办公楼暖通空调设计说明书(共44页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 摘要 本设计是为北京市某办公楼暖通空调系统设计。本设计结合北京地区的自然条件和本建筑结构的实际情况，对该建筑进行中央空调设计。本设计综合考虑了建筑各部分的结构特点及其用途，室内环境的舒适性、运行管理上的方便和节能以及设备经济性等各种因素的基础上，对该建筑空调设计采用风机盘管加新风系统，新风通过墙洞引入。这样可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求，布置灵活，控制方便。设计中首先进行冷热负荷计算，然后确定空调系统形式，末端装置设备选型，然后进行平面布置，水力计算后确定水管和风管管径，完成平面图设计。然后进行制冷、制热站设计，首先进行冷、热源选择，技术比较后

2、确定所用机组设备方案。对站房进行平面布置，选择附属设备，作机房系统图。防排烟系统设计，根据建筑物实际，严格按照防火防排烟规范，确定防烟排烟系统形式，进行平面和系统设计。空调系统设计中还要有保温与防腐设计、隔声与防震设计等。随着社会进步，经济发展，生态环境和能源问题日益突出。人们越来越注意到可持续发展的重要性。中央空调系统是一个庞大复杂的系统，能耗很大，因此节能有很大空间。在进行系统设计过程中，关于系统选择和设备选型，本设计考虑了节能的要求。还有对于暖通空调系统的设计，每个环节都必须要严格按照国家、地区或行业的标准和规范执行，做到精心设计。关键词：空调系统 风机盘管系统 通风系统 节能ABSTR

3、ACTThis HV&AC design is one design of the office building in Beijing.This central air-conditioning design combines with the natural conditions of Beijing area and the actual situation of this building structure of the building. This design took into the building each part of structure and purpose, i

4、ndoor comfortable environment, convenient operation and management and energy saving and equipment economy, various factors consideration, air conditioning design of the building use fan-coil unit plus fresh air system, and fresh air introduct through the hole in the wall. This can satisfy different

5、 requirements that different function rooms have diffferent use time and personnel activity, decorate flexible, convenient control. At first, I calculate cold and hot load in this design, then sure air conditioning system forms, selecte and layout terminal device equipment.hydraulic calculation afte

6、r identifying pipe and duct diameters, then complete plan design. Then I design cooling, heating station.At first we select cold, heat source , technology used compared to determine the equipment scheme. Then we design the equipment room, choose equipments, layout equipment room system diagram. Smok

7、e control system design, according to the building, in strict accordance with the actual fire smoke standard, sure smoke exhaust system form, carries on system design. Air conditioning system design have heat preservation and anti-corrosion design, sound insulation and shockproof design, etc. Along

8、with the social progress and economic development, ecological environment and energy problems appear increasingly. People have become increasingly aware of the importance of sustainable development. The central air conditioning system is a vast and complex systems, energy consumption is very big.So

9、energy saving has plenty of room. In system design process, about system selection and equipment selection, this design considered the energy requirements. And for hvac system design, every link must be in strict accordance with the national, regional or industry standards and specifications for imp

10、lementation, achieves the elaborate design. Keywords: air conditioning system fan coil system ventilation system energy saving 前 言随着经济的发展，社会的进步，人们对工作生活的环境要求越来越高，对建筑的舒适性要求越来越高。随着人们生活水平的提高，人们对健康也越来越重视，与我们专业相关的就是建筑的通风和空气洁净问题，尤其“非典”以后，针对室内通风和空气洁净对我们提出了更高的要求。因此对于建筑暖通空调的设计与施工我们应该有新的认识。本设计说明书具体就北京市某办公楼暖通空调

11、工程的设计，详细阐述了空气调节部分的相关国家标准和规范，空调冷负荷计算，空调设计方案的选择，空气的处理方案，空调末端设备的选型方法，风系统的设计，风口的选择计算，水系统的设计计算，防排烟部分的相关设计规范，机械排烟设计方案与计算，排烟风机的选择，机械防烟的设计方案，机房设计部分的方案选择（考虑运行的经济性和初投资），冷热源设备的选择计算，循环水泵的选择方法，冷却水泵的确定，分水器、集水器的确定方法，制冷机房的控制方案。 目 录摘要 1Abstract 2前言3第一章 设计概况. 61.1设计题目.61.2 建筑概况.61.3 设计参数. 8 1.3.1室内设计参数 8 1.3.2室外设计参数

12、81.4 设计原则 9第二章 负荷的计算 92.1 冷负荷的计算. . . . 9 2.1.1 围护结构瞬时传热引起的冷负荷 92.1.2 室内热源散热引起的冷负荷. 112.1.3渗透空气的显热冷负荷.13 2.2 湿负荷的计算.142.3 新风负荷的计算. 142.4 热负荷的校核.16第三章 空调系统设计.163.1系统形式的确定.163.1.1系统形式比较163.1.2系统形式的确定 183.2确定空气处理方案.18 3.2.1办公室风机盘管加新风系统方案的确定及计算. 183.3 气流组织形式的选择.203.4 设备的选择22第四章 水力计算 .224.1 空调风系统的水力计算.22

13、4.2 空调水系统的水力计算.23第五章 防排烟设计25 5.1 设计说明. 25 5.2 排烟设计. 25 5.3 设计所依的理论依据. 26 5.4 防排烟系统设计. 26 5.5 防排烟风机的选型. 26 5.6 排烟系统的自控设计. 27第六章 通风系统设计.27 6.1 通风系统理论.27 6.2 通风形式的选择.28第七章 制冷机的选择.28 7.1 制冷机的选择287.2 设计方案介绍及制冷机的选择.297.3 主要设备的选择.30主要参考文献.31外文翻译 40 总结 41冷负荷计算表 湿负荷计算表水管水力计算表风管水力计算表第1章 设计概况1. 1设计题目：北京某办公楼暖通空

14、调设计1. 2建筑概况本建筑是9层高的办公楼，地处北京市。北京一年四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，雨量集中，冬季比较寒冷，平均气温一月4至8，七月26至30，年平均气温14.2，主导风向夏季为东南风，冬季为西北风。 本建筑一共9层，地下室一层做设备间和车库；地上19层做办公用。设计内容为： 对此建筑作暖通空调系统(水系统、风系统)设计，另地下室作防排烟设计及排风设计，卫生间作排风设计，楼梯间作正压送风设计，制冷机房的设计。 自20世纪80年代以来，我国的高层建筑发展迅猛；而进入90年代以后，则向着建筑更高，设备更加完善的方向前进，并从大城市向中等城市扩展的趋势。同时，由于高层建筑具有与一般建筑不

15、同的特点，所以，高层建筑的采暖空调与一般建筑相比，其负荷、系统形式等均有其特殊性。因此，高层建筑的供暖通风与空调的负荷、系统形式、系统的冷热源、高层建筑的空调设计、通风设计、空调水系统以及高层建筑的防火与防排烟等方面，都有很高的要求。正是由于高层建筑的上述特点，所以高层建筑的设计理论、设计方法和施工技术都提出了更高的要求。 本工程为北京某办公楼的暖通空调设计，此工程地上九层、地下一层，属于高层建筑。总建筑面积为13346平方米，地下建筑面积为1246.5平方米，地上建筑面积为12099.5平方米。在空调的设计方式上，由于一至九层房间面积不是很大，采用风机盘管加新风系统。1、该建筑的基本情况为：

16、总 层 数： 9层层 高： 地下室 3.6m 一层 6.5m二至八层 4.1m 九层 4.5m各层功能说明： 地下室：车库及设备机房1 层：会议室及大厅 2 9 层：办公室及会议室各层空调设计要求：空调房间要求有良好的空调环境和较高的室内空气品质，以满足室内人员舒适性要求，能提供舒适性的空调环境。各层卫生间要求有排风设计。2、该建筑物相关资料如下：（1）屋面保温材料，聚苯乙烯保温板，厚度为100mm，及水泥焦渣找坡层，厚度30mm，该做法传热系数为0.42瓦每平方米。（2）外墙外墙为II型墙，厚度为250mm的蒸汽加压混凝土砌块，外贴70mm厚聚苯乙烯保温板，该做法传热系数为0.48瓦每平方米

17、。（3）外窗外窗采用中空玻璃，厚度为24mm，传热设计为2.47瓦每平方米。（4）人数人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，本办公楼人员按标准办公室4人，其它房间按比例估算。（5）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30w/m。设备负荷为40 w/m。（6）空调使用时间办公楼空调每天使用时间12小时，即8：0020：00。（7）动力 动力：工业动力电 380V50Hz供冷水机组使用;1.3设计参数1.3.1室外设计参数依据空气调节设计手册，查得北京的气象参数为：查得北京的气象条件：1. 台站位置：北纬3992

18、东经11646 2. 大气压力：夏季998.6kpa 冬季1020.4 kpa3. 室外计算干球温度：夏季空调为35.6 冬季空调为-124. 夏季空调室外计算湿球温度为20.9夏季通风室外计算相对湿度为78冬季空调室外计算相对湿度为605. 室外风速：夏季：V=2.8ms 冬季：V=3.6ms室内设计要达到的条件：夏季： T夏=26 夏65% V夏=0.25 ms冬季： T冬=22冬40% V冬=0.15 ms6.噪声级35db1.3.2室内设计参数夏季: 温度26 湿度60% 风速0.25 m/s冬季：温度22 湿度45% 风速0.15 m/s1.4设计原则满足国家及行业有关规范、规定的要

19、求，利用国内外先进的空调设计及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境，具体内容包括空气调节、通风调节、防排烟控制、机房布置等。第2章 负荷的计算2.1 冷负荷的计算2.1.1 围护结构瞬时传热引起的冷负荷2.1.1.1 外墙和屋面瞬时传热引起的冷负荷外墙和屋面瞬时传热引起的冷负荷按（2-1）式计算 （21）式中 外墙和屋面瞬时传热引起的逐时冷负荷，W； 外墙和屋面的面积，； 外墙和屋面的传热系数，W/(m2),由暖通空调附录2和附录2-3查得：外墙K=0.86 W/(m2), 屋面K=1.02 W/(m2); 地点修正, 由暖通空调附录2-6查得：见表2-1 表2-1 朝向SWNE水平td00

20、000外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，, 由暖通空调附录2-4和附录2-5查得:见表2-2表2-2朝向891011121314151617181920S34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.934.434.9W37.837.336.836.335.935.535.234.934.834.834.935.335.8N32.332.131.83131.431.331.231.231.331.431.631.832.1E36.035.535.2353535.235.636.136.637.137.537.938.2屋面38.13736.135.635

21、.6363738.440.141.943.745.446.7窗26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9外表面放热系数修正,由暖通空调表2-8查得k=0.9;吸收系数, 由暖通空调表2-11查得k=1.01;室内温度，, =26;。2.1.1.2 外玻璃窗瞬时传热引起的冷负荷 （2-3）式中 外玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷，W； 窗框修正,由暖通空调附录2-9查得窗框修正,由暖通空调附录2-9查得 =1.20 窗口面积，； 外玻璃窗传热系数，W/（K），由暖通空调附录 2-8查得: =3.0 W/(m2)； 室内计算温度，,=26 ； 外

22、玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值，由暖通空调附录2-10查得:见表2; 地点修正, 由暖通空调附录2-11查得td =0。2.1.1.4 外玻璃窗日射得热引起的冷负荷 (2-4)式中 玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷，W； 窗口有效面积，； 有效面积系数, 由暖通空调附录2-15查得 =0.75; 窗玻璃的遮阳系数，由暖通空调附录2-13查得 =0.78； 窗内遮阳设施的遮阳系数，由暖通空调附录2-13查得: =0.60； 日射得热因数最大值，由暖通空调附录2-12查得:见表2-3；表2-3朝向SWNE水平纬度带302599114599842 窗玻璃的冷负荷系数，由暖通空调附录2-19查得:见表

23、1-4 冷负荷系数 表2-4朝向891011121314151617181920S0.210.280.390.490.540.650.60.420.360.320.270.230.21W0.150.160.170.170.180.250.370.470.520.620.550.240.23N0.430.490.560.610.640.660.660.630.590.640.640.380.35E0.490.60.560.370.290.290.280.260.240.220.190.170.16水平0.310.390.470.530.570.690.680.550.490.410.330.28

24、0.262.1.2 室内热源散热引起的冷负荷2.1.2.1设备散热形成的冷负荷 (2-5)式中 灯具散热形成的逐时冷负荷，W； 照明灯具所需功率，Kw； 利用系数,一般取0.70.9,取n1=0.8 电动机的负荷系数,取n2=0.5； 电动设备的安装功率,KW,N=10KW； 照明散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-20和附录2-21查得,空调系统不连续运行,可取=1.0 电动机的效率, 由暖通空调表2-11查得: =87% =10000.80.51100.871=4598W2.1.2.2 照明散热形成的冷负荷灯光负荷:一般的大厅平均为2040W/;休息区、接待处、洗手间等平均为20 W/；现代

25、化的办公室，灯光与设备的电功率合计为2055 W/。 (2-6)式中 灯具散热形成的逐时冷负荷，W； 照明灯具所需功率，Kw 镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间时，n1=1.2；当暗装荧光灯的镇流器装在顶棚内时，n1=1.0； 灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔时（下部为玻璃板）可利用自然通风散热于顶棚内时n2=0.50.6；当荧光灯罩无通风孔者n2=0.60.8； 照明散热冷负荷系数，由附录2-22查得。照明散热设备的冷负荷系数，空调设备的运行小时数为12小时开灯时数 2.1.2.3人体散热形成的冷负荷 人体显热散热引起的冷负荷 (2-7)式中 人体显热散热形成的逐时冷负荷

26、，W，见表2-6； 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W; 由暖通空调表2-13查得：办公室=60.5W;； 室内全部人数;一般认为，大城市商场人员密度约为0.71.2人/；小城市约为0.20.7人/；多层商场中一、二层的人员密度通常要大些，地下室约为1.0人/，一层约为1.5人/，标准层为0.51.0人/； 群集系数，由暖通空调表2-23查得=0.89； 人体显热散热冷负荷系数,人在室内的总小时数为12个小时， 由暖通空调附录2-23查得：见表2-4。 人体潜热散热引起的冷负荷见表2-6 (2-8)式中 人体潜热散热形成的逐时冷负荷，W 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，由暖通空

27、调表2-1查得：办公室=73.3W;；2.1.3 渗透空气的显热冷负荷 依据使用供热空调设计手册 渗入空气量的计算 通过外门开启渗入室内空气量 (2-9)式中： 通过外门开启渗入室内空气量 小时人流量；办公室1、2的=4人，办公室3的=13人； 外门开启一次的渗入空气量，m3/h, 由使用供热空调设计手册11.4-23查得：=3.0m3/h; 夏季空调室外干球下的室外密度，/m3，w=1.2/m3； 通过房间门、窗渗入空气量 (2-10)式中 每小时换气次数，由使用供热空调设计手册表11.4-24查得：办公室=0.7，商场=0.6；房间容积，m3;夏季空调室外干球下的室外密度，/m3，w=1.

28、2/m3； 透空气的显冷负荷Q(w) (2-11)式中 单位时间内渗入室内总空气量，/h; 夏季空调室外干球温度，=35.6； 室内计算温度，=26；冷负荷的计算结果见附录12.2 湿负荷的计算 人体散湿量 (2-12)式中 人体散湿量，/s见表2-6； 成年男子的小时散湿量，g/h，由暖通空调表2-13查得：mw=184g/h； 、 同上式 室内全部人数；结果见附录22.3 新风负荷的计算空调系统的新风量依据以下三个原则确定: 卫生要求。为改善室内的空气品质，保证室内人员的健康所新风量，按人来取。 空调房间的正压要求。为防止外界环境空气渗入空调房间，干扰其温湿度和空气品质，保证房间正压所需的

29、新风量，其正压值取510Pa。 最小新风比（新风量与总风两之比m%）要求。一般规定，空调系统的新风比不小于10%。夏季空调新风负荷 (2-13)式中 夏季新风冷负荷，见表2-9，Kw； 新风量，每人新风量办公室30m3/h； 室外空气焓值，kJ /, 由湿空气焓湿图查得：=86.64（=35.6, =27.4）； 室外空气焓值，kJ /, 由湿空气焓湿图查得： =58.471（=26, =60%）冬季,空调新风热负荷按下式计算: Qho = MoCp(to tR) (2-14) 式中 Qho空调新风热负荷, kW; Cp空气的定压比热, KJ/() to冬季空调室外计算温度, tR冬季空调室内

30、计算温度, .制冷系统的冷负荷,空调制冷系统的冷负荷,新风冷负荷(以上是制冷系统冷负荷中的主要部分),制冷量输送过程的传热和输送设备(风机和泵)的机械能所转变的热量,某些空调系统因采用了冷热量抵消的调节手段而得到的热量(如空调系统中的再加热系统),其它进入空调系统的热量(如采用顶棚回风时,部分灯光热量被回风带入系统)。由此可见,制冷系统提供的冷量除了满足房间冷负荷和处理新风冷负荷外,还要考虑各项冷量损失和各种系统对冷量的其他需求.但是必须指出,一个制冷系统通常为一栋建筑或多栋建筑的许多个房间的空调系统服务,制冷系统的总装机容量并不是所有空调房间最大冷负荷的叠加.因为各空调房间的朝向及工作时间不

31、一致,它们出现最大冷负荷的时间也不会一致,简单的将各房间最大冷负荷叠加势必造成制冷系统装机冷量过大。因此，应对制冷系统所服务的空调房间的冷负荷逐时进行叠加，以其中出现的最大冷负荷作为制冷系统选择设备的依据。2.4 热负荷的校核 在本次设计中，冬季热负荷采用面积指标法进行校核，本设计是北京某办公楼，面积指标选80瓦每平方米（此数据来自供热工程P10）. 校核举例：校核一层会议室冬季热负荷 一层大会议室面积为214.42平方米热负荷=面积面积指标会议室热负荷为214.4280=17143.6瓦会议室内所选风机盘管为FP-85，个数为5个，单个额定供热量为5400瓦，总额定供热量为27000瓦。满足

32、要求。对每个房间进行冬季热负荷校核。本设计冬季空调热源采用半即热式浮动盘管换热器，由外部热力管网通过换热器与空调循环水进行换热。一般情况我们计算风量和选设备用的都是夏天的冷负荷，冬天的热负荷是用来校核看用夏天选是否满足要求。第3章 空调系统设计3.1 系统形式的确定3.1.1系统形式比较 空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，它能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑的用途和性质、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、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。 空调系统可以按空气处理的设置情况分为集中系统、半集

33、中系统、全分散系统；按负担室内负荷所用的介质种类可分为全空气系统、全水系统、空气水系统、冷剂系统；按集中式空调系统处理的空气来源可分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统。在常用的中央空调设计中，一般大空间建筑物采用集中式空调系统，而小空间建筑物一般采用全水风机盘管，这两种空调系统在设计中采用广泛，适应面广，故在实际空调系统中较多采用。集中式和全水风机盘管方式的比较：比较项目集中式全水风机盘管设备布置与机房1. 空调与制冷设备可以集中布置在机房2. 机房面积较大3. 有时可以布置在屋顶上 1. 风机盘管可以安装在空调房间里2. 分散布置，敷设各种管线较麻烦节能经济1. 可以根据室外气象参数变化实

34、现全年多工况节能运行2. 对热湿负荷不一致或室内参数不同的多房间不经济3. 部分房间停止空调，系统仍运行，不经济1. 灵活性大，节能效果好2. 盘管可冬夏兼用，内壁结垢，降低传热效率3. 无法实现全年多工况调节风机盘管1. 空调送回风管系统复杂，布置困难2. 支风管和风口过多时不易平衡1 放室内时，不接送、回风管；2 当系统和新风系统联合使用时，新风量较小维护运行 空调与制冷设备集中在机房内，便于管理和维修布置分散，维护与管理不便，系统复杂，易漏水温湿度 控制可严格控制温度和相对湿度室内要求严格时，难以满足要求。空气净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁的不同要求。采用喷水室时，

35、水与空气直接接触，易受污染，须经常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声隔震可以有效的采取消声和隔震措施必须采用低噪声风机，才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各个房间互相污染。当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各个房间之间不会互相污染使用寿命使用寿命长使用寿命长安装设备和风管安装工程量大，周期长安装投产快通过以上的两种空调系统的比较，可以对空调系统的有初步的认识。结合实际的空调建筑可以看出在大空间的空调房间一般都采用集中式空调系统，大空间要求的室内空气参数相同，集中式空调可以实现全年多工况节能运行调节，达到经济的效果：在一些写字楼和办公楼的空调房间普遍采用风机盘管加新

36、风的空调方式，风机盘管可独立调节室温，各空调房间互相不影响。而一般家庭住宅建筑则用全水风机盘管系统，新风靠房间门窗缝隙渗透来维持。3.1.2系统形式的确定该工程办公楼，宜采用风机盘管加新风系统，因为办公室是间歇性使用，白天使用，晚上关闭，人员分布较平均，同时各房间冷热负荷并不相同需要进行个别的调节，导致热湿比不同，所以全空气系统并不适合。可设置新风机组，和风机盘管一起满足室内的冷热负荷。 风机盘管空调方式，这种方式风管小，可以降低房间层高，但维修工作量大，如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水，对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁，因此要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少，使用也较灵活，但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以解决。对于该系统所存在的缺点，可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。3.2 确定空气处理方案及风系统3.2.1风机盘管加新风系统方案风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室内。风机盘管加新风系统的空气处理方式有:1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，