综合楼空调设计.doc

1、1前 言自 19 世纪末纺织厂空调和剧院空调问世以来，空调技术随着经济的发展获得了高速的发展，在现代，空调已成为建筑中重要设施之一。近年来，我国各地现代化的宾馆、办公楼等大型公共建筑和高层建筑大量涌现。现代建筑的涌现大大推动了空调技术的发展。但是，现代化的生产建设对环境破坏程度越来越大，同时随着物质文化生活水平的提高，人们对自己的居住环境要求越来越高既舒适又健康，这就使得空调使用率大步增长。这可能真应了有些专家预言的那样：中央空调势必成为 21 世纪健康住宅必不可少之一。这对于本行业来说，似乎是个好现象。但是，我们不能不面对这个现实，就是大量使用空调将加快能源危机到来。我国建筑能耗约占全国总能

2、耗的 35%，空调能耗又约占建筑能耗的 50%60%左右。由此可见，空调能耗占总能耗的比例可高达 22.75%，而一般民用建筑物，如酒店、办公楼、医院等，空调耗能已占总耗能的 50%以上。因此，在建筑能耗占整个能源消耗的比例不断增加的现状下，尤其是当前世界“能源危机”日益紧迫的关头，给能源、电力和环境造成了很大的压力。由上可见，建筑中的空调系统节能已成为节能领域中的一个重点。对于空调节能，在设计阶段应严肃考虑，尽量设计出高质量低能耗的空调系统；另外，在空调运行调节方面，空调节能更为重要，运行调节的合理直接关系到能源利用和浪费程度。在使用空调方面，应遵循一条：能不用就不用，能少用就少用。本论文内

3、容主要包括：空调负荷计算；空气处理；气流组织；空调风系统设计；空调水系统设计；空调系统的冷热源设计；空调消声和隔振设计等。本设计论文，多次经老师指正，并给本设计提出许多宝贵的意见，对此诚挚谢意。由于本人的水平有限，难免出错和存在缺点，望读者给与批评指正。2XXXX 综合楼空调设计摘 要：XXXX 综合楼总建筑面积 12956.3m2，空调面积为 10074m2。本空调工程设计冷负荷采用谐波分析原理计算法，设计热负荷采用的方法是概算指标法；空调湿负荷的计算方法采用的是经验数据概算法；本工程根据各空调房间热湿负荷的特点及使用功能等工程实际，进行空调分区，分为七个中央空调区和多个局部空调区，同时根据

4、各空调区的使用特点和负荷特点，合理地设置七个中央空调系统及多个局部空调系统，以有利于调节运行；本工程制冷机组采用制冷量大、效率高、噪声低的双压缩机-螺杆式水冷机组，并选用两台，其中一台兼做备用。为消除空调房间内的余热和余湿，须对空气进行热湿处理，并经严格的热湿处理计算确定空调机组的冷热湿量和选用符合要求的空调机组。本工程空调水系统庞大而复杂，且容易产生水力失调，所以选用了水力平衡性较好的同程式系统。同时要求配有比较完善的自控系统。关键词：中央空调 局部空调 风机盘管 空调机组ABSTRACT：Bai-Si-Te synthetic buildings floor area of Beijing

5、 total 12956.3m2, the air conditioning area is 10074m2. In this air conditioning engineering, the computation of the designed cooling load used the overtone analysis principle and the designs method which the themal load used was the budgetary-estimating target law;The humidifying treatment load of

6、an air conditioni- ng system computational method which used was the empirical data generally algorithm;Acc- ording to project reality for instance the heat-wet load characteristic and using function of va- rious air conditioned room and so on, carried on the air conditioning district for this proje

7、ct , and divided into seven central air conditioning areas and many partial air conditioning for be- nefitting adjustment and workingand simultaneously,according to the handling characteristics and the load characteristic of various air conditioning area, reasonably established seven cen- tral air-c

8、onditioning systems and many partial air-conditioning systems; This project refriger-ation unit uses double compressor-screw rod type water cooling unit of which the refrigerati- on quantity is high ,the efficiency is high, the noise is low, and concurrently selects two, one does spare.In order to e

9、liminate the over heat and the over wet in the air conditioned room, we must carry on heat-wet treatment to the air which is inputted, and after the strict heat-wet treatment computation,determinate air-conditioning units cold and hot and moisture content,and select the air conditioning units which

10、conform to the request.The aqueous system in this air conditioning project is huge and complex, and also is easy to have the water-power imbalance, therefore here has selected the same formula sys- tem which water power balanced state is better.Simultaneously it requests to have the quite pe- rfect

11、automatic control system.Key words: central air-conditioning,partial air-conditioning , fan-coil, air conditioning unit3目 录第 1 章 设计说明 11.1 工程概况 11.2 设计依据 11.3 空调室内外设计参数 11.3.1 空调室内设计参数 11.3.2 空调室外设计参数 21.4 空调方案说明 3第 2 章 空调负荷计算 42.1 空调系统设计冷负荷的计算 42.1.1 地下商场空调冷负荷的计算 42.1.2 其他空调房间设计冷负荷的计算 152.2 空调系统设计热

12、负荷 152.2.1 空调室内设计热负荷的计算 162.2.2 各空调系统的设计热负荷 162.3 空调设计湿负荷的计算 162.3.1 各空调室内设计湿负荷的计算 162.3.2 各分区空调系统设计湿负荷的确定 172.4 空调系统新风负荷的计算 172.4.1 空调系统和空调室内新风量的确定 172.4.2 空调室内新风负荷和空调系统新风负荷的计算 22第 3 章 空气处理 223.1 空气处理方案 223.1.1 全空气系统 223.1.2 风机盘管加新风系统 233.2 空气处理过程及计算 243.2.1 一至三区的空调系统空气处理过程与计算及其处理设备选型 243.2.2 四至七区的

13、空调系统空气处理过程与计算及其处理设备选型 303.3 局部空调机组选型 35第 4 章 气流组织 364.1 气流组织方案 364.1.1 空调房间气流组织的形式 364.1.2 空调房间送回风口的型式 374.1.3 送回风口的布置方式 384.2 气流组织计算 384.2.1 地下商场气流组织计算和风口选型 384.2.2 一层休息间和大堂气流组织计算 424.2.3 一层餐厅气流组织计算及风口选择 434.2.4 四至七区空调房间气流组织和送风口的选型 46第 5 章 空调风系统设计 475.1 空调风系统风管的选择 4745.2 各空调风系统的布置 475.3 各空调风系统的水力计算

14、 485.3.1 一区即地下商场空调风系统的水计算 485.1.2 其他风系统水力计算 50第 6 章 空调水系统设计 546.1 空调水管路系统的形式 546.2 空调水管环路系统的划分 556.3 空调冷冻水-热水系统的管路计算 566.3.1 空调水系统的布置 566.3.2 空调水系统的设计流量 566.3.3 各水系统的水力计算和水泵选择 566.3.4 系统的补水 596.4 空调冷却水系统管路计算 606.4.1 冷却塔的选型 606.4.2 冷却水循环系统管路计算 606.4.3 冷却水循环系统补水量 626.5. 冷凝水管路设计 63第 7 章 空调系统的冷热源 647.1

15、空调制冷机组的选择 647.2 分水器的选择 647.3 热源设备水/水换热器的选择 64第 8 章 空调系统的消声与隔振 658.1 空调系统的噪声控制 658.2 空调装置的隔振 65第 9 章 空调系统的监测与调节 66结束语 67附录 68参考文献 118致谢 1191第 1 章 设计说明1.1 工程概况本工程为位于 XX（位于北纬 39 度，东经 116 度）昌平区的一栋综合楼，总建筑面积约 12956.3，建筑高度为 13.5m，共 5 层，为一类建筑。地下室主要有商场、办公室和制冷机房，层高 4.5 米，总面积约 1612.6；第一层用于洗浴、休息、餐饮，另有小商店和大堂，层高

16、4.5 米，总面积 3394；第二层主要用于餐饮和休息，层高 4.5 米，2868.6；第三层主要用于住宿和娱乐，层高 4.5 米，面积为 2944.7；第四层用于开会和住宿，另有舞厅，层高 4.5 米，总面积 2136.4。应业主要求，此次空调设计（初步设计）范围为 1 至 4 层的通风空调系统和地下室的空调设计。1.2 设计依据1. 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 20032. 建筑设计防火规范 GBJ1687（2001 年局部修订）3. 民用建筑热工设计规范 GB50176934. 城市区域环保噪声标准GB3096-825. 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分） JGJ2

17、6956. 公共建筑节能设计标准GB5018920057. 通风与空调工程施工质量验收规范GB50243 20028. 采暖通风与空气调节术语标准GB50155 929. ASHRAE 标准 62198910. 北京地区的当地法规、技术、规章制度等11. 业主的要求（质量、效果和经济效益等的要求）1.3 空调室内外设计参数1.3.1 空调室内设计参数表 11 夏季空调室内设计参数夏季温度 相对湿度 最小新风量 噪声声级房间名称 % 3/mh:（ 人 ） /NRdBA（ ）会议室 261 5010 20 45会议休息室 252 5010 20 50办公室 271 5010 36 45卧室 271

18、 5010 54 40客厅 271 5010 20 452表 11 夏季空调室内设计参数 续表夏季温度 相对湿度 新风量 噪声声级房间名称 % 3/mh:（ 人 ） /NRdBA（ ）客房 251 505 54 35服务员休息室 272 4510 36 55管理室 262 5010 20 45活动大厅 261 5010 20 50休息间 261 5010 36 45休息廊 271 5010 10 50商店 262 5010 20 50雅间 251 5510 20 45大堂 273 65 9 55舞厅 251 555 20 55大餐厅 251 7010 17 50二层回字走廊 252 65 9

19、50休息厅 271 5010 10 50消防控制室 261 4510 36 55商场 262 5010 10 55服务员更衣（休息）室 272 5010 9 50走廊和楼梯间 283 65 0.9 60表 12 冬季空调室内设计参数冬季温度 相对湿度 新风量 噪声声级房间名称 % 3/mh:（ 人 ） /NRdBA（ ）会议室 181 4510 20 45会议休息室 182 4510 20 50办公室 201 505 36 45卧室 191 4510 54 40客厅 191 5010 20 45客房 212 455 54 35服务员休息室 172 4510 36 55管理室 182 5010

20、20 45休息间 181 4510 20 45（50）休息廊 171 5010 36 60活动大厅 181 5010 10 50商店 191 5010 20 50雅间 201 4510 20 45大堂 182 55 9 553舞厅 201 455 20 55大餐厅 192 6010 17 50二层回字走廊 192 55 9 50休息厅 191 4510 10 50表 12 冬季空调室内设计参数 续表冬季温度 相对湿度 新风量 噪声声级房间名称 % 3/mh:（ 人 ） /NRdBA（ ）消防控制室 181 4510 36 55商场 191 4510 10 55服务员更衣（休息）室 182 50

21、10 9 50走廊和楼梯间 173 55 0.9 601.3.2 空调室外设计参数表 13 空调室外设计主要参数参数 单位 夏季 冬季 参数 单位 夏季 冬季空调计算干球温度 33.2 -12 采暖计算干球温度 -10空调计算湿球温度 26.4 室外平均风速 m/s 1.9 2.8空调计算日均温度 28.6 风向 N NNW空调计算相对湿度 % 45 大气压力 kPa 99.86 102.04送风计算干球温度 30.0 -5.0 夏季平均日较差 8.81.4 空调方案说明分析该综合楼平面图，再根据本综合楼的实际使用情况、面积和业主的要求，在经过各空调系统的比较，综合考虑整个大楼的外观形象和造价

22、，设计采用三套空调方案。地下商场、一层空调区域、会议室等采用一次回风全空气系统；二至四层（四层的西区）由于单独控制的区域较多及综合考虑各空调系统的特点，选用风机盘管加新风系统为最佳选择；其他数量少而分散的空调房间采用局部空调系统。使用两台螺杆式电动水冷冷水机组（7/12）作为空调系统的冷源，机组设置于地下室制冷剂房，冷却水塔置于四层屋顶，各种水泵置于地下室的水泵房。空调水系统采用双管制水系统。商场和一层餐厅的空调机组采用组合式空调机组，并置于地下室空调机房；一层的大堂和休息厅采用吊顶组合式空调机组；其他风机盘管加新风系统的新风机组均采用吊顶式机组。4第 2 章 空调负荷计算空调负荷计算包括空调

23、冷、热、湿负荷计算三部分。2.1 空调系统设计冷负荷的计算空调室内设计冷、热负荷的计算方法主要有两种，一种是以现有的传热理论为基础的理论计算法，另一种是经验指标概算法。这里采用谐波反应理论法计算空调冷负荷，计算过程如下：2.1.1 地下商场的空调冷负荷的计算(一) 地下商场夏季围护结构得热形成的冷负荷的计算已知条件：1. 地下商场设计温度 ；26CNt2. 商场内压力稍高于室外大气压力；3. 门、窗、外墙、内墙、楼板的尺寸、构造；4. 商场的营业时间为 8:0020:00；5. 与商场相邻的房间的空调情况。计算：由于室内压力稍高于室外大气压力，故不需考虑由于室外空气渗透所引起的冷负荷。通过安装

24、空气幕（空气幕设备的型号和参数见附表 9）的门的得热计算，不计温差传热得热，只计辐射得热。1) 商场围护结构的热工性能a) 外墙：20厚外粉刷间喷浆，240厚砖墙，70厚沥青玻璃棉毡，20厚刚板网抹灰加油漆。根据外墙的构造和尺寸，有相关材料查“建筑围护机构的热工指标” 表，查得该商场外墙的主要热工指标如下：传热系数 20.59/KWm衰减系数 18放热衰减度 .f延迟系数 7b) 内墙 1：办公室内墙，2厚刷水泥漆墙涂料，3厚麻刀石灰面层，5厚石灰砂浆中层， 240厚多孔砖基层，12厚 1:2:8 水泥石灰砂浆底层。查“建筑围护机构的热工指标” 表，查得该内墙的主要热工指标如下：5传热系数 2

25、1.76/KWm衰减系数 08放热衰减度 .f延迟系数 5c) 内墙 2：商场其它内墙，2厚内墙涂料，6厚 1:2 水泥砂浆面层，240厚多孔砖基层，12厚 1:3 水泥石灰砂浆底层。查“建筑围护机构的热工指标” 表，查得该内墙的主要热工指标如下：传热系数 21.7/KWm衰减系数 08放热衰减度 .f延迟系数 56d) 外窗：双层标准钢化玻璃钢框窗，20003400，挂浅色内窗帘，无外遮阳。参考建筑玻璃的热工性能及玻璃窗的传热系数，确定该外窗的传热系数 23./KWme) 内窗：标准玻璃铝合金框窗，20003400。参考建筑玻璃的热工性能及玻璃窗的传热系数，确定内窗的传热系数 26.7/f)

26、 楼板：50厚面层，100厚钢筋混凝土楼板（现场浇注） ，吊顶空间，20厚刚板网抹灰、油漆。查“建筑围护机构的热工指标” 表，查得该内墙的主要热工指标如下：传热系数 2.7/KWm衰减系数 05放热衰减度 1.8f延迟系数 64g) 外门（M1）：12厚钢化玻璃弹簧门， 2000 3600，常开，安装空气幕帘。由相关资料，查“ 不同类型门窗的传热系数 K 值” 表，得：传热系数 2.97/KWmh) 内门（M6）：标准单层木门， 15002100 ，常关。由相关资料，查“ 不同类型门窗的传热系数 K 值” 表，得：传热系数 2.1/i) 内门（M10）：标准单层木门， 9002100 。查“不

27、同类型门窗的传热系数 K 值” 表，得：传热系数 2.9/Kmj) 内门（M7）：防盗防火门，型号为 JMb-0921，图集名为 94SJ601，10002100 ,同时有保温隔声作用。根据型号和结构，查相关产品手册，得：6传热系数 2.16/KWmk) 地面：8-10厚(800800) 玻化砖地面干水泥擦缝、素水泥面（洒适量清水）一层、20厚 1:2 水泥砂浆结合层、 150 厚 C20 混凝土垫层、200厚卵石灌 50 号混合砂浆、素土夯实。该地面为非保温地面，进深 38.76 米，宽 26.2 米。由上述条件，查热能工程设计手册或其他资料中有关非保温地面（板）的传热系数 值表，再用描线法

28、可得地面的传热系数 20.9/KWml) 贴土外墙：20厚外粉刷间喷浆，240厚砖墙，70厚沥青玻璃棉毡，20厚刚板网抹灰加油漆。该贴土外墙的传热系数按只有一面外墙的保温贴土地面计算或查取。该贴土外墙的传热系数可按下式计算：（21）01/niKR式中 R0 非保温地面的平均换热阻，/W；i /i 保温层的总换热阻， /W；i 保温层的厚度，m；i 保温材料的导热系数， W/（m） 。由建筑节能工程设计手册或其他资料查有关建筑保温材料的导热系数表，可得沥青玻璃棉毡导热系数 =0.058 W/（m） ；在由相关手册查得 R0=1/ K0=1/0.325/W =3.08/W 。从而该贴土外墙的传热系

29、数为 21.18/3.08.7/24.5/.KWm2) 各围护结构的计算面积商场各围护结构的有效计算面积的计算过程和结果，如下表：表 21 地下商场各围护结构的有效面积计算有效面积计算式 有效面积围护结构名称 东外墙 1.684.5+1.04.5+7.384.5-2.03.4 38.5东外门 2.03.62 14.4东外窗 2.03.4 6.8东内墙 4.24.5-1.52.1 15.8东内门 M6 1.52.1 3.2南内墙 5.434.5 24.4北内墙 7.84.5-1.52.1 32.0北内门 M6 1.52.1 3.2地面 30.77.81+2.588.5+2.661.44+14.15.2+33.414.1+7.567.5 866.5贴土外墙 30.74.5+7.564.5 172.23) 商场各围护结构得热形成的冷负荷的计算根据内墙的放热衰减度 ，楼板的 之间，由相关手册或资料查“房间2.0f1.8f类型和放热特性” 表，该商场为重型房间。围护结构各部分的冷负荷计算如下：