1、摘要本設計為杭州市某綜合商務樓空調通風工程設計。建筑共十九層，總面積為15760m2, 層凈高4.5m，二到三層凈高為4.2m，四層凈高為5.7m，五 到十八層凈高均為3.4m,十九層凈高為5 . 6 m。要求采用空調夏季制冷冬季供 暖。設計的空調系統一到二層采用一次回風全空氣系統，剩余樓層全部采用 風機盤管新風系統,冷熱源選用地下水水源熱泵機組。設計的內容包括：選定合適空調系統的類型并確定設計方案，進行冷熱負荷的計算，確定送風量并進行水管水力計算。選擇合適的冷熱源，并進行方案比較，通過計算的風量冷量以及冷負荷選擇合適的機組。對房間的風管水管進行合理布置，做出機房流程圖并對機房進行布置，對地下

2、水源熱泵進 行合理設計，對地下水回灌及水處理做好合理設計，保證效果完好關鍵詞：空調 全空氣 風機盤管 新風系統 水源熱泵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.第一章緒論.0第二章系統方案的選擇確定 .2第三章工程概況.53.1建筑特點.53.2建筑相關資料 .53.3室外設計參數 .

9、63.4室內設計參數 .7第四章空調負荷計算 .94.1圍護結構瞬變冷負荷計算原理 .94.1.1外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷 .94.1.2室內傳熱維護瞬時冷負荷 .104.1.3外窗瞬變傳熱引起的冷負荷 .104.1.4設備散熱形成的冷負荷 .114.1.5新風冷負荷 .134.2辦公樓圍護結構冷負荷計算 .14第五章風機盤管加新風系統選型計算 .165.1風機盤管系統選型計算 .185.2新風機組的選型 .19第六章空調風系統.226.1空調房間氣流組織 .226.2風口的布置 .226.2.1新風入口注意事項 .226.2.2風道的布置和制作要求 .236.2.3新、排風口的防雨百葉

10、尺寸的確定 .246.2.4風管閥門的選擇 .246.2.5送風口的布置原則 .256.3風口的選擇.25第七章空調水系統.277.1空調水系統的布置 .277.2風機盤管水系統水力計算 .277.2.1基本公式 .277.2.2標準層的冷凍水供水管路水力計算 .297.3四層及十一層水管最不利循環水利計算 .307.3空調風機盤管水系統供、回、凝水管 .317.3水管系統中的閥門 .32第八章地下水水源熱泵機房設計、布置與設備選擇 .338.1機房布置原則.338.2機房的設備選擇 .338.2.1冷水機組的選擇 .338.2.2水泵的選擇.348.2.3定壓補水水箱選擇 .378.3地下水

11、水源熱泵熱源井及回灌設計 .418.3.1地下水水源熱泵熱源井設計及施工要求 .418.3.2地下水水質處理 .428.3.3地下水回灌設計要求 .42第九章管道保溫、防腐 .42結 論.45參考文獻 .46致謝.46附錄.48第一章緒論本篇文章是對杭州市某綜合商務樓空調通風工程設計計算說明。從建筑 結構及其要求制定空調方案，要求能夠滿足使用的要求，即能夠滿足辦公舒 適性。此外還要從空調設計的科學合理性和經濟性，以及建筑整體的美觀度 考慮。并能對以后的使用和費用支出做一定的預估。中央空調在現代建筑中 越來越多的應用，技術也越來越成熟先進。能夠有效的管理，一次性投資，r 1.5D:=240-80

12、0，R=1-1.5D，850，R=B矩形風管彎頭采用內、外弧形彎頭，其曲率半徑為 風管彎曲平面側風管邊長的1.5倍，采用內弧形或內斜線形彎頭，其彎曲平 面側邊長等于或大于500mm時，應在在彎頭內加導流葉片。彎頭尺寸和弧度 應正確，不得扭斜，導流葉片鉚接牢固。(3)連接軟管:與送風散流器相連采用保溫軟管，最大長度不超過2m。(4)風管上的可拆卸口不得設置在墻體或樓板內。3.風管法蘭間應放置具有彈性的墊片，如海綿橡膠、橡皮等，以防止漏 風，風管與風管之間不應有看得見的孔洞。4.風管涂漆。本系統設計時選用鍍鋅薄板鋼板，可以不涂漆，但咬口損 壞處要涂漆，施工時已發現銹蝕時要涂漆。6.2.3新、排風口

13、的防雨百葉尺寸的確定新風百葉處的面風速w2m/s排風百葉處的風速應控制在vw4.0m/s范圍內，不宜過高。G Ag/g36OO(m3/h)(6-1)其中：G-端面風量，m3/h;A端面面積，若為防雨百葉則為其有效面積，m2；計算舉例：回流風機EF-101的排風風量G=1000n3/h。由式(6-1)可知：A有效G=1000=0.06944m2為防雨百葉的有效vgB6004 3600面積：A有效=0.7 A實際，故實際面積A=0.6944/0.7=0.0992m2;其防雨百葉取300X300。具體新排風風口尺寸詳見圖紙：風管布置平面圖。6.2.4風管閥門的選擇1.新、排風口處應按放有(手動)風量

14、調節閥：(1)當矩形風管長邊寬度V320 mm或為圓形風管時，采、用蝶閥閥；(2)當矩形風管長邊寬度320mm時， 選用對開式多葉調節閥；(3)對于新風風送風管可以安放在風管支管末端，對于排風風管其末端連接排風口為圓管軟管連接，故可以安放于靠近矩形風管和圓形風管連接處的圓形風管位置。2.新風機組進氣口應設有電動風閥和止逆閥:（1）電動風閥設于止逆閥前接于新風機新入口前，與新風機聯動，作用在于當冬季新風機內盤管溫度低于保護溫度而導致停機時可以聯動閉合風管。（2）止逆閥的作用：防止氣流倒流，類似于水系統中的單向閥。625送風口的布置原則散流器布置原則：1.布置時應考慮建筑結構的特點，散流器平送方向

15、不得有障礙物（如柱）2.一般按照對稱布置或梅花型布置。3.每個圓形或方形散流器所服務的區域最好為正方形或接近正方形；如果散流器服務區的長寬比大于1.25時，宜選用矩形散流器。本次設計散流器采用對稱布置，考慮到美觀應與房間的氣流組織分布均勻，散流器在布置時，應盡量與燈保持同向布置且距燈外緣200mm的距離。6.3風口的選擇整幢綜合商務樓建筑采用散流器送風。散流器喉部接圓形軟管，其長度不應超過2m,風口的喉部尺寸由風管的尺寸決定，即由每個風機盤管的送風 風量來確定散流器的具體尺寸。考慮到本設計為辦公用中央空調故，出風口風速不應過大，應v3m/s。為便于風口尺寸的確定，故初設出風口風速v=2.5m/

16、s。由式（6-1）可知:A= G/(v?3600)(m2)（6-2）以房間2F-206為例：其換氣次數為N=8次/h，房間面積為56m2，吊頂下高度為2.8m。故，G總=8X56X2.8=1254.41255mB/h,風口布置為四送、三回、一排，平均每個送風口的風量G=1255/4=313.75315m3/h;A=0.035m 2。且A=nR2;所以R=100mmS即，=200mm故應選擇喉部尺寸為=200mm的散流器其余計算方法如此，詳見風管平面圖送風風管尺寸標注。0本計算方法理論依據張萍編著的中央空調實訓教程1第七章空調水系統7.1空調水系統的布置本系統設計可以采用兩管制供應冷凍水，且具有

17、結構簡單，初期投資小 等特點。同時考慮到節能與管道內清潔等問題，可以采用閉式系統，不與大 氣相接觸，采用定壓補水裝置取代以往的膨脹水箱定壓。定壓補水裝置包括 有兩部分：1.膨脹罐用于恒定系統內的水壓；2.補水箱和補水泵用于保證系統內各個末端裝置始終充滿冷凍水。由于設計屬于多層建筑，因此可以采用異程式水系統，此系統缺點是會 導致系統內壓力分布不均，因此在每層的回水管末端需要額外加入靜態平衡 閥以平衡各層樓之間的水壓。本設計采用的是地下水水源熱泵系統，機組布置在地下一層機房的方案供回水立管均采用異程式，各層水管采用同程式，新風機組和風機盤管系統 共用供、回水立管，即新風負荷亦算入水源熱泵機組負荷當

18、中。7.2風機盤管水系統水力計算7.2.1基本公式式中：V冷凍水流量，m3/s；Vj-流速，m/s。在水力計算時，初選管內流速和確定最后的流速時必須滿足以下要求:表6-2管內水的最大允許水流速表公稱直徑：DNV(m/s)公稱直徑：DNV(m/s)150.3651.15200.65801.60(1沿程阻力:2Pe=Eevp/2 g mHO(7-1)沿程阻力系數Ee=0.025L d(7-2)(2)局部阻力：水流動時遇彎頭、三通及其他配件時，因摩擦及渦流耗能而產生的局部阻力為:Pm=E，pv2/2 g mHO(3)水管總阻力：P=APe+PjmHO(4)確定管徑：(7-3)(7-4)(7-5)25

19、0.801001.80321.001252.00401.501502.00-3.00501.50空調系統的水系統的管材有鍍鋅鋼管和無縫鋼管。當管徑DNK40mm寸可以采用鍍鋅鋼管，其規格用公稱直徑DN表示；當管徑DN40m時采用無縫鋼管,其規格用外徑X壁厚表示，一般須作二次鍍鋅。722標準層的冷凍水供水管路水力計算1.計算方法：1）按照房間實際冷負荷來確定冷凍水管的管徑進行水利計算。冷負荷（kW和流量（L/s）的關系如下：GQ（L/s）（7-6）Cp t其中：G冷凍水流量，（L/s）;Cp水的比熱容Cp=4.2（kJ/kggK）；t 進出水溫差，進水取7C,回水取12C,t=5。2） 查取簡明

20、空調設計手冊2P346圖10-14水管路計算圖：對于冷凍水管壓力降取100200Pa/m，對應換算得到的水流量G可以查出對應的水管管徑，若查得得水管管徑接近壓力降上線則取大一號管徑，以 降低管內的流速，減小因此而產生的局部阻力損失2.計算舉例:以標準辦公室406為例：其冷量Q=4.3（kW帶入式（7-6）:GQ=0.20（L/s）Cp t 4.2 5查圖10-142可知：其支管管徑DN=25mm故其他房間的支干管管徑亦如此方法算得。各房間水力計算結果見附表7.3四層及十一層水管最不利循環水利計算此計算目的在于確定冷凍水循環水泵的揚程。1閉式水系統計算方法：其中：PPyPjPm（Pa）（7-7）

21、Py水系統沿程阻力損失，Pa；Pj局部阻力損失，Pa；Pm設備阻力損失，Pa。四層使用快速估算法估算冷凍水循環水泵揚程：水泵揚程=沿程+局部阻力損失+設備阻力損失+（35）（ mgHzO）（7-8）各層水力計算計算結果見附表Q=17.7-100kW,DN=32mm;Q=101-176kW,DN=40mm;7.4空調風機盤管水系統供、回、凝水管1閉式水系統中供回水管在安裝時應注意從末端向供水端要有一定的坡 度（0.003坡向供水端），來保證能順利回水：（1）回水能順利回流到機組；（2）冬季的熱水管中夾帶的氣體能在管路的最高處通過放氣閥排除。2.風機盤管機組在運行時產生的冷凝水，必須及時排走，排放

22、凝結水的 管路的系統設計中，應注意以下幾點：（1）風機盤管凝結水盤的進水坡度不應小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，應保持不小于0.003的坡度（坡向給排水專業排水管處），且不允許有積水部位；（2）在新風機組末端應設置冷凝水回水彎，防止當機組內產生負壓時， 發生冷凝水倒流溢出的問題。（3）冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或鍍鋅鋼管，不宜采用焊接鋼管。 采用聚乙烯塑料管時，一般可以不加防止二次結露的保溫層，但采用鍍鋅鋼 管時應設置保溫層。（4）冷凝水管的公稱直徑D（ mm ,一般情況下可以按照機組的冷負荷Q（kW，按照下列數據近似選定冷凝水管的公稱直徑：（DNK40mm用鍍鋅鋼管，DN40mn

23、用無縫鋼管。）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.放氣閥：對于夏天供冷冬天供熱的空調水系統應在管路末端最高處設置放氣閥， 詳見（辦公樓水系統軸測圖）。設置原因：在冬季供暖時，水流速較慢，熱水中有時會加帶大量氣泡需要依靠供水管的安裝坡度（0.003坡向供水端）使氣泡升入管路的高點然后 通過放氣閥排出。2閘閥、電動二通閥閥和截止閥：供回水管在進入各個樓層、房間時，分出的支管應設置手動閥門以便于檢修時能單獨控制各個房間或樓

24、層的供回水。管徑：DN 40mm用蝶閥第八章地下水水源熱泵機房設計、布置與設備選擇8.1機房布置原則Q=177-598kW,Q=1056-1512kW,Q12462kW,7.5水管系統中的閥門（3）標準水壓降:62kPa1.拔管距離：本次設計選用的是約克螺桿式水源熱泵機組，因此在布置機房時應注意要 在水機縱向方向留出足夠的拔管距離，一般與機組機身長度相同即可。目的：水源熱泵機組使用時間長后會發生機內水管阻塞的問題，為便于維 修時能有足夠的空間進行拔管操作，故必須考慮留有足夠的空間。2.機房布置應留出足夠的維修通道：8.2機房的設備選擇8.2.1地下水水源熱泵機組的選擇選擇約克的水源熱泵機組：據

25、制冷系統的總冷量Q=970kW選擇YSDACAS35CIE-HP1.名義冷量：1079kW2.蒸發器：（1） 進出水管徑：DN200mm（2） 標準水流量：52L/S3.冷凝器：(1) 進出水管徑：DN200mm(2) 標準水流量：271/s;(3) 標準水壓降：16kPao4.機組尺寸：長X寬X高，3814mnK1622mnK2102mm8.2.2水泵的選擇對于多臺水泵并聯時，宜采用同程式如圖7-3，以減小水泵之間的壓力差圖8-3同程式水泵連接示意圖1.冷卻水泵的選擇：按照設備蒸發器標準水流量，及最不利水循環所需泵的揚程可知：水泵流量：119.5m 3/h;冷凍水泵揚程：21.5m;綜上選擇

26、熊貓水泵：FLG100-100A臥式離心泵，其參數如下：流量：130m3/h;揚程：30m；功率：22kW轉速：2950r/min;重量：275kgo冷卻循環水泵一用一備采用同程式連接，即多出一根同程管，以平衡兩水 泵壓力。2.冷凍水循環水泵的選擇：（1）冷凍水量的確定：按照設備冷凝器標準水流量148.9m3/h,可以確定冷凍水泵的水量。（2）冷凍水泵的揚程：由于冷卻水系統為開始水系統，因此水泵的揚程在計入沿程阻力損失、局 部阻力損失，設備損失外，還需計入送入水塔的高差（取4m）。水泵揚程=4+（4.2+2）+2+（35）17m綜上，水泵選型FLG100-200B:流量：159.98 m 3/

27、h;揚程：32 m;功率：22 kW;轉 速：1480r/mi n重量:390kg。冷凍水泵一用一備采用同程式連接，即多出一根同程管，以平衡兩水泵壓 力。3定壓補水系統水泵：圖8-4定壓補水裝置示意圖(1) 補水泵的作用：靠泵保證水系統內末端始終充滿水，以此來代替置于高位膨脹水箱。(2) 補水泵的選擇：補水泵的揚程應比循環水泵至少多5m的揚程，以保證能順利將補水加入系統中。(Q咼位膨脹水箱標咼咼于應至少咼于系統最咼點1m,所以補水水泵揚程取揚程值合適。)所以補水泵揚程=冷凍水泵揚程+5m=26.5m選擇：SLW125-160臥式離心泵。4.水泵配管布置：進行水泵的配管布置時，應注意以下幾點：(

28、1) 安裝軟性接管：在連接水泵的吸入管和壓出管上安裝軟性接管，有利 于降低和減弱水泵的噪聲和振動的傳遞；(2) 出口裝止回閥：目的是為了防止突然斷電時水逆流而時水泵受損；(3)水泵的吸入管和壓出管上應分別設進口閥和出口閥；目的是便于水泵不運行能不排空系統內的存水而進行檢修；（4） 水泵的出水管上應裝有溫度計和壓力表，以利檢測。如果水泵從地位水箱吸水，吸水管上還應該安裝真空表；（5） 水泵基礎高出地面的高度應小于0.1m，地面應設排水溝。8.2.3定壓補水水箱選擇1.計算基本公式：查空氣調節設計手冊（第二版）P170式：V (121)g/cgQ(L)1(8-1)3式中：V水箱容積（L）;2系統在

29、高ri溫時水的密度（kg/h），n|I|_ 熱水時，為熱水供水的溫度，冷水時，為系統運行前水的最高溫度可取35C。1系統在低溫時水的密度（kg/L），熱水時，可取20C;冷水時,為冷水供水溫度，可取7C。VC系統內單位水容量（L/kW）之和，與進、回水溫差，水通路的長短 等有關;Q-系統的總冷量或總熱量（kW）。按上述數據，公式（8-1）可改寫為下面幾個公式：當僅為冷水水箱時:當用6040C熱水供熱時：V 0.006VcgQ(8-2)V0.015VcgQ(8-3)當用9570C熱水供熱時：V0.038VcgQ(8-4)2.水箱計算：(1)當僅為冷水水箱時:每供kW冷量或熱量所需水容量VC(L/

30、kW):a.系統的管道：室內循環供冷(溫差5C)或冷熱兩用：VC=31.2(L/kW);b.系統的制冷機：殼管式蒸發器：VC=1(L/kW);c.末端設備：表冷器(冷熱盤管)：VC=1(L/kW);總水容量VC=31.2+1+仁33.2(L/kW);帶入(8-2)中：其中制冷量Q=666kWV 0.006 33.2 666 0.132m3(2)當用9570C熱水供熱時：查表3表3-13每供kW冷量或熱量所需水容量VC(L/kW)：a.系統的管道:室內循環供冷（溫差5C）或冷熱兩用：VC=31.2（L/kW）;b.系統的制熱機：鍋爐：VC=25（L/kW）;c.末端設備：表冷器（冷熱盤管）：VC

31、=1（L/kW）；總水容量VC=31.2+5+仁37.2（L/kW）;帶入（3-30）中其中制冷量Q=666kWV 0.038 37.2 487 0.668m3綜上，查03R401-2開式水箱選擇水箱尺寸為1M3水箱。8.3地下水水源熱泵熱源井及回灌設計8.3.1地下水水源熱泵熱源井的設計及施工要求1.地下水熱源井設計應符合現行國家標準供水管井技術規范（ 的相關規定；并應包括下列內容：井口裝置在設計時，應考慮設置回流管和排污管。管井抽水泵一般選用潛水泵。潛水泵下放深度應在動水位下平穩，泵體應居中。水 揚程應包括井內動水位GB50296）5m處，安裝要泵機房地面高度、管道阻力、水泵管道阻力和設備

32、或板式換熱器阻力。抽水井、回灌井施工完畢后，應立即進行洗井，直至水清砂凈；抽水井、回 灌井在進行抽水、回灌試驗和運行后，方可投入正常使用。抽水井與回灌井宜能相互轉換，其間應設排氣裝置。抽水管和回灌管上均 應設置水樣采集口及監測口。2.根據地下水源熱泵系統的設計和熱泵機組的選型，確定熱源井抽水量和回 灌量及地下水利用溫差。當水溫和水量不能滿足水源熱泵機組使用要求時，可 通過混水或設置中間換熱器進行調節，以滿足機組使用要求。應根據地下水位、流向、補給條件和地形地質情況考慮井群布置方案，合 理選取和布置取水井、回灌井的數量及位置。取水井、回灌井的間距應根據試 驗井的熱干擾半徑確定，一般以5080m為

33、宜。地下水供回水管的布置應考慮多口取水井、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設，供水管宜保溫，在寒冷地區，系統側的循環 水路應有防凍措施。 輸水管網設計、 施工及驗收應符合現行國家標準 室外給 水設計規范（GB50013）及給水排水管道工程施工及驗收規范（的規定GB50268)8.3.2地下水水質處理根據地下水的不同水質，可以采取相應的技術措施來進行水處理：1)當地下水中含砂量較高時，可在水系統中加裝旋流除砂器，降低水中含砂量，避免機組和管網遭受磨損。如果工程場地面積較大，也可修建沉 淀池除砂。2 )當水中含鐵量0.3mg/L時，應在水系統中安裝除鐵處理設備。3)通常在地下水循環管路中安裝綜合電子水處理儀，除去地下水中的Ca2+、Mg2+離子，同時，還可利用綜合電子水處理儀殺滅藻類或細菌。4)對渾濁度大的水源，應安裝凈水器或過濾器對其進行有效過濾。8.3.3地下水回灌設計要求1.必須采取可靠回灌措施，確保地下水置換冷熱量后全部回灌到同一含水 層，并不致引起其他不良的水文地質和工程地質現象。2.回灌水水質要符合水質標準，不得低于原地下水水質，回灌后不會引起 區域性地下水水質污染。