办公楼风冷热泵空调工程设计毕业设计

毕业设计说明书

星宇公司办公楼空调工程设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

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注 意 事 项

1. 设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2. 论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3. 附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4. 文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5. 装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

教研室（或答辩小组）及教学系意见

摘 要

本设计为宜宾市星宇公司办公楼中央空调系统, 拟为之设计合理的中央空调系统, 为室内工作人员提供舒适的工作环境。建筑共三层，总面积为2900m²，首层净高4.2m ，其他两层净高均为3.6m 。要求采用空调夏季制冷冬季供暖。设计的空调系统采用风机盘管—新风系统, 选用风冷式热水机组供冷及供热。

设计的内容包括：选定合适空调系统的类型并确定设计方案，计算部分也十分重要，例如：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算； 风管系统与水管系统保温层的设计等内容。除此之外，还需要进行空调末端处理设备及机房辅助设备及的选型。需要结合所选择的空调系统的特点及办公楼的建筑结构选择合适的空调机组及末端设备，合理的布置吊顶内风管与水管的位置。根据所选择的空调机组选配合适的辅助设备：冷冻水循环水泵，冷却水循环水泵，开式水箱，及相应的水管风管阀门等。

关键词：办公楼；中央空调；风冷式热水机组；风机盘管—新风系统

目 录

(内容已修改与目录不对应)

1 绪 论 . ............................................................................................... 1 3 工程概况 . .......................................................................................... 3

3.1建筑特点..................................................................................... 3

3.2建筑相关资料 . ............................................................................. 3

3.3室内设计参数 . ............................................................................. 4 4 空调方案和负荷计算 .......................................................................... 5

4.1空调方案的选择 .......................................................................... 5

4.2 各房间冷负荷计算 ...................................................................... 6 5 风机盘管加新风系统选型计算 ............................................................ 9

5.1风机盘管系统选型计算 ................................................................. 9

5.2新风机组的选型 .......................................................................... 12

5.2.1新风量的确定 ................................................................... 12

5.2.2新风机组的型号 ................................................................ 12 6 空调风系统 . ...................................................................................... 17

6.1室内风管 .................................................................................... 17

6.2室内风口 .................................................................................... 17

6.3 新风管的设计计算 ...................................................................... 17 7 空调水系统 ...................................................................................... 18

7.1 空调水系统的选型比较 ............................................................... 18

7.2 空调水系统的布置 ..................................................................... 20

7.3 空调风机盘管水系统供、回、凝水管 .......................................... 20

7.3.1管道安装要求 ................................................................... 20

7.3.2供回水管管径计算 . ............................................................ 20

7.3.3冷凝水管径确定 ................................................................ 20

7.4 水管系统中的阀门 ..................................................................... 21 8 管道保温、防腐 . ............................................................................... 24 结 论 . ................................................................................................ 25

致 谢 . ................................................................................................ 26 参考文献 ............................................................................................. 27

1 绪 论

本篇文章是对宜宾市星宇公司办公楼中央空调的设计计算说明。从建筑结构及其要求制定空调方案，要求能够满足使用的要求，即能够满足办公舒适性。此外还要从空调设计的科学合理性和经济性，以及建筑整体的美观度考虑。并能对以后的使用和费用支出做一定的预估。中央空调在现代建筑中越来越多的应用，技术也越来越成熟先进。能够有效的管理，一次性投资，后期使用方便，并且不占用建筑的有效空间。本文就是对中央空调的设计到选型，到校核计算的一个说明。从冷负荷计算，到室内方案的选择和设备的选型。机组的布置连接和选型都有说明。从使用性到科学性再到经济性上做到好的结合。方案选择是整体考虑以及设计的总体思想。计算部分是整个设计的基础，绘图部分是与设计施工相联系的实际的走管和安装。三个部分相依相承，都与整个工程密不可分。各个部分都要保证科学合理，正确无误，经济适用。

本设计是真实性课题的典例。其中，有理论的分析计算，有中央空调方案的选择论证，有实际的绘图安装。是一个完整的工程设计实例。设计计算主要有冷负荷的计算，送风量的计算，管路的计算等。冷负荷的计算确定了各个房间的空气状况和调节条件，以及整个工程的负荷量。是确定室内空调调节方案的主要数据。也是选择冷水机组最主要的参考数据。送风量和管路的计算是面向实际设备和管路的数据资料。都是整个设计的基础。

空调系统方案的选择，基本上确定了空调的形式和内容。本设计选用的是办集中的空调水系统，独立新风加风机盘管系统。空调方案的选择决定了后期设计的方向和内容，是设计中关键的环节。也是综合各个方面的因素制定出来的。

整个设计的理论部分主要集中在前两个部分，实际的安装和设备运行等实际性的工程问题都集中在绘图这个阶段。绘图是把方案完好的实现的一个基础，是工程赖以完成的技术性支持的资料。绘图中要尽量的与工程中实际问题的解决相联系。尽量使方案以一种直观详尽的方式体现出来。这个过程就是方案在成熟完善并且检验的过程。是整个设计中最重要和最有难度的部分。

本设计内容包括：负荷计算；风系统设计；水系统设计；机房布置；设

备选型说明书撰写。

在上面主要阶段完成以后还要对一些具体细节的问题加以论证思考并列出解决方案。比如管路的腐蚀问题，保温问题。材料的选择问题等。整个设计中尽力能完善的解决工程中的实际常见问题。

然后就是方案的验证试用，一般中央空调的投资大，必须力求避免设计上带来的后期问题。所以在设计阶段要对方案进行充分的论证。

3工程概况

3.1建筑特点

本设计是宜宾市星宇公司办公楼中央空调系统设计。该办公楼共四层，总建筑面积为2900m²。房间类型包括：一层大厅，二、三层办公室，会议室，接待室，大厅，套间，盥洗室，卫生间。

机房置于办公建筑东面栈房内，距建筑5m 远。

一层高4.2m ，二、三层层高均为3.6m ，总建筑高度约为11.4m 。一层楼：大厅。二层房间结构：由办公室（11m²、21m²，23m²，24m²和42m²）、领导办公室（42m²）、盥洗室、卫生间、吸烟区组成，办公用房26间。三层房间结构：由办公室（11m²、17m²、21m²，23m²，24m²和42m²）、会议室（42m²和64m²）、卫生间、办公用房23间。 3.2建筑相关资料

屋面：上人屋面——挤塑聚苯板55：铺地砖水泥砂浆σ=40mm，防水层σ=10mm，水泥砂浆找平层σ=70mm，挤塑聚苯板σ=55mm，钢筋混凝土屋面板σ=100mm；

外墙：白灰粉刷σ=20mm，加气混凝土砌块σ=250mm外贴σ=80mm挤塑聚苯板；

外窗：断桥铝合金中空玻璃，空气层σ=20mm；

人数：人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，本办公楼人员密度按如下估算；

办公室：0.2m³/h·人；

会议室、接待室：0.5m³/h·人；

大厅、走廊：由于人员密度很小，所以不计。

照明、设备：由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为30W/m²。设备负荷为40 W/m²。

空调使用时间：办公楼空调每天使用10小时，即8：00～18：00。 动力与能源资料：

a. 动力，工业动力电 380V －50Hz ； b. 能源，由自备空调机房供给。

3.3室内设计参数

表3-1 室内参数表

夏季

房间名称

T （℃） φ（%） T （℃） φ（%）

（m³/人）

办公室 会议室、接待室 大厅、走道 卫生间 盥洗室

25 25 25 25 25

55 65 65 60 60

20 18 16 20 20

45 50 50 60 60

30 30 0 30 30

0.2 0.5 0 0.5 0.5

冬季

新风量

单位面积人

G

数（人/m²）

备注：

1. 由于办公室和会议室并未给出明确人员数目，故采用最密集的人员考虑。

2. 大厅走道由于人员密度相对较小故不供送新风。

4空调方案和负荷计算

4.1空调方案的选择

空调系统一般均由空气处理设备和空气分配设备组成，根据需要，它可组成许多不同形状的系统，在工程上，应考虑建筑物的用途和性质，热湿负荷特点，温湿度调节和控制的要求，空调机房的面积和位置，初投资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统。

此工程为办公楼，层高不是很高，全空气系统风管较大，占据上部空间太多，室内会感觉很压抑。并且各办公室作息时间不一定相同，需独立控制和调节。所以用空气—水系统，可节省空间，布置灵活，具有个别控制的优越性，各房间单独调节温度，房间无人时，可关闭内机，不影响其他房间的使用。运行费用与单风道系统相比约低20~30%。机组定型化，规格化，易于选择安装。有较好的供冷能力。

结合实际情况，各房间采用风机盘管加新风系统，各层单独设吊顶式卧式新风机组，处理新风后独供给室内。

风机盘管加新风系统的空气处理方式有:

（1）．新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；

（2）．新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；

（3）．新风处理到焓值小于室内状态点焓值, 新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；

（4）．新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患；

（5）．新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。

本设计为普通办公楼建筑因此选用用方案：

夏季：新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷 冬季：新风处理到室内状态的等温线，不进行加湿。

注:从经济性角度考虑，除非甲方有明确要求否则对冬季新风一般不进行加湿处理。

由于此建筑规模较小，而且没有地下室设专门机房，不适用采用螺杆式冷水机组。所以优先选用风冷热泵冷热水机组，也减少了冷却系统的安装。此建筑有屋顶平台，可放置机组。 4.2 各房间冷负荷计算

查国家规范及相关规定，根据办公室各功能区负荷选取估算值；单位面积冷负荷180-220W/m²。

如：办公室203面积21m²，所以办公室203冷负荷为：200×21=4KW，同上方法其它房间冷负荷如下表。

表4-1各房间冷负荷

单位面积制冷量

房间号 领导办公室

42

201 办公室202 办公室203 办公室204 办公室205 办公室206 办公室207 办公室208 办公室209 办公室210 办公室211 办公室212 办公室213 办公室214 办公室215 办公室216 办公室217 办公室218

11 21 16 21 27 21 24 21 22 21 21 42 21 21 23 21 22

200 200 200 200 180 200 180 200 190 200 200 180 200 200 185 200 190

2200 4200 3200 4200 4860 4200 4320 4200 4180 4200 4200 7560 4200 4200 4260 4200 4180

180

7560

房间面积/m²

（W/m²）

制冷量(W)

办公室220 办公室221 办公室222 办公室223 办公室224 办公室225 办公室226 办公室301 办公室302 办公室303 办公室304 大会议室305 办公室306 大会议室307 办公室308 大会议室309 办公室310 大会议室311 办公室312 办公室313 办公室314 大会议室315 办公室316 套间317 办公室318 领导办公室

42

319 办公室320 办公室321

24 21

180 200

4320 4200

180

7560

24 21 28 21 16 42 11 42 34 21 28 64 24 21 22 42 19 42 36 21 19 42 23 14 22

178 202 180 202 200 200 200 180 190 200 180 200 180 200 190 180 180 180 180 200 180 180 185 220 190

4260 4260 5050 4260 3200 8400 2200 7560 6460 4200 5050 12780 4320 4200 4180 7560 3420 7560 6480 4200 3420 7560 4260 3080 4180

套间323

11

200

2200

4.3机组的选择

选择麦克维尔的风冷热泵机组：

根据制冷系统的总冷量Q=543kW选择MCS170.1F/MHS150.1F； (1) a. 名义冷量：625kW ； (2) . 蒸发器：

进出水管径：DN200mm ； 标准水流量：95m³/h 标准水压降：37kPa 。 (3) . 冷凝器：

进出水管径：DN200mm ； 标准水流量：113m³/h； 标准水压降：32kPa 。

(4) . 机组尺寸:长×宽×高，5000mm×2260mm×2360mm 。

5风机盘管加新风系统选型计算

5.1风机盘管系统选型计算

根据表4-1 各房间冷负荷，查麦克维尔风机盘管技术参数图如下：

选得各房间风机盘管型号如下表：

表5-1各房间风机盘管汇总表

房间号 领导办公室201

MCW300VC

办公室202 办公室203

MCW200VC MCW400VC

11 21

2220 4260

201 202

风机盘管型号 MCW400VC

42

7560

180

房间面积/m²

制冷量(W)

水流量（m3/h）

单位面积制冷量

房间号 办公室204 办公室205 办公室206 办公室207 办公室208 办公室209 办公室210 办公室211 办公室212 办公室213

MCW300VC

办公室214 办公室215 办公室216 办公室217 办公室218 办公室219 办公室220 办公室221 办公室222 办公室223 办公室224 办公室225

MCW300VC

办公室226 办公室301

MCW400VC

MCW200VC MCW400VC

42

7560

180

11

2200

200

MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW300VC MCW400VC

42

7560

180

21 21 23 21 22 21 24 21 28 21 16

4260 4260 4260 4260 4260 4260 4260 4260 5050 4260 3300

202 202 185 202 194 202 178 202 180 202 206

风机盘管型号 MCW300VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC MCW400VC

42

7560

180

房间面积/m²

16 21 27 21 24 21 22 21 21

制冷量(W)

（W/m²）

3300 4260 5050 4260 4260 4260 4260 4260 4260

206 202 187 202 178 202 194 202 202