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1、北京市某某综合楼楼空调系系统设计计方案摘 要要本设计是是北京市某综合合楼的空空调系统统设计。此此建筑是是包括超超市、会会议室、办公室、客房等于一身的多功能型建筑，总建筑面积为11732.3m2,建筑高度为15.3m，建筑共五层，地上四层,地下一层。制冷机房设在地下一层，冷却塔布置在四层屋面。一层主要为超市和旅馆大堂，二、三、四层主要是会议室,办公室和旅馆。此次暖通空调设计内容包括：集中空调系统（含冷、热源方案的选择）、空调冷却水系统、地下室防烟、排烟以及通风系统的设计。对于层高较高空间较大的房间主要采用全空气系统，对于层高较低空间较小的房间主要采用风机盘管加新风系统。最后还要对空调系统的设备和
2、管路采取消声、防振和保温等措施。关键词：综合楼楼 空调系系统 冷却却水系统统 The commpreehennsivve ddesiign plaan oof aair-conndittionningg syysteem iin BBeijjinggAbsttracctThe graaduaatioon ddesiign is thee deesiggn aabouut tthe airr-coondiitiooninng ssysttem of a ccompprehhenssivee buuilddingg inn Beeijiing. Thhis buiildiing is a mmal
3、-fucctioon bbuilldinng, whiich inccluddes suppermmarkketss, mmeettingg rooomss, ooffiicess, aand gueest roooms. Itts ttotaal aareaa iss 1117322.2 squuaree meeterrs. Thee heeighht oof tthe buiildiing is 15.3 mmeteers. Thheree arre ffivee flloorrs iin tthe buiildiing, ammongg thhem, foour flooorss arr
4、e oon tthe grooundd, aand onee iss unnderrgrooundd. TThe genneraatioon rroomm off reefriigerratiion sysstemm iss seet uup iin tthe bassemeent. Thhe ccoollingg toowerr iss fiixedd upp onn thhe rrooff off thhe ffourrth flooor. Thhe ssupeermaarkeets andd thhe llobbby oof tthe hottal aree thhe mmainn ro
5、oom in thee fiirstt flloorr. TThe meeetinng rroomms, offficees aand thee hootall arre oon tthe seccondd, tthirrd aand fouurthh flloorrs. Thee coonteent of thee heeatiing, veentiilattionn annd aair-conndittionningg syysteem ddesiign inccludde: cenntraal aair-conndittionningg syysteem(iinclludee thhe
6、sseleectiion of thee coooliing andd heeatiing souurcee), cooolinng wwateer oof aair-conndittionningg syysteem, preevennt aand gett riid oof tthe smooke in thee baasemmentt annd vventtilaatioon ssysttem. Thhe ccompplett aiir ssysttem is adoopteed mmainnly in thee rooomss, wwhosse hheigght is morre hh
7、ighher andd thhe sspacce iis mmoree sppaciiouss. AAnd PAUU annd FFCU sysstemm iss addoptted in thee ottherr rooomss. AAt llastt, tthe meaasurremeentss off weeakeen ssounnd, preevennt eequiipmeent froom vvibrratiion andd innsullatiion aree addoptted to thee eqquippmennt oof tthe airr-coondiitiooninng
8、 ssysttem andd piipellinee.Keywwordd: ccompprehhenssivee buuilddingg; aair-conndittionningg syysteem; cooolinng wwateer ssysttem.目 录录1 绪论论11.1设设计目的的11.2设设计要求求11.2.1初步步设计111.2.2施工工图设计计11.2.2.11设计计计算11.2.2.22绘图11.2.2.33整理设设计文件件11.3设设计研究究现状和和发展趋趋势22 工程程概况和和原始资资料32.1工工程概况况32.2原原始资料料32.2.1室外外气象参参数32.2.2室
9、内内设计参参数32.2.2.11温、湿湿度32.2.2.22新风量量42.2.2.33噪声要要求42.2.3围护护结构参参数43 各空空调房间间负荷计计算53.1夏夏季逐时时冷负荷荷计算公公式53.1.1外墙墙和屋面面瞬变传传热引起起的冷负负荷53.1.2内围围护结构构冷负荷荷53.1.3玻璃璃窗瞬变变传热引引起的冷冷负荷553.1.4透过过外玻璃璃窗日射射得热引引起的冷冷负荷663.1.5 设设备散热热形成的的冷负荷荷63.1.6照明明散热形形成的冷冷负荷773.1.7人体体散热形形成的冷冷负荷883.2湿湿负荷计计算公式式93.2.1人体体散湿量量93.2.2散湿湿量敞开开水表面面散湿量量
10、93.3热热负荷计计算公式式223.3.1围护护结构的的基本耗耗热量和和附加耗耗热量2224空调系系统方案案的确定定384.1空空调水系系统的选选取3884.2空空调风系系统的选选取3994.2.1 空空调系统统的划分分原则3394.2.2 方方案比较较404.3. 系统统选择4414.3.1系统统选择说说明4224.4 新风系系统4225 空调调设备选选择计算算445.1全全空气一一次回风风送风处处理过程程以及送送风参数数计算4445.1.1确定定送风状状态点4445.1.2全空空气系统统空调机机组的选选择计算算465.1.3空调调机组的的布置4475.2风风机盘管管的选择择计算4485.2
11、.1风机机盘管的的选择计计算4885.2.2风机机盘管的的布置5505.3 新风机机组的选选择计算算505.3.1新风风机组选选择计算算505.3.2新风风机组的的布置5515.4空空气分布布515.4.1布置置气流组组织分布布515.4.2散流流器选择择计算5525.4.3风机机盘管侧侧送风口口选择计计算5335.4.4风机机盘管顶顶送风口口选择计计算5445.4.5喷口口选择计计算5555.5风风系统水水利计算算565.5.1计算算方法5565.5.2系统统风管道道的水力力计算举举例5775.6风风口布置置745.7风风管的布布置及附附件：7746空调水水系统的的设计7766.1 空调调水
12、系统统的设计计原则7766.2水水系统水水力计算算766.2.1 冷冷冻水系系统的水水力计算算766.2.1.11冷冻水水系统的的选择7766.2.1.22冷冻水水系统的的水力计计算参数数786.2.1.33 每层层水环路路水力计计算8006.2.2 冷冷凝水系系统的水水力计算算947设备及及材料的的选择9967.1分分水器和和集水器器的选择择967.1.1 分分水器和和集水器器的构造造和用途途967.1.2 分分水器和和集水器器的尺寸寸967.2冷冷水机组组的选择择977.3冷冷冻水泵泵的选择择977.4冷冷却塔的的选择9987.5冷冷却水泵泵的选择择997.6板板式换热热器的选选择1000
13、7.7供供热循环环水泵的的选择11007.8补补水泵的的选择11017.9软软水器的的选择11027.100软水箱箱的选择择10227.111膨胀水水箱的选选择10028机房的的设计与与布置11039 消声声、减振振与保温温设计11049.1消消声与隔隔声设计计10449.2减减振设计计10449.2.1冷冻冻机、水水泵及风风机等设设备的减减振10049.2.2管道道减振11049.3保保温设计计10559.3.1风管管的保温温设计110510冷冻冻水管的的保温设设计100610.11冷冻水水管的保保温100610.22 保温温材料的的选择1106结论1008谢辞1009参考文献献1111毕
14、业 设 计2 工程程概况和和原始资资料2.1工工程概况况北京某综综合楼，高高5层，为为现浇混混凝土框框架结构构，耐火火等级为为一级，总总建筑面面积为1117332.33，地地下一层层，地上上四层，楼楼设计标标高为115.33 m。地下下一层为为库房和和机房。2.2原原始资料料2.2.1室外外气象参参数由简明明空调设设计手册册得西西安地区区的主要要参数如如下：地理位置置： 中中国 北北京市 台站位置置： 北北纬39948 东经经116628海 拔： 331.22m气象参数数为：夏季：大气压：99.86kkpa 室外计算算干球温温度：333.22 室室外计算算湿球温温度：226.440日平均干干球
15、温度度：288.6 夏季季平均日日较差：8.880室外平均均风速：2.880m/s 相对对湿度：72%冬季：大气压：1022.4kkpa 采暖室外外干球温温度：-9.000 空调室室外干球球温度：-122.000相对湿度度：455% 室外平平均风速速：1.80mm/s2.2.2室内内设计参参数2.2.2.11温、湿湿度夏季： 温度（） 相对湿度（%） 气流平均速度（m/s）超市 26 660 0.33大厅 27 660 0.33走廊 27 660 0.33储藏室 227 600 0.33卫生间 227 600 0.225 客房 26 660 0.225办公室 226 600 0.33会议室 2
16、26 600 0.33娱乐室 226 600 0.33冬季：温度（） 相相对湿度度（%） 气流平平均速度度（m/s）超市 18 440 0.22大厅 17 440 0.22走廊 18 440 0.22储藏室 117 400 0.22卫生间 117 400 0.22 客房 20 440 0.22办公室 117 400 0.22会议室 119 400 0.22娱乐室 117 400 0.222.2.2.22新风量量超市：118 mm/hh.p 大厅、走走廊：118 mm/hh.p 储藏室室：177m/hh.p卫生间：17m/h.p 客房房：300 m/h.p 办办公室：30 m/hh.p会议室：3
17、0 mm/hh.p 娱娱乐室：35 mm/hh.p2.2.2.3噪声要要求根据办办公建筑筑设计规规范对对建筑物物室内允允许噪声声作了规规定：办公室 400-500 dBB(A) 客 房 400-500 dBB(A)会议室 355-455 dBB(A) 大厅厅、走廊廊455 dBB(A)2.2.3围护护结构参参数外墙 2250mmm厚加加气混凝凝土砌块块框架，外外帖500mm厚厚聚苯板板，内抹抹20mmm厚白白灰 传热热系数KK=0.42 w/ m2.内墙 填填充墙（00020002） 传热热系数KK=2.02 w/ m2.玻璃幕墙墙 双层中中空玻璃璃内帖保保温膜 传热热系数KK=1.8 ww/
18、 mm2.外窗 双双层窗33mm厚厚普通玻玻璃，铝铝合卺窗窗框 传传热系数数K=33.011 w / mm2.外门 双双层玻璃璃门 传热系系数K=1.88 w/ m22.屋面 技技术措施施屋面结结构0002现浇浇02-3-770-66 传热系系数K=0.44 w/ m22.3 各空空调房间间负荷计计算3.1夏夏季逐时时冷负荷荷计算公公式详细计算算方法、过过程及计计算依据据如下：根据暖暖通空调调，对对下列各各项得热热量进行行计算。3.1.1外墙墙和屋面面瞬变传热热引起的的冷负荷荷外墙或屋屋面传热热形成的的计算时时刻冷负负荷Qcc()，按下下式计算算：Qc()=AAK(tc()+ttd)kkk-t
19、R (3-1)式中 Qc() 外墙墙和屋面面瞬变传传热引起起的逐时时冷负荷荷，W；A 外外墙和屋屋面的面面积，mm2； K 外墙和和屋面的的传热系系数，WW/(mm2 )，根根据外墙墙和屋面面的相应应结构，由由暖通通空调附附录2-2和附附录2-3查取取；tR 室内计计算温度度，；tc() 外墙墙和屋面面冷负荷荷计算温温度的逐逐时值，根据外墙和屋面的不同类型，由暖通空调附录2-4和附录2-5查取； td 地地点修正正值，由由暖通通空调附附录2-6查取取；k 吸收收系数修修正值，取取k=0.99； k 外外表面换换热系数数修正值值，取kk=0.94；3.1.2内围围护结构构冷负荷荷当领室为为通风良
20、良好的非非空调房房间时，通通过内墙墙和楼板板的温差差传热而而产生的的冷负荷荷可按公公式（33.1.1.11）计算算。当领领室有一一定的发发热量时时，通过过空调房房间隔墙墙、楼板板、内窗窗、内门门等内维维护结构构的温差差传热而而产生的的冷负荷荷，可视视作稳定定传热，不不随时间间而变化化，可按按下式计计算：Qc()=AAiKii(too.m+t- ttR ) (3-2)式中 Kii 内围围护结构构传热系系数，WW/(mm2 )； Ai 内围围护结构构的面积积，m22；to.mm 夏季季空调室室外计算算日平均均温度，；t 附加加温升，可可按暖暖通空调调表22-100查取。3.1.3玻璃璃窗瞬变传热热
21、引起的的冷负荷荷通过外窗窗温差传传热形成成的冷负负荷Qcc()按下式式计算：Qc() = cww Kww Aww ( tc() + tdd - tR) (3-3)式中 Qcc() 外玻玻璃窗瞬瞬变传热热引起的的冷负荷荷，W； Kw 外玻玻璃窗传传热系数数，W/(m22 )，由由暖通通空调附附录2-7和附附录2-88查得； Aw 窗口口面积，mm2； ttc() 外玻玻璃窗的的冷负荷荷温度的的逐时值值，由暖暖通空调调附录录2-110查得得；cw 玻璃璃窗传热热系数的的修正值值；由暖暖通空调调附录录2-99查得； ttd 地点点修正值值，由暖暖通空调调附录录2-111查得得；3.1.4透过过外玻璃
22、窗日射得得热引起起的冷负负荷Q()= CC Aww Css Cii Djjmaxx CLLQ(3-4)式中 C 有效效面积系系数，由由暖通通空调附附录2-15查查得；Aw 窗口面面积，mm2；Cs 窗玻璃璃的遮阳阳系数，由由暖通通空调附附录2-13查查得；Ci 窗内遮遮阳设施施的遮阳阳系数，由由暖通通空调附附录2-14查查得；Djmaax 日射射得热因因数，由由暖通通空调附附录2-12查查得；CLQ 窗玻玻璃冷负负荷系数数，无因因次，由由暖通通空调附附录2-16至至附录22-199查得；注： CLQQ值按南南北区的的划分而而不同。南南北区划划分的标标准为：建筑地地点在北北纬27730以南的的地
23、区为为南区，以以北的地地区为北北区。3.1.5 设设备散热热形成的的冷负荷荷Qc() = Qss CLLQ(3-5)式中 Qc()设备备和用具具显热形形成的冷冷负荷，WW；CLQ设备备和用具具显热散散热冷负负荷系数数，可由由附录22-200和附录录2-221中查查得。如如果空调调系统不不连续运运行，则则CLQQ=1.0： QQs 设备备和用具具的实际际显热散散热量，WW。设备和用用具的实实际显热热散热量量按下式式计算：电动设备备：当工艺设设备及其其电动机机都放在在室内时时：Qs=110000 n11 n22 n33 N/(3-5.1)当只有工工艺设备备在室内内，而电电动机不不在室内内时：Qs=
24、110000 n11 n22 n33 N(3-5.2)当工艺设设备不在在室内，而而只有电电动机在在室内时时：Qs=110000 n11 n22 n33 N（11-）/(3-5.3)式中 n1 利用用系数，是是电子设设备最大大实效功功率与安安装功率率之比，设设计中取取值为00.9；n2电子设设备负荷荷系数,定义为为电子设设备每小小时平均均时耗功功率与机机器设计计时最大大时耗功功率之比比,本设设计中取取值为11.0;n3同时使使用系数数,定义义为室内内电子设设备同时时使用的的安装功功率与总总功率之之比,本本设计中中取值为为0.88;N电电子设备备的安装装功率,KW;电电动机效效率，可可由产品品样本
25、查查得，YY系列电电动机效效率可由由表2-11查查得。电热设备备：对于无保保温密闭闭罩的电电热设备备按下式式计算：Qs=110000 n11 n22 n33 n44N(3-5.4)式中 n4考虑虑排风带带走热量量的系数数，一般般取0.5。其他符号号同式(3-5.1)电子设备备：计算算公式同同公式(3-5.3)，其中中系数nn2的值值根据使使用情况况而定，对对计算机机可取11.0，一一般仪表表取0.50.99。本设计中中不同类类型房间间设备负负荷计算算时的设设备及系系数表：表3-1房间类型型设备类型型n1n2n3数量单位功率率使用小时时数超市电脑0.81.00.775%532014大堂电脑0.8
26、1.00.775%232016客房电视0.81.00.775%12008办公室电脑0.81.00.775%232014会议室电脑0.81.00.775%1320143.1.6照明明散热形形成的冷冷负荷当电压一一定时,室内照照明散热热量是不不随时间间变化的的稳定散散热量,但是照照明散热热方式仍仍以对流流和辐射射两种方方式进行行散热,因此,照明散散热形成成的冷负负荷计算算仍采用用相应的的冷负荷荷系数.白炽灯 QQc() = 10000 N CCLQ(3-6.11)荧光灯 QQc() = 10000 n1 n2 N CCLQ (3-6.22)式中 Qc() 灯具具散热形形成的冷冷负荷，WW；N 照明
27、灯灯具所需需功率，WW； nn1镇流器器消耗功功率稀疏疏，明装装时，nn1=11.2，暗暗装时，nn1=11.0； nn2灯罩隔隔热系数数，灯罩罩有通风风孔时，nn2=00.50.66；无通通风孔时时，n22=0.60.88； CCLQ照明散散热冷负负荷系数数，由暖暖通空调调附录录2-222查得得。本设计中中采用荧荧光灯，不不同类型型房间照照明负荷荷计算时时的系数数表：表表3-22房间类型型安装方式式n1n2空调运行行时间照明负荷荷开灯时间间开灯时数数超市明装1.20.814h35w/m28:000-222:00014h大堂明装1.20.824h30w/m216:000-224:0008h旅馆
28、入口口明装1.20.824h30w/m216:000-224:0008h卫生间明装1.20.824h18w/m216:000-224:0008h客房暗装1.00.824h18w/m216:000-224:0008h走廊暗装1.00.824h18w/m216:000-224:0008h办公室暗装1.00.824h20w/m216:000-224:0008h会议室暗装1.00.824h20w/m216:000-224:0008h娱乐间暗装1.00.824h23w/m216:000-224:0008h3.1.7人体体散热形形成的冷冷负荷1、人体体显热散散热形成成的冷负负荷Qc() = qss n C
29、LQQ (3-7.11)式中 Qc()人体显显热散热热形成的的冷负荷荷，W；qs 不同同室温和和劳动性性质成年年男子显显热散热热量，WW，由暖暖通空调调表22-133查得； n 室内全全部人数数； 群群集系数数，由暖暖通空调调表22-122查得；CLQ 人体体显热散散热冷负负荷系数数，由暖暖通空调调附录录2-223查得得；2、人体体潜热散散热引起起的冷负负荷Qc = qll n (3-7.22)式中 Qc人体潜潜热散热热形成的的冷负荷荷，W；ql 不同同室温和和劳动性性质成年年男子潜潜热散热热量，WW，由暖暖通空调调表22-133查得；n，同式(3-7.11)。本设计中中不同类类型房间间人体散
30、散热形成成的负荷荷计算时时的系数数表：表表3-33房间类型型qsql人员密度度人在房内内的时间间所停留时时间湿负荷超市581230.8991.1人人/m2210:000-223:00014184gg/h大堂511300.8990.2人人/m228:000-244:00016194gg/h旅馆入口口511300.8990.2人人/m228:000-244:00016194gg/h卫生间57770.9330.155人/mm28:000-244:00016115gg/h客房60.5573.330.9330.122人/mm216:000-110:00018109gg/h走廊511300.8990.3人
31、人/m228:000-244:00016194gg/h办公室60.5573.330.9330.122人/mm28:000-222:00014109gg/h会议室63450.9330.4人人/m228:000-222:0001468g/h娱乐间60.5573.330.9330.155人/mm28:000-222:00014109gg/h3.2湿湿负荷计计算公式式3.2.1人体体散湿量量人体散湿湿量可按按下式计计算MW = 0.2788n g10-66(3-8.1)式中 MW 人人体散湿湿量，/s ； 群群集系数数，由暖暖通空调调表22-122查得为为0.880； nn 计算算时刻空空调房间间内的
32、总总人数,同式(3.11.7.1)； gg 一名成成年男子子的小时时散湿量量，g/h,由由暖通通空调表表2-113查得得,见上上表。3.2.2散湿湿量敞开开水表面面散湿量量敞开水表表面散湿湿量可按按下式计计算MW = 0.2788wA10-33(3-8.2)式中 MW 敞敞开水表表面散湿湿量，/s ； WW 单单位水面面蒸发量量，kg/(m22h)由由暖通通空调表表2-114查得得； A 蒸蒸发表面面面积, m22。以旅馆入入口（1101）为为例，冷冷、湿负负荷计算算结果如如下：表表3-44.1表3-44.2表3-44.3表3-44.4 表3-44.5表3-44.6表3-44.7表3-44.8
33、 表3-44.9各层冷负负荷计算算过程与与一层超超市1相相同,计计算结果果如下：表3-5一层各房房间逐时时冷负荷荷汇总表表时间旅馆入口口超市1超市2大堂超市3储藏室卫生间11卫生间2210:00025822 698883 1254404 89999 1010067 484 2045518 845 11:00025577 712221 1290050 96000 1051136 514 2101102 895 12:00025822 722884 1319904 101223 1084435 536 2145543 930 13:00036600 748880 1335510 102551 10
34、92264 550 2188873 952 14:00053133 780997 1335586 99911 1076650 551 2219906 950 15:00065111 805333 1335536 96777 1060039 543 2239977 930 16:00073799 822002 1333312 122660 1046670 547 2280005 927 17:00073111 819667 1337725 148557 1042246 569 2307781 960 18:00055466 792555 1335559 149993 1033382 578 22
35、80039 975 19:00023844 745114 1327781 146228 1022249 477 2221155 771 20:00022866 744888 1327702 144994 1021103 462 2219916 739 21:00021977 746338 1329993 145007 1023331 450 2223369 712 22:00021811 651882 1156679 144444 890992 439 1955537 688 23:00020888 550886 978443 144116 754775 386 1675577 667 表3-
36、66.1表3-66.2128各房间湿湿负荷计计算如下下表：湿负荷计计算表表表3-993.3热热负荷计计算公式式3.3.1围护护结构的的基本耗耗热量和和附加耗耗热量1、围护护结构的的基本耗耗热量按按下式计计算:Qj=AAj KKj (tRto.w)aa (33-9)式中: QQj j部部分围护护结构的的基本耗耗热量,W； Aj j部部分围护护结构的的表面积积,m22； Kj j部部分围护护结构的的传热系系数，WW/（mm2.）； tR 冬季季室内计计算温度度，； to.w 冬季季室外空空气计算算温度，； a 围护护结构的的温差传传热系数数，由暖暖通空调调表22-44查得。2、围护护结构的的附加耗
37、耗热量包包括：朝向修正正率：北、东北北、西北北朝向： 00；东、西朝朝向： 5%；东南、西西南朝向向： 100%；南向： 200%。风力附加加： 本设计计中风力力附加为为0。外门开启启附加： 由暖暖通空调调表22-5查查得。高度附加加： 本设计计中只有有大堂高高度附加加为8%，其余余房间均均为0。当房间外外墙面数数大于或或等于22时均附附加5%的附加加率，且且本建筑筑采用空空调采暖暖，房间间内保持持微正压压，因此此不考虑虑门窗缝缝隙渗入入冷空气气的耗热热量。各房间的的耗热量量计算如如下：表表3-110表3-111表3-112表3-1134空调系系统方案案的确定定4.1空空调水系系统的选选取冷水
38、系统统方案的的确定及及优缺点点如下表表：冷水系统统优缺点点 表44-1类型特征优点缺点闭式管路系统统不与大大气相接接触，仅仅在系统统最高点点设置膨膨胀水箱箱与设备的的腐蚀机机会少;不需克克服静水水压力，水水泵压力力、功率率均低。系系统简单单与蓄热水水池连接接比较复复杂开式管路系统统与大气气相通与蓄热水水池连接接比较简简单易腐蚀，输输送能耗耗大同程式供回水干干管中的的水流方方向相同同；经过过每一管管路的长长度相等等水量分配配，调度度方便，便于水水力平衡衡需设回程程管，管管道长度度增加，初投资资稍高异程式供回水干干管中的的水流方方向相反反；经过过每一管管路的长长度不相相等不需设回回程管，管管道长度度较短，管管路简单单，初投资资稍低水量分配配，调度度较难，水水力平衡衡较麻烦烦两管