【暖通空调工程设计研究13000字（论文）】

PAGE3某办公楼暖通空调工程设计TOC\o"1-3"\h\u6288一、绪论 1784二、工程概况 1174602.1原始资料 157782.2设计参数 122281三、冷负荷计算 2174343.1外侧墙、房顶屋面的传热所形成的计算时刻冷负荷 2127933.2外窗的冷负荷 3183963.2.1传热部分 3111703.2.2太阳辐射部分 310743.3人体冷、湿负荷 4210673.4照明冷负荷 5302913.5设备的冷负荷 5241153.6设备冷负荷汇总表 628125四、空调方案的确定 6244304.1空调方案的分类 614694.1.1按空气处理设备的集中程度分为 6193874.1.2按承担室内负荷所用的介质可分为 743994.2空调系统的确定 7296844.2.1空调系统方案的选取 715224.2.2方案选择 826115五、确定风量及选型计算 8299225.1夏季室内新风量的确定 8101165.2新风供给方式 9277935.3新风处理方案的分析 9221425.3.1新风机组的选型 10157815.4风机盘管选型原则与步骤 11268415.5全空气系统送风量的计算与风口的选择 1158755.6气流组织 1218548六、风管水力计算 12245026.1水力计算的方法 12146056.2风管水力计算方法的确定 13103336.3计算公式 1477756.4气流组织方案 153763七、水管的水力计算 18112887.1水管水力计算 1862667.2水系统形式的分类 1857827.2.1按照管道的数目分类 18244947.2.2异程式和同程式 18211407.2.3水系统的确定 1815447.2.4闭式和开式 1890007.3水管计算 19208637.4冷凝水管的设计 2328867八、机组的设计 2386578.1制冷机组的设计 24309878.2空调机组的设计 2412126九、主要设备选型 2499389.1冷热源设备选择 24178859.2冷却水泵选型 2467749.3冷水泵选型 254339.4膨胀水箱选型 25282559.5水处理设备选型 2533029.6空调设备选型 26247159.7卫生间排风量计算 272909.8分水器的设计 2744109.9膨胀、定压装置 27322689.10冷却塔的选型 28184899.11补水泵 2816373十、空调系统保温、隔振和噪声 293210410.1空调系统的噪声 29839410.2空调装置的防震 29163310.3管道的保温 2932152结论 316766参考资料 32PAGEPAGE3一、绪论本设计选用了舒适性空调，设计市某办公楼空调系统设计，综合考虑建筑的办公与商场属性，按照房间空间面积和功能采取了顶送的送风方式。一楼的商场采用了全空气系统，地下室车库仅做排烟排风，二到十二+一层采取使用风机盘管+新风系统，一次全空气系统采取水冷的冷却方式，和风机盘管公用一组冷源，我的设计主要对办公楼建筑的办公区域使用风机盘管+新风系统而商场区域使用全空气送风系统、空调水源系统、制冷机房和新风机房进行设计。我们学习空气调节，是采用空气调节设备对空气的清洁度、温度、速度、湿度、进行控制调节二、工程概况2.1原始资料本工程位于市。该建筑是一座办公建筑，该办公建筑是为人们提供交流、接待、办公等人员工作的场所，以完善该办公楼的社会职能。因此，要使商场区域和办公区域都要保证舒适性的前提下尽量的降低能耗，节约资源，秉持着绿色，和谐，共同发展的理念，进行空调的设计市属寒冷地区，气候特点是四季非常分明、气候冬冷夏热环境温和、空气干燥焓湿量较低、降水沿河流集中靠近水源地降水大、夏季东南季风与冬季西北季风感知明显、冬季西北风力较大散热多。我的办公楼建筑设计的总用地面积为941.87平方米，办公楼的总建筑使用面积为8164.622m2，拥有一层地下室建筑以及十二+一层的地上办公区域，还有跃层，办公建筑总高度为48.559m，为混凝土框架结构。各层建筑功能如下：地下1层为各类配电室，机房，停车库，其层高为3.8米；地上1层为商铺用房，其层高为4.8米；2~3层为办公室用房，其层高为3.9米。4~跃层为办公室用房，其层高为3.6米。2.2设计参数地区属于寒冷地区，夏热冬冷，需要夏季供冷冬季供暖。其供暖空调室外设计参数详细数据见下表。夏季室外计算参数夏天空气调节室外干球温度℃夏天空气调节室外湿球温度℃夏天空气调节室外计算日平均温度℃32.927.828.4夏天室外的平均风速(m/s)夏天空气大气透明度的等级夏天室外的大气压强Pa2.35100523冬季室外计算参数冬天室外的供暖计算干球地温度℃冬天室外空气调节计算干球的温度℃冬天最多的风向平均风速单位(m/s)-7-9.72.3冬天室外空气调节相对地湿度%冬天室外大气压Pa55102610室内设计参数表房间名夏季冬季新风量人员密度照明密度设备密度温度℃湿度（%）温度℃湿度（%）m³/h.pm²/人W/m²W/m²会客室245520503081115机房2455184520201515展厅245520503020150卫生间26602050020110杂物室266020502020150学习室245520503081115大堂266018452020150报关房266020502081115经理室2455205030201515跟单区266020502020150电脑部245520503081515单间2455205020151115标间2455205030151115商务房2455205030301115套房2455205030301115厨房266018452041115餐厅26601845208110三、冷负荷计算3.1外侧墙、房顶屋面的传热所形成的计算时刻冷负荷Qτ逐时冷负荷Qτ=KF(tτ-ε+∆-t式中：K传热系数，W/（m2·℃）F外墙和屋顶的面积，m2τ冷负荷计算温度的逐时，hτ-ε温度波作用于维护结构外侧的时刻，h∆外表面放热系数修正值ttτ-ε冷负荷温度,计算当时条件作用时刻下冷负荷的温度tn设计温度衰减系数β<0.2时，外墙、屋顶屋面以及跃层的楼板，可以按照实用每日的平均冷负荷可相似认为的Qpj(W)替代各计算的时刻的冷负荷3.2外窗的冷负荷3.2.1传热部分温差传热形成计算时刻冷负荷QQUOTEQτ=αKF(tτ+δ-tn)Qτ=αKF(t式中：QUOTEtτtτ冷负荷温度，在当前计算时刻下℃δ修正系数，关于不同的地点修正系数不同℃K传热系数，关于外窗、玻璃的系数W/(m2·℃)α修正系数，与门框、窗框相关3.2.2太阳辐射部分Qτ=[F1Jnτ+(F−F1)Jnτ0]XXg修正系数，与窗的构造Xd修正地点系数，XzF1太阳照射被窗口收到时的直射投影Jnτ0通过有内遮蔽太阳设施的，计算时刻下的太阳散窗户玻璃选用选用双层6mm厚的单框lovv-e玻璃，传热系数为2.6W/（m2·℃），0.841为遮挡系数3.3人体冷、湿负荷显热散热生成计算时刻人体的冷负荷QQτ=φnq1Xτ−TQUOTEQτ=φnq式中φ群体的系数n空调房间在计算时刻时房间内的总人数q1显热散热量，每T空调区时刻，当人员进入时hτ-T人员开始进入空气调节区域的时间起算到计算时刻之间的保持时间，hXτ-T负荷系数，人体散湿量的计算时刻：Dτ=0.001φnτg式中φ群集系数QUOTEgg

成年男性每小时散湿量g/hnτ成年人的潜热量为73W，群集系数为0.89，显热来能够为69W3.4照明冷负荷设计的办公楼使用空气调节区域外的照明灯所用的镇流器形成的冷负荷QτQτ=n1NXτ−TQUOTEQτ=式中：n1可取0.7—0.9，此设计中取0.7N灯具的安装功率Wτ计算时刻hT开灯时刻hτ-T自从照明开始的时刻算起直至到计算时刻之间保持的时间Xτ-T—τ-T冷负荷系数，灯具散热的单位商场里为12W/m2。办公室为22W/m23.5设备的冷负荷设备显热散热形成的计算时刻的冷负荷QτQτ=qsXqs显热散热量，热源散热τ计算时刻，hT投入使用的时刻，热源开机的时刻hτ-T计算时期的保持时间，从散热设备开始使用的时刻算起Xτ-T—τ-T器具散热、其他为5W/m2，办公室取12W/m23.6设备冷负荷汇总表冷负荷汇总表楼层面积(m2)夏天总冷负荷最大时刻夏天室内冷负荷最大时刻夏天总冷负荷夏天室内冷负荷夏天总湿负荷-1层595.715:0018:0028947.79649.233333105.241层399.415:0018:0033531.25511177.08568.862层519.713:0017:0033531.25511177.08568.863层520.713:0017:0033531.25511177.08563.534层521.713:0017:0033531.25511177.08563.535层522.713:0017:0033531.25511177.08563.536层399.414:0016:0023531.2557843.75166763.537层399.413:0017:0023532.2557844.08568.868层399.414:0019:0023533.2557844.41833368.869层399.414:0016:0023534.2557844.75166768.8610层399.414:0016:0023535.2557845.08563.5311层399.414:0016:0023536.2557845.41833368.8612层399.414:0016:0033567.34511189.11563.53小计5875.78:0016:00371373.85123791.2833899.58四、空调方案的确定4.1空调方案的分类4.1.1按空气处理设备的集中程度分为1.把加湿器、冷却器、压缩机、节流阀或膨胀机组都集中在空气调节设备间内，进行自动化管理的空气调节系统，称之为：集中式空气调节设备系统。2.没有特定的设备间，可以单独开启，独立控制，每个供冷区域有独立的末端设备，再由独立的新风系统提供新风负荷，如风机盘管+新风，室外空气进入房间之前对空气降温除湿处理之后再次集中输送到房屋里，主要能将能耗再次降低的空气调节设备称之为：半集中式系统。3.分散式系统：一般家用空气调节使用较多，可以按照需求灵活的设置在需要被调节的房间内，系统可以把所有末端设备集中在一起，由一台或多台外挂机组调控，不需要使用机房，后期改建容易，列如学校宿舍维的改建，施工工期短，修管理方便，但是运行效率低。4.1.2按承担室内负荷所用的介质可分为1.全空气空气调节系统：全部由机组处理过的空气来承担空调房间内的负荷，新风调节方便，但是由于空气的比热小，想要达到除热除湿的目的，需要较大的空气，容易造成风道管面较大或是风速比较大，适用于面积较大，人流密集且耗能较大的场合，但是导致局部舒适性降低，该冷的地方不冷，局部温差较大。2.全水空气调节系统：室内的热湿负荷由水系统分担。全水系统与全空气空气调节系统对比，管道所占的面积、空间较小。但是换气问题不能解决只靠水来处理空气，如盘管+新风系统。因此不能单独使用全水系统，除非自然通风非常好。3.空气-水系统：空气和水来共同承担房间内的湿负荷和热负荷，新风经由新风机组处理过后，在在室内混合处理，于大型的建筑物中比较适合使用该系统。4.冷剂系统：不适用于管线较长的空调系统，早期的氟利昂设备，对环境破坏较大，基本被淘汰，只适用于安装比较分散的机组设置。4.2空调系统的确定目前市空调冷热源主要有以下3种：1、地热源热泵机组系统2、市政管网、冷水机组、风冷热泵机组。选取这三种形式设计选型。4.2.1空调系统方案的选取①冷水机组该方案由新风机承担新风负荷，冷水机组作为冷源。市政热水管网，承担冬季热负荷，本设计不考虑供热，因此放弃设备选取：新风机组设备系统，螺杆机组设备系统，风机盘管+新风，净水装置，冷水泵，冷却塔。根据功能每间房子性能不同，放置不同数量的风机盘管②风冷机组利用风机盘管+新风机组系统，室内负荷由风机盘管负责，新风机负责补充新风，该方案以螺杆热泵机组作为冷源，新风机一并采用负责新风负荷。空调水系统采用设备选取：螺杆机组，风机盘管+新风，新风制冷机组，运输水泵。③地热源热泵机组该方案以采用风机盘管加新风机组系统，土壤源热泵机组作为冷源，由风机盘管承担室内冷负荷，新风机负责新风负荷。但是设备选取：地源热泵机组，运输水泵，冷却塔，新风机组+风机盘管。4.2.2方案选择地源热泵具有，运行与维护费用低，环保节能节省特点。但是办公楼一般处在建筑密度较大地区，地源热泵占地空间过大，铺设地源热泵需要很大的场地，而其地源热泵造假昂贵，地区土壤本身储热效果差，所以无法选择地源热泵方案。但是该工程建筑面积达8163.62m2，风冷热泵机组适用于面积在2000-10000㎡内的建筑，所以方案二淘汰。市位于寒冷地区，冬季该地区采用的供暖方式为集中供热，因此可以采用市政热网对建筑进行供热。本建筑为混用建筑，室内的温度需要保障人员的舒适所以需要便捷的调节方式，办公建筑空间有限需要体积小占地面积小的制冷机组，可以很好的保障办公室内办公人员的健康。并且风机盘管加新风系统的运行较其他的系统节能。因此选用螺杆式冷水机组。一层所需负荷，噪音过大，送风量较大，而且需要单独设立设备间。二层以上使用风机盘管加新风系统，风机盘管+新风系统，设置条件少，节能减排效果好，房间可以独立调节设置，可以根据实际情况选择风量，而新风系统能够使房屋内保持清洁度，提高室内人员舒适度。五、确定风量及选型计算5.1夏季室内新风量的确定确定新风量的三个主要因素：1.卫生要求人体总是要呼出二氧化碳和吸入氧气，因此活动的空间里的新风指标就决定了人们的健康与否，在长期使用的房间需要及时的补充新风，以满足人体所需的新鲜空气，以维持人员健康。2.补充局部排风要是像卫生间、工作台、其他需要局部排风的房间，排风装置必须需要局部排风装置使用，用来维持房间内的正压，以防止外部气流倒灌入房间内，所以需要补充新风满足空气洁净的程度，还是需要局部排风系统。3.保证空调房间的正压为了防止室外空气对室内环境的影响，一般情况下室内正压在保持在6-12pa，防止室外气流倒灌，一部分是处理外部热湿负荷造成能源浪费，从而降低系统运行费用。当室内由设备提供的的正压大于缝隙渗的压力。保证室内的气压大于大气压，因此在空调系统中新风量需要保证室内的正压大于大气压，从而保证正压，并且不渗透的要求。5.2新风供给方式办公建筑内部全部的新风负荷由新风机组提供，内部的新风部分是新风机组提供把新风处理到一定程度再排入室内。进入风机盘管的供水可以提高温度，同时也可以提高系统新风机组空气调节的自由性，方便后期系统维护。5.3新风处理方案的分析新风量可按室内卫生要求和正压要求确定。新风不负担第二层到第十二+一层的办公建筑设计的负荷，从而得到进入室内新风的焓，处理到与室内空气焓相等。根据室内空气焓线、新风处理后的机器露点相对湿度即可定出新风处理后的机器露点L。过N点做ε线与ψ=90%线结交，即送风点o。则可计算送风量：消除的余热（5-1)消除的余湿（5-2）房间总送风量等于风机盘管风量+新风量。而M即风机盘管的出风状态点，如果风机盘管风口距离新风口也许会导致混合效果不好，所以新风机出风孔，应该尽量靠近风机盘管的回风口从而达到更好的混合效果。一次回风系统过程线图:风机盘管加新风系统一次回风系统过程线图5.3.1新风机组的选型本建筑每层设置一个新风机组，新风机组放置于新风机房吊顶处。因为每层都为办公室，取每间房屋100人，每人30m³/h新风量，故每层所需3000m³/h新风量。楼层新风量机组类型型号新风机组额定新风量一楼3000m³/hHDK-044000m³/h二楼3000m³/hHDK-044000m³/h三楼3000m³/hHDK-044000m³/h四楼3000m³/hHDK-044000m³/h五楼3000m³/hHDK-044000m³/h六楼3000m³/hHDK-044000m³/h七楼3000m³/hHDK-044000m³/h八楼3000m³/hHDK-044000m³/h九楼3000m³/hHDK-044000m³/h十楼3000m³/hHDK-044000m³/h十一楼3000m³/hHDK-044000m³/h十二楼3000m³/hHDK-044000m³/h十二+一楼3000m³/hHDK-044000m³/h5.4风机盘管选型原则与步骤（1）计算热湿比，公式为：Ꜫ=Q/W其中Q为余热量，W为余湿量，通过前期的负荷计算可以得到W、Q，计算得到热湿比Ꜫ。确定各状态点：1、室外状态W点的确定：通过查相关资料可得出。2、室内状态点N的确定：由室内设计参数决定。3、新风处理点L的确定：室内N点沿等焓线与φ=90%交点。4、管道温升点K的确定。5、送风状态点O的确定：过N点作热湿比线，与相对湿度线φ=90%结合于一点，而相互结交的点就是送风状态点O，然后查得O点的焓值及含湿量（ho，do）。5.5全空气系统送风量的计算与风口的选择全空气系统的送风量计算为：室内冷负荷（5-3)新风冷负荷（5-4)再热部分（5-5)总负荷（5-6)因此用冷负荷来求出送风量。以1楼商场为例，总共布置了12个风口，而风口的布置原则则为每个风口吹风的面积不大于36m2，带入商场的总新风量300m3/h，总负荷为53.08kW，得到送风量为93963/h，新风冷负荷为19.61kW。全空气系统中空调风管管路支管的风速控制在3.21m/s以内，为了防止喘振送风口的速度应取2-5m/s。干管的风速控制在10.51m/s以内，而散流器的喉口风速控制在7.21m/s以内。 一侧商场的一次回风系统过程线5.6气流组织该办公楼建筑的一层商场区域，空气调节设计采用全空气系统，用水冷的冷却方式，采用单侧回风。二到十二+一层的其他房间采用风机盘管加新风系统进行空气调节，对比各种送风形式后决定全部采用顶送的送风形式,为舒适性与噪声。六、风管水力计算6.1水力计算的方法平均压损法、流速假定法、静压复得法：是水力计算常用的三种方法假定流速法根据在风管的计算中，干管的风速控制在11m/s以下，支管的风速控制在3.2m/s之内,流量确定管道尺寸，使用CAD设计过后进而进行管道局部阻力和沿程阻力的计算，最后按照流量和扬尘选取合适的水泵。2.压损平均法把已经给的自用压力按管长平均分给每个管段，确定各管段阻力，再结合各管段的流量确定管道断面尺寸。3.静压复得法通过改变管道断面尺寸，降低流速来保持管内的静压。通风管道常常采用这种方法来保证要求的风口和风速。6.2风管水力计算方法的确定设计经比较办公楼建筑决定使用假定流速法。而办公楼地下室的，补风量则为排烟量的50%，来得出的风量风管计算则是用正常时排烟的换气次数为6，失火时得排烟量为60立方米每小时，从而用假定流速法求出横截面积。对于商城的加压送风用风速法式中门的开启面积为2.2平方米，门打开的地方风速0.7m/s，背压系数=0.78,0.1漏风系数附加率分支1最不利路径水力计算表最不利阻力(Pa)157编号G(m^3/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)υ(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)124001.61矩形4003205.211.4534.0435.49224001.25矩形4003205.211.1201.12314406.5矩形40020057.7629.7644806.69矩形1601605.2116.2421.0737.3154801.58矩形1601605.213.8418.8722.7164802.54矩形1601605.216.1644.3150.47分支1水力计算表编号G(m^3/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)υ(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)124001.61矩形4003205.211.4534.0435.49224001.25矩形4003205.211.1201.12314406.5矩形40020057.7629.7644806.69矩形1601605.2116.2421.0737.3154801.58矩形1601605.213.8418.8722.7164802.54矩形1601605.216.1644.3150.4774801.37矩形2501603.331.1313.1114.2484802.54矩形2501603.332.1118.1520.2694801.16矩形2501603.330.9613.1114.07104802.54矩形2501603.332.1118.1520.26114801.37矩形2501603.331.1313.0914.22124802.54矩形2501603.332.1118.1520.26134801.16矩形2501603.330.9613.0914.05144802.54矩形2501603.332.1118.1520.266.3计算公式1．摩擦阻力 摩擦阻力亦即沿程阻力，可按下式计算：(6-1)式中:λ—摩擦阻力系数Rs—风道阻力水力半径，ml—风道长度，mv—风道内空气平均流速，m/sρ—空气密度，kg/m3其中λ只与雷诺数（Re）由关，由Re决定λ的大小。a.对于层流：b.对于紊流：紊流水力光滑区：紊流过渡区：紊流粗糙区： 式中:D—风道直径,mK—风道的粗糙度，mm薄钢板或镀锌薄钢板的K＝0.15-0.18砖砌体的K＝3-6混凝土的K＝1-32．局部阻力计算：(6-2)式中:ξ—局部阻力系数，。ρ—空气的密度，kg/m3。ν—ξ与之对应的断面流速，m/s。3．风道内空气流动总阻力：(6-3)表1分支1最不利路径水力计算表最不利阻力(Pa)139编号G(m^3/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)υ(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)130006.49矩形6303205.515.2424.9930.24230006.16矩形6303205.514.9804.98320001.25矩形6303205.511.0121.8522.86410006矩形6303205.514.8522.2227.07510005.74矩形6303205.514.6449.6254.26表2分支1水力计算表编号G(m^3/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)υ(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)130006.49矩形6303205.515.2424.9930.24230006.16矩形6303205.514.9804.98320001.25矩形6303205.511.0121.8522.86410006矩形6303205.514.8522.2227.07510005.74矩形6303205.514.6449.6254.266.4气流组织方案是新风机组由送风口将室外空气处理后送入室内，与风机盘管制冷的空气混合从而达到，满足室内要求，从而保证室内环境充分混合就是在是空调房间内合理地布置送回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作区形成比较均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和洁净度，以空调房间气流组织计算的任务在于选择气流分布的形式，确定送风口的形式、数目和尺寸使各种处理的空气合理的分布到被调节的区域、房间，在与周围空气热湿交换的同时，保持空调区域的温湿度、风速处于设计的限度。舒适性空调室内根据规范，夏季不应大于0.31米每秒。风机盘管和新风机组回风口的风速需要限制在4米每秒，吊顶距离如果距离人比较近不大于3.1米每秒。送风口的出流速度，不得不取考虑所产生的噪声，高速气流流体通过风口会导致降温速度过快，导致舒适性下降，因此房间的送风速度要低，按照正常为2-5米每秒本建筑采用方形散流器送风，其气流组织设计如下：（1）按照出口风速要求，散流器实际面积约为颈部面积的90%，初步选取散流器规格，初选散流器。经计算得出颈部风速V0，故实际速度VS=Vo/0.9。（2）按公式:x=得出射程散流器，即散流器中心到风速vx=0.5m/s处的距离（3）平均的风速，公式为:,式中送风时，送风的结果满足射流风速需求，表示空气调节散流器设计合理，若不满足，需要改变位置布置散流器，再次进行上述计算，应乘0.8的修正系数。一层风口选型如下（4）散流器的送风量，必须房屋的体积设置散流器，此处为一层商场统计。房间长度层高平均风速射程x送风量

个数散流器风量送风风量送风速度vs有效面积F尺寸风量射程81556514.052380211900.7792797383.960.204300*30012956.47381556514.052040210200.6344136134.730.134240*24010365.89481556514.052040210200.6344136134.730.134240*24010365.89581556514.052040210200.6344136134.730.134240*24010365.89681556514.052040210200.6344136134.730.134240*24010365.89781556514.052040210200.6726205884.240.156240*24010365.89881556514.05136026801.261911255.240.156240*24010365.89981556514.0585024251.3452411754.830.124180*1805834.6181556514.0585024251.3074263755.270.104150*1504464181556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981381556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981481556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981581556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981681556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981781556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981881556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.981981556514.05102025100.8458848175.870.084180*1807004.982081556514.052040210200.6370771064.630.138240*24010365.89281556514.05170028500.69856124.140.169240*2409335.64一层风口选型及气流组织计算七、水管的水力计算7.1水管水力计算经比较使用假定流速法用来来确定管径和比摩阻，水管水力计算的一般方法与风管相同。7.2水系统形式的分类7.2.1按照管道的数目分类两、三、四管制7.2.2异程式和同程式同程式：为了使水系统稳定，流量均匀的分配每个并联环路的管长相等，使环路的阻力一样，以至达到平衡的状态。异程式:系统相比同程式简单，安装方便。但是联环路的管长不相等。水力系统容易损坏，出现泄露的情况，所以支路必须设置调节流装置。采用同程式水系统来设计办公楼。7.2.3水系统的确定水系统形式为：两管制管道，闭式系统，办公楼建筑设计7.2.4闭式和开式闭式系统：系统不直接连接大气，需要单独的水箱，投资小，开启时间短，系统简单，但是膨胀水箱的补水需要加水泵，需要经常开启冷冻机降低能源成本。开式系统：直接连接大气环境，可以利用冷水箱的调节能力，提升调节能力，由于冷冻水管可以与外界空气直接碰触，容易腐蚀管道，且比较耗费能源相比之下投资也大。7.3水管计算1.摩擦压力损失：(7-1)式中：△Pm：摩擦压力损失，Pa；λ：摩擦系数；d：管道当量直径；l：管道长度；v：热媒在管道中的流速，（m/s）；ρ：热媒的密度，（kg/m3）；2.局部压力损失：(7-2)式中△Pj：局部压力损失，Pa；ξ:局部阻力系数管子压力损失+局部损失总压力损失(7-3)水力计算取4层为例，见下表4层水力计算表编号Q(W)GL(m)D(mm)υRΣξΔPyΔPjΔP不平衡率FG125020043034.41.141001.38224.261.5256143016850.00%FG223760040867.212.571001.31202.860.732550180543550.00%FG322680039009.63.91001.25185.370.1723788010.00%FG421780037461.61.531001.2171.390.1262723340.00%FG5207000356044.21001.14155.330.1652657180.00%FG6198000340561.11001.09142.550.1157602160.00%FG718720032198.42.571001.03127.920.1329533820.00%FG817640030340.82.931000.97114.080.1334473820.00%FG916560028483.21.851000.91101.030.1186422280.00%FG1015840027244.83.351000.8792.760.1310383480.00%FG1114760025387.21.181000.8181.020.196331290.00%FG1214040024148.84.64801.3278.20.112908513750.00%FG1312960022291.22.6801.2238.250.1619726920.00%FG1411880020433.62.49801.1201.370.1501615620.00%FG15108000185762.77801167.560.1464505140.00%FG169720016718.43.19800.9136.830.1436414770.00%FG178640014860.82.09800.8109.170.1228322600.00%FG187560013003.22.84650.99206.830.1587496370.00%FG196480011145.62.44650.85153.830.1375364120.00%FG205400092883.26650.71108.570.1354253790.00%FG21432007430.42.26500.94253.410.1573446160.00%FG22324005572.82.75500.7146.170.1402254270.00%FG23216003715.23.54400.78250.650.1887319180.00%FH125020043034.41.291001.38224.261.5289143017190.00%FH223760040867.213.411001.31202.860.732720180545260.00%FH322680039009.63.31001.25185.370.1612786900.00%FH421780037461.62.131001.2171.390.1365724370.00%FH5207000356043.61001.14155.330.1559656240.00%FH6198000340561.71001.09142.550.1242603020.00%FH718720032198.41.971001.03127.920.1252533050.00%FH817640030340.83.531000.97114.080.1403474500.00%FH916560028483.21.251000.91101.030.1126421680.00%FH1015840027244.83.941000.8792.760.1366384040.00%FH1114760025387.20.581000.8181.020.14733800.00%FH1214040024148.85.24801.3278.20.114578515420.00%FH1312960022291.22801.2238.250.1476725490.00%FH1411880020433.63.09801.1201.370.1622616830.00%FH15108000185762.17801167.560.1364504140.00%FH169720016718.43.79800.9136.830.1519415590.00%FH178640014860.81.49800.8109.170.1163321950.00%FH187560013003.23.44650.99206.830.1712497610.00%FH196480011145.61.84650.85153.830.1283363190.00%FH205400092883.86650.71108.570.1419254440.00%FH21432007430.41.66500.94253.410.1421444640.00%FH22324005572.83.35500.7146.170.1490255140.00%FH23216003715.22.94400.78250.650.1737317670.00%E1108001857.67.06320.54150.8991066415824264837.60%E29000154811.84320.45107.169.21269412194248820.80%E3126002167.27.46320.63201.99150752154536610.00%E4108001857.67.06320.54150.8991066415824264817.90%E5108001857.67.38320.54150.8991114415824269715.10%E6108001857.67.06320.54150.8991066415824264821.70%E7108001857.67.38320.54150.8991114415824269726.60%E8108001857.67.06320.54150.8991066415824264814.60%E9108001857.67.38320.54150.8991114415824269715.20%E10108001857.67.06320.54150.899106641582426487.80%E11108001857.67.38320.54150.899111441582426978.90%E12108001857.67.06320.54150.8991066415824264812.00%67.38320.54150.8991114415824269717.30%67.06320.54150.8991066415824264823.60%E1572001238.47.44250.56218.7291628417174334536.40%E1672001238.47.44250.56218.7291628417174334537.30%67.06320.54150.8991066415824264817.60%66.38320.54150.899963415824254621.50%E19108001857.67.06320.54150.8991066415824264811.90%E20900015486320.45107.169643410994174210.60%E21108001857.67.56320.54150.899114141582427249.40%E22900015486320.45107.16964341099417427.30%E23108001857.67.56320.54150.8991141415824272413.10%E24126002167.28.98320.63201.9121814523505416315.50%根据《民用建筑工程设计暖通空调技术措施》空气调节水温度，因此在阻力不平衡偏差值大于15%的管路上加上平衡阀或调节阀门开度来使得管路的不平衡率满足要求。水力计算和管路平衡查得管路的不平衡率偏差值不能大于15%，若大于15%需要加阀门调节。水力计算表详细见附录7.4冷凝水管的设计空调设备在运行过程中会产生凝结水，必须及时排走。为了使凝结水顺利的排出，在管路设计时应注意以下几点：1.如受条件限制，无坡度敷设时，管内流速不得小于0.25m/s。如不受限凝结水盘的泄水支路坡度，不宜小于0.01。其他水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水的部位。2．水封的出口应与大气相通。当冷凝水盘位于机组内的负压段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压50%左右。3．冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。通常可以根据机组的冷负荷Q按下列数据近似的选定冷凝水管的公称直径：八、机组的设计8.1制冷机组的设计此办公楼建筑采用了水冷式制冷的方式，水冷制冷的方式可以节约能源，降低成本，水冷比风冷系统更有效，此次设计采用水冷设备，置于水冷机房，由冷水机组、冷却塔、膨胀水箱、分集水器、冷却水泵、除污器构成8.2空调机组的设计此建筑具有空调机房，因此采用柜式机组，由于1层商场采用了全空气系统，有较大的送风量、制冷量，上送侧回，在选型时要满足两者的数值。而2到13层办公室选用吊顶式的新风机组。九、主要设备选型9.1冷热源设备选择制冷机组选型根据负荷量初定机组,冷水机组的选择主要考虑到以下几个方面:操作维修方便，运行可靠性能比是否较高，能源是否经济环境友善性和安全性是否可靠。机组性能要求、规格使用要求。如供冷温度、单机制冷量、设备承压能力等。根据前文所述，此次办公楼设计由两台并联螺杆式的冷水机组提供冷量，根据规定，螺杆式冷水机组总装机容量与比上计冷负荷的值不能超过1.1，办公楼建筑冷负荷为2102.536kW，所以放大1.1倍后总装机容量是不可以大于2312.7896kW。组后确定使用2台制冷量为1053KW的螺杆式冷水机组来提供整顿楼的冷负荷，总制冷量为2106KW。9.2冷却水泵选型根据上述计算结果，机组冷却水量为93.61立方米每小时，考虑安全系数后，水量为433.56m3/h。冷却水泵的给水方式为串联给水。因为冷却水塔为开式水塔，需要水泵和补水泵提供动力，所以水泵的扬程需满足制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失为9.74mH2O。以及冷却塔喷水压力为4mH2。再加上冷却水塔的高差约为2mH20。过滤设备阻力损失为2mH2O，冷凝器的阻力损失大约为8mH2O，即总阻力损失为24.69mH2O。考虑20%的安全系数后，计算得每台水泵所需要的扬程为29.64mH2O，流量为216.718m3/h。采用“两用一备”的方式，冷却水泵的参数详见下表冷却水泵的参数流量G（m3/h）扬程H（mH2O）功率N（KW）11430759.3冷水泵选型冷水量的计算为G=Q0c(t经计算，冷水流量：G=67.69/(5×4.19)×3.6=80m3/h 冷水泵采用“一用一备”。管道阻力为9.4mH2O，分集水器阻力损失为2mH2O，过滤设备阻力损失为3mH20，即总阻力损失为18.4mH2O。考虑20%的安全系数后，计算得每台水泵所需要的扬程为23.64mH2O，流量为178.4m3/h，采用“两用一备”的方式，水泵选型同冷却水泵一致。冷水泵参数表流量G（m3/h）扬程H（mH2O）功率N（KW）11430759.4膨胀水箱选型按照《中国民用建筑空调安装设计》，补水箱的有效容积按1到1.5h的正常的补水量取定。保守考虑按照补水箱水量为1.5h正常补水量，因此设计为5.28m³/h。系统采用开式膨胀水箱，膨胀水箱体积为500*500*500。9.5水处理设备选型在实际运行中水系统中的杂质很容易进入杂质，如果不慎漏入杂志轻则堵塞水冷水系统和冷却水系统中的水泵、热计量装置等设备，需对水进行处理和过滤。设计水系统使用水处理器水系统，水泵前需要加装y型过滤器。9.6空调设备选型9.6.1风机盘管选型风机盘管的选型要满足冷量和风量要求，应根据房间大小均匀合理布置，为二层风机盘管选型举例。房间号房间体积余热量kw送风量m³/h新风量m³/h回风量m³/h新风比换气次数风机盘管选型2001163.33.11483333.332270367.38125%5FP-2042001326.66.11483666.667270734.76225%5FP-2342001326.66.11483666.667270734.76225%5FP-2342001326.66.11483666.667270734.76225%5FP-2342001326.66.11483666.667270734.76225%5FP-2342001326.66.11483666.667270734.76225%5FP-2342001163.33.11483333.332270367.38125%5FP-2049.6.2新风机组选型本建筑每层设置一个新风机组，新风机组放置于新风机房吊顶处。因为每层都为办公室，取每间房屋100人，每人30m³/h新风量，故每层所需3000m³/h新风量。楼层新风量机组型号额定新风量一楼3000m³/hHDK-044000m³/h二楼3000m³/hHDK-044000m³/h三楼3000m³/hHDK-044000m³/h四楼3000m³/hHDK-044000m³/h五楼3000m³/hHDK-044000m³/h六楼3000m³/hHDK-044000m³/h七楼3000m³/hHDK-044000m³/h八楼3000m³/hHDK-044000m³/h九楼3000m³/hHDK-044000m³/h十楼3000m³/hHDK-044000m³/h十一楼3000m³/hHDK-044000m³/h十二楼3000m³/hHDK-044000m³/h十二+1楼3000m³/hHDK-044000m³/h9.6.3全空气系统设备选型一层选用吊顶式空气处理机组，选型：吊顶式空气处理机选型房间所需冷量空气处理机型号数量机组冷量额定风量1楼大厅53.0856kw海尔G-10DF4-10500185.810500m³/h9.7卫生间排风量计算按照《中国民用建筑空调安装设计》，卫生间的最大排风量可以按换气的次数计算，换气的次数应该不得小于每一小时5-10次计算。因室内有给新风，卫生间可以形成正压，所以不需要排风只需要在排烟风道开口设立排风扇9.8分水器的设计集水器、分水器的流速为0.6~1.6m/s按照总流量选箱体直径，应该大过最大接管管径的2倍。办公楼建筑冷冻水流量为216.781立方米每小时。最接管径为80mm，箱体直径取200mm，平均流速为1.13m/s，满足流速要求。分、集水器的筒体长度L（m）计算公式如下： （9-8）式中L1、L2、L3——接管中心距。分、集水器示意图如下图。分、集水器示意图9.9膨胀、定压装置定压、膨胀装置用于水系统的定压、排气、容纳和补充水量。开式膨胀水箱的有效容积等于膨胀水量VP+调节水量VT，而其中膨胀总水量VP （9-9-1）其中：α水的膨胀系数，取0.0005℃；Vc系统的总水容量△t水箱平均温度差，冷水取15℃，热水取45℃9.10冷却塔的选型冷却水量为G=Q0c(tw1经建筑设计计算，冷却水流量：G=520/(5×4.19)×3.6=93.6m3/h选用冷却塔时，按照冷却水量在1.15～1.2的安全系数区域中取一个值，本设计安全系数取1.2，经计算，G=141.67m3/h。本工程选用两台冷水机组，按照一对一的原则，选取两台冷却塔，每台冷却塔的计算水量为150m3/h。冷却塔配置选用品牌型号流量（m3/h）塔体扬程m外形尺寸（mm）设备接口管径dh进水管出水管溢流管自动补水排污管冷却塔BNC-101503.531802640DN200DN200DN50DN50DN509.11补水泵补水泵水量占