制冷量为 Q=507833W，另一台 机组的制冷量为 Q=517357W ，可以选择满液式螺杆式冷水 机组。 表 8-2 冷水机组的型号规格 型号制冷剂 额定制冷量 (kw) 冷却水流量 （m/h） 冷冻水流量 （m/h） 机 组 尺 寸 （长*宽*高） （mm） LS-500R22582180 1002000*2000*1980 8.4 机房设备选型 8.4.1 机房水泵型号的选择 （1）机房冷冻水水泵选型： 表 8-3 冷冻水水泵扬程 管路阻力 （kpa） 冷水机组阻力(kpa) 空调末端装置阻力 (kpa) 调节阀的阻力 (kpa) 立管 1 7830840 管路阻力 （kpa） 冷水机组阻力(kpa) 空调末端装置阻力 (kpa) 调节阀的阻力 (kpa) 立管 2 8650850 立管均高度为 40m,水泵扬程：取 10%的安全系数. 以立管 1 为例，冷冻水泵扬程=(7.8m+4m+3m+0.8)*（1+10%）=17.5 冷冻水流量=87.347 m3/h （其中 10%为安全系数） 37 故可以选择冷冻水水泵的型号：IS150-125-315A 两台。 表 8-4 冷冻水水泵型号 （2）机房冷却水水泵选型： 表 8-5 冷却水水泵扬程 管路阻力 （kpa） 冷却塔喷头喷水 压力（kpa） 冷却塔接水盘到喷嘴 的高差（kpa） 调节阀的阻力 （kpa） 机组冷凝器水阻力 （kpa） 4222183865 空调系统冷却水立管的高度为 40 米。 表 8-6 冷却水水泵型号 8.4.2.软化水箱及补水泵的选型 软化水箱选型：系统正常的补给水量为系统循环水量的 1%-2%，同时设计 软化水箱以每天三班倒，每班进行 2 次补水，每次补水时间为 1.5 小时9。 补水管中的循环水量按冷冻水循环水量的 1计算为 176.3*1=1.76m/h 所以可得 软化水箱的容积为 3.61*24/3/2/1.5=9.62m 所以可确定水箱尺寸为： 长*宽*高=2.5*2*2=10m。 补水泵选型：补水泵需向集水器内补水，因此补水泵的选型要根据冷冻水 水泵的扬程来进行选择，且扬程需比冷冻水水泵稍微大一点。根据补水管的流 型号个数 流量（ m3/h） 扬程（m）功率（Kw） 立管 1 IS150-125-315A251.92875 立管 2 IS150-125-315A251.92875 型号个数 流量（ m3/h） 扬程（m）功率（Kw） 立管 1 IS150-125-3152553230 立管 2 IS150-125-3152553230 38 量 1.76m/h 和冷冻水水泵的扬程 87m 可选出所需的补水泵，具体型号参数如下： 表 8-7 补水泵型号参数 型 号流量（m/h）扬程（m）电机功率（kw）重 量（kg） IS65-40-315A3.3128.54119 8.4.3 冷却塔的选型 一台冷水机组对应一台冷却塔，冷且却塔的处理水流量应大于冷水机组的 冷却水流量，冷却水的流量为 G，需考虑安全系数（安全系数取 1.2） ，所以冷 却塔的设计处理水量为 L=G*1.2 根据所得数据信息，选择冷却塔型号为风冷式 BNC 150 两台 。 表 8-8 冷却塔运行工况 湿球温度 T进水水温 t1出水水温 t2水温降t流量 L 2837325150 m/h 冷却塔具体参数如下： 表 8-9 冷却塔型号表 风机电机重量（kg）外形尺寸 D（）G(m/h)kw*台数 进塔水压 （pa） 干重湿重 噪声 （db（A） ） 总高度 （mm） 最 大 直径 (mm) 28001120005.5*230100213255926038354342 39 第九章 管道保温、防腐 管道保温及防腐要求如下8： 1.所有风管均需保温，风管保温采用专用带防潮铝箔贴面超细玻纤毡，室 内风管保温厚度为 25mm，室外风管保温厚度为 40mm，该保温层也可选用符合防 火规范要求的橡塑保温材料。 2.蒸汽、凝结水、供热热水、冷冻水、冷凝水管道均需保温，保温采用橡 塑保温材料。管道保温层厚度参见下表。 表 9-1 管道保温层厚度表 管道名称管径（mm）保温层厚度（mm） DN50 以下 50 蒸汽、凝结水 DN50-10075 DN50 以下 40 供热热水 DN50-10050 DN40 以下 25 DN50-10032 冷冻水 DN100 以上 50 冷凝水DN40 以下 13 3.管道保温施工前,应将其表面污垢、油渍等清除干净，且应彻底除锈，清 洗洁净，然后涂防锈漆两遍，再做保温层，非保温管道及管道支（吊）架同样 除油、除垢、除锈清洗，涂两遍防锈漆,其外再按规定涂不同颜色面漆两遍。选 择何种颜色,请业主定或按规范确定。 40 总结 在此次毕业设计中，我复习了在大学中学到得专业知识，基本参数的确定 多采用半经验设计，即在国内外现有技术资料和经验的条件下，结合我国目前 设计规范，通过综合比较，权衡利弊，在一定经验范围内进行参数的选择和计 算。在设计中遇到了不少问题，在这次设计中暴露出了自己的不足之处，比如 对设计的各个阶段的顺序还是把握不准，在设计开始是有点无处下手。比如缺 乏综合应用专业知识的能力，对现行规范和本专业的一些新技术疏于了解，对 设计中的细节问题还是没有充分认识。 负荷计算部分：采用天正暖通软件计算围护负荷并不计入新风负荷，为避 免软件计算结果与实际值产生误差，因此需对其进行一定的修正，使办公建筑 的冷负荷的范围落在（80120W/m） ，冬季热负荷（40100W/m） 。新风负荷应 单独计算。 风系统部分：通过每个房间单位平米人数及30m/（h人）新风量以确定各 房间的新风量，再通过2确定各段新风风管的尺寸。排风管的确定方法亦是如 此。此外还需按照相关规范加装相应的风阀。 水系统部分：通过各个房间的冷量换算出水管流量，估算相应的水管管径， 并找出最不利的水循环进行阻力计算以确定冷冻循环水泵的扬程。 机房的布置部分：结合设计经验进行合理的布置，目的在于便于日常的操 作及机器的维护方便。 保温、防腐部分：按照设计规范进行确定，其作用在于避免不必要的冷热 量的损失。 本次设计使我在实图和动手查阅资料等专业基本素质上，也有了很大的提高。 最重要的是通过这次的设计，让我对本专业有了更深一步的了解，并且对本专 41 业产生了浓厚的兴趣。通过这次设计，不仅从各个方面提高了自己，也从中找 出了不足，并加以改正。在以后的学习中我会再接再励！ 由于本人能力有限，时间仓促,本设计中不足之处，谢谢各位老师批评指正,有 待日后改正。 参考文献 1实用供热空调设计手册第二版，陆耀庆，2008,5. 2空气调节第四版，赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明，2009, 3. 3公共建筑节能设计标准（JJ20682012）. 4暖通空调制图标准（GB/T501142003）. 5工业通风第四版，孙一坚，沈恒根，2010.3 6民用建筑供暖通风与空气调节规范 2012 7陆亚俊主编暖通空调（第二版） 北京：中国建筑工业出版社，2007 8暖通空调设计与计算方法. 顾洁主编.北京：化学工业出版社，2007 9空调设计手册 赵荣义 北京 中国建筑工业出版社，1998 10 采暖通风与空气调节设计规范（GB 50019-2003）.建设部.中国计划出版 社.2004. 42 致谢 这次的毕业设计是在梁泽德老师的悉心指导下完成的。从课题的选择、设 计到论文的撰写以至最终定稿，期间遇到很多很多问题，都得到了梁老师全力 细心的指导。在此，向梁老师表示衷心的感谢！ 感谢建筑环境与设备工程专业的所有老师和领导多年来对我的培养、帮助， 使本人在本科学习中不仅学到了必备的专业知识技能和思考解决问题的方法， 还学到了严谨治学的科研精神和积极进取的人生态度。谢谢各位老师的精心培 养，热心帮助和鼓励。 感谢梁老师所带毕业设计小组的所有同学，正是大家衷心的鼓励和热情的 帮助，才使我能够顺利地完成本次设计。 同时，感谢热建筑环境与设备工程专业的所有同学，给我创造了一个团结进 取，充满温暖，充满爱的大集体，使我快乐而且充实地渡过了人生中最美好的 大学时光 43 附录 附表 4-1 建筑物的最大负荷值(16 点) 房间面积 房间全热冷负荷 房间湿负荷正压新风量卫生新风量 房间 m2Wkg/hm3/hm3/h 1001产品展区 46072854.834.422518.5920 1002大 厅 189.220094.651.721035.87180 1 层小计 649.281701.66.24142.61100 2001外贸区 46064477.384.422518.5920 2 层小计 46064477.44.42159.9920 3001办公室 323115.920.49175.2240 3002办公室 47.54217.730.77260.0625330 3003办公室 494298.680.83268.275360 3004办公室 48.25976.080.77263.895360 3005办公室 24.72982.720.36135.2325180 3006休息室 26.22698.080.05143.44510 3007大厅 11421923.230.43624.1550 3008秘书室 22.43018.530.12122.6460 3009办公室 35.25601.380.49192.72240 3010办公室 48.26079.340.83263.895360 3011办公室 47.13567.70.77257.8725330 3012办公室 24.22816.320.36132.495180 3013活动休息 122.110470.270.34668.4975120 44 3014会议室 68.23107.671.59373.395270 3015大厅 70.11669.820.6383.797570 3 层小计 779.1