小型办公楼空调工程设计毕业设计正文终稿.doc

山东职业学院

初稿

毕 业 设 计

题 目：小型办公楼空调工程设计
系 部： 土 木 工 程 系
专 业： 供热通风与空调工程技术
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师：

2014年 4 月 15 日

摘要
本设计是为北京市某办公楼暖通空调系统设计。本工程为框架结构，共四层，其中地上三层，建筑总面积1000-1200m2。地下一层为车库。建筑功能为办公楼，另外还有健身房和卫生室等。本设计结合北京地区的自然条件和《实用供热通风设计手册》《空气调节设计手册》《民用建筑暖通空调设计技术措施》《采暖通风与空气调节设计规范》《采暖通风与空气调节制图标准》《空调冷负荷计算方法》《空调与制冷技术手册》对该建筑进行中央空调设计。随着社会进步，经济发展，生态环境和能源问题日益突出。人们越来越注意到可持续发展的重要性。中央空调系统是一个庞大复杂的系统，能耗很大，因此节能有很大空间。在进行系统设计过程中，关于系统选择和设备选型，本设计考虑了节能的要求。还有对于暖通空调系统的设计，每个环节都必须要严格按照国家、地区或行业的标准和规范执行，做到精心设计计。

前言
随着国民经济的发展和人们对生活质量要求的日益提高，建筑居住环境的健康和舒适性已经成为当代建筑发展的必然趋势，能否为现代建筑的特殊要求提供人们满意的环境和服务，是建筑行业蓬勃发展的重要因素。
商业建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。
目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。因此，设计一项节能、舒适。健康的中央空调工程是很有实际意义的。

目录
一、 工程概况
二、 设计依据
三、 主要参数
四、 冷负荷计算
五、 各房间多联机室内机的选择
六、 多联机室外机的选择
七、 全热交换器的选择
八、 全部材料

一、 工程概况
（1） 本工程为北京市温泉总部基地，38号楼，地上三层为办公空间，地下一层为储藏室、设备用房，建筑高度11.42m，结构形式为框架结构。本建筑主体朝向为南北朝向，体形系数0.43。
（2）外墙墙体材料采用250mm，厚自保温砂加气混凝土，砌块墙，梁、柱采用挤塑聚苯板保温材料。外饰面材料为干挂石材，局部仿石涂料。
（3）本工程非采暖空间部位为：各层电梯、地源热泵机房等部位
二、设计依据
主要参考资料及文献
1、《实用供热通风设计手册》，中国建筑工业出版社
2、《空气调节设计手册》，中国建筑工业出版社
3、《民用建筑暖通空调设计技术措施》，中国建筑工业出版社
4、《采暖通风与空气调节设计规范》，中国计划出版社
5、《采暖通风与空气调节制图标准》，中国计划出版社
6、《空调冷负荷计算方法》，中国建筑科学院空调研究所
7、《空调与制冷技术手册》，同济大学出版社

三、 主要参数
1、室内人员分布
办公室：0.25人/m2
2、工作时间：8：00—18:00
3、照明强度 5w/m2
4、屋顶：结构属Ⅲ型，k=1.163W/(㎡．K)
5、南窗：双层全部玻璃钢窗，挂浅色内窗帘
6、南墙：红转墙，属Ⅱ型，K=1.55 W/(㎡．K)
7、室内设计温度tN=27℃.
8、新风量标准：
办公：30m3/h·人
9、水源：城市自来水；电源：城市供电；
10、新风量标准：
执行相关规范
四、 冷负荷计算
101房间
（1） 南外墙冷负荷
南外墙负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
35
34.6
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
33.9
34.4
t1,τ－tN
8
7.6
7.2
6.9
6.5
6.2
5.9
58
5.9
6.1
6.4
6.9
7.4
F
8.37

K
1.55

LQn(q)
104
99
94
90
85
81
77
75
77
79
83
90
96
（2） 南玻璃窗传热引起冷负荷
查表知K=3.01 W/(㎡．K)，又查的玻璃窗传热系数的修正值对全部玻璃双层窗应乘1.0的修正系数，最后传热系数K=3.01 W/(㎡．K)
南外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
26
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
t1,τ－tN
-1
-0.1
0.9
2.0
2.9
3.8
4.5
4.9
5.2
5.2
5.0
4.6
3.8
F
6.48

K
3.01

LQn(q)
-19.5
-1.95
17.55
39
57
74
88
96
101.4
101.4
98
89.7
74
（3） 东外墙冷负荷
东外墙冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
36.4
36.0
35.5
35.2
35.0
35.0
35.2
35.6
36.1
36.6
37.1
37.5
37.9
t1,τ－tN
9.4
9.0
8.5
8.2
8.0
8.0
8.2
8.6
9.1
9.6
10.1
10.5
10.9
F
18.3

K
1.55

LQn(q)
267
256
241
233
227
227
233

244
258
273
287
298
310
（4） 东玻璃窗传热引起冷负荷
东外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
26
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2

32.0
31.6
30.8
t1,τ－tN
-1
-0.1
0.9
2.0
2.9
3.8
4.5
4.9
5.2
5.2
5.0
4.6
3.8
F
2.16

K
3.01

LQn(q)
-6.5
-0.65
6
13
19
25
29
32
34
34
33
30
25
（5） 透过玻璃窗进入日射得热引起冷负荷
本工程所用玻璃为3mm普通平板玻璃钢窗，查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75，古南窗的有效面积F0=19.44*0.75=14.58㎡。
查得遮挡系数Cs=0.86，遮阳系数Cn=0.6，于是综合遮阳系数Cz=Cn*Cs=0.86*0.6=0.516。
由手册可查出维度为40°时南向日射得热因数最大值Dτ..max=302w/㎡,再有公式LQτ.= F0 Cn*CsDτ..maxCL
南窗透入日射得热引起的冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
C1
0.18
0.26
0.40
0.58
0.72
0.84
0.80
0.62
0.45
0.32
0.24
0.16
0.10
Dτ..max
302

Cz
0.516

F
4.86

LQτ
136
197
303
439
545
636
636
469
341
242
182
121
76
（6） 人员散热引起的负荷
人员散热引起的负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
C1
0.07
0.06
0.53
0.62
0.69
0.74
0.77
0.80
0.83
0.85
0.87
0.89
0.42
LQ1
22.24
19.06
16840
197
219.23
235
244.65
254
263.7
270
276
282.8
133
LQ2
816
816
816
816
816
816
816
816
816
816
816
816
816
LQ
838
835
984
1013
1035
1051
1061
1070
1080
1086
1092
1099
949
（7）照明冷负荷
LQ=27.9*5=139.5w
最后将前四项逐时冷负荷值并相加，列于下表
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
南外墙负荷
104
99
94
90
85
81
77
75
77
79
83
90
96
南外窗负荷
-19.5
-1.95
17.55
39
57
74
88
96
101.4
101.4
98
89.7
74
东外墙负荷
267
256
241
233
227
227
233
244
258
273
287
298
310
东外窗负荷
-6.5
-0.65
6
13
19
25
29
32
34
34
33
30
25
南窗日射负荷
136
197
303
439
545
636
636
469
341
242
182
121
76
人员负荷
838
835
984
1013
1035
1051
1061
1070
1080
1086
1092
1099
949
总计
1319
1384
1646
1827
1968
2094
2124
1986
1891
1815
1775
1728
1530
由上表可知，最大冷负荷出现在13：00时，其值为2124w，再加上照明冷负荷139.5w，则101房间最大冷负荷为2264W。
房间102
（1） 南外墙冷负荷
南外墙冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00

18:00
19:00
t1,τ
35
34.6
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
33.9
34.4
t1,τ－tN
8
7.6
7.2
6.9
6.5
6.2
5.9
5.8
5.9
6.1
6.4
6.9
7.4
F
18.18

K
1.55

LQn(q)
225.43
214.16
202.90
194.44
118.17
112.72
107.26
105.44
107.26
110.90
116.35
194.44
134.53
（2） 南外窗传热引起冷负荷
查表知K=3.01 W/(㎡．K)，又查的玻璃窗传热系数的修正值对全部玻璃双层窗应乘1.0的修正系数，最后传热系数K=3.01 W/(㎡．K)

南外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
26
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
t1,τ－tN
-1
-0.1
0.9
2.0
2.9
3.8
4.5
4.9
5.2
5.2
5.0
4.6
3.8
F
19.44

K
3.01

LQn(q)
-58.51
-5.85
62.66
117.02
169.68
22234
263.30
286.70
304.41
304.41
292.55
269.15
222.34
（3） 北外墙冷负荷
北外墙冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
32.6
32.3
32.1
32.8
31.6
31.4
31.3
31.2
31.2
31.3
31.4
31.6
31.8
t1,τ－tN
5.6
5.3
5.1
5.8
4.6
4.4
4.3
4.2
4.2
4.3
4.3
4.6
4.8
F
13.83

K
1.55

LQn(q)
120.06
113.63
109.34
124.35
98.62
94.34
92.19
90.05
90.05
92.19
92.19
98.62
102.91
（4） 北外窗传热引起冷负荷
查表知K=3.01 W/(㎡．K)，又查的玻璃窗传热系数的修正值对全部玻璃双层窗应乘1.0的修正系数，最后传热系数K=3.01 W/(㎡．K)
北外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
26
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
t1,τ－tN
-1
-0.1
0.9
2.0
2.9
3.8
4.5
4.9
5.2
5.2
5.0
4.6
3.8
F
4.32

K
3.01

LQn(q)
-13
-1.3
11.7
26
37.7
49.4
58.5
63.7
67.6
67.6
65
59.8
49.4
（5） 西外墙冷负荷
西外墙冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
38.2
37.8
37.3
36.8
36.3
35.9
35.5
35.2
34.9
34.8
34.8
34.9
35.3
t1,τ－tN
11.2
10.8
10.3
9.8
9.3
8.9
8.5
8.2

7.9
7.8
7.8
7.9
8.3
F
33.98

K
1.55

LQn(q)
589.89
568.84
542.50
516.17
489.83
468.76
447.70
431.89
416.09
410.83
410.83
416.09
437.16
（6） 西外窗传热引起冷负荷
西外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00

11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
26
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
t1,τ－tN
-1
-0.1
0.9
2.0
2.9
3.8
4.5
4.9
5.2
5.2
5.0
4.6
3.8
F
8.1

K

3.01

LQn(q)
-24.38
-2.44
21.94
48.76
70.70
92.64
109.71
119.46
126.78
126.78
121.9
112.15
92.64
（7） 透过玻璃窗进入日射得热引起冷负荷
本工程所用玻璃为3mm普通平板玻璃钢窗，查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75，古南窗的有效面积F0=19.44*0.75=14.58㎡。
查得遮挡系数Cs=0.86，遮阳系数Cn=0.6，于是综合遮阳系数Cz=Cn*Cs=0.86*0.6=0.516。
由手册可查出维度为40°时南向日射得热因数最大值Dτ..max=302w/㎡,再有公式LQτ.= F0 Cn*CsDτ..maxCL
南窗透入日射得热引起的冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
C1
0.18
0.26
0.40
0.58
0.72
0.84
0.80
0.62

0.45
0.32
0.24
0.16
0.10
Dτ..max
302

Cz
0.516

F
14.58

LQτ
408.96
590.72
908.8
1317.76
1635.84
1908.48
1817.6
1408.64
1022.4
727.04
545.28
363.52
227.2
（8） 人员散热引起的冷负荷
办公室属于轻度劳动，查表可知，当室温为27℃时，
人员散热引起的冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
C1
0.07
0.06
0.53
0.62
0.69
0.74
0.77
0.80
0.83
0.85
0.87
0.89
0.42
LQ1
0
74.29
656.14
767.56
854.22

916.12
953.26
990.4
1027.54
1052.3
1077.06
1101.82
519.96
LQ2
0
3181
3181
3181
3181
3181
3181
3181
3181
3181
3181
3181
3181
LQ
0
3255.29
3837.14
3948.56
4035.22
4097.12
4134.26
4171.4
4208.54
4233.3
4258.06
4282.82
3700.96
（9） 照明冷负荷
LQ=109.12*5=545.6w
最后将前八项逐时冷负荷值并相加，列于下表
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
南外墙负荷
225.43
214.16
202.90
194.44
118.17
112.72
107.26
105.44
107.26
110.90
116.35
194.44
134.53

南外窗负荷
-58.51
-5.85
62.66
117.02
169.68
222.34
263.30
286.70
304.41
304.41
292.55
269.15
222.34
北外墙负荷
120.06
113.63
109.34
124.35
98.62
94.34
92.19
90.05
90.05
92.19
92.19
98.62
102.91
北外窗传热负荷
-13
-1.3
11.7
26
37.7
49.4
58.5
63.7
67.6
67.6
65
59.8
49.4
西外墙冷负荷
589.89
568.84
542.50
516.17
489.83
468.76
447.70
431.89
416.09
410.83
410.83
416.09
437.16
西外窗传热负荷
-24.38

-2.44
21.94
48.76
70.70
92.64
109.71
119.46
126.78
126.78
121.9
112.15
92.64
窗日射负荷
408.96
590.72
908.8
1317.76
1635.84
1908.48
1817.6
1408.64
1022.4
727.04
545.28
363.52
227.2
人员负荷
0
3255.29
3837.14
3948.56
4035.22
4097.12
4134.26
4171.4
4208.54
4233.3
4258.06
4282.82
3700.96
合计
1248.45
4733.03
5696.98
6293
6655.7
7046
7033
6677
6343
6073
5902
5797
4966
由上表可知，最大冷负荷出现在12：00时，其值为7046，再加上照明冷负荷545.6w，则102房间最大冷负荷为7591.6W。
201房间
（1） 东外墙冷负荷
东外墙冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
36.4
36.0
35.5
35.2
35.0
35.0
35.2
35.6
36.1
36.6
37.1
37.5
37.9
t1,τ－tN
9.4
9.0
8.5
8.2
8.0
8.0
8.2
8.6
9.1
9.6
10.1
10.5
10.9
F
6.48

K
1.55

LQn(q)
94
90
85
82
80
80
82
86
91
96
101
105
109
（2） 东玻璃窗传热引起冷负荷
东外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
26
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
t1,τ－tN
-1
-0.1
0.9
2.0
2.9
3.8
4.5
4.9
5.2
5.2
5.0
4.6
3.8
F
6.48

K
3.01

LQn(q)
-19.5
-2
18
39
57
74
88
96
101
101
98
90
74
（3） 北外墙冷负荷
北外墙冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
32.6
32.3
32.1
32.8
31.6
31.4
31.3
31.2
31.2
31.3
31.4
31.6
31.8
t1,τ－tN
5.6
5.3
5.1
5.8
4.6
4.4
4.3
4.2
4.2
4.3
4.3
4.6
4.8
F
14.5

K
1.55

LQn(q)
126
119
115
131
104
99
97
95
95
97
97
104
108
（4） 人员冷负荷
人员冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
C1
0.07
0.06
0.53
0.62
0.69
0.74
0.77
0.80
0.83
0.85
0.87
0.89
0.42
LQ1
13
11
96
113
135
135
140

146
151
155
158
162
76
LQ2
466
466
466
466
466
466
466
466
466
466
466
466
466
LQ
479
477
562
579
601
601
606
612
617
621
624
628
542
（5） 照明冷负荷
LQ=15.84*5=79W
最后将前四项逐时冷负荷值并相加，列于下表
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
东外墙负荷
94
90
85
82
80
80
82
86
91
96
101
105
109
东窗传热负荷
-19.5
-2
18
39
57
74
88
96
101
101
98
90
74
北墙负荷
126
119
115
131
104
99
97
95
95
97
97
104
108
人员负荷
479
477
562
579
601
601
606
612
617
621
624
628
542
总计
680
684
780
831
842
854
873
889
904
915
920
927
833
由上表可知，最大冷负荷出现在18：00时，其值为927w，再加上照明冷负荷79W，则201房间最大冷负荷1006W。
202房间
（1）南外墙冷负荷
南外墙负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00

14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
t1,τ
35
34.6
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
33.9
34.4
t1,τ－tN
8
7.6
7.2
6.9
6.5
6.2
5.9
5.8
5.9
6.1
6.4
6.9
7.4
F
8.37

K
1.55

LQn(q)
104
99
94
90
85
81
77
75
77
79
83
90
96
（2）南玻璃窗传热引起冷负荷
查表知K=3.01 W/(㎡．K)，又查的玻璃窗传热系数的修正值对全部玻璃双层窗应乘1.0的修正系数，最后传热系数K=3.01 W/(㎡．K)
南外窗瞬时传热冷负荷
时间
7：00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00