郑中华北京市某高层住宅建筑中央空调系统工程设计说明书

1、北京某高层住宅建筑中央空调设计摘要:本设计为北京某高层住宅空调系统设计,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。设计内容包括: 空调冷、热负荷的计算；根据合理利用能源的原则，因地制宜，在比较各种方案的可行性及水系统形式后，选择一个技术可靠，经济合理，管理方便的设计方案。空调系统的划分与系统方案的确定；冷、热源的选择;空调末端处理设备的选型；室内送风方式与气流组织形式的选定；风系统的设计与计算；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；消声防振设计；等内容。本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求，设计的空调系统采用风机盘管加新风系统及全空气系统。关键

2、词：中央空调 通风设计 设备选择 水力计算 冷冻机房 自动控制Beijing house Building air-conditioning designAbstract:This design for the house building of Beijing air conditioning ventilation system design, draws up for it design reasonable central air-conditioning system, provides the comfortable working conditions for the offic

3、e work personnel. The design content includes: The air conditioning is cold, the hot load computation; According to the reasonable use energy principle, acts as circumstances permit, after compares each kind of plan the feasibility and the aqueous system form, chooses a technology reliably, the econ

4、omy is reasonable, manages the convenient design proposal. Air-conditioning system division and system plan determination; Cold, heat source choice; Air conditioning terminal handling equipment shaping; In the room blows of the way and the air current organization form designation; Wind system desig

5、n and computation; Aqueous system design, arrangement and water power computation; Wind tube system and plumbing system heat insulating layer design; Noise elimination antivibration design; Content. This design basis related standard consideration energy conservation and the comfortable request, the

6、 design air-conditioning system uses the air blower plate tube + new atmosphere system and all-air-system. Keyword: Central air conditioning Ventilation design Equipment selection Hydraulic calculation Refrigerated room Automatic Control 目 录前 言1第一章 原始资料21.1 建筑资料21.1.1建筑物结构21.2 气象资料31.3室内设计参数31.3.1空调

7、室内设计参数3第二章 负荷计算42.1 夏季负荷（包括冷负荷与湿负荷）计算42.1.1 空调房间冷热湿负荷的计算公式42.1.2 负荷计算举例82.2 冬季热负荷（包括新风热负荷）计算14第三章 空调方案设计183.1空气调节方案选择183.2 冷源设计183.3热源初设计193.4 冷却设备初步设计193.5水泵初步设计193.6 空调风管布置方案设计193.7 空调水系统方案设计203.7.1 水系统开式和闭式的比较203.7.2 管路管制的选择203.7.3 定、变水量选择213.7.4同，异程式系统213.7.5水泵安装方案的比较见223.8 空调系统分区原则22第四章 空气处理过程设

8、计及气流组织计算234.1 全空气一次回风系统234.1.1 全空气夏季空气处理过程234.1.2 全空气系统末端设备选型244.2 风机盘管加独立新风系统254.2.1 风机盘管系统夏季空气处理过程254. 3新风机组选型294. 4 气流组织计算304.4.1 散流器的选择计算30第五章 风管的设计325.1 风道的类型325.2 风道材料325.3 风管力计算公式325.4 各系统风管水力计算表34第六章 水系统设计356.1 空调水管水力计算356.1.1 冷冻水系统356.2 冷凝水系统设计386.3 冷却水系统386.4 水系统的泄水396.5 防腐涂料396.6 管道保温39第七

9、章 设备选择和计算417.1 方案设计417.2 制冷机组选择417.2.1 总冷负荷的计算417.2.2 制冷机组的选择417.3冷却塔的选择437.4 冷却水泵的选择（开式系统）447.5 冷冻水泵的选择457.6分水器和集水器的选择467.7 软化水设备型号的选择467.8 冷却水、冷冻水电子水处理器477.9 定压装置47第八章 空调系统控制与检测原理设计488.1 冷/热盘管控制方案488.2 两台冷却塔控制488.3 一级泵系统冷水机组的台数控制488.4 组合式空调器自动控制方案49第九章 空调系统全年运行调节工况的分析509.1 水量调节509.2 风量调节50结 论51致 谢

10、52参考文献53引 言建筑是人们生活与工作的场所，现代人类大约有五分之四的时间在建筑中度过，人们已逐渐认识到，建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。人类从穴居到居住现代建筑的漫长发展道路上，始终不懈的改善室内环境，以满足人类自身生活、工作对环境的要求，和满足生产、科学实验对环境的要求。人们对现代建筑的要求，不只有档风遮雨的功能，而且还应该是一个温湿度宜人、空气清新、光照柔和、宁静舒适的环境。生产与科学实验对环境提出了更为苛刻的条件。随着现代生活水平的提高，采暖、通风、空气调节、防排烟已成为控制建筑热湿环境和室内空气品质的重要技术和主要手段。采暖即供暖，是指向建筑物供给热量

11、，保持室内一定温度。采暖设备与系统，在对人的舒适感和卫生、设备的美观和灵巧、系统和设备自动控制、系统的形式的多样化、能量的有效利用等方面都有长足的进步。通风是用自然或机械的方法向某一房间或空间送入室外空气，和由某一房间或空间排出空气的过程。通风可以提供人呼吸所需要的氧气；稀释室内污染物或气味；排除室内工艺过程产生的污染物；除去室内多余的热量和湿量；提供室内燃烧设备燃烧所需要的空气。空气调节能实现对某仪房间或空间的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，并提供足够的空气。现在的建筑已完完全全的是一种“多功能密集型”建筑，尤其是公共建筑，通常是集商场、餐厅、住房、车库、机房、娱乐场所等等

12、要求各不相同的场所。而这也对室内空气品质提出了更高、更严格、更多样的要求。第一章 原始资料1.1 建筑资料1.1.1建筑物结构1、建筑总空调面积约20000.0m2。2、外围护结构参数见表1-1（a）外墙为保温外墙为240砖墙，（b）内墙为200砖墙内外粉刷。（c）窗为双层钢窗5mm钴玻璃；（d）门为单层12mm厚玻璃。（e）屋面为140mm预制钢筋混凝土板，带防水层，刚性层及保温层。表1-1 外围护结构参数围护结构传热系数KW/ m2外墙0.88内墙 1.97门6.5窗3.7屋面0.781.2 气象资料表1-2气象资料表地名北京市台站位置北纬40°00东经116°47海拔

13、63.2m年平均气温21.0室外计算(干球)温度()冬  季采暖-9空气调节-12通风-5夏   季通风30.0空气调节33.2计算日较差29.9夏季空气调节室外计算湿球温度26.4最热月平均温度28.4室外计算相对湿度(%)最热月月平均78室外风速m/s冬季平均3.5夏季平均2.81.3室内设计参数1.3.1空调室内设计参数表1-3室内设计参数表季节温度（）相对湿度（%）新风量m3/(h·人)夏季24602540冬季20602540第二章 负荷计算2.1 夏季负荷（包括冷负荷与湿负荷）计算2.1.1 空调房间冷热湿负荷的计算公式冷负荷计算参考文献4。以

14、一层商业用房1为例。已知条件：（1）面积：233.6m2；（2）维护结构：西墙：56.65m2；西门：33.75m2；北墙；36.00m2；南墙：58.50m2；东墙：34.50m2；东窗：11.40 m2；东内墙：22.95 m2（3）照明设备安装功率：10 w/ m2 为镇流器装在空调房间内的荧光灯；其他设备安装功率：20 w/ m2 （4）人员密度：0.2人/ m2；人员数46人；其他原因引起的冷负荷：不考虑。1照明冷负荷计算 照明设备的计算时刻冷负荷按下式计算： Q=Qs·Xt-T （W） 式中 Qs照明设备的散热量（W）； Xt-T t-T时间内照明散热冷负荷系数， 其中空

15、调设备运行时数8小时，开灯时数8小时，灯具类型为镇流器装在空调房间内的荧光灯。照明设备散热量Qs=1200N·n1 （W） N照明设备安装功率（KW）； n1同时使用系数，一般取0.5-0.8 ；2.房间设备散热冷负荷计算Qs=1000N·n1·n2·n3 （W） 式中 Qs照明设备的散热量（W）N照明设备安装功率（KW）； n1同时使用系数，取0.7n2小时功率与最大功率之比，取0.93n3利用系数，取1.03.人体散热引起的冷湿负荷计算 根据下面公式计算：Qt=QSXt-T （W） 式中QS人体显热散热量（W）；Xt-Tt-T时间人体显热散热量的冷负

16、荷系数，见表2-45，由于该空间内人员流动性比较大，人员在室内的总小时数取2小时。 QS= n1 n2 qx （W） 式中n1空调房间内的人员总数；n2群集系数 ，本房间取n2=0.93 ；qx每名成年男子的显热散热量（W），Qq= n1 n2 qq （W） 式中n1空调房间内的人员总数；n2群集系数 ，本房间取n2 =0.93 ；qq每名成年男子的显热散热量（W）；人体全热冷负荷Q= Qs +Qq （W） 人体湿负荷Wr= n1 n2 ww每名成年男子散湿量；4. 围护结构冷负荷的计算（1）无外遮阳的玻璃窗日射冷负荷计算Qc=FcCzJc.max Ccl （W） 其中 Cz = Cs Cn

17、式中 Qc各小时的日射冷负荷（W）； Fc窗的面积 （m2）；Cs窗玻璃修正系数；Cn窗内遮阳系数；Jc.max窗日射得热量最大值(w/ m2) Ccl冷负荷系数，分无内遮阳和有内遮阳。 （2）无外遮阳的玻璃窗传热冷负荷计算 Q=KcFc(tl - tn) （W） 式中 Q玻璃窗的传热冷负荷（W）； Kc窗玻璃传热系数W/m2·； Fc窗面积(m2)；tl冷负荷计算温度的逐时值；tn室内计算温度 ；（3）外墙传热冷负荷的计算 Q=KwFw(tltd)×ka tn （W） 式中 Q外墙传热冷负荷（W）； Kw外墙传热系数W/ m2·； Fw外墙面积(m2)；tl冷负

18、荷计算温度的逐时值；td温度的地点修正值, 单位；ka温度的由于外表面放热系数不同引起的温度修正系数, 无因次；tn室内计算温度；（4）内围护结构传热冷负荷计算 Q=KFt （W） 式中 Q内墙传热冷负荷（W）； K内墙传热系数W/m2·； F相临非空调房间内墙面积(m2)； t传热温差 ， 取t=3。5. 新风冷负荷计算根据公式： Q=G（iw in）3600 （W） 式中Q新风冷负荷W；G新风量m3/h；iw，in室内外空气焓值 kj/kg；空气密度 1.2kg/ m3。新风量=人均新风量×面积×人员密度该房间取人均新风量为：30 m3/h2.1.2 负荷计算

19、举例冷负荷计算举例一层商业用房1为例进行计算，具体计算结果参照表2-1表2-1 一层商业用房1冷负荷计算详表（含新风）房间负荷源逐时负荷值891011121314151617181920 商业用房1房间参数面积233.6m2高度4.5m室内温度24.0相对湿度60人体46人照明2330W设备2000W新风1380.00m3/h西外墙基本信息长20.1高(宽)4.5面积56.65传热系数0.88负荷值331.4289.5261.5242.9242.9252.2275.5308.1364.1448559.9681.1797.6西外门*3基本信息长5.63*3高(宽)2.00*3面积33.75传热系

20、数6.5负荷值997.61337.516661928.32145.33277.159888951.210421.211207.87675.61491.81294.3南外墙基本信息长13高(宽)4.5面积58.5传热系数0.88负荷值221.7192.9173.6173.6197.7245.8317.9404.5500.7582.4645683.4697.9北外墙基本信息长8高(宽)4.5面积36传热系数0.88负荷值109.8100.9100.9103.9115.7130.5148.3172195.6219.3243260.8275.6东外墙基本信息长10.2高(宽)4.5面积34.5传热系数

21、0.88负荷值139.3144.9179232.9298.1363.3414.4445.6459.8465.5462.6454.1442.8东外窗基本信息长5.7高(宽)2面积11.4传热系数3.7负荷值2866.73315.72406.71075.6663.4669.1657.6617.2555.2482.2399.7286.8248.9东内墙基本信息长5.1高(宽)4.5面积22.95传热系数1.97负荷值343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6343.6人体显热1522.91522.91821.52000.6

22、21502269.42388.82448.62508.31134.7895.8746.5627.1全热4256.54256.54555.14734.34883.650035122.55182.25241.93868.33629.53480.23360.7湿负荷4.114.114.114.114.114.114.114.114.114.114.114.114.11续表2-1房间负荷源逐时负荷值891011121314151617181920商业用房1房间参数面积233.6m2高度4.5m室内温度24.0相对湿度60人体46人照明2330W设备2000W新风1380.00m3/h新风显热4001.

23、94001.94001.94001.94001.94001.94001.94001.94001.94001.94001.94001.94001.9全热12982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.4湿负荷12.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.54照明负荷值827.61498.71588.11655.217001767.11811.81856.51878.91923.6648.

24、7581.6514.5设备负荷值1537.81537.82143.625632889.23168.83355.23541.63681.43774.627962236.81817.4商业用房1小计冷负荷(W)11632.21301813418.213053.313479.415220.518434.821822.623642.423315.417403.510500.19793.1新风冷负荷(W)12982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.412982.4总冷负荷(W)246

25、14.626000.526400.726035.826461.828202.931417.33480536624.836297.830385.923482.522775.6湿负荷(kg/h)4.114.114.114.114.114.114.114.114.114.114.114.114.11新风湿负荷(kg/h)12.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.54总湿负荷(kg/h)16.6416.6416.6416.6416.6416.6416.6416.6416.6416.6416.6416.6416.64冷指

26、标(W/m2)49.855.757.455.957.765.278.993.4101.299.874.544.941.9新风冷指标(W/m2)55.655.655.655.655.655.655.655.655.655.655.655.655.6总冷指标(W/m2)105.4111.3113111.5113.3120.7134.5149156.8155.4130.1100.597.5总湿指标(kg/hm2)0.070.070.070.070.070.070.070.070.070.070.070.070.07通过对上述计算表格的分析可以看出一层业务大厅的冷负荷最大值出现在下午16时，现将各个房

27、间的冷负荷最大值统计出来列于表2-2中其余房间详细负荷计算表参见附件1冷负荷详尽计算书：表2-2各房间冷负荷最大值汇总表楼层房间工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h1层1001商业用房136624.812982.416.6412.5156.855.60.0713801002商业用房263453.426811.534.3725.9136.357.60.0728501003商业用房399319.84233454.2840.9124.553.10.0745001层小计199

28、39882128105.379.3133.254.90.0787302层2001商业用房1112122.747978.561.5146.3132.556.70.0751002002商业用房294700.14233454.2840.9118.753.10.0745002层小计206822.990312.6115.7987.2125.854.90.0796003层3001商业用房1112122.747978.561.5146.3132.556.70.0751003002商业用房294700.14233454.2840.9118.753.10.0745003层小计206822.990312.6115

29、.7987.2125.854.90.0796004层4001商业用房1112122.747978.561.5146.3132.556.70.0751004002商业用房2966564233454.2840.9121.153.10.0745004层小计208778.790312.6115.7987.212754.90.0796005层5001商业用房195189.14233454.2840.9119.353.10.0745005002物管用房15565.21128.91.451.1119.924.30.031205003物管用房21536.6282.20.360.3133.624.50.0330

30、5004物管用房32872.7846.71.090.8116.834.40.04905005物管用房42312564.50.720.5141.834.60.04605006住户活动用房7505.72257.82.892.294.628.50.04240A户型5007客厅*23117.1564.50.720.5155.928.20.04605008餐厅*21556.2564.50.740.5124.545.20.06605009卧室1*21858.8564.50.650.5128.238.90.04605010卧室2*2907.6282.20.320.382.525.70.0330B户型5011

31、多功能房1082.7564.50.650.5116.460.70.07605012客厅1847.4564.50.680.568.921.10.03605013主卧室1604.4564.50.650.5105.537.10.04605014卧室11685.5282.20.320.3160.526.90.03305015卧室21961.8282.20.320.3129.118.60.0230续表2-2(1)楼层房间工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h5层C户型5016客厅

32、3085.6846.71.120.877.121.20.03905017主卧室1575.4564.50.650.599.735.70.04605018卧室11120.9282.20.320.397.524.50.03305019卧室2973.7282.20.320.3102.529.70.03305层小770.7253.7116.244.60.0657006层A户型6001客厅*23076.1564.50.720.5153.828.20.04606002餐厅*21516.8564.50.740.5121.345.20.06606003卧室1*21850.4564.50

33、.650.5127.638.90.04606004卧室2*2901.9282.20.320.38225.70.0330B户型6007多功能房*21071.5564.50.650.5115.260.70.07606008客厅*21830.2564.50.680.568.321.10.03606009主卧室*21570.3564.50.650.5103.337.10.04606010卧室1*21664282.20.320.3158.526.90.03306011卧室2*21934.7282.20.320.3127.318.60.0230C户型6012客厅*23024.5846.71.120.875

34、.621.20.03906013主卧室*21548.4564.50.650.59835.70.04606014卧室1*21098.1282.20.320.395.524.50.03306015卧室2*2959.9282.20.320.310129.70.03306层小计44093.71241814.9712104.129.30.046607层*11A户型7001客厅*23117.1564.50.720.5155.928.20.04607002餐厅*21556.2564.50.740.5124.545.20.06607003卧室1*21858.8564.50.650.5128.238.90.04

35、607004卧室2*2907.6282.20.320.382.525.70.0330B户型7007多功能房*21082.7564.50.650.5116.460.70.07607008客厅*21847.4564.50.680.568.921.10.03607009主卧室*21604.4564.50.650.5105.537.10.04607010卧室1*21685.5282.20.320.3160.526.90.03307011卧室2*21961.8282.20.320.3129.118.60.0230C户型7012客厅*23085.6846.71.120.877.121.20.0390701

36、3主卧室*21575.4564.50.650.599.735.70.04607014卧室1*21120.9282.20.320.397.524.50.03307015卧室2*2973.7282.20.320.3102.529.70.03307层小计44753.91241814.9712105.729.30.04660续表2-2(2)楼层房间工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h8层*11A户型8001客厅*23076.1564.50.720.5153.828.20.04

37、608002餐厅*21516.8564.50.740.5121.345.20.06608003卧室1*21850.4564.50.650.5127.638.90.04608004卧室2*2901.9282.20.320.38225.70.0330B户型8007多功能房*21071.5564.50.650.5115.260.70.07608008客厅*21814564.50.680.567.721.10.03608009主卧室*21589.2564.50.650.5104.637.10.04608010卧室1*21679.8282.20.320.316026.90.03308011卧室2*219

38、43.4282.20.320.3127.918.60.0230C户型8012客厅*23024.5846.71.120.875.621.20.03908013主卧室*21548.4564.50.650.59835.70.04608014卧室1*21098.1282.20.320.395.524.50.03308015卧室2*2959.9282.20.320.310129.70.03308层小计44147.91241814.9712104.229.30.0466029-30层AYD户型9001餐厅*21871.9846.710.8181.782.20.1909002客厅*23946.7846.70

39、.970.8183.639.40.05909003卧室1*2940.8282.20.320.384.825.40.03309004卧室2*21969.4282.20.380.3132.218.90.03309005阳光厅*21783.6282.20.320.389.214.10.02309006客房*2846.2282.20.320.3104.534.80.0430BYD户型9007多功能房*21029.3282.20.320.3110.730.30.03309008客厅*24655.31693.41.951.6109.339.80.051809009卧室1*21709.6282.20.320

40、.3156.825.90.03309010卧室2*22040.1282.20.320.3136.918.90.02309011卧室3*22169.4282.20.320.3151.719.70.02309012卧室4*21694.5282.20.320.3161.426.90.03309013主卧室*21689.4564.50.650.599.433.20.0460CYD户型9014客厅*23535.5846.710.888.421.20.03909015卧室1*2876.3282.20.320.392.229.70.03309016卧室2*2876.3282.20.320.392.229.7

41、0.03309017主卧室*22838.5564.50.650.588.717.60.02609018书房*2913.7282.20.320.399.330.70.04309层小计70773.117498.120.3516.9115.828.60.03930通过上述计算累加后整栋大楼的尖峰冷负荷见下表2-3表2-3大楼尖峰冷负荷楼层工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h2059407711775.8888.01687.4114.239.50.05461402.2 冬季热

42、负荷（包括新风热负荷）计算本设计热负荷计算采用热指标估算方法进行计算，各个房间及整个建筑热负荷估算参见表2-4：表2-4热负荷估算楼层房间面积热负荷指标总热负荷新风量m2W/m2Wm3/h1层1001商业用房1233.58 65.00 15182.47 13801002商业用房2465.54 65.00 30260.24 28501003商业用房3797.75 65.00 51853.71 45001层小计1496.98 65.00 97303.83 87302层2001商业用房1846.21 65.00 55003.59 51002002商业用房2797.81 65.00 51857.68

43、45002层小计1644.06 65.00 106863.98 96003层3001商业用房1846.21 65.00 55003.59 51003002商业用房2797.81 65.00 51857.68 45003层小计1644.06 65.00 106863.98 96004层4001商业用房1846.21 65.00 55003.59 51004002商业用房2798.15 65.00 51879.77 45004层小计1643.93 65.00 106855.24 9600续表2-4（1）楼层房间面积热负荷指标总热负荷新风量m2W/m2Wm3/h5层5001商业用房1797.90 6

44、5.00 51863.30 45005002物管用房146.42 65.00 3017.00 1205003物管用房211.50 65.00 747.60 305004物管用房324.60 65.00 1598.68 905005物管用房416.30 65.00 1059.80 605006住户活动用房79.34 65.00 5157.19 240A户型5007客厅*219.99 65.00 1299.62 605008餐厅*212.50 65.00 812.47 605009卧室1*214.50 65.00 942.45 605010卧室2*211.00 65.00 715.08 30B户型5011多功能房9.30 65.00 604.60 605012客厅26.81 65.00 1742.83 605013主卧室15.21 65.00 988.49 605014卧室110.50 65.00 682