济南某商务办公楼空调设计--毕业设计论文.doc

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 姓 名： 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日2目录摘要3ABSTRACT4第1章 绪论51.1建筑概况51.2济南市室内设计参数61.3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72.1夏季建筑围护结构的冷负荷基本资料72.2计算方法82.3逐时计算法9第3章 风管的布置113.1风道的选择113.2最不利助力11 3.3 空气-水系统计算.12第4章 风口设计144.1送、回风方式及风口形式144.2空气-水系统气流组织计算14第5章 空调水系统的设计165.1 冷凝管路的设计165.2水系统的设计17 第6章 空气处理设备选型与设计196.1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2426 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 This graduation design is located in Jinan City area of the office building air conditioning, ventilation of office building design, according to the area of Jinan Meteorological conditions, and type of the function and structure of the building, comfortable requirements and characteristics, each room and space of temperature, humidity, cleanliness and air flow rate air regulation and control, by providing fresh air to provide enough air and oxygen and then to human needs.By reference to the heating, ventilation, air conditioning and air regulation and other relevant documents and materials, to meet the requirements of the indoor environment of Jinans human, on the construction of the air conditioning and ventilation were planning system, update the original, design calculation, checking calculation and fan coil equipment selection.Air conditioning system is divided into the air and air - water system, while the office building only air - water system choice, and on the floor of the office area of each room and space for cooling load calculation, and calculate the indoor air treatment process after calculation that fresh air, cooling load and moisture load, through wind plate calculated FCU cooling capacity and then select the appropriate wind plate calculation.Among them, the entire air system with a return air, air - water system with independent fresh air fan coil.Then for each partition system design and calculation, including wind pipe, pipe diameter determination, hydraulic calculation, the hydraulic balance etc. data, and according to the calculation results confirm the size of the nozzle, wind and water pipes plane diagram, the system diagram, and fan coil and other equipment selection to achieve the requirements.This design after discussion changes as far as possible to achieve the people on the indoor environment temperature, humidity and comfort and consider the utility room, convenient and energy-saving requirements, and room structure of set partitioning and each layer of air and hydraulic calculation results, to conduct a comprehensive consideration and analysis of all kinds of equipment price, then select the appropriate device models, and to meet the general public on the room type of comfort.Capacity, pressure, noise and other requirements.Keywords: air water system, fan coil, air system, water system, air supply, smoke, smoke, noise, equipment selection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=262=605%t=18235%济南地区基本气象参数夏季室外空气实际温度t034.8夏季室外温度表所指示的温度ts26.7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/s1.3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2.37 W/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2660%2060%会议室2655%1855%报告厅2655%1855%控制室2655%1855%电梯走廊2660%2060%档案馆 26401340%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124.1103.289.279.979.984.696.2112.5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45.141.941.94347.352.65967.5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48.64237.637.643.154.170.590.2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139.5247418.1604.2710.8790.7634.2388.7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133.5168.9201224.3244.7411.4832.21269.8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258325.6441.1500.2549.5554.8543.6487.5人体显热59.659.62325.62474.62564.12623.72653.52713.2全热1870.81870.84136.74285.84375.24434.94464.74524.3湿负荷2.712.712.712.712.712.712.712.71照明负荷值126.8126.81416.31500.91564.31606.616701712.3设备负荷值12.612.665.192.4113.4128.1138.6149.1新风显热4539.74539.74539.74539.74539.74539.74539.74539.7全热11908.911908.911908.911908.911908.911908.911908.911908.9湿负荷10.2210.2210.2210.2210.2210.2210.2210.22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124901.84矩形4003205.41.7821.78224302.29矩形4003205.272.122.154.27323401.1矩形4003205.080.9522.95422502.62矩形4003204.882.11.853.95521002.01矩形3203205.72.452.755.2620100.96矩形3203205.451.071.842.91719201.23矩形3203205.211.261.682.94818305.03矩形3203204.964.721.536.25917402.76矩形3203204.722.361.383.741015601.59矩形3202505.422.072.484.551115004.34矩形3202505.215.241.316.551213800.18矩形3202005.990.331.742.061313202.12矩形3202005.733.61.274.871412604.1矩形3202005.476.381.167.541511601.98矩形3202005.032.630.983.621611001.76矩形3201605.973.8527.4531.31711008.42矩形3201605.9718.420.6818.42189202.64矩形3201604.994.130.774.93.3空气-水系统的计算 为了节约能源，需更好利用回风量，利用其与室外新风的混合，进而送入房间达到人员对室内热湿度的要求，根据室内外唅差通过调节新风量调节来达到室内的焓值。根据济南的室外大气压和室外的干球温度，湿球温度和相对湿度将室外点绘制在焓湿图上，同样也可将室内绘制在焓湿图上而后室外空气经过减湿降温得到一状态点如果达不到送风状态点的要求，此点即为机器露点需要预热在降温减湿达到送风点经过室内热湿比线和风机盘管线送入室内。6.室外以1003房间为例，该房间为普通办公室夏季处理过程焓湿图 第4章 风口设计4.1送、回风方式及风口形式根据每间房间的新风量来调节送风射流的大小，另外根据送风量来选择合适的送风口和正确的风口方向都会对房间的气流组织，如果设计不合理就会影响人类的舒适感，有的甚至使人类的一种普遍的空调病。因此设计时应注意房间的位置尽量使房间布置较为均匀，应根据房间的大小，房间类型选择合适数量的风口进行布置以免由于管径过小而形成噪音或因管径过大而浪费资源。此外应根据房间类型合理选择送风方式，如何时采用顶送送风方式何时采用的侧送风较为合适都应该做出慎重选择。在选择送回风口时应综合考虑建筑内外环境以及建筑功能和结构的不同查阅国家设计规范进行选择，每间房间的结构不同可能就会导致送风的气流组织的不同，这时就要根据具体情况选择合适的送风位置，调节送风口方向，另外送风口应均匀布置。送风口的种类比较多，本次设计部分房间采用顶送风口。房间内带厕所的房间大部分首先考虑侧送。结合空调系统方案，大部分顶送风口形式选用方型散流器，一部分也可以采用旋流风口。方形散流器安装布置时应有一定的倾斜度，由于此散流器安装较方便而且能和吊顶送风的表面相平齐，可以根据不同方向所需要不同的新风量来调整散流器各方向的面积可以根据调节气流的方向和分配不同方向的气流比例。由于此办公大楼没有较高层楼，所以不需要考虑此类风口。此办公楼所有房间都采用的风机盘管，大部分采用嵌入式，一般布置在房间中间以达到较好的送风效果。 4.2空气-水系统气流组织计算 风机盘管关于送回风口的形式前面已有介绍，本次设计所选用的风机盘管类型都为标准型的。根据风机盘管空气处理过程计算得出送回风量及FCU冷量确定风机盘管型号，回风量有高中低三档，选型时先根据FCU冷量选，再根据回风量确定。选型依据如下：表5-1风机盘管选型依据设备型最大风量（m3/h）最大供冷量（W）最大供热量（W）FP-3434018002700FP-5151027004050FP-6868036005400FP-8585045006750FP-102102054008100FP-1361360720010800FP-1701700900013500FP-20420401080016200FP-23823801260018900根据负荷计算所的每间房间的新风量来选择较合适的风机盘管类型，一般都为标准型的风机盘管，上部根据房间大小布置较为合适的送风口数量，下部布置合适的回风口。 以第二最左边会议室为例，此房间选用的是风机盘管加新风系统新风量在第二章负荷计算已经计算出来，根据此新风量选出和合适的方形散流器为200*160，在该房间内设计2个风口。第5章 空调水系统设计5.1冷凝管路的设计 本次济南商务办公楼设计是在最底层安放一个冷却水机组然后通过水管立管供到每一层水量，然后设置一个回水立管回收部分水而冷凝水直接在每一层流入厕所内。水系统最大的投资和消费、水泵、系统使用空调系统在所有的影响力非常有效,因此,空调系统的设计,这种设计是一个重要组成部分。 空调设备装配式空调、活力塔承源饰等在夏天运行时,以防潮湿空气,冷却制凝发生的处理上结水要及时去。凝排出水结管的路设计。 凝水管管径的确定机组的冷负荷凝结水管径Q7kWDN20Q=7.117.6kWDN25Q=17.7100kWDN32Q=101176kWDN40Q=177598kWDN50Q=5991055kWDN80Q=10561512kWDN100Q=151312462kWDN125Q12462kWDN1505.2水系统管路5.2.1水的流速作为压力水管的水流速除了考虑经济和噪声两个因素，还应该考虑周围环境和房间类型的要求。作为水管如果观景和水量不能较好的配合就会使水流旋流而产生阻力损失和水流噪音而影响人类居住的生活品质，进而再设计中即能满足人类的需求又能符合建设节约型社会的效果。另外，管路的水速太大，不仅会产生噪音影响人类的生活品质，也会对环路的平衡不利造成不平衡率较大，而影响管路水系统的运行。因此干管流速可以比只管末端的水管的流速大一些。管内水流速规范可以查阅下表进行核查自己的设计是否合理，经分析本办公楼设计大部分采用闭式系统，不需考虑开式系统的规范值。管径1520253240506580闭式系统0. 40.50.50.60.60.70.70.90.81.00.91.21.11.41.21.6开式系统0.30.40.40.50.50.60.60.80.70.90.81.00.91.21.11.4管径 100 125150200250300350400闭式系统1.31.81.52.01.62.21.82.51.82.61.92.91.62.51.82.6开式系统1.21.61.41.81.52.01.62.31.72.41.72.41.62.11.82.3表5-2管内水流速推荐之内（m/s）5.2.2水系统管路的阻力计算我们都知道水系统助力有沿程阻力和局部阻力，沿程阻力包括附件连接管件等部件，而局部阻力大部分指管道助力。（1）水管管径的确定和水的流动速度成反比和质量成正比因此应测量管内流体的流速和管材密度质量进行合适选出所需的管径。 （2）沿程阻力计算水在管道内的沿程阻力与摩擦阻力系数、管段长度、水的密度一般取1000kg/m3，管内水流速成正比例关系。只与管道内径成反比。也可以写成单位长度的水管摩擦阻力与管段长度的乘积，单位长度管摩擦也有相应的规范。 （3）局部阻力计算水流动时遇到弯头、三通及其他配件时因摩擦和涡流耗能而产生的局部阻力为局部阻力系数与管内水流速平方和水的密度。局部阻力系数可以通过设计计算规范查得，即公式为 （4） 总阻力计算总阻力即为上述所求得的沿程阻力和局部阻力之和，计算公式即为单位长度的沿程阻力损失与水管长度的乘积再和局部阻力的和 第6章 空气的处理设备设计与选型6.1风机盘管的选择风机盘管的空调系统其新风如果想要送入房间，除了通过门缝门窗的深入还可以挖墙洞安置独立送风风井进行强力输送送入房间。经分析本设计建筑办公大楼本设计采用的空气处理设备全部采用风机盘管加独立的新风系统，本设计中所选用的风机盘管全部为标准型的风机盘管。本次设计过程中风机盘管选型方法主要是根据冷负荷计算计算出送风量，湿负荷和新风量计算FCU来进行选型。根据房间的用途，确定房间要求的各种参数，计算空调房间的冷负荷，在计算中应考虑到新风送入过程中一些污染杂物的影响，基而得出查得相应的修正系数进行计算，依据所算得的空调负荷量进行选择合适的风机盘管类型和所需要的个数。 以1006房间，由公式计算得知其风量，结合其冷量，选取FP-51型号的风机盘管。6.2新风机组各空气处理机组的选择按照每层的新风量、新风冷负荷选择最接近的机组型号。在底层其整层的新风量为2365m/h，新风冷负荷18782w,由此新风机组的型号选择为开利DBFP3。第二层新风量为2897m/h，新风冷负荷为23138w，因此，也可以选择与底层相同的新风机组类型，第三层新风量整层一共为2657m/h，新风冷负荷为24680w。依然可以选择与前两层相同的新风机组。第五层新风量为3980m/h，新风冷负荷为30120w。因此必须选择比偶前4层更高标准量的新风机组DBFP4，第六层新风量为3070m/h，新风冷负荷量29800w。所以选择和第五层的新风机组第7章.系统消声减震设计我们设计的最终目标就是要提高人类居民居住的生活品质，在管路送风送水避免我们在设计时一定要考虑提高人们生活品质而不能产生噪音二引起人类的不适，当系统确定所需要的风量和风压后，应首先选择即满足人类要求就能产生低噪声的合适风机。在设备连接设备连管连接中我们一定要注意不要产生没必要的磨损而产生不必要的阻力损失，避免导致气流再生噪声。比如我们可以使用一些软垫子进行缓冲进而达到以减小震动而引起居民的不舒适感。在布置过程中一定要根据每一段的风量来选择合适的矩形管型号，每一段进入房间的末端管均匀布置新风口进而来使房间内新风气流均匀流动。选择管型号时应使速度慢慢降低的形式来调整管的大小进而也能达到街与能源的要求。管路连接中应使用合适的变径使用合适的阀门来降低流体在管路流通中的不平衡率，在连接中一定要考虑弯头，三通，四通是否合理以避免流体的旋流或急速变