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北京某办公楼空调系统设计
前言
本次设计对象为一办公楼，包括地下设备用房、会议室、包厢、接待等。本次设计采用全空气变风量系统与风机盘管加新风系统相结合的方式,通过公共场所和走道采用全空气变风量系统,各功能房间采用风机盘管加新风系统的空气调节方式。通过对这个课题的设计，了解设计基本方法和过程，了解空调系统的方式，以及各方案的优缺点，提高自己的综合能力，为以后就业奠定基础。
主要设计的内容有：室内冷、热负荷计算；热湿处理计算和设备选型；管道的设计计算及选择等。具体深化设计：北京某办公楼2层、6层、24层空调系统设计。图纸要求为24层空调系统设计。
目 录
设计任务书-----------------------------------------------------Ⅰ
前言------------------------------------------------------------1
第一章 工程概况-------------------------------------------------1
第二章 负荷计算-------------------------------------------------1
一、室内外设计参数--------------------------------------------1
二、建筑冷、热负荷估算----------------------------------------2
第三章 建筑方案分析及选择---------------------------------------5
一、办公楼空调系统要求----------------------------------------5
二、方案的分析及选择 -----------------------------------------5
第四章 热湿处理计算和设备选型----------------------------------10
一、全空气系统空气热湿处理------------------------------------10
二、风机盘管加新风系统空气热湿处理----------------------------12
三、设备选型--------------------------------------------------14
第五章 管道的设计及选择----------------------------------------18
一、风管的设计------------------------------------------------18
二、水管的设计------------------------------------------------18
第六章 冷热源的设计与选型--------------------------------------18
一、水泵的选型------------------------------------------------18
二、冷却塔选型------------------------------------------------20
第七章 管道消声与减振------------------------------------------21
一、空调系统的噪声源------------------------------------------21
二、消除噪声的设计--------------------------------------------21
三、空调系统的减振--------------------------------------------22
结束语----------------------------------------------------------22
参考文献--------------------------------------------------------23
本工程位于北京市，按照参考文献[1]查得北京冬季、夏季室外参数，如表2-1。
表2-1 北京市室外参数表
2、室内设计参数
按照参考文献[2]查得室内参数，如表2-2。
表2-2 建筑室内参数表
办公用房则热湿负荷小，新风量和送风量都比较小，而且房间多，每个房间的使用时间段不同，所要求的冷负荷变化大。所以合理的空调系统可以节约能源，提高室内的舒适性，更好的满足对空调的要求。
空调系统的种类多，空调系统的选择是根据建筑特点，建筑使用功能，以及技术经济指标综合考虑下选择出最佳方案，其空调系统特点如表3-1。
表3-1 空调系统分类与特点
因为建筑第一~第四层主要是商场，其商场面积分别为1649㎡、2385㎡、2621㎡、2621.每层高为5.1m，属于大空间有利于大风管的布置，有相应的空调机房用于放置机组，且四楼屋顶有空间安置冷热源。每一层人数分别为701、1013、1009、787人，热湿负荷大且要求较多的新风量，因此第一~四层选择全空气系统。
而第五~二十七层属于办公用房，层高为3.4m，为小空间用房，不适合使用全空气系统。因为该项目是在北京考虑到冬天要供暖，如果使用多联机，其冬天制热效率不高，耗电多，且制热效果不是很好。而选用风机盘管加新风系统，夏天制冷效果好，可以对房间温度进行单独调控，占用空间小。冬天供暖其热水由热水管网提供，且冬天可以与夏天空调系统共用一套水系统和风系统，很好的节省了材料、工时。
2、风管设计风速应该符合噪声要求。
3、风口尺寸选择宜适当大些，减小气体流速，来减小噪声。
4、冷却塔设在室外，它们的噪声影响周围环境。选用低噪声的设备，选择合理的设备位置以及采用隔声屏障等，尽量不要靠近房间。
5、碰见较大的弯管，宜采用导流叶片。
6、降低机房内噪声主要途径有吸声和隔声。吸声通过对反射面做吸声处理，减少反射声，增加室内总吸声量，从而达到降低噪声的目的。水泵可以采用材料或结构是50~100mm厚的超细玻璃棉毡，外包玻璃丝布。隔声可以采用双层墙体或楼板。
(2)、降低振动传递效率，在振动传播途径上控制振动，常用办法有：引入弹性减振元件以降低振动传递率。增加振动传播途径的阻尼，以吸收振动传播的能量。
(3)、合理设计压缩机吸、排气管的弯度和长度尺寸，在弯管出加高阻尼减振胶；管道与减振器之间采用软接头连接，并每隔一定距离设置减振吊架或减振支座，在管道穿墙楼板时，也需要采用软接头。
(4)、冷热水机组、空调机组、通风机、以及水泵等设备的进口、出口宜采用软管连接。水泵出口设止回阀时，宜选用消锤式止回阀。
(5)、受设备振动影响的管道应采用弹性支吊架。
(6)、当设备转速n >1500r/min时，宜选用橡胶，软木等弹性材料块或橡胶减振器；设备转速<1500r/min时，宜用弹簧减振器。
参考文献
[1] 中国建筑工业出版社主编.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 50736-2012）.中国建筑工业出版社.2012.
[2]中国建筑标准设计研究院编.全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调•动力分册2009.中国计划出版社.
[3]中国建筑工业出版社主编.采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003).中国建筑工业出版社.2003.
[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京：建筑工业出版社.2008.
[5] 中国建筑工业出版社主编.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 50736-2012）.中国建筑工业出版社.2012.
[6]金苏敏主编.制冷技术及其应用.机械工业出版社.1999.
[7]朱颖主编.制冷工艺设计.机械工业出版社.2013.
[8]贺平、孙刚主编 .供热工程.中国建筑工业出版社.1993.
[9]彦启森主编.空气调节用制冷技术.中国建筑工业出版社.2010.
[10]杨昌智主编.暖通空调工程设计方法与系统分析.中国建筑工业出版社.2001.
前言
本次设计对象为一办公楼，包括地下设备用房、会议室、包厢、接待等。本次设计采用全空气变风量系统与风机盘管加新风系统相结合的方式,通过公共场所和走道采用全空气变风量系统,各功能房间采用风机盘管加新风系统的空气调节方式。通过对这个课题的设计，了解设计基本方法和过程，了解空调系统的方式，以及各方案的优缺点，提高自己的综合能力，为以后就业奠定基础。
主要设计的内容有：室内冷、热负荷计算；热湿处理计算和设备选型；管道的设计计算及选择等。具体深化设计：北京某办公楼2层、6层、24层空调系统设计。图纸要求为24层空调系统设计。
目 录
设计任务书-----------------------------------------------------Ⅰ
前言------------------------------------------------------------1
第一章 工程概况-------------------------------------------------1
第二章 负荷计算-------------------------------------------------1
一、室内外设计参数--------------------------------------------1
二、建筑冷、热负荷估算----------------------------------------2
第三章 建筑方案分析及选择---------------------------------------5
一、办公楼空调系统要求----------------------------------------5
二、方案的分析及选择 -----------------------------------------5
第四章 热湿处理计算和设备选型----------------------------------10
一、全空气系统空气热湿处理------------------------------------10
二、风机盘管加新风系统空气热湿处理----------------------------12
三、设备选型--------------------------------------------------14
第五章 管道的设计及选择----------------------------------------18
一、风管的设计------------------------------------------------18
二、水管的设计------------------------------------------------18
第六章 冷热源的设计与选型--------------------------------------18
一、水泵的选型------------------------------------------------18
二、冷却塔选型------------------------------------------------20
第七章 管道消声与减振------------------------------------------21
一、空调系统的噪声源------------------------------------------21
二、消除噪声的设计--------------------------------------------21
三、空调系统的减振--------------------------------------------22
结束语----------------------------------------------------------22
参考文献--------------------------------------------------------23
第一章 工程概况
该项目是北京某办公楼空调系统设计，一共有二十七层、还有三层地下室。建筑楼高101.3米，属于高层建筑。地下室每一层面积各为4153㎡，地下一层作为停车库、消防水池、消防泵，地下二层作为停车库，地下三层作为停车库；地上层第一~四层每一层面积各3348㎡，作为商场；第五层面积为1988㎡，作为办公室；第六~第二十三层面积各为1928㎡，作为办公室；第二十四~第二十五层面积各为1786㎡，作为办公室；第二十六~二十七层面积各为1622㎡，作为办公室；第二十八层作为电梯机房，建筑总面积56900㎡。第二章 负荷计算
一、室内外设计参数
1、室外设计参数本工程位于北京市，按照参考文献[1]查得北京冬季、夏季室外参数，如表2-1。
表2-1 北京市室外参数表
| 地点 | 台站位置 | 大气压力（kPa） | 年平均气温（℃） | 夏季空调室外计算湿球温度（℃） | ||||||||||
| 北京 | 北纬 | 东经 | 海拔（m） | 冬季 | 夏季 | |||||||||
| 39°38′ | 116°28′ | 31.2 | 102.04 | 99.88 | 11.4 | 26.4 | ||||||||
| 室外计算（干球）温度（℃） | ||||||||||||||
| 冬季 | 夏季 | |||||||||||||
| 供暖 | 空调 | 最低日平均 | 通风 | 室外风速（m/s） | 通风 | 空调 | 空调日平均 | 室外风速（m/s） | 日较差 | |||||
| -9 | -12 | -15.9 | -5 | 3.0 | 30 | 33.2 | 29 | 1.9 | 9.3 | |||||
按照参考文献[2]查得室内参数，如表2-2。
表2-2 建筑室内参数表
| 楼层 | 房间类型 | 夏季 | 冬季 | ||||||
|
温度 （℃） |
相对湿度（%） | 气流平均速度（m/s） |
温度 （℃） |
相对湿度（%） | 气流平均速度（m/s） | ||||
| 2层 | 百货商店 | 26 | 65 | 0.2~0.5 | 20 | 30 | 0.1~0.3 | ||
| 2层 | 电梯厅 | 26 | 65 | 0.2~0.5 | 20 | 30 | 0.1~0.3 | ||
| 2层 | 进货入口 | 26 | 65 | 0.2~0.5 | 20 | 30 | 0.1~0.3 | ||
| 6层 | 一般办公室 | 26 | 65 | ≤0.3 | 20 | — | ≤0.2 | ||
| 24层 | 一般办公室 | 26 | 65 | ≤0.3 | 20 | — | ≤0.2 | ||
第三章 空调方案分析及选择
一、办公楼空调系统要求
该办公楼第一~四层楼为商场，第五~二十七为办公用房。商场人流量大，热湿负荷大，所要求的新风量和送风量都比较大；并且其使用的时间段比较统一。办公用房则热湿负荷小，新风量和送风量都比较小，而且房间多，每个房间的使用时间段不同，所要求的冷负荷变化大。所以合理的空调系统可以节约能源，提高室内的舒适性，更好的满足对空调的要求。
二、方案的分析及选择
1、空调系统的比较与选择空调系统的种类多，空调系统的选择是根据建筑特点，建筑使用功能，以及技术经济指标综合考虑下选择出最佳方案，其空调系统特点如表3-1。
表3-1 空调系统分类与特点
| 分类 | 系统特征 | 系统适用性 | 系统应用 | |
| 按照担负室内空调负荷所用介质分类 | 全空气系统 | 室内全部负荷由处理过的空气负担 |
（1）建筑空间大，易于布置风管。 （2）室内温湿度及洁净度控制要求严格 （3）负荷大或潜热负荷大的场合。 |
单风道系统 双风道系统 定风量系统 变风量系统 全空气诱导器系统 |
| 全水系统 | 室内空调负荷全部有水负担 |
（1）建筑空间小，不易于布置风管的场合 （2）不需要通风换气的场所 |
风机盘管系统（无新风） 辐射板系统（无新风） |
|
| 空气—水系统 | 室内空调负荷由空气和水共同负担 |
（1）室内温湿度控制要求一般的场合 （2）层高较低的场合 （3）冷负荷较小，湿负荷也较小的场合 |
风机盘管系统+新风系统 空气—水诱导器系统 辐射板系统+新风系统 制冷机系统+新风系统 |
|
| 冷剂系统 | 空调系统负荷由制冷剂直接负担 |
（1）空调房间布置分散。 （2）要求灵活控制空调使用时间 （3）无法设置集中式冷、热源 |
单元式空调机组 房间空调器 多联式空调机组 水环热泵空调系统 |
|
而第五~二十七层属于办公用房，层高为3.4m，为小空间用房，不适合使用全空气系统。因为该项目是在北京考虑到冬天要供暖，如果使用多联机，其冬天制热效率不高，耗电多，且制热效果不是很好。而选用风机盘管加新风系统，夏天制冷效果好，可以对房间温度进行单独调控，占用空间小。冬天供暖其热水由热水管网提供，且冬天可以与夏天空调系统共用一套水系统和风系统，很好的节省了材料、工时。
第七章 管道消声与减振
一、空调系统的噪声源
噪声是室内环境的一个重要的因素，环境中噪声小，有利于更好的生活，让人更加舒适。而中央空调系统中常常由于气体流动，设备运行带来了一些噪声，所以必须采取一些措施来降低噪声，以创造出一个更加好的生活环境。中央空调的主要噪声源有：风管中气体流动产生噪声，水管中水流动产生噪声，风机的运行造成声音，空调系统末端设备发出噪声，制冷机组机房的噪声，冷却塔发出噪声。二、消除噪声的设计
1、风机的消声，可以在风机出口处或空气处理机组后设置消声静压箱内贴吸声材料。2、风管设计风速应该符合噪声要求。
3、风口尺寸选择宜适当大些，减小气体流速，来减小噪声。
4、冷却塔设在室外，它们的噪声影响周围环境。选用低噪声的设备，选择合理的设备位置以及采用隔声屏障等，尽量不要靠近房间。
5、碰见较大的弯管，宜采用导流叶片。
6、降低机房内噪声主要途径有吸声和隔声。吸声通过对反射面做吸声处理，减少反射声，增加室内总吸声量，从而达到降低噪声的目的。水泵可以采用材料或结构是50~100mm厚的超细玻璃棉毡，外包玻璃丝布。隔声可以采用双层墙体或楼板。
三、空调系统的减振
1、振动的危害
噪声会通过空调系统中设备的振动进行传播，振动同时也会给楼板或柱子等建筑结构造成一些危害，同时也影响设备的运行，所以要减少振动，减少噪声，提供设备运行性能。2、减振的措施
（1)、降低振动源的振动。高压离心风机，一般采用钢筋混凝土平板型结构基座，或槽钢钢筋混凝土混合型结构基座，；压缩机或压缩机组，以及高重心设备，一般采用钢筋混凝土T型结构基座；水泵隔振基座宜采用钢筋混凝土结构基座。(2)、降低振动传递效率，在振动传播途径上控制振动，常用办法有：引入弹性减振元件以降低振动传递率。增加振动传播途径的阻尼，以吸收振动传播的能量。
(3)、合理设计压缩机吸、排气管的弯度和长度尺寸，在弯管出加高阻尼减振胶；管道与减振器之间采用软接头连接，并每隔一定距离设置减振吊架或减振支座，在管道穿墙楼板时，也需要采用软接头。
(4)、冷热水机组、空调机组、通风机、以及水泵等设备的进口、出口宜采用软管连接。水泵出口设止回阀时，宜选用消锤式止回阀。
(5)、受设备振动影响的管道应采用弹性支吊架。
(6)、当设备转速n >1500r/min时，宜选用橡胶，软木等弹性材料块或橡胶减振器；设备转速<1500r/min时，宜用弹簧减振器。
参考文献
[1] 中国建筑工业出版社主编.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 50736-2012）.中国建筑工业出版社.2012.
[2]中国建筑标准设计研究院编.全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调•动力分册2009.中国计划出版社.
[3]中国建筑工业出版社主编.采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003).中国建筑工业出版社.2003.
[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京：建筑工业出版社.2008.
[5] 中国建筑工业出版社主编.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 50736-2012）.中国建筑工业出版社.2012.
[6]金苏敏主编.制冷技术及其应用.机械工业出版社.1999.
[7]朱颖主编.制冷工艺设计.机械工业出版社.2013.
[8]贺平、孙刚主编 .供热工程.中国建筑工业出版社.1993.
[9]彦启森主编.空气调节用制冷技术.中国建筑工业出版社.2010.
[10]杨昌智主编.暖通空调工程设计方法与系统分析.中国建筑工业出版社.2001.