办公楼空调工程设计毕业设计

1、星宇公司办公楼空调工程设计摘 要本设计为宜宾市星宇公司办公楼中央空调系统,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。建筑共三层，总面积为2900m，首层净高4.2m，其他两层净高均为3.6m。要求采用空调夏季制冷冬季供暖。设计的空调系统采用风机盘管新风系统,选用风冷式热水机组供冷及供热。设计的内容包括：选定合适空调系统的类型并确定设计方案，计算部分也十分重要，例如：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算； 风管系统与水管系统保温层的设计等内容。除此之外，还需要进行空调

2、末端处理设备及机房辅助设备及的选型。需要结合所选择的空调系统的特点及办公楼的建筑结构选择合适的空调机组及末端设备，合理的布置吊顶内风管与水管的位置。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，开式水箱，及相应的水管风管阀门等。关键词：办公楼；中央空调；风冷式热水机组；风机盘管新风系统目 录(内容已修改与目录不对应)1 绪 论13 工程概况53.1建筑特点53.2建筑相关资料53.3室内设计参数64 空调方案和负荷计算74.1空调方案的选择74.2 各房间冷负荷计算75 风机盘管加新风系统选型计算105.1风机盘管系统选型计算105.2新风机组的选型135.2.1新风

3、量的确定135.2.2新风机组的型号166 空调风系统186.1室内风管186.2室内风口186.3 新风管的设计计算187 空调水系统197.1 空调水系统的选型比较197.2 空调水系统的布置207.3 空调风机盘管水系统供、回、凝水管207.3.1管道安装要求207.3.2供回水管管径计算207.3.3冷凝水管径确定207.4 水管系统中的阀门218 管道保温、防腐24结 论25致 谢26参考文献271 绪 论本篇文章是对宜宾市星宇公司办公楼中央空调的设计计算说明。从建筑结构及其要求制定空调方案，要求能够满足使用的要求，即能够满足办公舒适性。此外还要从空调设计的科学合理性和经济性，以及建

4、筑整体的美观度考虑。并能对以后的使用和费用支出做一定的预估。中央空调在现代建筑中越来越多的应用，技术也越来越成熟先进。能够有效的管理，一次性投资，后期使用方便，并且不占用建筑的有效空间。本文就是对中央空调的设计到选型，到校核计算的一个说明。从冷负荷计算，到室内方案的选择和设备的选型。机组的布置连接和选型都有说明。从使用性到科学性再到经济性上做到好的结合。方案选择是整体考虑以及设计的总体思想。计算部分是整个设计的基础，绘图部分是与设计施工相联系的实际的走管和安装。三个部分相依相承，都与整个工程密不可分。各个部分都要保证科学合理，正确无误，经济适用。本设计是真实性课题的典例。其中，有理论的分析计算

5、，有中央空调方案的选择论证，有实际的绘图安装。是一个完整的工程设计实例。设计计算主要有冷负荷的计算，送风量的计算，管路的计算等。冷负荷的计算确定了各个房间的空气状况和调节条件，以及整个工程的负荷量。是确定室内空调调节方案的主要数据。也是选择冷水机组最主要的参考数据。送风量和管路的计算是面向实际设备和管路的数据资料。都是整个设计的基础。空调系统方案的选择，基本上确定了空调的形式和内容。本设计选用的是办集中的空调水系统，独立新风加风机盘管系统。空调方案的选择决定了后期设计的方向和内容，是设计中关键的环节。也是综合各个方面的因素制定出来的。整个设计的理论部分主要集中在前两个部分，实际的安装和设备运行

6、等实际性的工程问题都集中在绘图这个阶段。绘图是把方案完好的实现的一个基础，是工程赖以完成的技术性支持的资料。绘图中要尽量的与工程中实际问题的解决相联系。尽量使方案以一种直观详尽的方式体现出来。这个过程就是方案在成熟完善并且检验的过程。是整个设计中最重要和最有难度的部分。本设计内容包括：负荷计算；风系统设计；水系统设计；机房布置；设备选型说明书撰写。在上面主要阶段完成以后还要对一些具体细节的问题加以论证思考并列出解决方案。比如管路的腐蚀问题，保温问题。材料的选择问题等。整个设计中尽力能完善的解决工程中的实际常见问题。然后就是方案的验证试用，一般中央空调的投资大，必须力求避免设计上带来的后期问题。

7、所以在设计阶段要对方案进行充分的论证。3工程概况3.1建筑特点本设计是宜宾市星宇公司办公楼中央空调系统设计。该办公楼共四层，总建筑面积为2900m。房间类型包括：一层大厅，二、三层办公室，会议室，接待室，大厅，套间，盥洗室，卫生间。机房置于办公建筑东面栈房内，距建筑5m远。一层高4.2m，二、三层层高均为3.6m，总建筑高度约为11.4m。一层楼：大厅。二层房间结构：由办公室（11m、21m，23m，24m和42m）、领导办公室（42m）、盥洗室、卫生间、吸烟区组成，办公用房26间。三层房间结构：由办公室（11m、17m、21m，23m，24m和42m）、会议室（42m和64m）、卫生间、办公

8、用房23间。3.2建筑相关资料屋面：上人屋面挤塑聚苯板55：铺地砖水泥砂浆=40mm，防水层=10mm，水泥砂浆找平层=70mm，挤塑聚苯板=55mm，钢筋混凝土屋面板=100mm；外墙：白灰粉刷=20mm，加气混凝土砌块=250mm外贴=80mm挤塑聚苯板；外窗：断桥铝合金中空玻璃，空气层=20mm；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，本办公楼人员密度按如下估算；办公室：0.2m/h人；会议室、接待室：0.5m/h人；大厅、走廊：由于人员密度很小，所以不计。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

9、/m。设备负荷为40 w/m。空调使用时间：办公楼空调每天使用10小时，即8：0018：00。动力与能源资料：a.动力，工业动力电 380v50hz；b.能源，由自备空调机房供给。3.3室内设计参数表3-1 室内参数表房间名称夏季 冬季新风量单位面积人数（人/m）t（）（%）t（）（%）g （m/人）办公室25552045300.2会议室、接待室25651850300.5大厅、走道2565165000卫生间25602060300.5盥洗室25602060300.5备注：1.由于办公室和会议室并未给出明确人员数目，故采用最密集的人员考虑。2.大厅走道由于人员密度相对较小故不供送新风。4空调方案和

10、负荷计算4.1空调方案的选择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。此工程为办公楼，层高不是很高，全空气系统风管较大，占据上部空间太多，室内会感觉很压抑。并且各办公室作息时间不一定相同，需独立控制和调节。所以用空气水系统，可节省空间，布置灵活，具有个别控制的优越性，各房间单独调节温度，房间无人时，可关闭内机，不影响其他房间的使用。运行费用与单风道系统相比约低。机组定型化，规格化，易于选择安装。有较好的供

11、冷能力。结合实际情况，各房间采用风机盘管加新风系统，各层单独设吊顶式卧式新风机组，处理新风后独供给室内。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，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；（4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患； （5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进

12、入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。本设计为普通办公楼建筑因此选用用方案：夏季：新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷冬季：新风处理到室内状态的等温线，不进行加湿。注:从经济性角度考虑，除非甲方有明确要求否则对冬季新风一般不进行加湿处理。由于此建筑规模较小，而且没有地下室设专门机房，不适用采用螺杆式冷水机组。所以优先选用风冷热泵冷热水机组，也减少了冷却系统的安装。此建筑有屋顶平台，可放置机组。4.2 各房间冷负荷计算查国家规范及相关规定，根据办公室各功能区负荷选取估算值；单位面积冷负荷180-220w/m。如：办公室203面积21m，所以办公室203冷负荷为：200

13、21=4kw，同上方法其它房间冷负荷如下表。表4-1各房间冷负荷房间号房间面积/m单位面积制冷量（w/m）制冷量(w)领导办公室201421807560办公室202112002200办公室203212004200办公室204162003200办公室205212004200办公室206271804860办公室207212004200办公室208241804320办公室209212004200办公室210221904180办公室211212004200办公室212212004200办公室213421807560办公室214212004200办公室215212004200办公室21623185426

14、0办公室217212004200办公室218221904180办公室219212004200办公室220241784260办公室221212024260办公室222281805050办公室223212024260办公室224162003200办公室225422008400办公室226112002200办公室301421807560办公室302341906460办公室303212004200办公室304281805050大会议室3056420012780办公室306241804320大会议室307212004200办公室308221904180大会议室309421807560办公室3101918

15、03420大会议室311421807560办公室312361806480办公室313212004200办公室314191803420大会议室315421807560办公室316231854260套间31714220 3080办公室318221904180领导办公室319421807560办公室320241804320办公室321212004200套间322162003200套间3231120022004.3机组的选择选择麦克维尔的风冷热泵机组：根据制冷系统的总冷量q=543kw选择mcs170.1f/mhs150.1f；(1)a.名义冷量：625kw；(2).蒸发器：进出水管径：dn200mm

16、；标准水流量：95m/h标准水压降：37kpa。(3).冷凝器：进出水管径：dn200mm；标准水流量：113m/h；标准水压降：32kpa。(4).机组尺寸:长宽高，5000mm2260mm2360mm。5风机盘管加新风系统选型计算5.1风机盘管系统选型计算根据表4-1 各房间冷负荷，查麦克维尔风机盘管技术参数图如下：选得各房间风机盘管型号如下表：表5-1各房间风机盘管汇总表房间号风机盘管型号房间面积/m制冷量(w)水流量（m3/h）领导办公室201mcw400vc mcw300vc427560180办公室202mcw200vc112220201办公室203mcw400vc214260202

17、房间号风机盘管型号房间面积/m制冷量(w)单位面积制冷量（w/m）办公室204mcw300vc163300206办公室205mcw400vc214260202办公室206mcw400vc275050187办公室207mcw400vc214260202办公室208mcw400vc244260178办公室209mcw400vc214260202办公室210mcw400vc224260194办公室211mcw400vc214260202办公室212mcw400vc214260202办公室213mcw400vc mcw300vc427560180办公室214mcw400vc214260202办公室21

18、5mcw400vc214260202办公室216mcw400vc234260185办公室217mcw400vc214260202办公室218mcw400vc224260194办公室219mcw400vc214260202办公室220mcw400vc244260178办公室221mcw400vc214260202办公室222mcw400vc285050180办公室223mcw400vc214260202办公室224mcw300vc163300206办公室225mcw400vc mcw300vc427560180办公室226mcw200vc112200200办公室301mcw400vc mcw40

19、0vc427560180房间号风机盘管型号房间面积/m制冷量(w)单位面积制冷量（w/m）办公室302mcw300vc mcw300vc346600194办公室303mcw400vc214260202办公室304mcw400vc285050180大会议室305mcw400vc mcw400vc mcw400vc6412780200办公室306mcw400vc244260178大会议室307mcw400vc214260202办公室308mcw400vc224260194大会议室309mcw400vc mcw300vc427560180办公室310mcw300vc193300174大会议室311m

20、cw400vc mcw300vc427560180办公室312mcw300vc mcw300vc366600183办公室313mcw400vc214260202办公室314mcw300vc193300174大会议室315mcw400vc mcw300vc427560180办公室316mcw400vc234260185套间317mcw300vc143300235办公室318mcw400vc224260194领导办公室319mcw400vc mcw300vc427560180办公室320mcw400vc244260178续表5-1各房间风机盘管汇总表房间号风机盘管型号房间面积/m制冷量(w)单位面

21、积制冷量（w/m）办公室321mcw400vc214260202套间322mcw400vc163300206套间323mcw200vc1122002005.2新风机组的选型5.2.1新风量的确定目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定或推荐的原则, 办公楼的新风量取30 m/h人。根据表3-1可以确定各个房间的人数。 根据表3-1 室内参数以办公室203为例： 办公室人数=0.221=4.2人；新风量=304.2=12.6 m/ h；所以其它房间新风量如下表：表5-2 各房间新风量房间号面积（m）人数新风量（30 m/h）领导办公室201428.4252办公室20

22、2112.266办公室203214.2126办公室204163.296办公室205214.2126办公室206275.4162办公室207214.2126办公室208244.8144办公室209214.2126办公室210224.4132办公室211214.2126办公室212214.2126办公室213428.4252续表5-2 各房间新风量房间号面积（m）人数新风量（30 m/h）办公室214214.2126办公室215214.2126办公室216234.6138办公室217214.2126办公室218224.4132办公室219214.2126办公室220244.8144办公室22121

23、4.2126办公室222285.6168办公室223214.2126办公室224163.296办公室225428.4252办公室226112.266办公室301428.4252办公室302346.8204办公室303214.2126办公室304285.6168大会议室3056412.8384办公室306244.8144大会议室307214.2126办公室308224.4132大会议室309428.4252办公室310193.8114大会议室311428.4252办公室312367.2216办公室313214.2126办公室314193.8114续表5-2 各房间新风量房间号面积（m）人数新风量

24、（30 m/h）大会议室315428.4252办公室316234.6138套间317142.884办公室318224.4132领导办公室319428.4252办公室320244.8152办公室321214.2126套间322163.296套间323112.266注：大厅、走廊由于人员密度较小，故不送进新风。5.2.2新风机组选型查麦克维尔空气处理机组型号参数如下：所以选得新风机组如下表：表5-3 新风机组选型表：楼层空调分区所需要新风量（m3/ h）型号额定风量 （m/ h）冷量（kw）盘管数量1f东区28682868mhw030a3000404西区mhw030a30004042f东区2196

25、mhw025a2500314西区2118mhw025a25003143f东区2196mhw025a2500314西区2118mhw025a2500314注：新风机组选型按新风工况进行选择。 6空调风系统6.1室内风管根据表5-1各房间风机盘管汇总表及麦克维尔风机盘管技术参数，以办公室203为例：查得风量680 m/ h，室内风管风速3 m/s， ,所以送风管尺寸500120。其它室内风管具体尺寸详见图纸：风管平面图。6.2室内风口根据表5-1各房间风机盘管汇总表，以办公室203为例：所需风量查表5-2得各房间新风量，风口风速0.6 m/s ，所以室内风口尺寸400150。其它室内风口具体尺寸详

26、见图纸：风管平面图。同时也要考虑送风距离、送风速度的影响。新风送风口选择双层百叶风口。6.3 新风管的设计计算根据表5-2各房间新风量得出各个房间所需新风量，以办公室203为例：所需风量为126 m/ h，新风管风速为1.8 m/s，所以新风管尺寸160120。其它新风管道具体尺寸详见图纸：风管平面图。机组选用麦克维尔超薄吊顶式风机：具体型号见5-3新风机组的选型表。室内排风采用自然排风。7 空调水系统7.1 空调水系统的选型比较表7-1 空调水系统比较类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热

27、水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦双管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供

28、、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多没有冷、热混合损失单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。系统较复杂，初投资较高根据以上各系统的特征及优缺点，结合本办公楼情况，本设计空调水系统选择闭式、异程、双管制、单式泵系统，这样布置的优点是过渡季节只供给新风，不使用风机盘管的时候便于系统的调节，节约能源。7.2 空调水系统的布置本系

29、统设计可以采用两管制供应冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触。 本设计采用的是风冷热泵机组，机组布置在顶楼平台。供水、立管均采用异程式，各层水管也采用异程式，新风机组和风机盘管系统共用供、回水立管，即新风负荷亦算入冷水机组负荷当中。7.3水泵的选择对于多台水泵并联时，宜采用同程式如图7-3，以减小水泵之间的压力差。图7-1同程式水泵连接示意图(1).冷冻水泵的选择：按照设备蒸发器标准水流量，及最不利水循环所需泵的扬程可知：水泵流量：113m/h； 冷冻水泵扬程：21.5m；综上选择上海连成水泵：slw125-160卧式离心

30、泵，其参数如下：流量：130m/h；扬程：30m；功率：22kw；转速：2950r/min；重量 ：275kg。冷冻循环水泵一用一备采用同程式连接，即多出一根同程管，以平衡两水泵压力。(2).水泵配管布置：进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：a.安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递；b.出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损；c.水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修；d.水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装

31、真空表；e.水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。7.4冷冻水供回水管、冷凝水管7.4.1管道安装要求闭式水系统中供回水管在安装时应注意从末端向供水端要有一定的坡度（0.003坡向供水端），来保证能顺利回水：（1）回水能顺利回流到机组；（2）冬季的热水管中夹带的气体能在管路的最高处通过放气阀排除。7.4.2供回水管管径计算根据表5-1风机盘管汇总表及麦克维尔风机盘管技术参数，查到内机水量，确定各个风机盘管的供回水管管径，其它水管管径根据，流速为0.5-2.0 m/s，流速大小以水流方向依次变小，变化范围不能太大。其具体管径大小详细见图纸：空调水管平面图。7.5冷凝水管径确定风机

32、盘管机组在运行时产生的冷凝水，必须及时排走，排放凝结水的管路的系统设计中，应注意以下几点：（1）风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.003的坡度（坡向给排水专业排水管处），且不允许有积水部位；（2）在新风机组末端应设置冷凝水回水弯，防止当机组内产生负压时，发生冷凝水倒流溢出的问题。（3）冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。采用聚乙烯塑料管时，一般可以不加防止二次结露的保温层，但采用镀锌钢管时应设置保温层。（4）冷凝水管的公称直径d（mm）,一般情况下可以按照机组的冷负荷q（kw），按照下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：

33、（dn40mm用镀锌钢管，dn40mm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.其具体管径大小详细见图纸：空调水管平面图。7.6 水管系统中的阀门（1）.放气阀：对于夏天供冷冬天供热的空调水系统应在管路末端最高处设置放气阀，详见（办公楼水系统轴测图）。设置

34、原因：在冬季供暖时，水流速较慢，热水中有时会加带大量气泡需要依靠供水管的安装坡度（0.003坡向供水端）使气泡升入管路的高点然后通过放气阀排出。(2).蝶阀与球阀：供回水管在进入各个楼层、房间时，分出的支管应设置手动阀门以便于检修时能单独控制各个房间或楼层的供回水。管径：dn40mm用球阀；管径：dn40mm用蝶阀。8 管道保温、防腐管道保温及防腐要求如下：(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

35、橡塑保温材料。管道保温层厚度参见下表。表8-1 管道保温层厚度表管道名称管径（mm）保温层厚度（mm）蒸汽、凝结水dn50以下 50dn50-10075供热热水dn50以下40dn50-10050冷冻水dn40以下25dn50-10032dn100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。结 论本次设计中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