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摘要
暖通空調設計主要是對室內熱環(huán)境、空氣品質進行設計，但這必須在充分了解建筑對暖通空調的要求和暖通空調系統(tǒng)及設備對建筑及其它設施的影響的基礎上進行設計。
本次設計題目為武漢某辦公樓空調設計。總建筑面積為6654平方米，建筑高度27米，地上6層。
施工圖包括各平面圖，立面圖,剖面圖，總平面圖，門窗表，電梯機房平面圖。本工程空調總冷負荷為188.5kw。
本設計對空調冷熱源、空調方式、室內氣流組織等方面的多種方案進行了比較，最后選擇最佳方案。并在此基礎上進行相關的計算、選用設備和校核參數(shù)等。該工程采用兩種空調方式：，大廳，休息室，辦公室采用風機盤管加新風系統(tǒng)。衛(wèi)生間用建筑自帶的窗戶進行自然通風。
本工程的冷、熱源為風冷熱泵冷熱水機組兩臺，一用一備。并且采用膨脹水箱定壓。本設計的水系統(tǒng)為雙管制。水管均布置為同程式，凝水就近排放。本工程屬于辦公類建筑，本次設計能夠滿足辦公樓的舒適性和功能性要求。除此之外，本次設計還考慮了噪聲、隔聲、減振及保溫的要求。
關鍵詞 武漢 辦公室 全空氣 風機盤管加新風系統(tǒng) 風冷熱泵
Abstract
HVAC design is mainly for indoor thermal environment, air quality in design, but construction must be fully aware of the requirements for HVAC and HVAC systems and equipment for construction and other facilities on the basis of design.
The project is a design of ventilation and air condition for a Post offices of Yangzhou. The office covers 1319 ㎡, air-conditioning area of 6654㎡, building height to27m. And the entire cold load is 450kw.
This design carried on a comparison of various projects .which are air condition source of heating and cold, air condition method, indoor current of air organization…ect. Base on the comparison, we choose the best project finally. Combine in this foundation, some related calculation ,the choosing of equipments and parameter checking ect are also being done. This project adopts three kinds of air condition methods: In the first floors, there are some big space as Business Hall, where adopt whole air system. In the 2-4floors, there are many offices, where adopt the fan coil and fresh air system. Bathroom change natural ventilation by the windows of itself.
The source of the cooling and heating for this project is two Forced-air cooling heat pump cold hot water unit. And the system uses the inflation water tank to stable pressure. The water system of the building is dual-pipe system. This project belongs to the science and technology education class building, and this design can satisfy the office’s comfortableness and the function request. In addition, this design had also considered the noise, the sound insulation, reduces inspires and keeps warm.
Key words wuhan post office all air The fan coil and fresh air system Air-cooled heat pump
目 錄
工程概況 01
§1.1 原始資料 01
§1.2 設計參數(shù) 01
第2章 負荷的計算 02
§2.1 夏季冷負荷的計算 02
§2.2 房間散濕量 08
第3章 空調系統(tǒng)的方案確定 09
§3.1 空調系統(tǒng)的劃分原則 09
§3.1 空調系統(tǒng)的水系統(tǒng) 12
§3.3 方案的確定 14
第4章 風量的計算 17
§4.1 新風量的確定 17
§4.2 新風負荷 18
§4.3 空調系統(tǒng)的運行調節(jié) 19
第5章 空調設備的選擇 19
§5.1 風機盤管的計算與選擇 19
§5.2 新風機組選型 21
§5.4 冷水機組的選擇 22
第6章 氣流組織計算 22
§6.1氣流組織的形式 22
§6.2 風口型式的確定 23
§6.3 氣流組織計算 24
第7章 水力計算 24
§7.1 風管水力計算 24
§7.2水管的水力計算 27
第8章 其它設備的選擇 30
§8.1 分水器與集水器的選擇 30
§8.2 冷卻塔的選擇 31
§8.3 系統(tǒng)定壓方式 32
§8.4水泵的選擇 33
第9章 空調系統(tǒng)的消聲、減振措施 37
§9.1 空調系統(tǒng)的消聲 37
§9.2 空調系統(tǒng)的減振 39
第10章 管道的保溫、防腐措施 39
§10.1 管道的保溫 39
§10.2 管道的防腐 40
結 論 41
參考文獻 42
辭謝 43
附 表 43
附表一風管水力計算
附表二水管水力計算
V
第1章 工程概況
§1.1 原始資料
屋頂?shù)慕Y構從上到下：①預制細石混凝土板25mm，表面噴白色水泥漿；②通風層≥200mm；③卷材防水層；④水泥砂漿找平層20mm；⑤保溫層，瀝青膨脹珍珠巖125mm；⑥隔氣層；⑦現(xiàn)澆鋼筋混凝土板70mm；⑧內粉刷。
屬于Ⅱ型，傳熱系數(shù)K=0.48W/ (㎡.K)。
二、外墻構造
外墻的構造如下：
a粉刷20mm；b加氣混凝土200mm；c內粉刷20mm。
屬于Ⅰ型墻體，傳熱系數(shù)K=0.90W/(㎡.K)。
三內墻 構造
選擇墻體的建筑材料為：水泥砂漿，加氣混凝土泡沫混凝土，鋼筋混凝土，墻體總厚度為240mm。墻體傳熱系數(shù)為K=1.34W/(m2·℃)
§1.2 設計參數(shù)
一、氣象參數(shù)
a.表2.1 室外氣象參數(shù)表
地理位置（濟南）
海拔(m)
大氣壓力(Kpa)
室外平均風速m/s
北緯
東經
45
冬季
夏季
冬季
夏季
29°58′
113°41′
102. 447
99.967
2.6
2．0
b.表2.2 室外計算（干球溫度℃）
冬季
夏季
夏季空調室外計算濕球溫度
空氣調節(jié)
通風
空氣調節(jié)
空調日平均
通風
-2.4
-0.4
35.3
32.2
32.0
28.4
c.表2.3 室內計算參數(shù)表
名稱
房間用途
溫度(℃)
濕度(%)
室內風速m/s
夏季
辦公室
26
65
v≤0.25
冬季
辦公室
23
45
v≤0.15
二、其它設計參數(shù)
表1-1 各空調房間室內設計參數(shù)
房 間
名 稱
夏季
冬季
新鮮空氣量
噪聲標準
溫度(℃)
濕度(%)
溫度(℃)
濕度(%)
m3/h?人
db(A)
會議室
26
65
23
45
30
45
多功能廳
26
65
23
45
30
45
檔案室
26
65
23
45
30
45
雜物間
26
65
23
45
30
45
展覽廳
26
65
23
45
30
45
總經理室
26
65
23
45
30
45
前廳
26
65
23
45
30
45
表1-2不同類型房間人均占有的使用面積(人/㎡)
建筑類別
房間類別
人均占有的使用面積
辦公
建筑
總經理室
0.14
展覽廳
0.14
會議室
0.14
辦公室
0.14
執(zhí)行規(guī)范
（1）采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范（GB5009-2003），.北京
（2）建筑設計防火規(guī)范（GB50016-2006），中國計劃出版
（3）民用建筑節(jié)能設計標準（JGJ26-95）
第2章 負荷的計算
§2.1 夏季冷負荷的計算
一、 圍護結構瞬變傳熱形成的冷負荷
1、外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷
在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算：
W （2-1）
式中：
——外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷,W；
A——外墻和屋面的面積，㎡；Error! No bookmark name given.
K——外墻和屋面的傳熱系數(shù)，W/(㎡·℃)；
——室內計算溫度，℃；
-——外墻或屋面的逐時冷負荷計算溫度，℃，查附表[1]2-4和2-5可得到。
2、內墻,樓板等室內傳熱維護結構形成的瞬時冷負荷
當空調房間的溫度與相鄰非空調房間的溫度大于3℃時,要考慮由內維護結構的溫差傳熱對空調房間形成的瞬時冷負荷,可按如下傳熱公式計算：
W （2-2）
式中： A——內圍護結構的傳熱面積，m2；
K——內圍護結構的傳熱系數(shù)，W /( m2·℃) ；
to.m ——夏季空調房間室外計算日平均溫度，℃；
△t——附加溫升，可按附表[1]2-10選取，℃ 。
3、外玻璃窗逐時傳熱引起的冷負荷
在室內外溫差的作用下, 玻璃窗瞬變熱形成的冷負荷可按下式計算：
W （2-3）
式中： ——外玻璃窗的逐時冷負荷，W；
KW——玻璃的傳熱系數(shù)，W /( m2·℃),由附錄【1】2-7、2-8查得；
AW——窗口面積，㎡；
——外玻璃窗的冷負荷的逐時值，℃，可由附錄[1]2-10查得。
二、 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷
透過玻璃窗進入室內的日射得熱形成的逐時冷負荷按下式計算：
W （2-4）式中：AW——玻璃窗的面積，㎡；
CC.S——玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CC.S=CS·CI；
其中，CS—— 玻璃窗的遮擋系數(shù)，本設計中，6mm厚吸熱玻璃Cs =0.75；
CI—— 窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)，本設計中，中間色百葉窗Cn =0.6；
Ca——窗的有效面積系數(shù)；雙層鋼窗0.75；有附表【1】2-15查得；
CLQ——玻璃窗冷負荷系數(shù)，無因次，由附表【1】2-16和2-19查得；
Djmax——日射得熱因數(shù)最大值，由附錄2-12查得【1】；
三、照明散熱形成的冷負荷
根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負荷計算式分別為：
白熾燈： =1000·N·CLQ W (2-5)
熒光燈：=1000·n1·n2 ·N·CLQ W (2-6)
式中：——燈具散熱形成的冷負荷，W；
N——照明燈具所需功率，KW；
n1——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內時，取n1＝1.2；當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內時，可取n1＝1.0；本設計取n1＝1.0；
n2——燈罩隔熱系數(shù)，當熒光燈上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風散熱與頂棚內時，取n2＝0.5～0.8；而熒光燈罩無通風孔時,取n2＝0.6～0.8；本設計取n2＝0.6；
CLQ——照明散熱冷負荷系數(shù)。
本設計照明設備為明裝熒光燈，鎮(zhèn)流器設置在房間內，故鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)取1.2，燈罩隔熱系數(shù)取1.0。
四、室內冷負荷
1. 人員散熱引起的冷負荷
（2-7）
（2-8）
式中：
——人體顯熱散熱引起的冷負荷，W；
——不同室溫和勞動性質成年男子顯然散熱量，W,附表【1】表2-13；
n——室內全部人數(shù)；參見人員分布及照明 ；
——群集系數(shù)，附表2-12，取Φ=0.93；
CLQ——人體顯熱散熱熱冷負荷系數(shù)，由附錄2-23中查得。
QC——人體潛熱形成的冷負荷，W；
——不同室溫和勞動性質成年男子潛熱散熱量，W, 附表2-13。
人員散熱引起的冷負荷
(2-9)
式中：
——人體顯熱散熱引起的冷負荷，W；
n——室內全部人數(shù)；參見人員分布及照明 ；
q——室內人員的全熱散熱量（W）；
——群集系數(shù)，表w2-12。
以105房間為例計算結果見附表2-1
北外墻冷負荷
時間
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
twl
34.6
34.2
33.9
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
33.9
td
2.2
kα
1.01
kρ
1
twl’
37.17
36.76
36.46
36.06
35.75
35.45
35.35
35.45
35.65
35.96
36.461
tNx
26
△t
11.17
10.76
10.46
10.06
9.754
9.451
9.35
9.451
9.653
9.956
10.461
K
0.9
F
19.8
CL
199
192
186
179
174
168
167
168
172
177
186
北外窗瞬時傳熱冷負荷
時間
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
twl
26.9
27.9
29
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32
31.6
td
3
twl+td
29.9
30.9
32
32.9
33.8
34.5
34.9
35.2
35.2
35
34.6
tNx
26
△t
3.9
4.9
6
6.9
7.8
8.5
8.9
9.2
9.2
9
8.6
CwKw
3.6
Fw
5.4
CL
76
95
117
134
152
165
173
179
179
175
167
北窗日射得熱引起的冷負荷
時間
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CLQ
0.54
0.65
0.75
0.81
0.83
0.83
0.79
0.71
0.6
0.61
0.68
Dj,max
115
CaCsCi
0.351
Fw
5.4
CL
118
142
163
177
181
181
172
155
131
133
148
南內墻冷負荷
總CL
CL
twp
△tls
tNx
F
K
197
32.2
0.2
26
17.5
1.76
門傳熱負荷
CL
twp
△tls
tNx
F
K
398
149
32.2
0.2
26
5
4.65
窗傳熱負荷
CL
twp
△tls
tNx
F
K
52
32.2
0.2
26
2.7
3
設備散熱
時間
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
CLQ
0.33
0.46
0.55
0.62
0.68
0.72
0.76
0.79
0.81
0.84
0.6
si
1
qf
11
F
30
CL
109
152
182
205
224
238
251
261
267
277
198
人體散熱形成的冷負荷
時間
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
CLQ
0.53
0.62
0.69
0.74
0.77
0.8
0.83
0.85
0.87
0.89
0.42
qs
61
n
4
φ
0.94
CLs
122
142
158
170
177
183
190
195
200
204
96
q2
73
CL1
274
274
274
274
274
274
274
274
274
274
274
合計
396
417
433
444
451
458
465
469
474
479
371
各分項逐時冷負荷匯總表
時間
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
外墻負荷
199
192
186
179
174
168
167
168
172
177
186
窗傳熱負荷
76
95
117
134
152
165
173
179
179
175
167
窗日射負荷
118
142
163
177
181
181
172
155
131
133
148
人員負荷
396
417
433
444
451
458
465
469
474
479
371
設備散熱負荷
109
152
182
205
224
238
251
261
267
277
198
門、內墻傳熱負荷
398
總計
1295
1395
1479
1536
1580
1608
1625
1630
1621
1639
1468
2-2其他空調房間室內總冷負荷（單位：w）
房間
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
Q總
13022
1941
1866
1815
1630
1815
1630
1815
1875
2677
9641
房間
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
Q總
12774
1910
1804
1771
1590
1771
1590
1771
1675
2606
5239
房間
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
Q總
14311
1910
1804
1771
1590
1771
1590
1771
1804
2606
5239
5466
房間
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
Q總
2057
1804
1771
1590
1771
1590
1771
1804
2606
2409
2909
5466
房間
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
Q總
2057
1804
1771
1590
1771
1590
1771
1804
2606
5282
5466
房間
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
Q總
2320
2079
2012
1865
2012
1865
2012
2029
2945
2670
1615
3169
2014
建筑空調房間不含新風的總冷負荷等于建筑所有空調房間冷負荷總和。以上已經算出各空調房間的空調冷負荷，所以建筑的總冷負荷為：
表2-3 建筑空調房間的總冷負荷（不含新風）
建筑樓層
一層
二層
三層
四層
五層
六層
冷負荷（w）
37852
32826
39829
25744
25708
26578
總冷負荷(w)
188537
§2.2房間散濕量
人體散熱引起的冷負荷計算式為：
W (2-11)
式中： ——人體散熱形成的冷負荷，W；
qs——不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W；
n——室內全部人數(shù)；
——群集系數(shù)，見附表【1】2-12；
Qc（r體顯然散熱冷負荷系數(shù)，人體顯然散熱冷負荷系數(shù)。
人體濕負荷計算
Mw=0.001nψg
式中 Mw:散濕量，kg/h；
g：一名成年男子的小時散濕量，g/h；室內溫度26℃，輕度勞動時，取184g/h
n：計算時刻房間內的人數(shù)；
ψ：群集系數(shù)。取0.96（101,201,301,111，）或0.94（其他房間）
2-4建筑空調房間的濕負荷（單位：kg/h）
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
Mw
5.232
0.41
0.41
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第3章 空調系統(tǒng)的方案確定
§3.1 空調系統(tǒng)的劃分原則
空調系統(tǒng)一般由空氣處理設備和空氣分配設備組成，根據(jù)需要，它可組成許多不同形狀的系統(tǒng)，在工程上，應考慮建筑物的性質和用途，熱濕負荷的特點，溫室度調節(jié)和控制要求，空調機房的面積和布置，初投資和運行費用等多方面的因素，選定合理的空調系統(tǒng)。
幾種常用空調系統(tǒng)的適用條件
1:集中式空調系統(tǒng)的適用條件
(1)房間面積大,適于布置風管系統(tǒng)。
(2)多層,多是建筑,熱濕負荷變化情況相類似。
(3)空調新風量要求變化大。
(4)房間溫濕度,清潔度,噪音,振動要求嚴格。
(5)全年需多工況節(jié)能運行調節(jié)。
(6)有條件采用天然冷源的。
2:半集中式空調系統(tǒng)的適用條件
(1)空調房間面積大,但不適于布置集中風管系統(tǒng)。
(2)多層多式建筑,層高較低,熱濕負荷不一致,要求參數(shù)不一致。
(3)室內溫濕度精度要求:t≥±1℃,φ≥±10%。
(4)要求各空調房間不串通。
(5)要求調節(jié)風量。
3:分散式空調系統(tǒng)適用條件
(1)各空調房間面積小,工作班次和參數(shù)要求不一致。
(2)空調房間布置分散。
(3)工藝變更可能性較大。
(4)舊建筑物改建層高限制。
(5)不具備設置集中冷熱源條件。
一、風系統(tǒng)分區(qū)類
本設計為辦公空調系統(tǒng)設計，系統(tǒng)的選定應注意檔次和安全的要求，按負擔室內空調負荷所用的介質來分類可選擇四種系統(tǒng)——全空氣系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)分一次回風式系統(tǒng)和二次回風式系統(tǒng)，該系統(tǒng)是全部由處理過的空氣負擔室內空調冷負荷和濕負荷；空氣—水系統(tǒng)分為再熱系統(tǒng)和誘導器系統(tǒng)并用、全新風系統(tǒng)和風機盤管機組系統(tǒng)并用；全水系統(tǒng)即為風機盤管機組系統(tǒng)，全部由水負擔室內空調負荷，在注重室內空氣品質的現(xiàn)代化建筑內一般不單獨采用，而是與新風系統(tǒng)聯(lián)合運用；冷劑系統(tǒng)分單元式空調器系統(tǒng)、窗式空調器系統(tǒng)、分體式空調器系統(tǒng)，它是由制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器直接放于室內消除室內的余熱和余濕。
全空氣系統(tǒng)：1.空調與制冷設備可以集中布置在機房，機房面積較大層高較高，有時可以布置在屋頂或安設在車間柱間平臺上。2.可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調節(jié)，充分利用室外新風減少與避免冷熱抵消，減少冷凍機運行時間。3. 空調與制冷設備集中安設在機房便于管理和維護，可以嚴格地控制室內溫度和室內相對濕度，可以采用初效、中效和高效過濾器，滿足室內空氣清潔度的不同要求，采用噴水室時水與空氣直接接觸易受污染，須常換水，可以有效地采取消防和隔振措施。
風機盤管加新風系統(tǒng)：風機盤管加新風系統(tǒng)是半集中式空調系統(tǒng)的典型代表，他投資少，布置靈活，被廣泛用于辦公建筑中，是目前我國高層民用建筑空調中最普遍采用的一種系統(tǒng)形式。該系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：
（1）與直流式系統(tǒng)相比，節(jié)約能源。該系統(tǒng)的新風量只是用以保證對房間的衛(wèi)生要求，不承擔房間負荷，因此新風量相對較少，處理新風所需的冷熱量也較少。但該系統(tǒng)對冷熱源的消耗在設計上與新風量相同的一次回風系統(tǒng) 是完全相同的。（2）與一次回風系統(tǒng)相比，可進行局部溫度控制。各房間可通過風機盤管控制其供冷量和供熱量。滿足房間對不同室溫的要求；并且當室內負荷變化時，室內控制可將風機盤管關閉 ，有利于系統(tǒng)的全年節(jié)能運行。（3）可部分節(jié)省整個大樓空調系統(tǒng)的電氣安裝容量。研究表明，輸送同樣的冷熱源至同一地點時，通常用水管輸送時的能耗為用風管時的
1/2-1/3。按承擔室內負荷的介質不同，風機盤管加新風系統(tǒng)屬于空氣水系統(tǒng)，由于在冷熱量的輸送上系統(tǒng)耗能較少，即便考慮新風機和風機盤管本身的電耗較全空氣系統(tǒng)也更為節(jié)能（4）由于風機盤管體積小，結構緊湊，布置靈活且輸送同樣冷熱量時誰管管徑遠小于風管管徑，因而，對一些有限活較見的框架結構類型以及建筑的擴建和改建，都有較好的適用性。
缺點是：（1）風機盤管分散于每個房間，導致系統(tǒng)檢修和日常維護工作量加大。（2）水管進入室內要求施工嚴格，特別是冷凍水的保溫要求高，否則將導致漏水，嚴重影響房間的正常使用。（3）風機盤管加新風系統(tǒng)要求要求每個房間至少有一個風口，需要與裝飾設計相協(xié)調。（4）由于風機盤管這運轉部件，因此會有噪聲產生，噪聲大小取決于風機盤管本身的質量。（5）每個風機盤管必須接凝水管，其排水坡度的要求有時會影響吊頂?shù)牟贾眉案叨?，或導致排水不暢?）與全空氣系統(tǒng)相比，由于風機盤管加新風系統(tǒng)通常都按最小新風量運行，導致在過渡季節(jié)不能利用室外冷風直接降溫。從而延長制冷機組的運行時間，增加耗能，另外由于系統(tǒng)地新風量有限，致使室內空氣質量較差。（7）小型機組氣流分布受限，適用于進深小于六米的房間。
風機盤管系統(tǒng)的新風供給方式
加新風系統(tǒng)是指新風經過處理，達到一定的參數(shù)要求，有組織的直接送入室內。如果新風風管與風機盤管吸入口相接或直送到風機盤管的回風吊頂處，將減少室內的送風量，當風機盤管風機停止運行時，新風有可能從帶有過濾器的回風口吹出，不利于室內衛(wèi)生，新風和風機盤管的送風混合后再送入室內的情況，送風和新風的壓力難以平衡，有可能影響新風量的送入。因此，推薦新風直接送入室內。
風機盤管機組的結構和工作原理
風機盤管機組是空調機組的末端機組之一,就是將通風機、換熱器及過濾器等組成一體的空氣調節(jié)設備。機組一般分為立式和臥式兩種,可以按室內安裝位置選定,同時根據(jù)室內裝修要求可做成明裝或暗裝。風機盤管通常與冷水機組(夏)或熱水機組(冬)組成一個供冷或供熱系統(tǒng)。風機盤管是分散安裝在每一個需要空調的房間內(如賓館的客房、醫(yī)院的病房、寫字樓的各寫字間等)。
風機盤管機組中風機不斷循環(huán)所在房間內的空氣和新風，使空氣通過供冷水或供熱水的換熱器被冷卻或加熱，以保持房間內溫度。在風機吸風口外設有空氣過濾器，用以過濾被吸入空氣中的塵埃，一方面改善房間的衛(wèi)生條件，另一方面也保護了換熱器不被塵埃所堵塞。換熱器在夏季可以除去房間的濕氣，維持房間的一定相對濕度。換熱器表面的凝結水滴入接水盤內，然后不斷地被排入下水道中。
由于本系統(tǒng)采用風機盤管+新風系統(tǒng)，有獨立的新風系統(tǒng)供給室內新風，即把新風處理到室內參數(shù)，不承擔房間負荷。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調節(jié)和運轉的靈活性，且進入風機盤管的供水溫度可適當提高，水管結露現(xiàn)象可以得到改善。
機組由風機、電動機、盤管、空氣過濾器、室溫調節(jié)裝置及箱體等組成(見圖3.1) 。
2、方案比較
在所有的熱濕交換設備中處理空氣的噴水室和表面式換熱器應用最廣，這兩種設備的主要優(yōu)、缺點如下；
（1）噴水室處理空氣
它的主要優(yōu)點是：能夠實現(xiàn)多種空氣處理過程，具有一定的凈化空氣能力，耗費金屬量少，易加工。但是它也有對水質的衛(wèi)生要求高，占地面積大，水系統(tǒng)復雜，水泵消耗電能多等缺點。所以目前在一般建筑中已不常用或只做加濕器使用。但在紡織廠、卷煙廠等工業(yè)建筑中還大量使用。
（2）表面式換熱器
優(yōu)點：結構簡單、占地少，水質要求不高，水系統(tǒng)阻力小等。故該設備已成為常用的空氣處理設備。
常用的表面式換熱器包括空氣加熱器和表面冷卻器兩類?？諝饧訜崞魇怯脽崴蛘羝鰺崦降?，而表面冷卻器則以冷水或制冷劑做冷媒。當用空氣加熱器處理空氣時，實現(xiàn)的是等濕加熱過程。當用表面冷卻器處理空氣時，如果冷卻器表面溫度雖低于空氣的干球溫度，但尚高于其露點溫度，則空氣被冷卻時并不產生凝結水。因此，稱這種過程為等濕冷卻過程或干冷過程（干工況）。如果冷卻器的表面溫度低于被冷卻空氣的露點溫度，則空氣不但溫度降低，含濕量也將減少，這種過程被稱為減濕冷卻過程或濕冷卻過程（濕工況）。
在減濕冷卻過程中，空氣與表面冷卻器之間不但發(fā)生顯熱交換，而且也發(fā)生濕交換。由此可知,濕工況下的表面冷卻器比干工況下的表面冷卻器具有更大的熱交換能力。這就是說，同一臺表面冷卻器，在空氣的干球溫度和水初溫相同時，處理濕球溫度高的空氣比處理濕球溫度低的空氣具有更大的冷卻減濕能力。結合濟南地區(qū)的現(xiàn)實情況采用常用的表面式換熱器
終上所述，風機盤管加新風系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，而當前我國正處于能源緊張期，故應以節(jié)能為主。擬采用風機盤管加新風系統(tǒng)。采用獨立新風直接送入室內，新風通過新風機組處理。
二、水系統(tǒng)分類
水系統(tǒng)的劃分可以按：負荷特性，使用功能，空調房間的布置，建筑層數(shù)。劃分水系統(tǒng)可以實現(xiàn)對各區(qū)獨立管理，不用時可以最大限度的節(jié)省能源，靈活方便。
§3.2 空調水系統(tǒng)
空調水系統(tǒng)包括冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個部分，它們有不同類型可供選擇。
一、冷凍水系統(tǒng)
冷凍水系統(tǒng)可以分為開式與閉式，同程式與異程式，雙管制、三管制與四管制，單式泵與復式泵，定流量與變流量。以下將介紹各種類型的特點：
1.開式與閉式；
開式水系統(tǒng)與蓄熱水槽連接比較簡單，但水中含氧量高，管路和設備易腐蝕，且為了克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電量大，僅適用于利用蓄熱槽的低層水系統(tǒng)。閉式冷水系統(tǒng)的管道與設備不易腐蝕，循環(huán)水不易污染。不需要提升高度的靜水壓力，循環(huán)水泵的壓力低，從而水泵的功率小，僅需克服循環(huán)阻力。只須做好循環(huán)水泵的定壓和及時向系統(tǒng)內補水。水泵耗電較小。
2.同程式與異程式；
同程式水系統(tǒng)除了供回水管路外，還有一根同程管，由于各并聯(lián)環(huán)路的總長度基本相等，水量分配，調度方便，便于水力平衡。需設回程管，管道長度增加，初投資稍高。
異程式水系統(tǒng)供回水干管中的水流方向相反；經過每一管路的長度不相等，管路系統(tǒng)簡單，初投資省，水量分配，調度較難，水力平衡較麻煩。
3.雙管制、三管制與四管制；
雙管制供熱、供冷合用同一管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)簡單，初投資省，無法同時滿足供熱、供冷的要求。
三管制分別設置供冷、供熱管路與換熱器，但冷熱回水的管路共用能同時滿足供冷、供熱的要求，管路系統(tǒng)較四管制簡單，有冷熱混合損失，投資高于兩管制，管路系統(tǒng)布置較簡單。
四管制供冷、供熱的供、回水管均分開設置，具有冷、熱兩套獨立的系統(tǒng)，能靈活實現(xiàn)同時供冷或供熱，沒有冷、熱混合損失管路系統(tǒng)復雜，初投資高，占用建筑空間較多。
4.單式泵與復式泵
單式泵冷、熱源側與負荷側合用一組循環(huán)水泵，系統(tǒng)簡單，初投資省，不能調節(jié)水泵流量，難以節(jié)省輸送能耗，不能適應供水分區(qū)壓降較懸殊的情況。
復式泵冷、熱源側與負荷側分別配備循環(huán)水泵，可以實現(xiàn)水泵變流量，能節(jié)省輸送能耗，能適應供水分區(qū)不同壓降，系統(tǒng)總壓力低，系統(tǒng)復雜，初投資高。
5.定流量與變流量
定流量水系統(tǒng)中的循環(huán)水量保持定值，負荷變化時，可通過改變風量或者改變供回水溫度進行調節(jié)，系統(tǒng)簡單，調節(jié)方便，不需要復雜的自控設備，缺點是水流量不變，輸送始終為設計最大值。
變流量水系統(tǒng)中供回水溫度保持定值，負荷變化時，通過改變供水量來調節(jié)。輸送能耗隨負荷減少而降低，水泵容量和電耗少，系統(tǒng)需配備一定自控設備。
根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點，結合本辦公樓的實際情況，本設計空調水系統(tǒng)選擇閉式、豎直同程、水平異程式、雙管制、單級泵，變流量系統(tǒng)，這種空調水系統(tǒng)具有結構簡單，初期投資小，管路不易產生污垢和腐蝕，不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電較小等優(yōu)點。由于本設計屬于多層建筑，因此可以采用豎直同程，水平異程式水系統(tǒng)，此系統(tǒng)的水平干管為供回水管路，由于各層并聯(lián)環(huán)路的管路總長度基本相同，各用戶盤管的水阻力大致相等，。所以系統(tǒng)的各層之間水力穩(wěn)定性好，流量分配均勻，有利于水力平衡。 綜合以上分析在本設計中采用閉式、豎直同程、水平異程式、雙管制、單級泵，變流量系統(tǒng)，為使不通過新風時便于控制，將通過新風機組和通過風機盤管的冷凍水分開管理
二、空調的冷卻水系統(tǒng)
空調的冷卻水系統(tǒng)有直流式冷卻水系統(tǒng)、混合式冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)，其中采用冷卻塔的循環(huán)式冷卻塔系統(tǒng)最常見，考慮到濟南的能源結構，經濟條件，水源情況，建筑物的地理位置、使用要求和功能，本設計中采用冷卻水系統(tǒng)中采用機械通風冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔設在建筑物的屋頂上，且冷卻水的布置形式為共用供、回水管的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
§3.3 方案的確定
一、空氣處理方案
該辦公樓采用風機盤管加新風系統(tǒng)。因為該辦公樓房間類型繁多，各房間冷熱負荷并不相同，新風和風機盤管一起滿足室內的冷熱負荷。
結合本建筑物功能特性以及風機盤管加新風系統(tǒng)的諸多優(yōu)點，因此本系統(tǒng)采用風機盤管加新風系統(tǒng)。選擇新風直接送入室內。
二、水系統(tǒng)形式
根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點，結合本辦公樓實際情況，本設計空調水系統(tǒng)選擇閉式、異程、雙管制、單式泵系統(tǒng)，這樣布置的優(yōu)點是過渡季節(jié)只供給新風，不使用風機盤管的時候便于系統(tǒng)的調節(jié)，節(jié)約能源。
冷卻水系統(tǒng)采用冷卻塔的循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)。
§3.5 空調工程冷熱源的確定
空調系統(tǒng)的冷熱源是系統(tǒng)組成的三大部分中的重要部分。它空調系統(tǒng)提供冷媒和熱媒，空調系統(tǒng)可以直接或間接地通過冷媒從室內除去熱量，也可以直接或間接地通過熱媒向室內加入熱量，以維持被調房間的熱濕環(huán)境。
常用的冷源有：
1.活塞式冷水機組。
2.離心冷水機組
3.風冷式冷水機組
4.溴化鋰吸收式冷水機組
5.熱泵式冷熱水機組
6.螺桿式冷水機組
對各冷源進行分析比較
活塞式冷水機組通過氣缸容積在往復運動過程中的變化來實現(xiàn)對冷媒進行壓縮的目的，屬于容積式制冷壓縮機組，活塞式冷水機組是一種最早應用于暖通空調工程中的機型，字出現(xiàn)以來以價格低廉，制造簡單，運行可靠，使用方便靈活的特點，在民用建筑中發(fā)揮著重要作用。
活塞式制冷機的制冷效率比其他電動型機組低，往復式運動的慣性大，轉速不能太高，振動較大，單擊容量不宜過大，一般在580-700KW以下，單位制冷量的重量指標和體積比較大。一般只能通過改變工作氣缸來實現(xiàn)跳躍式的分級調節(jié)，部分負荷下的調節(jié)特性較差。
螺桿式冷水機組是提供冷凍水的大中型制冷設備，螺桿式壓縮機是一種回轉容積式壓縮機，他的主要優(yōu)點是結構簡單，體積小，重量輕，通過對滑閥的控制實現(xiàn)無級調節(jié)，制冷量調節(jié)范圍為15%-100%，且在低負荷時的效能比較高，這對民用建筑的空調有良好的適應性。另外運行比較平穩(wěn)，易損件少，單機壓縮比大，管理方便。
螺桿式冷水機組的主要缺點是：單機容量比離心式小，轉速比離心式低，單位耗電量高，噪聲比較高，在60%以下負荷運行時，性能系數(shù)急劇下降，只宜在60%-100%負荷范圍內運行。
離心式冷水機組的優(yōu)點如下：單機制冷量大，一般在1000-35000KW之間。質量輕，單位制冷量在100-170KW之間，結構緊湊，尺寸小，較適于需要大制冷量機房面積有限的場合。運行可靠，操作方便，使用壽命長，，無往復運動的部件，運行方便，振動小，噪聲低，運行時制冷劑不混有潤滑油，換熱效果好。負荷范圍可達30-100%，部分負荷效率高。易于實現(xiàn)多級壓縮和節(jié)流，達到同一臺制冷機多種蒸發(fā)溫度的運行。
渦旋式冷水機組試一種新機型，優(yōu)點有不需設置吸排氣閥片，密封性好具有較高的容積效率，一般可達90%以上，而一般只有60%--70%，體積小質量輕，另外運行比較平穩(wěn)，易損件少，單機壓縮比大，管理方便。易于變頻調節(jié)，具有較高的EER
該機組的缺點是制造加工精度要求非常高，并且單機容量有限，冷量不高，最大的缺點是制冷劑對大氣造成很大的影響。
溴化鋰吸收式冷水機組：與壓縮制冷相比是不節(jié)能的，以水為制冷劑滿足環(huán)境要求，制冷量調節(jié)范圍廣。對外界條件變化的適應性強，對安裝基礎的要求低，安裝方便，制造簡單，操作維護保養(yǎng)方便。
缺點主要表現(xiàn)在腐蝕性強，氣密性要求較高。與壓縮制冷機組相比，溴化鋰制冷機組不節(jié)能，有冷量衰減問題。機房占地面積較大且較高，設備質量也較大。排熱量大，需要冷卻水量較大。相應的冷卻水系統(tǒng)和冷卻塔較大。
空氣源熱泵機組也叫風冷機組，空氣源熱泵目前較適用于室外溫度在-10以上的地區(qū)和面積在1-1.5萬以下規(guī)模的建筑，。對于夏季冷負荷小而冬季熱負荷較大的地區(qū)不宜單獨采用熱泵。眾所周知，當空氣源熱泵供熱運行時，其性能受氣候影響非常大。隨著室外溫度的降低，機組的供熱量逐漸減少。同時，當室外溫度較低而相對濕度有過大時，室外換熱器會發(fā)生結霜現(xiàn)象，使室外換熱器換熱惡化，供熱量驟減，甚至發(fā)生停機現(xiàn)象，嚴重影響供熱效果。另一方面，隨著室外溫度的降低，建筑物的熱負荷逐漸增大，與機組的供熱特性恰好相反。設計時若按冬季空調室外溫度選擇熱泵機組時，勢必導致熱泵機組過大或過多，使系統(tǒng)初投資過高，同時熱泵機組又無法在滿負荷下運行，導致熱泵機組的能效比下降，使系統(tǒng)運行費用較高。當機組所供的熱量與建筑物所需的熱量恰好相等時，該點所對應的室外溫度成為平衡點溫度，因此合理確定平衡點對于選擇熱泵機組容量的大小，其運行的經濟效益，節(jié)能效果都有很大的影響，由于水平有限無法確定最佳平衡點和建筑面積較大故不采用空氣源熱泵。
水源熱泵機組是利用地球表面淺層水源如地下水，河流和湖泊中吸收的地熱和太陽能而形成的低溫低位熱資源，并采用少量高位電能輸入，實現(xiàn)地位能向高位能轉化的一種技術，它的優(yōu)點比較顯著，水源熱泵機組的效率要比空氣源熱泵機組高，可降低電耗，節(jié)省能源高效節(jié)能，環(huán)保效果顯著。無需集中機房，投資較小。應用比較靈活。一機多用，應用范圍廣。系統(tǒng)控制裝置少，設計簡潔，運行維修簡便，運行穩(wěn)定可靠。
主要缺點壓縮機置于室內，機組產生的噪聲影響用戶?？諝鈨艋訚翊胧┞詾閺碗s。過渡季節(jié)不能最大限度的利用新風。由于水源熱泵會造成水資源的浪費，我國水資源缺乏的現(xiàn)實特點以及在熱泵方面了解的不是很全面，故不采用本系統(tǒng)。
通過以上各冷源系統(tǒng)的分析，濟南地區(qū)的氣候特點以及水資源情況以及本辦公樓的實際建筑面積，新風冷負荷和圍護結構冷負荷以及圍護結構的冷負荷之和為1182KW，為了隨著負荷的變化而方便調節(jié)故選用兩臺制冷機組。單臺承擔的冷負荷為600KW，盡管離心式制冷機有較多優(yōu)點，但由于單機制冷量較小，故選用螺桿式制冷機組。
螺桿式制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、熱力膨脹閥、油分離器、自控元件等組成的一個完整的的冷水系統(tǒng)。
熱源的確定
本設計采用板式換熱器，通過接城市管網實現(xiàn)冬天的供暖問題，城市管網的供回水溫度為95/70度，通過板式換熱器制取45～55℃低溫熱水，就目前階段板式換熱器的效率可以達到95%-97%。
第四章 風量的計算
§4.1新風量的確定
確定新風量的依據(jù)有下列三個因素：一個完善的空調系統(tǒng),除了對環(huán)境的溫濕度控制以外,還必須給環(huán)境提供足夠的室外新鮮空氣。從改善室內空氣品質角度，新風量多些好；但送入房間的新風都得通過熱、濕處理，將消耗能量，因此新風量宜少些好。在系統(tǒng)設計時，一般必須確定最小新風量。此風量應滿足以下三個要求：
①稀釋人群本身和活動所產生的污染物，保證人群對空氣品質的要求，即取每人所需新風量乘以房間人數(shù)為所求新風量；
辦公室按每個房間4人，每人需要新風30 m3/h,，大廳，休息室每人需要新風30 m3/h，
②補充室內燃燒所耗的空氣和局部排風量；
由于辦公樓里燃燒物極少甚至沒有，所以所需新風量也很少。
在全空氣系統(tǒng)中，取上述要求計算出新風量中最大值作為系統(tǒng)的最小新風量。如果計算所得的新風量不足送風量的10%，則取系統(tǒng)送風量的10% 。
所以大廳101需要新風量1771 m3/h，
其他樓層各房間新風量的確定見表3-1