综合楼空调通风设计说明书

1、摘要本设计为杭州市某综合商务楼空调通风工程设计。建筑共十九层，总面积为15760m2, 层净高4.5m，二到三层净高为4.2m，四层净高为5.7m，五 到十八层净高均为3.4m,十九层净高为5 . 6 m。要求采用空调夏季制冷冬季供 暖。设计的空调系统一到二层采用一次回风全空气系统，剩余楼层全部采用 风机盘管新风系统,冷热源选用地下水水源热泵机组。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，进行冷热负荷的计算，确定送风量并进行水管水力计算。选择合适的冷热源，并进行方案比较，通过计算的风量冷量以及冷负荷选择合适的机组。对房间的风管水管进行合理布置，做出机房流程图并对机房进行布置，对地下

2、水源热泵进 行合理设计，对地下水回灌及水处理做好合理设计，保证效果完好关键词：空调 全空气 风机盘管 新风系统 水源热泵THE CENTRAL AIR-CONDITION OFOFFICIAL BUILDINGABSTRACTThis desig n for the han gzhou city some comprehe nsive commercial build ingair-con diti oning an d ven tilati on engin eeri ng desig n. A total of 19 build in gs, with atotal area of 157

3、60 m squared, a layer of clear height of 4.5 m, two to three layers ofclear height of 4.2 m, four floors clear height of 5.7 m, five to eightee n layers of clearheight of 3.4 m, the 19th floors clear height of 5.6 m. Require the use of air con diti oningrefrigerati on heat ing in win ter in summer.

4、A to the sec ond floor of the air conditioningsystem design using a return air all-air system, the remaining floors are all made of fancoil units, fresh air system, cold and heat source select ion groun dwater water sourceheat pump un its.Design content includes: the selected appropriate type of air

5、 conditioning systemand determine the design scheme of calculation section is also very important, forexample: air conditioning cooling load calculation; The division of the air conditioningsystem and the scheme of system; The choice of cold and heat source; The desig n andcalculati on of the wind s

6、ystem; In door air supply way and the selection of airfloworganization form; The design, layout and hydraulic calculation of water system; Thedesign of the duct system and pipe in sulati on, etc. In additi on, also n eed to be air terminal and auxiliary equipme nts and the select ion of process ing

7、equipme nt. Need tocomb ine the characteristics of the choice of air con diti oning systems and to choosethe appropriate structure of the office building of the air conditioning unit and terminalequipment, within a reas on able decorate con dole carries on the duct and the locati onof the pipe. Acco

8、rding to the choice of air conditioning unit equipped with theappropriate auxiliary equipment: frozen water circulating pump, cooling watercirculating pump, ope n water tan ks, cooli ng towers, and the corresp onding pipe ductvalve, etc.第一章绪论.0第二章系统方案的选择确定 .2第三章工程概况.53.1建筑特点.53.2建筑相关资料 .53.3室外设计参数 .

9、63.4室内设计参数 .7第四章空调负荷计算 .94.1围护结构瞬变冷负荷计算原理 .94.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 .94.1.2室内传热维护瞬时冷负荷 .104.1.3外窗瞬变传热引起的冷负荷 .104.1.4设备散热形成的冷负荷 .114.1.5新风冷负荷 .134.2办公楼围护结构冷负荷计算 .14第五章风机盘管加新风系统选型计算 .165.1风机盘管系统选型计算 .185.2新风机组的选型 .19第六章空调风系统.226.1空调房间气流组织 .226.2风口的布置 .226.2.1新风入口注意事项 .226.2.2风道的布置和制作要求 .236.2.3新、排风口的防雨百叶

10、尺寸的确定 .246.2.4风管阀门的选择 .246.2.5送风口的布置原则 .256.3风口的选择.25第七章空调水系统.277.1空调水系统的布置 .277.2风机盘管水系统水力计算 .277.2.1基本公式 .277.2.2标准层的冷冻水供水管路水力计算 .297.3四层及十一层水管最不利循环水利计算 .307.3空调风机盘管水系统供、回、凝水管 .317.3水管系统中的阀门 .32第八章地下水水源热泵机房设计、布置与设备选择 .338.1机房布置原则.338.2机房的设备选择 .338.2.1冷水机组的选择 .338.2.2水泵的选择.348.2.3定压补水水箱选择 .378.3地下水

11、水源热泵热源井及回灌设计 .418.3.1地下水水源热泵热源井设计及施工要求 .418.3.2地下水水质处理 .428.3.3地下水回灌设计要求 .42第九章管道保温、防腐 .42结 论.45参考文献 .46致谢.46附录.48第一章绪论本篇文章是对杭州市某综合商务楼空调通风工程设计计算说明。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，r 1.5D:=240-80

12、0，R=1-1.5D，850，R=B矩形风管弯头采用内、外弧形弯头，其曲率半径为 风管弯曲平面侧风管边长的1.5倍，采用内弧形或内斜线形弯头，其弯曲平 面侧边长等于或大于500mm时，应在在弯头内加导流叶片。弯头尺寸和弧度 应正确，不得扭斜，导流叶片铆接牢固。(3)连接软管:与送风散流器相连采用保温软管，最大长度不超过2m。(4)风管上的可拆卸口不得设置在墙体或楼板内。3.风管法兰间应放置具有弹性的垫片，如海绵橡胶、橡皮等，以防止漏 风，风管与风管之间不应有看得见的孔洞。4.风管涂漆。本系统设计时选用镀锌薄板钢板，可以不涂漆，但咬口损 坏处要涂漆，施工时已发现锈蚀时要涂漆。6.2.3新、排风口

13、的防雨百叶尺寸的确定新风百叶处的面风速w2m/s排风百叶处的风速应控制在vw4.0m/s范围内，不宜过高。G Ag/g36OO(m3/h)(6-1)其中：G-端面风量，m3/h;A端面面积，若为防雨百叶则为其有效面积，m2；计算举例：回流风机EF-101的排风风量G=1000n3/h。由式(6-1)可知：A有效G=1000=0.06944m2为防雨百叶的有效vgB6004 3600面积：A有效=0.7 A实际，故实际面积A=0.6944/0.7=0.0992m2;其防雨百叶取300X300。具体新排风风口尺寸详见图纸：风管布置平面图。6.2.4风管阀门的选择1.新、排风口处应按放有(手动)风量

14、调节阀：(1)当矩形风管长边宽度V320 mm或为圆形风管时，采、用蝶阀阀；(2)当矩形风管长边宽度320mm时， 选用对开式多叶调节阀；(3)对于新风风送风管可以安放在风管支管末端，对于排风风管其末端连接排风口为圆管软管连接，故可以安放于靠近矩形风管和圆形风管连接处的圆形风管位置。2.新风机组进气口应设有电动风阀和止逆阀:（1）电动风阀设于止逆阀前接于新风机新入口前，与新风机联动，作用在于当冬季新风机内盘管温度低于保护温度而导致停机时可以联动闭合风管。（2）止逆阀的作用：防止气流倒流，类似于水系统中的单向阀。625送风口的布置原则散流器布置原则：1.布置时应考虑建筑结构的特点，散流器平送方向

15、不得有障碍物（如柱）2.一般按照对称布置或梅花型布置。3.每个圆形或方形散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形；如果散流器服务区的长宽比大于1.25时，宜选用矩形散流器。本次设计散流器采用对称布置，考虑到美观应与房间的气流组织分布均匀，散流器在布置时，应尽量与灯保持同向布置且距灯外缘200mm的距离。6.3风口的选择整幢综合商务楼建筑采用散流器送风。散流器喉部接圆形软管，其长度不应超过2m,风口的喉部尺寸由风管的尺寸决定，即由每个风机盘管的送风 风量来确定散流器的具体尺寸。考虑到本设计为办公用中央空调故，出风口风速不应过大，应v3m/s。为便于风口尺寸的确定，故初设出风口风速v=2.5m/

16、s。由式（6-1）可知:A= G/(v?3600)(m2)（6-2）以房间2F-206为例：其换气次数为N=8次/h，房间面积为56m2，吊顶下高度为2.8m。故，G总=8X56X2.8=1254.41255mB/h,风口布置为四送、三回、一排，平均每个送风口的风量G=1255/4=313.75315m3/h;A=0.035m 2。且A=nR2;所以R=100mmS即，=200mm故应选择喉部尺寸为=200mm的散流器其余计算方法如此，详见风管平面图送风风管尺寸标注。0本计算方法理论依据张萍编著的中央空调实训教程1第七章空调水系统7.1空调水系统的布置本系统设计可以采用两管制供应冷冻水，且具有

17、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，采用定压补水装置取代以往的膨胀水箱定压。定压补水装置包括 有两部分：1.膨胀罐用于恒定系统内的水压；2.补水箱和补水泵用于保证系统内各个末端装置始终充满冷冻水。由于设计属于多层建筑，因此可以采用异程式水系统，此系统缺点是会 导致系统内压力分布不均，因此在每层的回水管末端需要额外加入静态平衡 阀以平衡各层楼之间的水压。本设计采用的是地下水水源热泵系统，机组布置在地下一层机房的方案供回水立管均采用异程式，各层水管采用同程式，新风机组和风机盘管系统 共用供、回水立管，即新风负荷亦算入水源热泵机组负荷当

18、中。7.2风机盘管水系统水力计算7.2.1基本公式式中：V冷冻水流量，m3/s；Vj-流速，m/s。在水力计算时，初选管内流速和确定最后的流速时必须满足以下要求:表6-2管内水的最大允许水流速表公称直径：DNV(m/s)公称直径：DNV(m/s)150.3651.15200.65801.60(1沿程阻力:2Pe=Eevp/2 g mHO(7-1)沿程阻力系数Ee=0.025L d(7-2)(2)局部阻力：水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为:Pm=E，pv2/2 g mHO(3)水管总阻力：P=APe+PjmHO(4)确定管径：(7-3)(7-4)(7-5)25

19、0.801001.80321.001252.00401.501502.00-3.00501.50空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。当管径DNK40mm寸可以采用镀锌钢管，其规格用公称直径DN表示；当管径DN40m时采用无缝钢管,其规格用外径X壁厚表示，一般须作二次镀锌。722标准层的冷冻水供水管路水力计算1.计算方法：1）按照房间实际冷负荷来确定冷冻水管的管径进行水利计算。冷负荷（kW和流量（L/s）的关系如下：GQ（L/s）（7-6）Cp t其中：G冷冻水流量，（L/s）;Cp水的比热容Cp=4.2（kJ/kggK）；t 进出水温差，进水取7C,回水取12C,t=5。2） 查取简明

20、空调设计手册2P346图10-14水管路计算图：对于冷冻水管压力降取100200Pa/m，对应换算得到的水流量G可以查出对应的水管管径，若查得得水管管径接近压力降上线则取大一号管径，以 降低管内的流速，减小因此而产生的局部阻力损失2.计算举例:以标准办公室406为例：其冷量Q=4.3（kW带入式（7-6）:GQ=0.20（L/s）Cp t 4.2 5查图10-142可知：其支管管径DN=25mm故其他房间的支干管管径亦如此方法算得。各房间水力计算结果见附表7.3四层及十一层水管最不利循环水利计算此计算目的在于确定冷冻水循环水泵的扬程。1闭式水系统计算方法：其中：PPyPjPm（Pa）（7-7）

21、Py水系统沿程阻力损失，Pa；Pj局部阻力损失，Pa；Pm设备阻力损失，Pa。四层使用快速估算法估算冷冻水循环水泵扬程：水泵扬程=沿程+局部阻力损失+设备阻力损失+（35）（ mgHzO）（7-8）各层水力计算计算结果见附表Q=17.7-100kW,DN=32mm;Q=101-176kW,DN=40mm;7.4空调风机盘管水系统供、回、凝水管1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。2.风机盘管机组在运行时产生的冷凝水，必须及时排走，排放

22、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：（DNK40mm用镀锌钢管，DN40mn

23、用无缝钢管。）Qw7kWDN=20mm;Q=7.1-17.6kW,DN=25mm;DN=50mm;Q=599-1055kW, DN=80mm;DN=100mm;Q=1513-12462kW,DN=125mm;DN=150mm.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闸阀、电动二通阀阀和截止阀：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

24、层的供回水。管径：DN 40mm用蝶阀第八章地下水水源热泵机房设计、布置与设备选择8.1机房布置原则Q=177-598kW,Q=1056-1512kW,Q12462kW,7.5水管系统中的阀门（3）标准水压降:62kPa1.拔管距离：本次设计选用的是约克螺杆式水源热泵机组，因此在布置机房时应注意要 在水机纵向方向留出足够的拔管距离，一般与机组机身长度相同即可。目的：水源热泵机组使用时间长后会发生机内水管阻塞的问题，为便于维 修时能有足够的空间进行拔管操作，故必须考虑留有足够的空间。2.机房布置应留出足够的维修通道：8.2机房的设备选择8.2.1地下水水源热泵机组的选择选择约克的水源热泵机组：据

25、制冷系统的总冷量Q=970kW选择YSDACAS35CIE-HP1.名义冷量：1079kW2.蒸发器：（1） 进出水管径：DN200mm（2） 标准水流量：52L/S3.冷凝器：(1) 进出水管径：DN200mm(2) 标准水流量：271/s;(3) 标准水压降：16kPao4.机组尺寸：长X宽X高，3814mnK1622mnK2102mm8.2.2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8-3同程式水泵连接示意图1.冷却水泵的选择：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：119.5m 3/h;冷冻水泵扬程：21.5m;综上选择

26、熊猫水泵：FLG100-100A卧式离心泵，其参数如下：流量：130m3/h;扬程：30m；功率：22kW转速：2950r/min;重量：275kgo冷却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.冷冻水循环水泵的选择：（1）冷冻水量的确定：按照设备冷凝器标准水流量148.9m3/h,可以确定冷冻水泵的水量。（2）冷冻水泵的扬程：由于冷却水系统为开始水系统，因此水泵的扬程在计入沿程阻力损失、局 部阻力损失，设备损失外，还需计入送入水塔的高差（取4m）。水泵扬程=4+（4.2+2）+2+（35）17m综上，水泵选型FLG100-200B:流量：159.98 m 3/

27、h;扬程：32 m;功率：22 kW;转 速：1480r/mi n重量:390kg。冷冻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。3定压补水系统水泵：图8-4定压补水装置示意图(1) 补水泵的作用：靠泵保证水系统内末端始终充满水，以此来代替置于高位膨胀水箱。(2) 补水泵的选择：补水泵的扬程应比循环水泵至少多5m的扬程，以保证能顺利将补水加入系统中。(Q咼位膨胀水箱标咼咼于应至少咼于系统最咼点1m,所以补水水泵扬程取扬程值合适。)所以补水泵扬程=冷冻水泵扬程+5m=26.5m选择：SLW125-160卧式离心泵。4.水泵配管布置：进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：(

28、1) 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；(2) 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；(3)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；（4） 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真空表；（5） 水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。8.2.3定压补水水箱选择1.计算基本公式：查空气调节设计手册（第二版）P170式：V (121)g/cgQ(L)1(8-1)3式中：V水箱容积（L）;2系统在

29、高ri温时水的密度（kg/h），n|I|_ 热水时，为热水供水的温度，冷水时，为系统运行前水的最高温度可取35C。1系统在低温时水的密度（kg/L），热水时，可取20C;冷水时,为冷水供水温度，可取7C。VC系统内单位水容量（L/kW）之和，与进、回水温差，水通路的长短 等有关;Q-系统的总冷量或总热量（kW）。按上述数据，公式（8-1）可改写为下面几个公式：当仅为冷水水箱时:当用6040C热水供热时：V 0.006VcgQ(8-2)V0.015VcgQ(8-3)当用9570C热水供热时：V0.038VcgQ(8-4)2.水箱计算：(1)当仅为冷水水箱时:每供kW冷量或热量所需水容量VC(L/

30、kW):a.系统的管道：室内循环供冷(温差5C)或冷热两用：VC=31.2(L/kW);b.系统的制冷机：壳管式蒸发器：VC=1(L/kW);c.末端设备：表冷器(冷热盘管)：VC=1(L/kW);总水容量VC=31.2+1+仁33.2(L/kW);带入(8-2)中：其中制冷量Q=666kWV 0.006 33.2 666 0.132m3(2)当用9570C热水供热时：查表3表3-13每供kW冷量或热量所需水容量VC(L/kW)：a.系统的管道:室内循环供冷（温差5C）或冷热两用：VC=31.2（L/kW）;b.系统的制热机：锅炉：VC=25（L/kW）;c.末端设备：表冷器（冷热盘管）：VC

31、=1（L/kW）；总水容量VC=31.2+5+仁37.2（L/kW）;带入（3-30）中其中制冷量Q=666kWV 0.038 37.2 487 0.668m3综上，查03R401-2开式水箱选择水箱尺寸为1M3水箱。8.3地下水水源热泵热源井及回灌设计8.3.1地下水水源热泵热源井的设计及施工要求1.地下水热源井设计应符合现行国家标准供水管井技术规范（ 的相关规定；并应包括下列内容：井口装置在设计时，应考虑设置回流管和排污管。管井抽水泵一般选用潜水泵。潜水泵下放深度应在动水位下平稳，泵体应居中。水 扬程应包括井内动水位GB50296）5m处，安装要泵机房地面高度、管道阻力、水泵管道阻力和设备

32、或板式换热器阻力。抽水井、回灌井施工完毕后，应立即进行洗井，直至水清砂净；抽水井、回 灌井在进行抽水、回灌试验和运行后，方可投入正常使用。抽水井与回灌井宜能相互转换，其间应设排气装置。抽水管和回灌管上均 应设置水样采集口及监测口。2.根据地下水源热泵系统的设计和热泵机组的选型，确定热源井抽水量和回 灌量及地下水利用温差。当水温和水量不能满足水源热泵机组使用要求时，可 通过混水或设置中间换热器进行调节，以满足机组使用要求。应根据地下水位、流向、补给条件和地形地质情况考虑井群布置方案，合 理选取和布置取水井、回灌井的数量及位置。取水井、回灌井的间距应根据试 验井的热干扰半径确定，一般以5080m为

33、宜。地下水供回水管的布置应考虑多口取水井、回灌井水量的平衡。地下水供 回水管宜采用聚乙烯管直埋敷设，供水管宜保温，在寒冷地区，系统侧的循环 水路应有防冻措施。 输水管网设计、 施工及验收应符合现行国家标准 室外给 水设计规范（GB50013）及给水排水管道工程施工及验收规范（的规定GB50268)8.3.2地下水水质处理根据地下水的不同水质，可以采取相应的技术措施来进行水处理：1)当地下水中含砂量较高时，可在水系统中加装旋流除砂器，降低水中含砂量，避免机组和管网遭受磨损。如果工程场地面积较大，也可修建沉 淀池除砂。2 )当水中含铁量0.3mg/L时，应在水系统中安装除铁处理设备。3)通常在地下水循环管路中安装综合电子水处理仪，除去地下水中的Ca2+、Mg2+离子，同时，还可利用综合电子水处理仪杀灭藻类或细菌。4)对浑浊度大的水源，应安装净水器或过滤器对其进行有效过滤。8.3.3地下水回灌设计要求1.必须采取可靠回灌措施，确保地下水置换冷热量后全部回灌到同一含水 层，并不致引起其他不良的水文地质和工程地质现象。2.回灌水水质要符合水质标准，不得低于原地下水水质，回灌后不会引起 区域性地下水水质污染。