济南某商务办公楼空调设计.docx
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济南某商务办公楼空调设计
青岛农业大学
毕业论文（设计）
题目：
济南某商务办公楼空调设计
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目录
摘要3
ABSTRACT4
第1章绪论5
1.1建筑概况5
1.2济南市室内设计参数6
1.3设计内容6
1.4初步设计方案7
第2章冷负荷、湿负荷计算7
2.1夏季建筑围护结构的冷负荷基本资料7
2.2计算方法8
2.3逐时计算法9
第3章风管的布置11
3.1风道的选择11
3.2最不利助力11
3.3空气-水系统计算............................................................................................................................12
第4章风口设计14
4.1送、回风方式及风口形式14
4.2空气-水系统气流组织计算14
第5章空调水系统的设计16
5.1冷凝管路的设计16
5.2水系统的设计17
第6章空气处理设备选型与设计19
6.1风机盘管的选择19
6.2新风机组.........................................................................................................................................19
第7章管道保温与系统消声减震设.......................................................................................................20
7.1管道保温设计.................................................................................................................................20
7.2系统消声隔振设计.........................................................................................................................20
总结21
参考文献22
致谢错误!
未定义书签。
附录24
摘要
本毕业设计为位于济南市地区的办公楼的空调、通风的办公楼设计，根据济南地区的气象条件，以及该建筑的功能和结构类型、舒适性要求和特点，对各个房间和空间内的温度、湿度，洁净度和空气流动速度等进行空气调节与控制，通过提供新风来提供足够的空气和氧气进而达到人类的需求。
通过参考暖通空调和空气调节等有关文献和资料，针对济南室内环境的人体要求，对本建筑的空调、通风进行了系统规划，更新原图，设计计算，校核计算及风机盘管设备选型。
空调系统划分为全空气和空气-水系统两类，而办公楼只需空气-水系统选择，并对办公楼进行了分区后对各个房间和空间进行冷负荷计算，并分别计算了室内空气处理过程经过计算得出新风量、冷负荷和湿负荷，通过风盘计算得出FCU冷量进而选择合适的风盘计算。
其中，全空气系统采用一次回风，空气-水系统采用风机盘管加独立新风。
然后对各分区系统进行了设计计算，包括风管、水管管径确定、水力计算、水力平衡等数据，并根据计算结果确定风口尺寸、风管和水管的平面图、系统图，以及风机盘管等设备的选型来达到要求。
本设计经过讨论修改尽可能达到市民对室内环境的温度、湿度，舒适度并考虑房间的实用性、方便性以及节能性要求，并房间结构进行分区设置以及各层的风和水力计算结果，进行综合考虑和分析各类设备的性价比，进而选出合适的设备型号，并使其满足一般市民对房间类型的舒适度。
容量、压强、噪声等方面的要求。
关键词：
空气-水系统，风机盘管，风系统，水系统，送排风，防排烟，噪声，设备选型
ABSTRACT
ThisgraduationdesignislocatedinJinanCityareaoftheofficebuildingairconditioning,ventilationofofficebuildingdesign,accordingtotheareaofJinanMeteorologicalconditions,andtypeofthefunctionandstructureofthebuilding,comfortablerequirementsandcharacteristics,eachroomandspaceoftemperature,humidity,cleanlinessandairflowrateairregulationandcontrol,byprovidingfreshairtoprovideenoughairandoxygenandthentohumanneeds. Byreferencetotheheating,ventilation,airconditioningandairregulationandotherrelevantdocumentsandmaterials,tomeettherequirementsoftheindoorenvironmentofJinan'shuman,ontheconstructionoftheairconditioningandventilationwereplanningsystem,updatetheoriginal,designcalculation,checkingcalculationandfancoilequipmentselection. Airconditioningsystemisdividedintotheairandair-watersystem,whiletheofficebuildingonlyair-watersystemchoice,andontheflooroftheofficeareaofeachroomandspaceforcoolingloadcalculation,andcalculatetheindoorairtreatmentprocessaftercalculationthatfreshair,coolingloadandmoistureload,throughwindplatecalculatedFCUcoolingcapacityandthenselecttheappropriatewindplatecalculation. Amongthem,theentireairsystemwithareturnair,air-watersystemwithindependentfreshairfancoil. Thenforeachpartitionsystemdesignandcalculation,includingwindpipe,pipediameterdetermination,hydrauliccalculation,thehydraulicbalanceetc.data,andaccordingtothecalculationresultsconfirmthesizeofthenozzle,windandwaterpipesplanediagram,thesystemdiagram,andfancoilandotherequipmentselectiontoachievetherequirements.
Thisdesignafterdiscussionchangesasfaraspossibletoachievethepeopleontheindoorenvironmenttemperature,humidityandcomfortandconsidertheutilityroom,convenientandenergy-savingrequirements,androomstructureofsetpartitioningandeachlayerofairandhydrauliccalculationresults,toconductacomprehensiveconsiderationandanalysisofallkindsofequipmentprice,thenselecttheappropriatedevicemodels,andtomeetthegeneralpublicontheroomtypeofcomfort. Capacity,pressure,noiseandotherrequirements.
Keywords:
airwatersystem,fancoil,airsystem,watersystem,airsupply,smoke,smoke,noise,equipmentselection
第1章绪论
1.1建筑概况
本工程总建筑面积7343.7m2，建筑层数和建筑高度：
地上6层，一层到六层基本一样，结构为L型办公大楼，包括会议室，办公室，档案室。
结构设计较简单。
建筑高度23.5m。
建筑性质为某商务办公建筑，耐火等级为一级。
1.2济南市室内设计参数
室内设计参数
夏季
冬季
办公楼
t=26±2℃
Φ=60±5%
t=18±2℃
Φ≥35%
济南地区基本气象参数
夏季室外空气实际温度t0
34.8℃
夏季室外温度表所指示的温度ts
26.7℃
夏季大气压力
97500Pa
夏季室外平均风速
2.8m/s
冬季室外计算干球温度t0
-8℃
冬季室外计算相对湿度
45%
冬季大气压力
103200Pa
冬季室外平均风速
3.5m/s
1.3设计内容
设计内容包括：
冷负荷计算进而设计方案确定；空调冷负荷的计算；室内空气处理过程设计；室内外空气经过处理所达到的送风量湿负荷新风量的计算所得出的风机盘管类型根据送风方式，气流流通方式进行计算和合理选择；送、回风管道系统及排水、回水、供水、冷凝水水管道系统布置及水力计算通过民用建筑的通风排除室内的污染物进而净化有害气体来达到通风房间的空气平衡和热平衡；防排烟来达到民用建筑火灾烟气的控制、利用消声减震的噪声治理的措施设计；空调机房工艺设计及设备选型；通过检验设计计算结果来衡量是否达到建筑节能的要求。
根据规范来核查自己的图纸和空调系统的选择的检查是否符合规范，检测合格后进行编录毕业论文说明书。
1.4初步设计方案
综合考虑设计的经济合理性及安装方便可靠，全空气布置设备可以集中布置在机房，机房房间面积较大可以布置在屋顶或安排在房间楼顶而空气-水系统只需占地面积较小的新风机房，在安装方面需要较长时间进行安置，较为麻烦而空气-水系统安装较为方便花费时间较少，各个房间不会相互流通而导致污染物较快扩散，综合分析本办公大楼的建筑可以的出使用风机盘管加新风系统较好，即整栋楼每一层都可采用空气-水系统即可，无论在设计还是在布置上都节省了大量的时间和人力物力。
本设计办公大楼空间比较小又需要新风的场所。
所以综合考虑可以全部楼层选择空气-水系统。
第2章冷负荷、湿负荷计算
2.1夏季建筑围护结构的冷负荷基本资料
由于室内和室外之间有围护结构的影响使室内外环境相差较大特别是太阳辐射热所引起的温差，这导致冷负荷，热负荷，湿负荷的产生。
在计算过程中要考虑到时间，围护结构朝向和风力大小等的影响，为了计算方便起见屋面导热和外墙高度的影响视为修正系数统一规定为1左右，即我们在计算时可以忽略通通较为良好的没有使用空调的邻室的影响。
良好的非空调房间时需要进行附加温升
外墙一般采用银灰色的玻璃结构的屏幕墙，在有空调的房间一般可以认为室内的大气压大于外界即可以忽略外界的热量通过门缝窗缝的吸入。
门窗材料为为双层中空玻璃，传热系数为2.3W/m2.K。
本设计采用的楼板屋顶使用150mm厚钢筋混凝土楼板，其传热系数为2.37W/m2.K。
经过和组员指导老师讨论分析该办公楼建筑各房间功能和结构，该建筑空调房间的用途主要有办公室、会议室、档案室、报告大厅、电梯走廊和弱电流控制室。
表3-1室内设计参数的选定
房间类型
夏季室内计算参数
冬季室内计算参数
室内温度
相对湿度
室内温度
相对湿度
办公室
26℃
60%
20℃
60%
会议室
26℃
55%
18℃
55%
报告厅
26℃
55%
18℃
55%
控制室
26℃
55%
18℃
55%
电梯走廊
26℃
60%
20℃
60%
档案馆
26℃
40％
13℃
40%
2.2计算方法
本设计济南某商务大楼所使用的计算方法为围护结构逐时形成冷负荷的计算方法。
得热量主要有太阳等日射得热，人体散热、照明散热及设备散热等，所以同一地区相同建筑物。
在空调设计中以最大值作为计算值进行设计有时需要引进散热吸数而计算不同房间的散热量。
经分析可知影响空调计算室内冷负荷主要有门窗等围护结构的导热、太阳辐射热进入窗户的热量、人类活动呼吸产生的热量散热、灯具等照明设备的散热、室内设备在运行时所散出的热量散热。
这些热量的抵销需要设计人员对新风冷负荷等的设计计算。
计算公式1.围护结构外墙或屋顶面的冷负荷需要准备测量你所计算冷负荷目标的面积，根据济南的天气条件等设计规范来查出相应的传热系数值。
其计算公式如下
公式（3-1）
围护结构玻璃窗的冷负荷计算只需要我测量玻璃的每一时刻的温度值，即与周围空气的温度差有关。
即计算公式：
公式（3-2）
3.玻璃窗日射得热形成的逐时冷负荷与有效面积系数窗玻璃冷负荷系数，无因次窗玻璃遮阳系数窗内遮阳设施的遮阳系数等系数有关具体公式如下
公式（3-3）
4.人员散热引起的冷负荷与人员个数以及房间的结构和功能有关。
人体活动或工作时所散热冷负荷系数有关系，这些都需要从规范标准中查得，其计算公式为：
公式（3-4）
公式（3-5）
5.照明散热形成的冷负荷与灯具散热引起的逐时冷负荷、照明散热冷负荷系数有关
公式（3-6）
6.设备用具散热形成的冷负荷与设备和用具显热有关
公式（3-7）
7.新风冷负荷与新风量、室内外的焓值差成正比例关系：
公式（3-8）
8.湿负荷与群居系数有关即人数越多，湿负荷量也越大
公式（2-9）
2.3逐时计算法
一般建筑也可利用逐时计算法，考虑到了随着一天24小时时间的变化，负荷也随之变化，在夏季空调负荷计算的时候，对每个时间的负荷分别进行计算汇总，并比较其最大值作为空调计算负荷。
但由于此法计算较为复杂，再设计计算时间有限的前提下不宜采用此法。
下面举例1101房间的详细计算过程。
1001[会议室}]
房间参数
面积
110.1m2
高度
3.6m
室内温度
25.0℃
相对湿度
65%
人体
50人
照明
2202W
设备
1750W
新风
1500.00m3/h
西外墙
基本信息
长
16.52m
高（宽）
3.3m
面积
46.79m2
传热系数
0.49（W/㎡·K）
负荷值
124.1
103.2
89.2
79.9
79.9
84.6
96.2
112.5
北外墙
基本信息
长
6.02m
高（宽）
3.60m
面积
21.67m2
传热系数
0.54（W/㎡·K）
负荷值
45.1
41.9
41.9
43
47.3
52.6
59
67.5
南外墙
基本信息
长
6.08m
高（宽）
3.590m
面积
23.32m2
传热系数
0.687（W/㎡·K）
负荷值
48.6
42
37.6
37.6
43.1
54.1
70.5
90.2
南外窗
基本信息
长
3.20m
高（宽）
1.50m
面积
4.8m2
传热系数
2.600（W/㎡·K）
负荷值
139.5
247
418.1
604.2
710.8
790.7
634.2
388.7
西外窗*2
基本信息
长
1.80*2m
高（宽）
1.50*2m
面积
2.7*2m2
传热系数
2.600（W/㎡·K）
负荷值
133.5
168.9
201
224.3
244.7
411.4
832.2
1269.8
北外窗*2
基本信息
长
1.80*2m
高（宽）
1.50*2m
面积
2.7*2m2
传热系数
2.600（W/㎡·K）
负荷值
258
325.6
441.1
500.2
549.5
554.8
543.6
487.5
人体
显热
59.6
59.6
2325.6
2474.6
2564.1
2623.7
2653.5
2713.2
全热
1870.8
1870.8
4136.7
4285.8
4375.2
4434.9
4464.7
4524.3
湿负荷
2.71
2.71
2.71
2.71
2.71
2.71
2.71
2.71
照明
负荷值
126.8
126.8
1416.3
1500.9
1564.3
1606.6
1670
1712.3
设备
负荷值
12.6
12.6
65.1
92.4
113.4
128.1
138.6
149.1
新风
显热
4539.7
4539.7
4539.7
4539.7
4539.7
4539.7
4539.7
4539.7
全热
11908.9
11908.9
11908.9
11908.9
11908.9
11908.9
11908.9
11908.9
湿负荷
10.22
10.22
10.22
10.22
10.22
10.22
10.22
10.22
第3章空气处理过程计算
与二次回风相比，全空气一次回风过程简单，容易控制，实际效果好。
但由于本建筑楼房间空间较小，不需要使用大量的新风量，因此无需选择此计算方法，适合选择使用风机盘管加新风的方法进行送风，即无需全空气的计算只需选择空气-水系统的计算即可。
3.1风道的选择
在风道选择过程中分为圆形风道强度较大，而且相对与矩形比较节约管材。
在建筑装修过程中比较难配合，而且圆形管道在放样过程制造中和矩形管道相对比较困难如果建筑量比较大而且要求严格的除尘系统和较高速的空调系统。
一般情况下都使用矩形风道，因为其占用的空间较小而且易于制造，一般应用于普通民用建筑系统。
在选择矩形管时截面矩形应该比较规范的截面矩形即其宽高比例不要大于4倍左右关系。
由于本办公楼房间较多而且层高较小即可利用的空间面积并不多。
不需要较大强度的的风量，无需较为严格的除尘和较高速的空调系统。
即本设计基本全部选用矩形风道。
3.2最不利助力
下图为第2层水的最不利管路的设计计算具体公式从暖通空调中查得
最不利阻力（Pa）
169
编号
流量
管径
管形
内径/（mm）
高度（mm）
流速（m/s）
沿程
局部阻力
最不利阻力
1
2490
1.84
矩形
400
320
5.4
1.78
2
1.78
2
2430
2.29
矩形
400
320
5.27
2.12
2.15
4.27
3
2340
1.1
矩形
400
320
5.08
0.95
2
2.95
4
2250
2.62
矩形
400
320
4.88
2.1
1.85
3.95
5
2100
2.01
矩形
320
320
5.7
2.45
2.75
5.2
6
2010
0.96
矩形
320
320
5.45
1.07
1.84
2.91
7
1920
1.23
矩形
320
320
5.21
1.26
1.68
2.94
8
1830
5.03
矩形
320
320
4.96
4.72
1.53
6.25
9
1740
2.76
矩形
320
320
4.72
2.36
1.38
3.74
10
1560
1.59
矩形
320
250
5.42
2.07
2.48
4.55
11
1500
4.34
矩形
320
250
5.21
5.24
1.31
6.55
12
1380
0.18
矩形
320
200
5.99
0.33
1.74
2.06
13
1320
2.12
矩形
320
200
5.73
3.6
1.27
4.87
14
1260
4.1
矩形
320
200
5.47
6.38
1.16
7.54
15
1160
1.98
矩形
320
200
5.03
2.63
0.98
3.62
16
1100
1.76
矩形
320
160
5.97
3.85
27.45
31.3
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