暖通空调设计书完整版.docx
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暖通空调设计书完整版
上海某企业办公楼空调设计说明书
中文摘要
本设计为上海市某企业办公楼空调系统工程设计,共六层,西南侧裙楼单独两层。
主要建筑功能为餐厅、办公、会议等。
根据房间功能,及使用的灵活性,办公楼采用变频多联机加新风系统,室外机均置于屋顶。
根据各层不同类型房间,室内机主要有两种形式:
四面出风嵌入式、高静压风管天井式。
室外引入的新风经回收效率很高的全热交换器处理,将处理后的新鲜空气直接送入室内,使得建筑具有了呼吸功能,在满足新风量的同时,充分回收了室内空气的能量,即经济又节能环保。
室内机承担室内冷负荷及部分的新风负荷;回风的方式考虑到降低非空调房空间与空调房间的温差,同时降低投资,主要采用走廊吊顶总回风,由各房间引出排风口。
本设计采用的方案彰显节能环保的理念,体现了设计生命建筑的内在精神。
关键词:
变频多联机加独立新风系统全热交换器走廊回风直流变频热泵机组
Abstract
ThisdesignisaboutthecomplexbuildingthatlocatesinShanghai.Thereare6floorsonthefloor.Themainbuildingfeaturesarerestaurant,officeandmeetingroom.Accordingtothedifferentfunctionsandflexibleuseoftheroom,ThebuildingistakingthemethodofVRVaddtodependentsystemofnewair.
Consideringthatvariousroomshavedifferentfunctions,therearetwokindsofindoormachine,listthefollowing:
AllaroundthewindandHighstaticpressure.Theindoorfreshairdirectlyfromtheintroductionofoutdoorairaftertheprocessingbyallheatexchangermachine;Yesconstructionwithrespiratoryfunction,meetingthenewairvolumeandfullyrecycledtheinteriorenergyatthesametime.Clearly,itisenergysavingandenvironmentalprotectionAlltheindoormachineaimtobearindoorcoolingloadandsomenewairload.Inviewofreducingthetemperaturedifference,thewaytoreturnindoorairissetamaintuyereinthecorridor,thiswaycanreduceinvestmenttoo.Thisdesignadoptstheplanhighlightstheconceptofenergyconservationandenvironmentalprotection,italsoreflectstheinnerspiritoftheintelligentbuilding.
Keywords:
PAU+VRVsystems,allheatexchanger,returnair,
dcinverterheatpumpunits
1工程概况…………………………………………………………….….…………5
1.1工程概况……………………………………………………...…………..….……5
1.2地理位置……………………………………………………...………..……….…5
1.3建筑信息……………………………………………………...…………..……..…5
1.4围护结构类型及热工参数…………………………………...………………....…5
1.5工作时间……………………………………………………...………………....…6
1.6设计内容……………………………………………………...………………....…6
2设计依据及基础数据………………………………………………………..….…6
2.1设计依据……………………………………………………………………...…...6
2.2基础数据………………………………………………………………………......6
3负荷计算………………………………………………………………….……..…8
3.1冷、热负荷计算依据……………………………………………………….…..…8
3.2空调冷、湿负荷汇总…………………………………………………….….……12
3.3空调热、湿负荷汇总………………………………………………….……….…15
3.4冷、热负荷算例……………………………………………………….……….…19
4空调系统设计………………………………………………………….……….…42
4.1系统方案……………………………………………………………….….……...42
4.1.1空调方案比较……………………………………………………...…........42
4.1.2系统投资比较与选择……………………………………………..….......44
4.2新风处理及各种设备选型……………………………………………….….…...46
4.2.1新风处理方案……………………………………………………….….…46
4.2.2DXF型板翘式全热回收新风换气机特点……………………….….……46
4.2.3新风系统布置、新风换气机选型……………………………….….……46
4.2.4风管水力计算方法及计算举例…………………………………...……50
4.2.5多联机室内、外机选型………………………………………….....…54
4.3室外机主管,室内侧配管、分歧管型号的选取……………………….…....…66
4.4消声减震……………………………………………………………………..……69
5管材与保温……………………………………………………………….……..…70
5.1管材……………………………………………………………………….…..…..70
5.2保温……………………………………………………………………….…...…..70
参考资料……………………………………………………………………....….......70
1.工程概况
1.1.工程名称上海某企业综合办公楼空调设计
1.2地理位置上海徐汇
1.3建筑概况
总建筑面积8800m2;
建筑功能:
餐厅、办公、会议等;
层数:
6层;
该建筑面向东南,其西南侧单独两层裙楼,高10.8米,一层餐厅,二层学术报告厅;主楼六层高22.8米,为综合办公区。
屋顶上设有水箱间、电梯井房等。
办公楼冷负荷及冷指标指标如下表所示:
表1建筑空调冷负荷
楼号
总层数
总高度(m)
总空调面积(m2)
冷负荷(KW)
新风冷负荷
总冷负荷(KW)
冷指标(w/m2)
综合办公大楼
6
22.8
5789.84
521.67
235.28
756.95
130.74
办公楼热负荷及热指标指标如下表所示:
表2建筑空调热负荷
楼号
总层数
总高度(m)
总面积(m2)
热负荷(KW)
新风热负荷
总热负荷(KW)
热指标(w/m2)
综合办公大楼
6
22.8
5785.46
169.69
278.01
447.71
77.38
1.4围护结构类型及热工参数(以下《规范》为《民用建筑供暖通风与空调设计规范》GB50736-2012)
结合《规范》及《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005对夏热冬冷地区围护结构热工参数及遮阳系数的限值,合理选择参数如下:
外墙:
《规范》表H.0.1-5中,3型外墙,传热系数k=0.56W/(㎡.k);
内墙:
石灰水泥砂浆20mm,混凝土多孔砖200mm,石灰水泥砂浆20mm,计算的
W/(㎡.k),其中
=8.7W/(㎡.k),
=18.6W/(㎡.k),
=200mm,
=0.633W/(m.k),α=1.
屋顶:
《规范》表H.0.1-6中,1型屋顶,k=0.49W/(㎡.k);
门窗(包括透明玻璃幕墙):
外门是节能门,k=3W/(㎡.k);内门单框双玻璃,k=4.5W/(㎡.k);外窗是钢中空断热单框双玻璃推拉窗,茶色浮法玻璃(4mm)+透明浮法玻璃(4mm),遮挡系数Cs=0.66,,活动百叶内遮阳系数Cn=0.75,k=2.8W/(㎡.k)
1.5正常工作时间8:
00——18:
00
1.6设计内容:
舒适性空调系统设计、通风系统设计
2.设计依据及基础数据
2.1设计依据
2.1.1《民用建筑供暖通风与空调设计规范》GB50736-2012
2.1.2《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
2.1.3《建筑设计防火规范》GBJ16-87-2001
2.1.4建筑设计方案
2.1.5《多联机空调系统工程技术规程》(JGJ174-2010)
2.1.6《实用供热空调设计手册(第二版)》
2.2基础数据
2.2.1室外气象参数:
表3上海市室外气象参数
夏季空调室外干球温度℃
夏季空调室外湿球温度℃
夏季空调日平均温度
34.40
27.90
30.80
夏季室外平均风速(m/s)
夏季最多风向
夏季大气压(Pa)
3.10
东南
100540
供暖计算温度℃
冬季空调计算温度℃
冬季平均风速m/s
相对湿度%
大气压(Pa)
-0.3
-2.2
2.6
75%
102540
2.2.2室内设计温湿度标准、新风标准根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012表3.0.2人员长期逗留区域空调室内设计参数
以及《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005表3.0.2公共建筑主要空间的设计新风量要求,选择室内设计参数如下表:
表4室内设计参数
房间名称
夏
冬
新风标准
温度°C
相对湿度%
温度°C
相对湿度%
m3/h.人
办公
26
≤65
20
≥30
30
会议
26
≤65
20
≥30
30
餐厅
26
≤65
20
≥40
25
雅间
26
≤65
20
≥40
25
企业形象展示廊
26
≤65
20
≥30
20
总裁休息室
26
≤65
20
≥30
50
2.2.3人员、照明,设备条件:
由《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005表B.0.5-1照明功率密度值(w/㎡),确定照明负荷,如下表给出不同用途房间照明功率参考指标:
表5照明功率指标
房间名称
建筑面积照明功率(W/m2)
餐厅
13
办公室、会议室
11
高档办公室
18
其他
11
由表B.0.6-1不同类型房间人均占有面积
确定每个房间的人数如下表:
表6不同房间人均占地面积
房间名称
室内人数(m2/人)
会议室
2.5
办公室
4
学术报告厅
2.5
餐厅
1
由表B.0.7-1不同类型房间电器设备功率,确定不同用途房间的设备散热。
如下表给出不同类型房间设备功率参考值:
表7设备功率参考值
房间名称
建筑面积设备功率(W/m2)
会议室
5
办公室
20
学术报告厅
5
3负荷计算(采用天正和鸿业软件同时进行计算)
3.1空调冷负荷、热负荷计算依据
空调冷负荷计算方法冷负荷系数法;热负荷计算方法一维稳态传热。
1.外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷(冷负荷系数法)
Q=Ko·Fo·[(tlo-tdl)·Ca·Cp-tn]
Ko
传热系数,W/(m2·℃)
Fo
外墙和屋顶的面积,m2
tlo
墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃
tdl
围护结构的地点修正系数,℃
Ca
外表面放热系数修正值
Cp
围护结构外表面日射吸收系数的修正值
tn
室内设计温度,℃
2.外窗
传热部分
Q=Fch·Kch·CK1·Ck2·[(tlc+td2)-tn]
Kch
外窗传热系数,W/(m2·℃)
Fch
外窗窗口面积,m2
tlc
外窗的逐时冷负荷计算温度,℃
td2
外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值
CK1
不同类型窗框的外窗传热系数的修正值
CK2
有内遮阳设施外窗的传热系数修正值
tn
室内设计温度,℃
太阳辐射热部分
Q=Cs·Cn·Ca·[Fl·Jch。
zd·Ccl。
ch+(Fch-F1)·Jsh。
zd·C(cl。
ch)N]
Cs
窗玻璃遮挡系数
Cn
窗内遮阳设施的遮阳系数
Ca
窗的有效面积系数
F1
窗上受太阳直接照射的面积,m2
Jch。
zd
透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度,W/m2
Jsh。
zd
透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度,W/m2
Ccl。
ch
冷负荷系数(C(cl。
ch)N为北向冷负荷系数),无因次,按纬度取值,并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素
Fch
外窗面积(包括窗框,即窗的窗洞面积),m2
3.内围护结构
Q=K·F·(tls–tn),tls=tw.pj+△tls
K
内围护结构的传热系数,W/(m2·℃)
F
内围护结构的面积,m2
tls
邻室计算平均温度,℃
tn
室内设计温度,℃
tw.pj
设计地点的日平均室外空气计算温度,℃
△tls
邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,℃
4.新风、渗透
W=1/1000·ρw·L·(dw–dn)湿负荷
Qx=1/3.6·ρw·L·(tw-tn)显热负荷
Qq=1/3.6·ρw·L·(Iw-In)全热负荷
ρw
夏季室外空调计算干球温度下密度:
一般取:
1.13kg/m3
L
空气量m3/h
dw
室外空气含湿量,g/kg干空气
dn
室内空气含湿量,g/kg干空气
tw
室外空气调节计算干球温度,℃
tn
室内计算温度,℃
Iw
室外空气焓值,kJ/kg干空气
In
室内空气焓值,kJ/kg干空气
5.人体冷、湿负荷
冷负荷
Qr=Qs·CCL+Qq;Qs=n·Cr·q1,Qq=n·Cr·q2
Qr
人体散热引起的冷负荷,W
Qs·CCL
显热冷负荷
CCL
人体显热散热冷负荷系数
潜热冷负荷,W
q1
不同室温和劳动性质时成年男子的显热量,W
n
空调房间内的人数,人
Cr
群集系数
q2
每个人散发的潜热量,W
湿负荷
Wr=n·Cr·w
Wr
人体的散湿量,g/h
Cr
群集系数
n
空调房间内的人数,人
w
每个人的散湿量,g/h
6.照明冷负荷
Q=N·n1·Ccl(白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯)
Q=(N1+N2)·n1·Ccl(明装荧光灯:
镇流器安装再空调房间内)
Q=N1·n1·n2·Ccl(暗装荧光灯:
灯管安在吊顶玻璃罩内)
N
白炽灯的功率,W
N1
荧光灯的功率,W
N2
镇流器的功率,一般取荧光灯功率的20%,W
n1
灯具的同时使用系数,即逐时使用功率与安装功率的比例
n2
考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔,利用自然通风散热于顶棚内时,取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时,视顶棚内通风情况取为0.6-0.8
Ccl
照明散热形成的冷负荷系数
7.设备冷负荷
q=n1·n2·n3·n4·N(电热设备)
q=1000·n1·n2·n3·N/η·Ccl(工艺设备和电动机都在室内)
q=n1·n2·n3·N·Ccl(仅工艺设备在室内)
q=n1·n2·n3·Ccl·N(1-η)/η(仅电动机在室内)
N
电热设备的安装功率,W
n1
同时使用系数,即同时使用的安装功率与总安装功率之比,一般为0.5~1.0
n2
安装系数,即最大实耗功率与安装功率之比,一般可取0.7~0.9
n3
负荷系数,即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比,一般取0.4~0.5
n4
通风保温系数
η
电动机效率,可由产品样本查得,一般可取08~0.9
Ccl
电动设备和用具散热的冷负荷系数
8.食物
Dτ=0.012φnτ散湿量,W
Qq=700Dτ潜热冷负荷,W
Qx=8.7·nτ显热冷负荷,W
φ
群集系数
nτ
人数
供暖计算依据
1.通过围护结构的基本耗热量计算公式
Qj=aFK(tn-twn)
Qj
—基本耗热量,W
K
—传热系数,W/(㎡·℃)
F
—计算传热面积,㎡
tn
—冬季室内设计温度,℃
twn
—采暖室外计算温度,℃
α
—温差修正系数
2.附加耗热量计算公式
Q=Qj(1+βch+βf+βlang)·(1+βfg)·(1+βjan)
Q
—考虑各项附加后,某围护的耗热量
Qj
—某围护的基本耗热量
βch
—朝向修正
βf
—风力修正
βlang
—两面外墙修正
βfg
—房高附加
βjan
—间歇附加率
3.冷风渗透计算
Q=0.28·CP·pwn·V·(tn-twn)
Q
—通过门窗冷风渗透耗热量,W
Cp
—干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg·℃)
pwn
—采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3
V
—渗透冷空气量,m3/h
tn
—冬季室内设计温度,℃
twn
—采暖室外计算温度,℃
换气次数法
L=K·Vf
L
—房间冷风渗透量,m3/h
K
—换气次数,1/h,见表5.1-13(详见实用供热空调设计手册)
Vf
—房间净体积,m3
3.2建筑冷、湿负荷汇总
楼号
楼层
房间
工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值
总冷负荷
新风冷负荷
总湿负荷
新风湿负荷
总冷指标
新风冷指标
总湿指标
新风量
W
W
kg/h
kg/h
W/m2
W/m2
kg/hm2
m3/h
综合办公大楼
1层
1001[餐厅]
68261
28335.5
-51.49
-93.3
290.2
120.5
-0.22
5750
1002[企业形象展示廊]
55338.1
14290.9
-22.25
-47.1
95.4
24.6
-0.04
2900
1003[雅间]
3257.2
887
-1.83
-2.9
189.7
47.8
-0.1
180
1004[雅间]
3459.6
739.2
-1.53
-2.4
195.7
41.8
-0.09
150
1005[雅间]
3540.5
739.2
-1.47
-2.4
200.3
41.8
-0.08
150
1006[雅间]
3196.8
687.8
-0.8
-1.5
181.6
39.1
-0.05
120
1007[会议室]
12177.1
5174.3
-11.05
-17
136.9
58.2
-0.12
1050
1008[办公室]
7883.4
2464
-5.38
-8.1
110.5
34.5
-0.08
500
1009[办公室]
6675.1
2217.6
-4.91
-7.3
120
39.9
-0.09
450
1010[办公室]
7143.3
2579.1
-3.32
-5.7
125.1
45.2
-0.06
450
1011[办公室]
3168.3
739.2
-1.58
-2.4
155.4
36.3
-0.08
150
1012[办公室]
3178.7
591.3
-1.26
-1.9
164.9
30.7
-0.07
120
1层小计
176279.1
59445
-106.87
-192.2
147
49.6
-0.09
11970
2层
2001[会议室]
11798
5174.3
-11.05
-17
132.9
58.3
-0.12
1050
2002[办公室]
8527.9
2710.3
-5.85
-8.9
116.8
37.1
-0.08
550
2003[办公室]
6090.6
1921.9
-4.1
-6.3
112.4
35.5
-0.08
390
2004[办公室]
6567.4
2069.7
-4.42
-6.8
115
36.2
-0.08
420
2005[办公室]
2838.6
837.7
-2.07
-2.8
139.4
41.1
-0.1
170
2006[办公室]
2845.4
591.3
-1.26
-1.9
147.4
30.6
-0.07
120
2007[办公用房]
71850.6
22175.6
-47.36
-73
116.6
36
-0.08
4500
2008[学术报告旁厅]
58544.4
14783.7
-23.02
-48.7
158.2
39.9
-0.06
3000
2层小计
169062.9
50264.6
-99.13
-165.5
130.1
38.7
-0.08
10200
3层
3001[办公室]
6618.7
2069.7
-4.42
-6.8
115.9
36.2
-0.08
420
3002[办公室]
5782.6
1774
-3.79
-5.8
106.7
32.7
-0.07
360
3003[办公室]
8952.9
2661.1
-5.68
-8.8
122.6
36.4
-0.08
540
3004[办公室]
10790.1
32
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