1、河南理工大学本科毕业设计（论文） 摘 要 I 摘 要 本设计为焦作市某办公楼空调工程设计，要求设计出合理的方案，满足工作人员舒适性的，创造良好的工作环境。办公楼共六层，设计的空调系统采用风机盘管加新风系统，半集中式中央空调，空气 水系统，并选用水冷机组制冷冻供冷，而冬季北方多采用暖气供暖，所以冬季经常靠市政集中供暖。 根据建筑的使用功能，初步选定空调的系统形式，此办公楼采用风机盘管加独立新风系统。风机盘管为吊顶卧式暗装，气流组织为上送上回，送、回风均 采 用单层百叶风口， 新风由新风机组集中处理后供到各个空调房间，新风处理到室内空气焓值，不承担室内冷负荷 。 夏季冷负荷计算采用谐波反应法，根据
2、冷热负荷以及室内外设计参数可以计算出各空调区域或房间的送风量。再由负荷和送风量可以选择冷热机组，经计算，冷源采用水冷式双螺杆冷水机组，共两台。 焦作 城市热力管网可用，故系统热源采用城市热力管网。风管及水管的水力计算采用假定流速法。 设计内容包括：空调的冷热负荷计算，空调系统的分析与选择空调系统的确定，各层水风系统的水力计算，选择风道和空调末端处理设备的选择，冷热源设备，送风方式和气流组织的选定，最后考虑消防，消声防振，节能环保等要求，必要时还可以增加辅助设备：水箱 、 水塔 、 水泵 、 阀门等辅助设备。 关键词 ：办公楼 ； 中央空调 ； 风机盘管 新风系统 ； 水冷机组 ； 冷热负荷 ；
3、 设备选择 ；水利计算河南理工大学本科毕业设计（论文） Abstract II Abstract The design for the air conditioning engineering design of an office building in Jiao Zuo, designed to meet the reasonable plan, staff comfort, to create a good working environment. The office building has six floors, the design of air conditioning sys
4、tem with fan coil plus fresh air system, semi centralized central air conditioning, air - water system, and selection of water chiller for cooling and freezing, the northern winter heating system, so by municipal central heating in winter. According to the use function, preliminary selected the air
5、conditioning system forms,the building use Fan coil units and independent fresh air system。 Fan coil is horizontal dark outfit , airflow organization to send from above and back from above,outlet and return air mouth as a single layer shutter tuyere, fresh air units by the central treatment for air
6、conditioning room after all, fresh air treatment to indoor air enthalpy is not liable for indoor cold load. Summer load calculation method of the harmonic reaction engineering simplified method.According to the load calculation and interior design parameters can be calculated the air conditioning ar
7、ea or the room send air volume. Then the load and send air volume can choose the hot and cold, cold source through calculation by water-cooled double screw water chillers, JiaoZuo city heat power network is available, so the heat pipe heat source system city. The air duct and pipes of the assumption
8、 that the hydraulic calculation method of flow velocity. The design content includes: load calculation of air conditioning air conditioning system, determine the analysis and selection of air conditioning system, hydraulic calculation of each layer of water air system, selection of air duct and air
9、terminal handling equipment selection, heating and cooling equipment, selected ventilation and air distribution, considering fire, vibration and noise reduction, energy saving and environmental protection. When necessary, can also increase the auxiliary equipment: water tank、 water tank、 water pump、
10、 valve and other auxiliary equipment. Keywords: office building； central air conditioning； fan coil - fresh air system； water cooling unit ； cooling load ； equipment selection, ； hydraulic calculation.目录 河南理工大学本科毕业设计（论文） 目 录 III 第一章 绪论 . 1 1.1 工程概况 . 1 1.2.空调方案确定 . 2 1.3.设计内容 . 2 第二章 工程概况 . 4 2.1 设计
11、依据 . 4 2.2 设计基本资料 . 4 2.3 气象参数 . 4 第三章 空调负荷的计算 . 6 3.1 办公楼室内外设计参数 . 6 3.1.1 室外设计参数 . 6 3.1.2 室内设计参数 . 7 3.2 冷负荷计算 . 7 3.3 新风冷负荷计算 .11 3.4 湿负荷计算 .11 第四章 空调方式的确定 . 13 4.1 空调系统的分类与比较 . 13 4.2 风机盘管加新风系统处理 . 16 4.3 新风机组选型 . 22 第五章 空调房间气流组织设计 . 23 5.1 风管和部件 . 23 5.2 风口尺寸选型 . 23 第六章 管道布置和水力计算 . 27 6.1 空调水系
12、统 的 水力计算 . 27 6.2 空调 风 系统 的水力计算 . 30 第七章 制冷机房的设计 . 34 7.1 冷热源的选择 . 34 7.2 冷冻水系统设计 . 34 7.3 冷却水系统设计 . 35 7.4 制冷机组的设计和选型 . 36 7.5 水泵的选型 . 37 河南理工大学本科毕业设计（论文） 目 录 IV 第八章 其他 设备的选择 . 40 8.1 阀门 . 40 8.2 水过滤器 . 40 8.3 软接头 . 40 8.4 风管 . 40 8.5 风管阀门 . 41 第九章 系统消声防振和管道保温防腐 . 42 参考文献 . 44 致谢 . 45 河南理工大学本科毕业设计（
13、论文） 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1工程概况 该建筑位于 焦作 市，是一座大型的 办公楼 ，建筑总共 六 层，一 至六 层为 基本为办公室 ，建筑面积约为 5618.16 平 方 米，占地面积约为 936.36 平 方 米。要求空调冷热媒参数 冷水供回水温度： 7-12。 随着社会的发展，空气调节技术越来越受到广大人群的关注，空气调节它是对某特定的空间内的温度 和 通风量等自然条件的控制，以此来满足人的热舒适 。 由于生活水平的不断提高，热舒适性的要求越来越高，各种空气调节的设备层出不穷 ， 而中央空调正是其中之一，中央空调从古至今已有几百的发展史，此类空调的应用范围广泛，如本次设计
14、的办公楼，商业 楼等大型建筑均是用中央空调 ， 虽然空调技术发展快，但是能耗问题一直是一大难题，解决这一问题也是空调发展的主题之一。随着社会发展，对中央空调的需求肯定会日益增长，对中央空调的技术要求也越来越高，经济 和 高效将是一系列挑战。我国人均资源相比外国更加薄弱，所以对空调技术的要求更应提高，这样才能满足经济发展，满足人们需求。 空调技术的发展，不仅要在能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进，系统的技术经济分析和优化以及计算机控制等方面继续研究和开发，而且要进一步创造适宜于人类工作和生活的内部环境。 随着生产和科技的 不断发展，人类对空调技术也进行了一系列的改进，同时也在积极研究
15、环保、节能的空调产品和技术，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、 VAV空调系统、地源热泵系统等。 为了适应时代的发展，各种空调应运而生。如变频空调，它是目前空调消费的流行趋势，节能环保，能耗低；无氟空调，由当前全球面临的一个重大环境问题所催生，无氟空调是众所期待的产品；舒适性空调得到了很大的发展，健康是空调发展的主题之一，人们对于生活质量的要求越来越高；一拖多的发展从侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化，也为自身发展指明了方向。 总之，伴 随着科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪论 2 1.2.空调方案确定 空
16、气调节系统按空气处理设备的设置情况可分为集中系统，半集中系统，全分散系统，而半集中系统是指除了集中空调机房外，还设有分散在被调节房间内的二次设备（又称末端装置），其中多半设有冷热交换装置（亦称二次盘管），它的功能主要是在空气进入被调节房间之前，对来自集中处理设备的空气作进一步补充处理。 多数办公楼、宾馆客房、医院病房都采用 风机盘管加新风的 空调方式，该方式有单独的新风机将新鲜空气送入房间，风机盘管有不同的回风方 式。一种回风方式是各房间单独安装风机盘管，各房间的回风经过盘管冷却后送出，回风仅在自身房间内循环，不同房间之间互不流通。另一种回风方式是各个楼层的多个房间统一通过吊顶掺混回风后经过风
17、机盘管冷却后送入各个房间，不同房间之间的回风有交叉。不论何种方式的风机盘管加新风系统，首先都要注意避免新风系统混入从建筑排出的污染空气，同时要注意 首先要保持新风入口清洁，不被污染。新风机房位于大楼的地下或者顶部，一般直接通过风道从室外取新风。要注意取风口的位置，不要使其吸入建筑排风。有些系统是从风机房内取新风，对这种形式应防止 楼内空气通过机房门进入机房并吸入新风机，应严格保证新风机房密闭，同时要保证新风机房清洁，必要时安装新风道，从室外取风，此外，新风过滤网也要作到定时清洗。新风竖井或者新风风道要注意清洁通畅。 此外凝结水盘是污垢存积的地方，也要保持清洁。由于凝水是从房间回风在通过盘管制冷
18、后凝结产生的，目前还难以确认空气中的病毒是否会在凝水中存活，为防患未然，建议运行管理人员对各风机盘管的凝结水盘统一清洁 ， 消灭病毒生存的载体。 有一些小型办公楼采用此类系统，和各房间单独回风的方式不同，采用这种方式的建筑基本上隔断 仅到吊顶，吊顶上空是互相连通的，各房间的空气相互交叉。这种系统和全空气系统相同，也存在各房间空气相互掺混，污染物有可能在建筑各区域之间传播，潜在危险较大。对于这类系统，除了要注意保持新风不被污染、凝结水盘清洁外，要尽可能地停用风机盘管。可通过降低冷冻水温度，加大冷冻水流量，寻找增大新风量的途径等手段增加新风供冷能力来满足供冷要求 。 1.3.设计内容 1 对设计中
19、的部分未知参数进行了假定，并确定了室外计算参数和室内设计参数； 2 完成了空调房间的冷、热、湿负荷和新风负荷的计算； 3 根据空调房间的使用性质和大小，结 合各种空调方式的优缺点，采用了 风机盘管河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪论 3 加新风 的空气调节方式； 4 采用了 百叶风口 的送风方式，并对空调房间的气流组织进行了设计和校核； 5 进行了冷冻水和冷却水系统设计；利用假定流速法确定了风管和水管的尺寸，并进行了水力计算； 6 进行了制冷机房设计；根据样本，先后选择了空气处理机组、循环水泵、冷水机组、热泵机组等制冷空调设备； 7 最后进行了管道保温和空调系统消声减振设计。 随着国
20、民经济的飞速发展，空气调节技术已是保证室内良好环境的一种必不可少的技术。经济的发展使从事空调设计人员越来越多，对设计要求也越来越高。许多 其他行业的人也越来越多的关心空调系统设计的合理性和经济性。尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高，对空调设计提出了新的更为严峻的挑战。因此，利用自然资源，保护环境成了当前各国空调制冷行业的研究方向。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 4 第二章 工程概况 2.1 设计依据 1. 采暖通风与空气调节设计规范（ GB50019-2003）； 2. 采暖通风与空气调节制图标准（ GBJ114-88）； 3. 房屋建筑制图统一标准（ GB/
21、T50001 2001）； 4. 全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调 动力， 中国建筑标准 设计所， 2003； 5. 建筑设计防火规范（ GBJ16-87），中国计划出版社； 6. 公共建筑节能设计标准（ GB500189 2005），中国计划出版社 ； 2.2 设计基本资料 1. 外墙为 370mm 厚的砖墙，保温材料为加气混凝土，外粉刷，内粉刷加油漆，K=1.07W/ K ，衰减系数 =0.2，衰减度 41.09，延迟时间为 11.3h。 2.内墙为 240mm 厚的砖墙，传热系数为 K=1.76W/ K ，衰减系数 =0.28，衰减 度17.56，延迟时间为 9h。 3.屋面为保温材
22、料是厚度为 70mm的水泥膨胀珍珠岩，内粉刷，传热系数 K=1.10W/ K ，衰减系数 =0.52，衰减度 15.15，延迟时间为 5.9h，吸收率 =0.75。 4.门窗：窗为隔热型铝合金中空玻璃窗，传热系数为 K=2.7W/ K ，门为隔热型铝合金中空玻璃门，传热系数为 K=2.7W/ K 。 5.房间类型：房间类型多为小型和中型会议室。 2.3 气象参数 室外设计参数包括温度 、 相对湿度 、 室外风速 、 风向 、 大气压 、 频率等参数，根据暖通空调规范实施手册，空调室 外设计参数 如表 2-1 表 2-1 焦作市室外气象参数 夏 季 大气压力 996.0hpa 冬 季 大气压力
23、1017.6hpa 空调计算日平均干球温度 30.3 空调室外计算干球温度 -5 空调室外计算干球温度 35.6 空调室外计算相对湿度 60% 空调室外计算湿球温度 27.8 采暖室外计算温度 -8 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 5 室外平均风速 2.6m/s 室外平均风速 3.4m/s 空调室外计算相对湿度 78% 室外通风计算温度 -1 由暖通空调设计手册查得如表 2-2 办公楼室内设 计参数 表 2-2 办公楼 室内设计参数表 季节 房间用途 温度（ ） 湿度（） 室内风速（ m/s） 夏季 办公室 26 40-65 V0.3 夏季 厕所 26 40-65 V0.3
24、 夏季 会议室 26 40-65 V0.3 冬季 办公室 18 30-60 V0.2 冬季 厕所 18 30-60 V0.2 冬季 会议室 18 30-60 V0.2 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第三章 空调负荷计算 6 第三章 空调负荷的计算 空调负荷是指空调房间的冷热负荷和湿负荷。空调房间冷热，湿负荷 是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据，房间的冷热，湿负荷的计算必须以室外气象参数和室内要求维持的气象条件为依据。 3.1 办公楼室内外设计参数（焦作市） 3.1.1 室外设计参数 室外设计参数包括温度，相对湿度 、 室外风速 、 风向 、 大气压 、 频率等参数，根据暖通空调规
25、范实施手册，空调室外设计参数按以下规定确定： （ 1） 夏季室外空调计算干球温度，应采用历年平均每年不保证 50 小时的干球温度，焦作市为 35.6 。 （ 2） 夏季空调室外维护结构传热的最高计算温度和新风计算温度应取室外计算干球温度，焦作市为 35.6 。 （ 3） 夏季空调室外计算日平均温度，应采取历年平均每年不保证 5 天的日平均温度，焦作市为 30.3 。 （ 4） 夏季空调室外计算湿球温度，应按室内温度湿度不保证时间每年不超过 50 小时确定，焦作市为 27.8 。 （ 5） 冬季空调室外计算温度，应采用历年平均每年不保证一天的日平均温度，焦作市为 -5 。 （ 6） 冬季空调室外计算相对湿度，应采用历年一月份平均相对湿度的平均值，焦作市为 60%。 （ 7） 另外焦作市冬季室外风速为 3.4 m/s，夏季风速为 2.6 m/s。大气压力冬季为1017.6hpa（百帕） ,夏季为 996.0hpa（百帕）。 表 3-1 焦作市室外气象参数 夏 季 大气压力 996.0hpa 冬 季 大气压力 1017.6hpa 空调计算日平均干球温度 30.3 空调室外计算干球温度 -5 空调室外计算干球温度 35.6 空调室外计算相对湿度 60% 空调室外计算湿球温度 27.8 采暖室外计算温度 -8
