某综合办公楼通风、空调制冷工程设计（毕业论文）

目 录 目 录 . 1 摘 要 . 4 概况 . 6 一 工程概述 . 6 二 设计原始资料 . 6 1土建资料 . 6 2热源条件 . 6 3水源条件 . 6 4电源条件 . 6 5气象资料 . 6 三 系统方案比较及决定 . 7 1集中式空调系统 . 7 2半集中式空调系统 . 7 3空调水系统的选择及特点 . 8 4系统方案采用 . 8 第一章 空调、采暖系统设计 . 9 一 冷、热、湿负荷 计算 . 9 冷、湿负荷数据 . 9 1一层冷、湿负荷数据 . 10 2二层冷、湿负荷数据 . 13 3三层冷、湿负荷数据 . 15 4四层冷、湿负荷数据 . 17 5五层冷、湿负荷数据 . 18 6六层冷、湿负荷数据 . 19 热负荷数据 . 22 1一层热负 荷数据 . 23 2二层热负荷数据 . 25 3三层热负荷数据 . 26 4四层热负荷数据 . 27 5五层热负荷数据 . 27 6六层热负荷数据 . 28 7七层热负荷数据 . 28 8八层热负荷数据 . 29 二 新风量计算 . 30 三 换气次数校核 . 30 四 冬季风机盘管加湿量计算 . 31 五 气流组织计算 . 31 送风计 算 . 31 1一层门厅的下送风计算 . 32 2一层大厅的侧送风计算 . 32 回风计算 . 32 六 设备选型、热指标校核 . 32 风机盘管 . 32 1风机盘管的选择 . 32 2冬季 风机盘管热指标校核 . 33 新风机组 . 33 1新风机组的选择 . 33 2新风机组热指标校核 . 33 消声器选择、校核 . 33 1消声器的选择 . 33 2消声器的校核 . 34 七 水力计算 . 34 一层空调风管水利计算 . 34 空调风管水力计算数据 . 34 一层空调水管水利计算 . 35 空调水管水力计算数据 . 36 八 卫生间排风计算 . 37 风管水力计算数据 . 37 九 散热器的选择、采暖系统计算 . 38 水温计算 . 38 散热器选择 . 39 水力计算 . 39 热风幕的选择 . 42 第二章 通风、排烟系统设计 . 42 一 基本计算 . 42 排烟、通风计算 . 42 1排烟、通风风量计算 . 42 2换气次数校核 . 42 3排烟、通风风机选择 . 43 4消声器选择、校核 . 43 送风计算 . 43 1送风风量计算 . 43 2送风风机选择 . 43 3消声器选择、校核 . 43 风管、风口尺寸、 风速计算 . 43 二 水力计算 . 44 排烟水力计算数据 . 44 通风水力计算数据 . 45 送风水力计算数据 . 45 三 排烟、通风系统的说明 . 46 第三章 制冷机房、换热间设计 . 46 一、制冷机房的设计 . 46 总制冷量的确定 . 46 方案比较 . 46 冷水机组选择 . 46 膨胀水箱选择 . 47 冷却塔选择 . 47 冷冻水泵选择 . 48 冷却水泵选择 . 48 补水泵、软化水箱、软水设备选择 . 48 二、换热间的设计 . 49 换热器的选择 . 49 循环水泵校核 . 49 第四章 制冷机房、换热间设计 . 50 一、空调系统的消声 . 50 二、空调装置的隔振 . 50 参考文献 . 51 金星综合办公楼采暖、通风、空调设计 摘要 :本设计为 沈阳市金星综合办公楼通风、空调制冷工程设计，该建筑为 8 层高级公用建筑。地下 1层为机房和车库，地上 18层为办公大厅，顶层为水箱间。 结合工程实际设计资料（经济效益、环境效益），要求 各功能房间采用全年舒适性空调，设计方案为一至六层办公大厅采用风机盘管加新风系统；七至八层采用自然通风加采暖系统。地下一层采用通风系统。 结合土建实际情况， 1 6 层办公大厅采用上送式顶棚下送风，共享空间采用 中间侧送风，节省空间，装修美观。并对气流组织进行了详细的校核。 卫生间采用单独设置排风系统，冷水机组放置在地下一层机房内；每层设置一个新风机组， 1 2 层新风机组采取吊装式空气处理机组。 3 6 层新风机组采取落地式空气处理机组。 7 8 层为普通办公大厅只做采暖系统，夏季采用自然通风。 针对地下一层的实际使用情况，系统设计了通风方案，采用机械送风系统和机械排风系统。 该设计详细介绍了系统方案的确定和该系统的冷、热负荷的计算、新风量的计算、气流组织的校核、加湿量的计算、设备的选型、风系统、水系统的水力计算及冷水机房的设计 和系统的布置。最后本设计还对相应的消声、减振作了简明的介绍。 关键词： 空调；通风；送风；排风 Venus synthesis office block air conditioning, heating, well ventilated engineering design Abstract: This design ventilates, the air conditioning refrigeration engineering design for the Shenyang Venus office building, this building is 8 seniors public constructions. Underground 1 is the engine room and the garage, on the 18 level is the work hall, the top layer is between a water tank. The union project actual design material (economic efficiency, environment benefit), request various functions room to use the whole year comfortable air conditioning, the design proposal is uses the air blower plate tube one to six work halls to add the new atmosphere system; Uses the natural ventilation Canada heating system seven to eight. Underground uses the ventilation system. The union construction actual situation, 1 6 work halls use on deliver under the type ceiling to blow of among, the sharing space uses the side blast, saves the space, the repair is artistic. And has carried on the detailed examination to the air current organization. The bathroom uses alone establishes the exhaust system, cold water unit lays aside in the underground engine room; Each level establishes a new atmosphere unit, 1 2 new atmospheres units adopt the hoisting type air processing unit. 3 6 new atmospheres units adopt the console-model air processing unit. 7 8 only make the heating system for the ordinary work hall, summer uses the natural ventilation. In view of the underground actual service condition, the system design has ventilated the plan, uses the machinery blast system and the mechanical exhaust system. This design in detail introduced the system plan determination and this system are cold, the hot load computation, the new amount of wind computation, the air current organizations examination, the Canadian moisture content computation, the equipment shaping, the wind system, the aqueous system water power computation and cold water engine room design and the system arrangement. Finally this design also to the corresponding noise elimination, reduced has buoyed up the concise introduction. Key word: The air conditioning ventilates a blast row of wind 概 况 一、工程概述 本工程为沈阳市金星综合办公楼，该楼共 8层，建筑占地面积约 1313平米，建筑面积约 9538 平米。该建筑地下 1 层，地上 8 层。地下 1 层为库房和设备用房，地上 8层为办公用房。 16层为高级办公用房， 7层、 8层为普通办公用房。 二、 设计原始资料 1.土建资料 1、 2 层层高 4.8 米， 36 层层高 4 米； 7 层层高 3.4 米， 8 层 3.5 米，顶层水箱间层高为 3.9 米，地下 1 层层高 4.2 米。外墙体为 74 号塑料袋装脲醛泡沫塑料保温材料的外墙，屋面为 13 号沥青膨胀珍珠岩保温材料的屋面，内墙体为2 号砖墙，楼板为 31 号钢筋混凝土楼板，窗为 6mm 厚的普通玻璃双层钢窗（内有活动铝百叶帘），门为 6mm厚玻璃门。 2.热源条件 以 9570 热水的集中供热和 由锅炉房供应 0.8MPa 的蒸气（冬季） ，为本办公楼设计供暖系统的热源。 3.水源条件 以市政自来水管网为本办公楼设计的水源。 4.电源条件 以城市电网 220/380V， 50Hz为本办公楼设计的电源。 5.气象资料 室内参数： 空调房间：夏季温度 26 冬季温度 20 相对湿度：夏季湿度 50% 冬季湿度 50% 室内风速：夏季风速 0.2 m/s 冬季风速 0.3 m/s 室外参数： 查空气调节设计手册得沈阳市室外气象参数值为： 地理位置：北纬 41 46 东经 123 26 海拔 41.6m 室外计算干球温度： 冬季采暖温度： 19 冬季空调温度： 22 冬季通风温度： 12 夏季通风温度： 28 夏季空调温度： 31.4 夏季空调日平均温度 ： 27.2 夏季湿球温度： 25.2 相对湿度： 冬季空调室外相对湿度： 64 最热月相对湿度： 78 夏季通风相对湿度： 64 风速： 冬季风速： 3.1 m / s 夏季风速： 2.9 m / s 大气压力： 冬季： 1020.8 hPa 夏季： 1000.7 hPa 三、 系统方案比较及决定 由土建资料得知各房间功能：一层为大厅和办公大厅 ;二层为办公 大厅、活动室和休息室 ;三层 到六层 为办公大厅。显然，一层到六层大部分面积为大空间，其余部分为小空间且空调使用时间不尽相同。七层、八层为普通办公空间。地下一层为机房和库房。初拟如下几种方案： 1.全空气系统（即集中式） 全空气空调系统具有如下特点： 优点：全空气空调系统设备集中 ,运行和管理都比较容易，施工方便，初投资小，系统简单。在过度季节能全新风运行。 缺点：全空气空调系统当房间热湿负荷变化时不能作出相应调节，并且当一部分房间不再需要空调时而整个系统还在继续运行，造成能源的浪费。 对于一层和二层办公大空间来说 ，运用全空气空调系统除具备其优点外，缺点方面就是由于房间为办公用房间对于全空气空调系统，当部分房间负荷变化或不需要空调时，系统还在继续运行，势必造成能源的浪费，所以不适合用全空气空调系统。 2.风机盘管加新风空调系统（即半集中式） 风机盘管加新风空调系统具有如下特点： 优点：风机盘管加新风空调系统当房间热湿负荷变化时能作出相应调节，并且当一部分房间不再需要空调时可自行调节，节约能源。 缺点：风机盘管加新风空调系统设备分散 ,运行、维修和管理都比较困难，施工复杂，系统形式复杂。 对于一层到六层办公场所 来说，若用风机盘管加新风空调系统可根据房间的负荷变化及使用情况进行灵活调节。这样既节省能源同时也满足人员的使用要求。 3.空调水系统的选择及特点 根据空调水系统各种类型及其特性的优缺点的比较，经过技术经济分析，系统的特点如下表 : 方案比较 表 1-1 系统形式 优点 缺点 同程式 水量的分配和调节方便 便于水力平衡 需要程管 ,管道加长 . 初投资稍高 . 闭式 管道与设备的腐蚀机会少 . 不需要克服静水压力 水泵压力、功率均低 系统简单 与蓄热池相连复杂 两管制 简单，初投资低 无法实现同时供冷和供热的要求 变流量 输送能耗随负荷的减少而降低 配管设计时可以考虑同时 使用系数，管径相应的减少 电耗也相应的减少。 系统复杂，必须配备自控设备 复式泵 可以实现水泵的变流量 节省水泵的输送能耗 能适应供水分区不同压降，系统的总压降低 系统复杂，初投资稍高 4.系统方案采用 综合以上方案的比较，对该设计的空调系统采用下述方案： 对于一层到六层办公场所来说采用风机盘管 +新风空调系统。一层、二层由于层高比较大，并 且无新风机房，则新风机组采用吊顶式新风机组。而二层至六层由于层高有限，且每层有独立的新风机房，则每层采用组合式新风机组。空调水系统采用同程式水系统。 对于七层、八层来说由于该房间为普通办公空间只做采暖系统。夏季采用自然通风。 对于地下一层来说由于使用功能为机房和库房只做通风、排烟系统。 根据土建资料和实际情况，该办公用楼设一个冷水机组。一到六层办公空间各设一个新风机组平均承担该区域新风量。在厕所设置机械排风，解决了厕所的通风问题。根据房间功能，办公空间所需的新风处理到室内焓值不承担室内湿负荷。 第一 章 空调、采暖系统设计 一、冷、热、湿负荷计算： 冷负荷计算 查实用供热空调设计手册、供暖通风与空气调节附录和采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003得： 屋面 13号： =160、 =0.49、 =0.37、 =47.36、 =9.3、 vf =2.0、 f =2.8 外墙体 74号： =65、 =0.52、 =0.18、 =91.40、 =10.5、 vf =1.1、 f =1.2 内墙体 2号： =180、 =2.01、 =0.41、 =10.57、 =7.1、 vf =1.9、 f =2.3 楼板 31号： =3.13、 =0.64、 =4.35、 =4.1、 vf =1.5、 f =2.6 6玻璃双层钢窗（内有活动铝百叶帘） Cn =0.60 、 Cs= 0.74 、 Xg = 0.66 地点修正： 地点修正表 表 1-2 城市 沈阳 Xd 南 1.01 北 0.92 东、西 0.91 东南、西南 0.91 东北、西北 0.90 墙体 负荷温差适用城市修正： 沈阳 -1（ tn=26 ） 屋面负荷温差适用城市修正： 沈阳 -2（ tn=26 ） 玻璃窗负荷温差适用城市修正：沈阳 -2 内墙体放热衰减度 vf =1.9、 楼板放热衰减度 vf =1.5该楼房间属于中型房间。 屋顶吸收系数 =0.75 办公室群集系数： n =0.97 人流密度： 0.2人 /m2 共享大厅人流密度： 0.05人 /m2 照明功率： 811W/m2 n1=0.6 n0=0.5 设备功率： 20 W/m2 n1=0.8 n2=0.5 n3=1.0 所用公式 ： 墙体冷负荷： Qcl, = KF t - （ 1-1-1） 窗瞬变传热冷负荷： Qcl,j, = KF t （ 1-1-2） 窗日射得热冷负荷： Qcl,j, = CnCsXdXgFJJ, （ 1-1-3） 照明冷负荷： Qcl, = n1n2n3FWJL -T （ 1-1-4） 设备冷负荷： Qcl, = n1n0FWJE -T （ 1-1-5） 人体冷负荷： Qcl, = nn (显热 JP -T+潜热 ) （ 1-1-6） 湿负荷： W= nn散湿量 （ 1-1-7） 一层冷负荷： 门厅 冷负荷 表 表 1-3 门厅北墙冷负荷 8： 00 9： 00 10： 00 11： 00 12： 00 13： 00 14： 00 15： 00 16： 00 17： 00 t - 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 K 0.52 F 16.32 Qcl, 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 门厅北窗瞬变传热冷负荷 8： 00 9： 00 10： 00 11： 00 12： 00 13： 00 14： 00 15： 00 16： 00 17： 00 t 0 0.9 1.9 2.9 3.8 4.4 5 5.4 5.4 5.2 K 2.9 F 19.68 Qcl,j, 0 51.36 108.43 165.50 216.87 251.11 285.36 308.18 308.18 296.77 门厅北窗日射得热冷负荷 8： 00 9： 00 10： 00 11： 00 12： 00 13： 00 14： 00 15： 00 16： 00 17： 00 JJ, 50 64 74 82 87 90 90 81 72 67 Cn Cs Xd Xg 0.26 F 19.68 Qcl,j, 255.84 327.47 378.64 419.57 445.16 460.51 460.51 414.46 368.40 342.82 门厅照明冷负荷 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 F 49.5 W/m2 10 JL -T 0 0.44 0.64 0.70 0.75 0.79 0.83 0.85 0.88 0.59 Qcl, 0 66 96 105 112.5 118.5 124.5 127.5 132 88.5 门厅人体冷负荷 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 F 49.5 人 /m2 0.2 显热 61w/人 潜热 73w/人 n 0.97 JP -T 0 0.54 0.71 0.77 0.81 0.84 0.86 0.89 0.90 0.54 Qcl, 701 1017 1116 1152 1175 1193 1204 1222 1228 1017 门厅湿负荷 散湿量 109g/(h人 ) F 49.5 n 0.97 人 /m2 0.2 W 1.05 门厅冷负荷总计： 门厅 冷负荷 表 表 1-4 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 北墙 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 33.95 窗瞬变 0 51.36 108.43 165.50 216.87 251.11 285.36 308.18 308.18 296.77 窗日射 255.84 327.47 378.64 419.57 445.16 460.51 460.51 414.46 368.40 342.82 照明 0 66 96 105 112.5 118.5 124.5 127.5 132 88.5 人体 701 1017 1116 1152 1175 1193 1204 1222 1228 1017 总计 990 1495 1733 1876 1983 2057 2108 2106 2070 1779 Qmax 2108 湿负荷 1.05 其他房间同以上计算方法及步骤，汇总如下： 表 1-5 卫生间冷负荷总计 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 南墙 58.41 58.41 48.67 48.67 48.67 48.67 48.67 48.67 48.67 58.41 窗瞬变 0 7.52 15.87 24.22 31.74 36.75 41.76 45.10 45.10 43.43 窗日射 41.77 69.90 110.82 147.48 168.79 169.64 150.89 117.64 86.95 69.90 照明 0 39.6 57.6 63 67.5 71.1 74.7 76.5 79.2 53.1 人体 420.61 610.41 670.15 691.24 705.30 715.84 722.87 733.42 736.93 610.41 总计 520 785 903 974 1022 1042 1038 1021 996 835 Qmax 1042 湿负荷 0.63 消防室冷负荷总计 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 西墙 137.49 122.22 122.22 106.94 122.22 106.94 91.66 91.66 91.66 91.66 东北墙 40.77 33.98 33.98 33.98 33.98 40.77 40.77 40.77 47.57 47.57 窗瞬变 0 22.83 48.21 73.58 96.42 111.65 126.87 137.02 137.02 131.95 窗日射 566.47 489.12 350.35 291.2 282.1 270.72 254.8 229.77 200.2 163.8 照明 0 35.64 51.84 56.7 60.75 63.99 67.23 68.85 71.28 47.79 设备 0 127.44 166.32 174.96 181.44 187.92 192.24 194.4 198.72 79.92 人体 377.84 548.33 602.01 620.95 633.58 643.05 649.37 658.84 662 548.33 总计 1122 1379 1374 1358 1410 1425 1422 1421 1408 1111 Qmax 1425 湿负荷 0.56 接待室冷负荷总计 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 东墙 158.92 158.92 136.21 136.21 158.92 158.92 181.62 181.62 181.62 204.32 西北墙 47.57 40.77 40.77 40.77 33.98 33.98 33.98 33.98 33.98 33.98 东窗瞬 0 22.83 48.21 73.58 96.42 111.65 126.87 137.02 137.02 131.95 东窗日 272.22 279.24 244.14 179.4 129.48 117.78 107.64 95.94 82.68 67.86 窗瞬变 0 48.93 103.31 157.68 206.62 239.25 271.87 293.62 293.62 282.75 窗日射 116.02 145.6 172.9 186.55 200.2 204.75 250.25 404.95 559.65 627.9 照明 0 63.36 92.16 100.8 108 113.76 119.52 122.4 126.72 84.96 人体 676.09 981.16 1077 1111 1133 1150 1161 1178 1184 981.1 总计 1270 1740 1914 1985 2066 2130 2252 2447 2599 2414 Qmax 2599 湿负荷 1.01 办公大厅冷负荷总计 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 北墙 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 西北墙 76.87 65.89 65.89 65.89 54.91 54.91 54.91 54.91 54.91 54.91 东北墙 65.89 54.91 54.91 54.91 54.91 65.89 65.89 65.89 76.87 76.87 东窗日 2265 1956 1401 1164 1128 1082 1019 919 800 655 东窗瞬 0 91.35 192.85 294.35 385.7 446.6 507.5 548.1 548.1 527.8 西窗日 464.1 582.4 691.6 746.2 800.8 819 1001 1619 2238 2511 西窗瞬 0 91.35 192.85 294.35 385.7 446.6 507.5 548.1 548.1 527.8 北窗日 191.88 245.60 283.98 314.68 333.87 345.38 345.38 310.84 276.30 257.11 北窗瞬 0 38.52 81.32 124.13 162.65 188.33 214.02 231.14 231.14 222.58 南墙 390 390 325 325 325 325 325 325 325 390 南窗日 800 1339 2124 2826 3235 3251 2892 2254 1666 1339 南窗瞬 0 144.07 304.15 464.23 608.30 704.35 800.4 864.43 864.43 832.41 照明 0 914 1330 1455 1559 1642 1725 1767 1829 1226 设备 0 3270 4268 4490 4656 4823 4934 4989 5100 2051 人体 9814 14242 15636 16129 16457 16703 16867 17113 17195 14242 总计 14100 23457 26984 28780 30179 30929 31291 31642 31785 24946 Qmax 31785 湿负荷 14.65 南接待室 冷负荷总计 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 南墙 81.12 81.12 67.6 67.6 67.6 67.6 67.6 67.6 67.6 81.12 东墙 47.32 47.32 40.56 40.56 47.32 47.32 54.08 54.08 54.08 60.84 窗瞬变 0 6 12.67 19.34 25.34 29.34 33.35 36.01 36.01 34.68 窗日射 32.68 54.69 86.71 115.39 132.06 132.73 118.05 92.04 68.03 54.69 东窗瞬 0 31.32 66.12 100.92 132.24 153.12 174 187.92 187.92 180.96 东窗日 1088 1116 976 717 517 471 430 383 330 271 照明 0 51.48 74.88 81.9 87.75 92.43 97.11 99.45 102.96 69.03 人体 552 801 880 907 926 939 949 963 967 801 总计 1801 2188 2204 2049 1935 1932 1923 1883 1813 1553 Qmax 2204 湿负荷 0.8 共享空间冷负荷总计 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 北墙 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 32.86 西北墙 76.87 65.89 65.89 65.89 54.91 54.91 54.91 54.91 54.91 54.91 东北墙 65.89 54.91 54.91 54.91 54.91 65.89 65.89 65.89 76.87 76.87 东窗日 2265 1956 1401 1164 1128 1082 1019 919 800 655 东窗瞬 0 91.35 192.85 294.35 385.7 446.6 507.5 548.1 548.1 527.8 西窗日 464.1 582.4 691.6 746.2 800.8 819 1001 1619 2238 2511 西窗瞬 0 91.35 192.85 294.35 385.7 446.6 507.5 548.1 548.1 527.8 北窗日 191.88 245.