《某研发办公楼空调系统设计》23000字

III某研发办公楼空调系统设计摘要这一次的建筑为西安市内的一个研发办公楼，总建筑面积差不多有83000m2，在这83000m2中，地下车库面积占其中的8763.9m2，本次的建筑分为地上十九层，地下一层，共计20层，办公楼中主要为大堂、产品展示区、学术报告厅、办公室和会议室等。这次的设计采用风机盘管加新风系统，之后我们进行空气处理过程的设计;选择空气处理所用的设备并且计算;对于空调房间的气流组织我们要先确定方案然后再计算;接下来对于送、回风管道系统和供、回水管道系统我们要想好怎么去布置然后才能进行水力计算;对于空调机房的设计也是至关重要，还要对其进行设备选型。本次设计采用逐时冷负荷计算法进行负荷计算。风系统我先要确定送风量，以送风量为基准来选择风机盘管的型号然后布置，对于水系统的计算，这里我们要确定冷却水流量，之后我们应该选择其中的最不利环路，然后用我们学过的假定流速法计算之后，再确定水管管径。风系统水力计算也和水系统有共通之处：首先我们要找出最不利环路，一段一段的编号，再进行水力计算，计算结果用于确定管道的尺寸，对风机进行选型，同时采用CAD进行绘制。关键词：空调；水力计算；风机盘管加新风系统；新风；办公室目录绪论 ITOC\o"1-3"\h\uAbstract Ⅱ1绪论 11.1课题背景 12.工程概况和设计资料 22.1工程概况 22.2设计内容 22.3设计参数 22.3.1室外设计参数 22.3.2室内设计参数 32.4参考设计规范 33.1空调负荷设计参数 43.1.1围护结构设计参数 43.1.2人员、设备、照明设计参数 43.2空调负荷计算方法 4 4.1围护结构瞬变传热形成冷负荷 4照明散热形成的冷负荷 53.4冬季空调热负荷计算 93.4.2冬季新风热负荷 103.4.3冬季热负荷计算举例 103.5湿负荷计算 113.6计算结果汇总 114.空调系统设计 174.1空调系统形式的选择 174.2空气处理过程 175空调设备的选择 205.1风机盘管的选型 225.2新风机组选型 225.3风管的设计 245.3.1风机盘管加新风系统管道 266.空调水系统设计 426.1方案设计 426.2冷冻水系统设计 426.3冷凝水系统设计 447冷热源机房选型计算 457.1制冷机组的选择 457.3冷冻水系统设计 457.3.1冷冻水系统形式选择 457.3.2冷冻水泵选型 467.4冷却水系统设计 467.4.1冷却水系统形式选择 467.4.2冷却塔选型 467.4.3冷却水泵选型 477.5选型汇总 487.6补水系统设计 487.6.1补给水泵选型 487.6.2水处理装置选型 497.6.3软化水箱选型 497.7热水系统设计 497.7.1热水系统形式选择 497.7.2板式换热器选型 497.7.3热水泵选型 518确定管道的保温、防腐的措施 598.1保温材料的确定 598.2保温层厚度的选定 599空调系统消声减震设计 619.1空调系统消声设计 619.2空调系统减震设计 61结论 62参考文献 631绪论1.1课题背景不管是国内还是国外，人民对居住的环境要求是越来越高。由于季节更替，空调系统潜移默化的成为了人们日常生活之中的重要部分。空调作为一种能耗很高的设备，虽然给我们带来了舒适的环境，也消耗了能源。正因为如此，我们才要创新发展空调技术，我们更希望这种影响是积极的。那么我们如何才能在发展空调的同时，让它更节能更环保，减少污染，让生活变得更加健康与舒适，这将是一个大问题。现在，建筑物能耗占全球总能耗40%[1]。公共建筑中暖通空调系统方案的优化节能设计对减少整个建筑物的能耗有至关重要的帮助[2]。在公共建筑的中央空调节能方面，综合各项现有节能措施，公共建筑中央空调系统有30%-50%的节能能力[3]。因此，如何有效降低中央空调的能源消耗成为业界普遍关注的热点问题[4]。在如今这个商业化的时代，大大小小的办公楼拔地而起，办公楼建筑水平的高低也多多少少反映着时代水平，再往小来看，办公楼是人们工作的地方，工作环境在人们的工作中有着极其重要的作用，有一个舒适的工作环境，办事的效率才可以大大调高，舒适度的直观感受就是温度，人们都需要一个让人体舒服的温度，所以就需要空调来调节，我们作为空调专业的学生，理性上我们是研究室内外温湿度，人性上我们更是为保证人们的舒适度而做考究。随着经济的发展，人们对于他们生活和工作的环境有更高的要求。空调技术也在发展，传统的空调在给人们带来舒适温度的同时，也会造成环境的污染，破坏空气，空调在运行的过程中会排放有害气体，比如氟利昂等，机组运行也不可避免的会有噪音。正因为如此，我们现在的空调技术要朝着不污染空气环境的方向进行，如净化技术等，它们将会是未来空调发展的主流方向。寻找降低建筑能耗的新方法是一个持续的研究挑战[5]。

2.工程概况和设计资料2.1工程概况本建筑为西安市某研发办公楼，总建筑面积约为83000m2。该建筑地上十九层，地下一层，主要为大堂、产品展示区、学术报告厅、办公室和会议室等。该建筑水、电、热、气源资料如下：水源：该办公楼有市政给排水管线，水源较充足，水质较硬。电源：有380V和220V电源，用电容量能够满足要求。热源：由城市热网供给，热水供回水温度95/70℃。气源：由天然气管道供给，天然气低位热值为19000kJ/Nm3，且供应量充足。2.2设计内容1）查阅一定量的文献及规范（必须要有英文文献），撰写郑州市某商务大厦空调系统设计的文献综述。2）根据建筑物使用功能和特点及周围水、电、热、气源等基础资料，确定整个建筑的空调系统设计方案。3）确定建筑物所在地室外空气计算参数和建筑物中各类不同使用功能的空调房间的室内空气设计参数。4）利用逐时法计算该办公楼的空调负荷。5）空调方案的比选并确定空气处理方案和选择空气处理设备。6）空调水系统设计。7）空调风道系统与气流组织设计。8）冷热源机组的比选并选择冷水机组、板式换热器和进行制冷换热站设计。2.3设计参数2.3.1室外设计参数本设计地点为西安市，查规范GB50736-2012得西安市的室外气象参数如下表所示：表2-1郑州市室外设计参数地理位置北纬34°18'东经108°56'地理位置海拔397.5m室外计算温湿度夏季夏季通风室外计算温度30.6℃续表2-1夏季空调室外计算干球温度35.0℃室外计算温湿度夏季夏季空调室外计算湿球温度25.8℃夏季通风室外计算相对湿度58%夏季空调室外日平均温度30.7℃冬季供暖室外计算温度-3.4℃冬季通风室外计算温度-0.1℃冬季空调室外计算温度-5.7℃冬季空调室外计算相对湿度66%风速夏季室外平均风速2.5m/s大气透明度等级5冬季室外平均风速2.5m/s最多风向平均室外风速4.9m/s2.3.2室内设计参数本设计建筑为办公大厦建筑，其中包括办公室、会议厅、研发区不同类型区域，查相关资料得：表2-2各区域室内设计参数区域类型夏季冬季人均新风量，m3/h温度，℃相对湿度，%平均风速，m/s温度，℃相对湿度，%平均风速，m/s办公室25650.2-0.52050≤0.220会议厅25650.2-0.52050≤0.220研发区25550.2-0.52050≤0.2302.4参考设计规范本次毕业设计根据毕设给定图纸，并参照本专业相关设计规范手册进行设计，如下：（1）《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）；（2）《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2018）；（3）《温和地区居住建筑节能设计标准》（JGJ475-2019）；（4）《建筑防排烟系统技术标准》（GB51251-2017）；（5）《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2019）；（6）《公共建筑室内空气质量控制设计标准》（JGJ/T461-2019）；（7）《空调通风系统运行管理标准》（GB50366-2019）；（8）《住宅新风系统技术标准》（JGJ/T400-2018）；以及各厂家给定的相关设备样本等。3冷、热、湿负荷的计算3.1空调负荷设计参数3.1.1围护结构设计参数表3-1建筑围护结构参数名称种类传热系数，W/(m2·℃)夏季冬季外墙普通混凝土空心砌块墙（单排孔）0.840.84防火窗双层6mm，金属窗框3.043.14外窗PVC塑料或玻璃钢普通中空玻璃2.872.96玻璃幕墙PVC框+Low-E中空玻璃窗2.42.4内墙粘土多孔砖空心砖墙1.621.62内门双层金属门2.522.52屋面屋面(挤塑聚苯板)11.051.05楼板楼面-20.650.653.1.2人员、设备、照明设计参数表3-2人员、设备、照明指标区域电器功率，W/m2照明功率，W/m2人均占有面积，m2/人商铺13403.3商场13403.3旅馆客房20152(房间人数)3.2空调负荷计算方法对办公楼建筑进行负荷计算，有面积指标法，负荷指标法等，此次我们用逐时冷负荷计算法来计算办公楼的负荷，能更直观的看出办公大楼在各个时刻的负荷指标。在计算过程中，我们用鸿业负荷10.0辅助计算，我们只需要计算出房间面积，确定楼层高度和负荷指标等一些基础数据，通过鸿业负荷10.0就可以导出其他需要的数据。.1围护结构瞬变传热形成冷负荷1.外墙和屋面的冷负荷在太阳照射和室外气温作用下，冷负荷按下式计算：(3-1)式中：——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W；A——外墙和屋面的面积，㎡；Qc（c）=AK(t（c）-tr)\#"#,##0"K——外墙和屋面的传热系数，W/(㎡·℃)；——室内计算温度，℃；-——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，℃，2.内墙,楼板冷负荷当空调房间温度与相邻非空调房间的温度大于3℃时,可按如下传热公式计算：(3-2)式中：Ai——内围护结构传热面积，m²；Ki——内围护结构传热系数，W/(m²·℃)；to.m——夏季空调房间室外计算日平均温度，℃；t——附加温升，℃。3.外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷按下式计算：(3-3)式中：——外玻璃窗的逐时冷负荷，W；KW——玻璃的传热系数，W/(m²·℃)；AW——窗口面积，㎡；——外玻璃窗的冷负荷的逐时值，℃。透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷按下式计算：(3-4)式中：AW——玻璃窗的面积，㎡；CC.S——玻璃窗的综合遮挡系数CC.S=CS·CI；CS——玻璃窗的遮挡系数，6mm厚Cs=0.75；CI——窗内遮阳设施的遮阳系数，本设计中CI=0.6；Ca——窗的有效面积系数；单层钢窗，双层0.75；单层0.7，双层0.6，CLQ——玻璃窗冷负荷系数，无因次数，Djmax——日射得热因数最大值照明散热形成的冷负荷类型和安装不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯：=1000·N·CLQ(3-5)荧光灯：=1000·n1·n2·N·CLQ(3-6)式中：——灯具散热形成的冷负荷，W；N——照明灯具所需功率，KW；n1——镇流器消耗功率系数，本设计取n1＝1.0；n2——灯罩隔热系数，本设计取n2＝0.6；CLQ——照明散热冷负荷系数。本设计取1.2，灯罩隔热系数取1.0。由以上公式,以二楼3001房间的冷负荷计算为例，进行冷负荷计算。表3-13001屋顶冷负荷屋顶冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00t32.7333435.838.140.743.546.148.3Δtd1.51.51.51.51.51.51.51.51.5ka111111111kp0.940.940.940.940.940.940.940.940.94tc32.1532.4333.3735.0637.2239.6742.344.7446.81tr262626262626262626k0.50.50.50.50.50.50.50.50.5A111111111Qc(i)3.0743.2153.6854.5315.6126.8348.159.37210.41表3-23001北外墙冷负荷南外墙冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00t33.933.533.232.932.832.933.133.433.9△td111111111ka111111111kp0.940.940.940.940.940.940.940.940.94tc32.8132.4332.1531.8731.7731.8732.0532.3432.81tr262626262626262626k1.51.51.51.51.51.51.51.51.5A16.8316.8316.8316.8316.8316.8316.8316.8316.83Qc(i)171.8162.3155.2148.1145.7148.1152.8159.9171.8表3-33001南外窗冷负荷表南外墙冷负荷时10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00t29.029.930.831.531.932.232.232.031.6△td333333333tc3232.933.834.534.935.235.23534.6tr262626262626262626k3.6123.6123.6123.6123.6123.6123.6123.6123.612A11.5211.5211.5211.5211.5211.5211.5211.5211.52Qc(i)249.7287.1324.6353.7370.3382.8382.8374.5357.8表3-43001透过南外窗冷负荷透过南外窗冷负荷t10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Clq0.580.720.840.80.620.450.320.240.16Dj.x251251251251251251251251251Cc.s0.4440.4440.4440.4440.4440.4440.4440.4440.444Aw8.648.648.648.648.648.648.648.648.64Qc(i)558.5693.3808.8770.3597433.3308.1231.1154.1表3-53001西外墙冷负荷西外墙冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00t36.836.335.935.535.234.934.834.834.9△td2.12.12.12.12.12.12.12.12.1ka111111111kp0.940.940.940.940.940.940.940.940.94tc36.5736.135.7235.3435.0634.7834.6934.6934.78tr262626262626262626k1.51.51.51.51.51.51.51.51.5A16.2916.2916.2916.2916.2916.2916.2916.2916.29Qc(i)258.1246.7237.5228.3221.4214.5212.2212.2214.5表3-63001西外窗冷负荷西外窗冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00t29.029.930.831.531.932.232.232.031.6△td333333333tc3232.933.834.534.935.235.23534.6tr262626262626262626k3.6123.6123.6123.6123.6123.6123.6123.6123.612A11.5211.5211.5211.5211.5211.5211.5211.5211.52Qc(i)249.7287.1324.6353.7370.3382.8382.8374.5357.8表3-73001透过西外窗冷负荷透过西外窗冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Clq0.180.190.200.340.560.720.830.770.53Dj.x575575575575575575575575575Cc.s0.4440.4440.4440.4440.4440.4440.4440.4440.444Aw8.648.648.648.648.648.648.648.648.64Qc(i)397419.1441.275012351588183116981169表3-83001人员散热引起的冷负荷人员冷负荷10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Clq0.670.720.760.80.820.840.380.30.25qs606060606060606060n303030303030303030@0.90.90.90.90.90.90.90.90.9Qc108511661231129613281361615.6486405ql210021002100210021002100210021002100Qc(i)318532663331339634283461271625862505表3-9大楼冷负荷汇总时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00一层696457098471306728747303472120733777412071637二层503440516514522025531504547604535057545792555057525191三层473123486976492878501345517123502092515234522092495783四至六层399738402474414514429838436399429554434193449554416876七至十层296798300271312914328151333997326125330572346125311062十一至十九层907529119492080938629444893355945849535592688根据汇总情况可得,负荷最大值出现在17:00,根据大楼总负荷4752312w,总空调面积43133㎡求得大楼冷指标:q=3.4冬季空调热负荷计算3.4.1围护结构的耗热量1）围护结构的基本耗热量按公式计算：(3-7)式中：——部分围护结构的基本耗热量，W；Ai——部分围护结构的传热面积，m²；Ki——部分围护结构的传热系数，W/(m²·℃)；——冬季室内计算温度，℃——采暖室外计算温度，℃；——围护结构的温差修正系数，2）围护结构附加耗热量朝向修正率a1：不同朝向的围护结构，受到太阳的辐射强度不同，受到风力的大小也不同，这都会影响到冬季热负荷的大小[6]。因此，对基本耗热量修正，引入朝向附加率a1。风力的附加率a2：本工程设计地点处于西安市内，海拔未过高，不考虑风力附加因素。高度附加率a3：建筑物内温度存在梯度，高度较高的区域传热较大。按规定：当建筑净高度≥4m时，每超出1m附加2%，最大不超过15%。温度修正公式为：Q1,2Q3式中Q1,2Q33）门窗渗透冷空气的耗热量可按下式计算：Q•式中Q•Cp——比热，kJ/(kg∙℃to,ℎtRρao——密度，kg/m3L——渗透量，m3/h。3.4.2冬季新风热负荷可按下式计算：Q•式中Q•Cp——比热，kJ/(kg∙℃)；M•totR3.4.3冬季热负荷计算举例以二层商务厅2001为例，计算该区域冬季热负荷。表3-10二层商务2001热负荷计算热负荷计算围护结构传热系数k，W/(m2·℃)室内计算温度tn，℃室外计算温度tw，℃室内外温差△t，℃温度修正系数α基本耗热量Q，W名称面积F，m2东外墙260.8420-6261475西外墙430.8420-6261786北外墙800.8420-62611463楼板3230.6520-6261627名称基本耗热量修正围护结构耗热量Q3，W冷风渗透耗热量，W房间耗热量，W朝向附加率a1，%风力附加率a2，%修正后耗热量Q1,2，W高度附加率a3，%东外墙-50451.254395.5405.420589西外墙-50746.74451.7北外墙-1501243.64523.1楼板006270449.0总热负荷：Q总热指标：K=3.5湿负荷计算该建筑为办公大楼建筑，人数较多，建筑主要湿负荷由人体产生，故认为室内人体散湿量等于湿负荷。人体散湿量按下式计算：m•式中m•g——成年男子小时散湿量，g/h；n——室内全部人数，人；φ——群集系数，查手册取0.89。3.6计算结果汇总建筑能耗是现代建筑设计中的一个重要问题，鉴于建筑能耗直接影响到节能环保及运营成本，所以对建筑负荷的模拟计算就显得尤为重要[6]。计算所有房间负荷。夏季冷负荷为4752312w，总冷负荷指标为109.95w/㎡。与设计手册给出的冷热负荷面积指标基本相符。各区域冷负荷计算结果如下表：表3-11冷负荷计算汇总层数房间名称总冷负荷，W室内冷负荷，W新风冷负荷，W总冷负荷指标，W/m2室内冷负荷指标，W/m2一层1001[大堂]741203042643694148.260.9二层2001[商务]29879148981498199.649.72002[洽谈区]494681990629562167.167.32003[咖啡厅]384601469023770141.454.02004[二楼大堂A]<1001>741203042643694148.260.92005[二层大堂B]681162660641510143.456.02006[休息区]965814065255929150.963.52007[产品展示厅]19843377388121045163.763.9三层3001[办公室A]332821950013782120.670.73002[办公室B]1017451814994101.751.83004[办公室D]1533683456991109.559.63005[开放洽谈区]754872954645941164.164.23006[洽谈区]243471016514182171.571.63007[研发区]10905254022550309949.03008[会议厅A]1429378516442110.860.93009[会议厅B,2]1104764034644118.868.83010[会议厅C]1757788388739100.450.53011[学术报告厅]1436875130592382194.269.3层数房间名称总冷负荷，W室内冷负荷，W新风冷负荷，W室内冷负荷指标，W/m2总冷负荷指标，W/m2四至六层4001[办公室A]<3001>332821950013782120.670.74002[办公室B]1235766155743107.557.54003[研发区]893294838140948108.959.04004[大型研发空间A]677423852929213115.865.94005[大型研发空间B]916795008241597110.160.14006[办公室A]204281024110187100.150.24007[办公室B]1273167395992106.156.24008[办公室C]1176266185143114.264.34009[办公D]79045391453989998.949.04010[办公室E]31200162191498110454.1七至十层7001[1办公室A]361301825317877100.951.07002[1会议A]241471291211236107.357.47003[1办公B]35078170011807796.947.07004[3办公A]789645003396116.166.27005[3办公室B]58793082279610555.07006[3研发区]643283336830960103.853.87007[2研发]510962712723969106.556.57008[4办公]<4009>79045391453989998.949.07009[4高级办公]42527230521947510959.1十一至十九层11001[1办公室A]<7001>361301825317877100.951.011002[办公室2]<7002>241471291211236107.357.411003[办公室3]<7003>35078170011807796.947.0夏季24h总冷负荷折线如图3-1所示：图3-124h总冷负荷夏季总冷负荷折线夏季整个建筑的总冷负荷的最大时刻为17：00。各区域冬负荷计算结果如下表：表3-12热负荷计算汇总层数房间名称总热负荷，W室内热负荷，W新风热负荷，W总热负荷指标，W/m2室内热负荷指标，W/m2一层1001[大堂]829625033332629165.9100.7二层2001[商务]317762058911187105.968.62002[洽谈区]575483547222076194.4119.82003[咖啡厅]456272787717750167.7102.52004[二楼大堂A]<1001>829625033332629165.9100.72005[二层大堂B]785284753130997165.3100.12006[休息区]1068306506541765166.9101.72007[产品展示厅]22862413823390391188.6114.1三层3001[办公室A]350122472010292126.989.63002[办公室B]1082670973729108.371.03004[办公室D]1437891585221102.765.43005[开放洽谈区]905365623034307196.8122.23006[洽谈区]282881769810590199.2124.63007[研发区]107066659734109497.259.93008[会议厅A]1444496334810112.074.73009[会议厅B,2]1018967213468109.672.33010[会议厅C]17688111626526101.163.83011[学术报告厅]17283410384868987233.6140.3四至六层4001[办公室A]<3001>347482445610292125.988.64002[办公室B]1289186034288112.174.84003[研发区]823885181030578100.563.24004[大型研发空间A]57126353122181597.760.44005[大型研发空间B]81013499513106397.360.04006[办公室A]21561139537607105.768.44007[办公室B]1287283974475107.370.04008[办公室C]1138475443841110.573.24009[办公D]803065051129795100.563.24010[办公室E]335312234411187111.874.5七至十层7001[1办公室A]386952534513350108.170.87002[1会议A]23661152708390105.267.97003[1办公B]36162226631349999.962.67004[3办公A]773351972536113.776.47005[3办公室B]627541872088112.174.87006[3研发区]622503913023120100.463.17007[2研发]495593166017899103.266.07008[4办公]<4009>803065051129795100.563.27009[4高级办公]401362559314543102.965.6十一至十九层11001[1办公室A]<7001>386952534513350108.170.811002[办公室2]<7002>23661152708390105.267.911003[办公室3]<7003>36162226631349999.962.6各区域湿负荷计算结果如下表：表3-13湿负荷计算汇总层数房间名称夏季室内湿负荷，kg/h一层1001[大堂]9.026二层2001[商务]3.0952002[洽谈区]6.1072003[咖啡厅]4.912004[二楼大堂A]<1001>9.0262005[二层大堂B]8.5742006[休息区]11.5532007[产品展示厅]25.004三层3001[办公室A]2.8473002[办公室B]1.0323004[办公室D]1.523005[开放洽谈区]9.493006[洽谈区]2.9293007[研发区]11.3673008[会议厅A]1.3313009[会议厅B,2]0.9593010[会议厅C]1.8053011[学术报告厅]19.083四至六层4001[办公室A]<3001>2.8474002[办公室B]1.1864003[研发区]8.4584004[大型研发空间A]6.0344005[大型研发空间B]8.5924006[办公室A]2.1044007[办公室B]1.2384008[办公室C]1.0624009[办公D]8.2424010[办公室E]3.095七至十层7001[1办公室A]3.6937002[1会议A]2.3217003[1办公B]3.7347004[3办公A]0.7017005[3办公室B]0.5787006[3研发区]6.3957007[2研发]4.9517008[4办公]<4009>8.2427009[4高级办公]4.023十一至十九层11001[1办公室A]<7001>3.69311002[办公室2]<7002>2.32111003[办公室3]<7003>3.734表3-14建筑各楼层冷负荷汇总楼层面积，m2夏季总冷负荷，W夏季室内冷负荷，W夏季新风冷负荷，W夏季总湿负荷，kg/h夏季总冷负荷建筑指标，W/m21楼层50074120304264369447.7148.22楼层3695555057224566330491360.7150.23楼层3450522092223872298219325.6141.54-6楼层4155449554242069207485226.5106.37-10楼层3358346125178439167686183.0102.211-19楼层94595355481654719051.595.3合计420474742626235231323903132609.01262.9表3-15建筑各楼层热负荷汇总楼层面积，m2冬季空调总热负荷，W冬季空调室内热负荷，W冬季新风热负荷，W冬季空调总湿负荷，kg/h冬季总冷负荷建筑指标，W/m21楼层500829625033332629-45.8165.92楼层3695631895385100246795-346.4171.03楼层3450511451318960192491-270.2148.24-6楼层4155427820272880154940-217.5103.07-10楼层3358344776219556125220-175.8102.711-19楼层945985176327835239-49.5104.3合计420474742626235231323903132609.01262.94.空调系统设计4.1空调系统形式的选择根据建筑功能特点不同，对建筑物分区，然后制定合适的空调系统，一般空调系统按不同区域、不同房间设置，分作为独立的空调系统。本建筑我选择均采用风机盘管+新风系统[7]，然后使用散流器顶送，风机盘管+新风系统的布置十分灵活，可以联合或者单独使用。每房间独立调节室温，然后根据需要选择开启或者关闭机组,这样的好处是不浪费，节省了很多能源，减少了费用，而且十分灵活，与全空气空调相比不需要设置回风管道，这样节约了许多空间，可以用作其他效用。次空调系统的机组部件大部分都是装配式，可以根据用户房间情况的不同做最合理的定制，也有利于安装。而且机房需要的房间也不大，大大的节省了资源空间。4.2空气处理过程以办公室为例，采用风机盘管+新风空调系统，空气处理过程如下：图4-1焓湿图由焓湿图可求得每个区域空调机组总送风量，用于风系统管道计算与设备选型。该计算过程如下：1）根据查得室内外空气参数，图中找出状态点。2）计算热湿比ε=Q/W，画出热湿过程线ε。3）热湿过程线与φ=90%湿度线相交于送风状态点，并按下计算送风量：送风量：M式中MS——送风量，kg/sQc——空调全热冷ℎR——R点比焓，ℎS——S点比焓，以二层商务厅2001为例，计算该区域送风量。该区域计算参数如下：夏季室内冷负荷：14.898kW室内湿负荷：3.095kg/h热湿比：ε由焓湿图软件绘制焓湿图，见图4-2：图4-23001商务厅焓湿图然后得出各个状态点的参数。其他区域焓湿图见附图，计算结果如下表：表4-1送风量计算汇总层数房间名称室内冷负荷，w室内湿负荷，kg/h总送风量，m³/h换气次数一层1001[大堂]3042638.665104186.95二层2001[商务]1489813.25645875.102002[洽谈区]1990626.15967507.602003[咖啡厅]1469021.03456436.922004[二楼大堂A]<1001>3042638.665104186.952005[二层大堂B]2660636.7329251.6.492006[休息区]4065249.491128806.712007[产品展示厅]77388107.11268647.39三层3001[办公室A]1950012.19648545.863002[办公室B]51814.41815295.103004[办公室D]83456.18721325.083005[开放洽谈区]2954640.653101405.513006[洽谈区]1016512.5532447.623007[研发区]54022.11.36158524.793008[会议厅A]78515.720665.343009[会议厅B,2]64034.1116245.823010[会议厅C]88387.73324544.673011[学术报告厅]5130519.083188525.10四至六层4001[办公室A]<3001>1950012.19648545.864002[办公室B]66155.08217565.094003[研发区]4838136.235123825.034004[大型研发空间A]3852925.85196705.514005[大型研发空间B]5008236.809127505.104006[办公室A]102419.01530825.044007[办公室B]67395.30217864.964008[办公室C]66184.55216845.454009[办公D]3914535.306112974.714010[办公室E]1621913.25645875.10七至十层7001[1办公室A]1825315.81953464.987002[1会议A]129129.94234825.167003[1办公B]1700115.99649594.577004[3办公A]45003.00511105.447005[3办公室B]30822.4749485.647006[3研发区]3336827.39788884.787007[2研发]2712721.21171444.967008[4办公]<4009>3914535.306112974.717009[4高级办公]2305217.23362165.31十一至十九层11001[1办公室A]<7001>1825315.81953464.9811002[办公室2]<7002>129129.94234825.1611003[办公室3]<7003>1700115.99649594.575空调设备的选择5.1气流组织计算5.1.1方案设计在本设计中办公楼具有空间面积大、楼层高特点，该类建筑气流组织设计有特殊要求。5.1.2送风口选择1散流器顶送本设计大部分区域送风方式为散流器顶送，选型与校核如下：散流器的速度衰减方程为：ν式中x——射流距离，m；νxνoxoA——流通面积，m2；K——系数。室内平均风速可按下式计算：ν式中L——服务区边长，本设计为6m；H——房间净高，m；r——射程与边长之比。以一层1001大厅为例，进行计算：每个散流器承担约50m2的区域。本设计选用球形散流器，该建筑层高较高。按3m/s选型，选用颈部尺寸为0.159v=实际出口面积为颈部面积的90%，即：A=0.159散流器出口风速：v按式(5-1)射流末端的射程，即：x=要求满足到房间边缘之75%左右，即4×0.75=3m，满足要求。按式(5-2)计算室内平均速度：ν送冷风时，速度增加20%，实际风速为0.26m/s，小于规定最大风速0.3m/s，满足要求。其他区域同理，所有散流器选型结果如下表：表5-1散流器的选型与校核层数房间名称总风量，m³/h散流器个数散流器规格射程x，m射程校核vm，m/s冷风风速，m/s2层[商务]458762502.4440860170.610.150.18[洽谈区]675063003.1555665680.790.190.23[咖啡厅]564363002.5232536510.630.150.18[二楼大堂A]1041883503.1254564290.780.190.23[二层大堂B]9251.583003.2633082330.820.200.24[休息区]1288084003.4383081160.860.210.25[产品展示厅]26864164003.6156641780.900.220.263层[办公室A]485434003.4588711380.860.210.25[办公室B]152922003.2301075210.810.200.24[办公室D]213223002.9533635210.740.180.22[开放洽谈区]1014064003.6439383330.910.220.27[洽谈区]324424003.4691526490.870.210.25[研发区1805359510.800.190.23[会议厅A]206623002.8402669020.710.170.21[会议厅B]162414003.4742934040.870.210.25[会议厅C]245423502.9044039460.730.180.21[学术报告厅3380633850.830.200.244

层[办公室A]485434003.4588711380.860.260.32[办公室B]175623002.3090555080.580.180.21[研发区]12382143002.3310873170.580.180.21[大型研发空间A]967083502.850793210.710.220.26[大型研发空间B]12750123002.9413684250.740.220.27[办公室A]308242502.4687616430.620.190.23[办公室B]178622502.9725556750.740.230.27[办公室C]168422502.7628128530.690.210.25[办公D]11297142502.6185779440.650.200.24[办公室E]458762502.4440860170.610.190.227

层[办公室A]534663002.3536087220.590.180.22[会议A]348243002.2833517310.570.170.21[办公B]495963002.1325562380.530.160.20[办公A]111013003.1041590130.780.240.28[办公室B]94813002.5489574280.640.190.23[研发区]888883003.1075861840.780.240.28[研发]714483002.3604630620.590.180.22[办公]11297142502.6185779440.650.200.24[高级办公]621663002.8505484130.710.220.265.2风机盘管的选型1.风机盘管选型依据：风机盘管选择的原则是:产生的负荷能满足室内房间需要的负荷，实际情况选用的风机盘管提供的负荷会比需要的负荷大。2.风机盘管所需冷量以2001房间为例：QF=15.450kw3.风机盘管所需风量LF=4587m³/h新风量1800m³/h4．选择风机盘管综合考虑所需冷量和风速，选择FP-102型风机盘管三台，额定风量为929m³/h，3×929+1800>4587,满足要求。故选FP-102型风机盘管三台。风机盘管选型表5-2:楼层房间房间冷量(w)风量(m³/h)选型FP台数一层[大堂]1292329601704二层[商务]929154501023[洽谈区]1066208201363[咖啡厅]929154501023[二楼大堂A]1292329601704[二层大堂B]1066277601364[休息区]1540400402044[产品展示厅]1540800802048三层[办公室A]1066208201363[办公室B]92951501021[办公室D]129282401701[开放洽谈区]1540300302043[洽谈区]1540100102041[研发区]1540600602046[会议厅A]129282401701[会议厅B]106669401361[会议厅C]7028840852[学术报告厅]1292494401706四

层[办公室A]1066208201363[办公室B]106669401361[研发区]1066485801367[大型研发空间A]1540400402044[大型研发空间B]1292494401706[办公室A]929103001022[办公室B]106669401361[办公室C]106669401361[办公D]929360501027[办公室E]929154501023七

层[办公室A]1066208201363[会议A]1066138801362[办公B]929154501023[办公A]7024420851[办公室B]6123540681[研发区]1292329601704[研发]1066277601364[办公]929360501027[高级办公]1292247201703十二层[办公室]1066208201363[办公室2]1066138801362[办公室3]9291545010235.3新风机组选型总新风量=房间单位时间新风量×房间人数，得各楼所需新风量单位负荷。新风机所需机外余压，应由算得的新风送风管路最不利管段总压力损失加大10%来确定[8](5-3)式中Gw——n——gw——表5-2新风机组选型表楼层新风负荷

kw新风量

m3/h新风机组机组新风负荷

KW机组新风量

m3/h机组余压Pa一层机房43.75050单风机组KG07D4ǁ-B（2排）49.437000495二楼机房A43.75050单风机组KG07D4ǁ-B（2排）49.437000495二楼机房B56.496787双风机组KG08D2ǁ-B（2排）54.598000410二楼机房C139.2613128双风机组KG15D2ǁ-B（4排）169.4315000340二楼机房D12114544双风机组KG15D2ǁ-B（4排）169.4315000340三楼上侧25.763096单风机组KG04D4ǁ-B（2排）27.34000420三楼左下24.462940单风机组KG03.5D2ǁ-B（2排）24.173500430三楼研发区556612双风机组KG08D2ǁ-B（2排）54.598000410三楼右上洽谈60.127224双风机组KG10D2ǁ-B（2排）66.5810000440三楼大报告厅A465550单风机组KG07D4ǁ-B（2排）49.437000495三楼大报告厅B465550单风机组KG07D4ǁ-B（2排）49.437000495四楼左上28.383411单风机组KG05D4ǁ-B（2排）34.495000440四楼左下30.793699单风机组KG05D4ǁ-B（2排）34.495000440四楼中下三分区52.486306双风机组KG08D2ǁ-B（2排）54.598000410四楼右上研发区40.94920单风机组KG06D4ǁ-B（2排）42.416000500四楼右下机房计算54.886594双风机组KG08D2ǁ-B（2排）54.5980004107楼左侧47.195670单风机组KG07D4ǁ-B（2排）49.4370004957楼中侧37.194464单风机组KG06D4ǁ-B（2排）42.4160005007楼右上242880单风机组KG03.5D2ǁ-B（2排）24.1735004307楼右下59.47134双风机组KG10D2ǁ-B（2排）66.58100004405.4风管的设计本设计用假定流速法，查设计手册知，民用建筑空调系统风管内风速为支管流速一般应该控制在3-5m/s，干管流速一般应控制在5-8m/s[9]。确定每段风管尺寸后，计算实际风管风速。接下来进行阻力计算。计算如下：沿程阻力：ΔPy=式中Rml—管段长度，m。局部阻力：Δ式中ξ—局部阻力系数；ρ—空气密度，kg/m3；v—空气的流动速度m/s。总阻力：ΔPz=Δ此外，进行阻力平衡，控制不平衡率在15%以内，如不满足，则需要设置调节阀调节风量。不平衡率：X=5.4.1风机盘管加新风系统管道在风机盘管加新风系统中，需要对风机盘管和新风管道进行水力计算，一般情况都是用假定流速法再配合鸿业软件进行计算，确定管径与余压。1送风管道如上所述，用假定流量法对风机盘管送风管进行计算，确定各房间风机盘管外风管的管径，并在图纸上进行标注。表5-3风机盘管送风管道水力计算表管段风量，m3/h管宽，mm管高，mm管长，mν，m/sR，Pa/mΔPy，PaξΔPj，PaΔPz，Pa一楼大堂1260556036013.580.3160.311.18.4878.8032130550022013.290.420.421.17.1547.574二楼产品区1432863045014.240.3430.341.111.84712.192216456028013.830.4320.431.19.68210.11二楼大堂1115636025013.560.5050.501.18.3868.8912231340036014.460.5570.551.113.11513.67二楼洽谈区1225045032014.340.5390.531.112.4112.942112532032013.050.3460.341.16.1356.481二楼休息区1322050045013.970.3460.341.110.41110.752161045025013.970.5530.551.110.41110.96二楼右上1188145025014.640.7310.731.114.21114.94294032020014.080.8010.801.110.96611.76二楼左上1152940025014.240.6560.651.111.88412.54276528025013.030.4330.431.16.0716.504三楼报告厅1314263032014.320.460.461.112.34712.802167145032013.220.3160.311.16.8457.161三楼研发区1264245040014.070.4140.411.110.95111.362132140025013.660.5050.501.18.8719.376四楼办公室B+C1152940025014.240.6560.651.111.88412.54276532016014.150.9840.981.111.34812.333212540036014.090.4780.471.111.0711.544106232025013.680.570.571.18.9589.528四楼研A+左下办公室1241745032014.660.6130.611.114.32114.932120940020014.190.7650.761.111.6112.373154140025014.280.6660.661.112.07112.73477032020013.340.5610.561.17.3587.919四楼右下风盘1160040032013.470.3840.381.17.9438.327280032020013.470.60.61.17.9438.543七楼左侧1178240032013.860.4650.461.19.85210.31289136020013.430.5590.551.17.7858.344所选风机盘管余压均为30Pa，经校核，全部满足条件。2新风管道以七层2研发区风管为例计算。先确定管路最不利环路。计算管路总阻力。表5-4七层2研发区新风管水力计算表管段风量，m3/h管宽，mm管高，mm管长，mν，m/sR，Pa/mΔPy，PaξΔPj，PaΔPz，Pa1-260806093.475.4148.700.120.8649.562-3120808025.210.040.080.050.800.883-41801001007.055.005.6539.86-0.04-0.5939.274-524012010025.565.4910.97-0.05-0.9110.06经计算，最不利环路压降为74Pa，所选新风机组余压为430Pa，故满足条件。表5-5风管水力计算汇总管段风量，m3/h管宽，mm管高，mm管长，mν，m/sR，Pa/mΔPy，PaξΔPj，PaΔPz，Pa一楼1131228028044.6490.8650.865225.88326.7482262456028044.6490.6110.611225.88326.4943393663028046.1980.9810.981246.01446.9954525080028046.510.9890.989250.7751.759二楼机房b1124640025083.4610.4550.455214.34914.8042294240036085.6750.860.86238.57839.4383373850036085.7690.7860.786239.85840.6444498763036086.1080.7820.782244.68645.4685678780036086.5460.8050.805251.32852.133660025020063.3330.6330.633213.30913.9427120032020065.2081.2411.241232.49233.7338180040020066.251.5641.564246.78948.353二楼机房c1168036036063.6010.4030.403215.53115.9342336063036064.1150.3830.383220.28520.6683504070036065.5560.630.63236.96937.5994672080036066.4810.7910.791250.31951.11513128100056066.5120.5140.514250.79351.307二楼机房d1181836036053.8970.4650.465218.18718.6522363650050054.040.3340.334219.5519.8843727263050056.4130.6750.675249.2549.9341090880063036.0120.4540.454243.29243.746514544100063036.4130.4570.457249.25749.714三楼a11850360320124.4610.6387.6540.1223.83531.48925550800320176.0220.76412.9910.0543.4456.431三楼右上11840360320144.4370.6328.8430.1211.78920.6322368050040095.1110.5885.2880.0515.64520.9333552063040066.0850.7184.3060.0422.17326.47947224800400116.2710.6847.5210.0523.55131.072三楼一分区1552200200183.8330.9240.9240.1217.60118.5252110428028083.9120.6350.6350.0518.32718.9623165628028085.8671.3161.3160.0441.23542.5514225636028086.2171.2671.2670.0546.29547.5625309650028086.1431.0591.0590.1245.19946.258684028020084.1670.8880.8880.0520.79521.683760020020084.1671.0721.0720.0420.79521.867三楼左下152520020063.6460.8450.8450.1215.92116.7662105032020064.5570.9770.9770.0524.87725.8543160832028044.9850.9070.9070.0429.76730.6744216640028045.3720.9220.9220.0534.56735.4895294050028015.8330.9650.965240.75941.724三楼左研发11102320250163.8260.6099.7380.128.76918.5072220445025085.4420.9727.7790.0517.73725.5163330645036085.6690.8046.4330.0419.24525.678444085603604.56.0740.8163.6740.0522.09325.767四楼右上1703280200183.4870.64611.6270.047.28318.912140636028083.8750.5414.3280.058.99113.3193210945028084.6490.6725.3750.0312.94718.3224281250028085.5790.897.1210.0418.64325.7645351563028085.5350.86.3980.0518.34924.7476421870028085.9780.8857.0810.0321.40228.4837492080028086.1010.8797.0340.0522.29429.328四楼右下1685250200173.8060.80113.6240.128.67322.2972137036025084.2280.6855.4810.0510.70816.1893205536036084.4050.5794.6350.0411.61916.2544274045036084.6980.5734.5840.0513.2217.8045342550036085.2850.6715.3670.0316.73122.0986411056036085.6630.7195.7540.0519.20724.961747946303603.65.8720.7282.6210.0320.64723.268865958003603.56.3610.7642.6750.1224.2326.90四楼中1690250200323.8330.81225.980.048.80134.7812235640036024.5450.5761.1520.0512.3713.522340225603602.75.5420.6921.8670.0318.39320.2645688800360135.4860.5857.5990.0518.02525.6245630680036056.0820.7053.5230.0422.15525.678四楼左上1552200200103.8330.9249.2360.1217.60126.8372110428028083.9120.6355.080.0518.32723.4073341150032065.9220.8960.8960.0442.00542.9014370050032046.4241.0394.1540.0549.42553.5795555070040065.5060.5710.5710.1236.31236.88361111080070065.5110.3620.3620.0536.37736.739四楼左下1720250200840.8760.8760.1219.16520.0412133232032063.6130.4680.4680.0515.63816.1063194440032044.2190.5440.5440.0421.31821.8624369950032046.4221.0381.0380.0549.39850.436七楼左171625020073.9780.8676.0710.059.47615.5472143232028064.4390.7374.4210.0311.80416.2253214832032055.8271.1065.5290.0520.33425.86343498500320136.0730.93812.190.0322.0834.285567080032016.1520.7940.7940.0522.66923.463640225603602.75.5420.6921.8670.0418.39320.26七楼右上172025025083.20.5094.0740.126.13310.20721440320250850.9847.8680.0514.97322.84132160400250861.2229.7780.0421.5631.3384288050025086.41.2479.9760.0524.53134.507七楼中140820016083.5420.9270.9270.1215.02515.9522133832025044.6460.8620.8620.0525.85326.7153226845025045.61.0241.0240.1237.56338.5874319863025045.640.9110.9110.0538.10439.0155412880025045.7330.870.870.0439.37340.2436446480025086.21.0031.0030.0546.04447.047表5-6水管水力计算汇总管段负荷(kW)流量(kg/h)管径管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)井1顶层最不利16.941193.68DN2560.579248.31489.82167.703335.406213.882387.36DN3280.661219.8011758.4062218.249436.498320.823581.04DN40100.754235.7092357.0892283.859567.719427.764774.72DN5060.601110.12660.7222180.723361.445534.75968.4DN5080.752168.0381344.3072282.379564.759650.158625.8DN7050.6695.212476.0612217.662435.325799.5817127.8DN8050.935149.018745.0892436.956873.913井1立管最不利19516340DN8040.892136.559546.2352795.3521341.587219032680DN10041.029126.551506.20221058.2281564.43328549020DN12541.0193.573374.29121020.7051394.996438065360DN12541.347162.922651.68721814.5862466.273547581700DN15041.187102.546410.18421409.8871820.071657098040DN15041.425145.885583.53822030.2382613.7767665114380DN20040.85936.482145.9272738.074884.0018760130720DN20040.98247.122188.4872964.0151152.5029855147060DN20041.10559.101236.40521220.0821456.48710950163400DN20041.22772.41289.621506.1795.111045179740DN20041.3587.075348.321822.5912170.891121140196080DN20041.473103.0412.222169.2581131235212420DN25041.13850.706202.82521293.8891496.714141358233576DN25041.25160.905243.62221564.4531808.075151481254732DN25041.36472.029288.