郑东新区某办公楼空调系统设计
摘要： 暖通空调关系到千家万户的冷暖，关系到人们的健康安全，关系到工作效率和产品质量，同时暖通空调还是耗能大户，其能耗占全国能好的15%以上，随着卧轨经济的发展和人们生活水平的提高，这一比例逐年提高。因此暖通空调还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。暖通空调是关系到国民经济可持系发展战略性。工程设计是影响暖通空调工程质量的重要环节之一，暖通空调设计方案直接关系到系统性能特性、能耗、投资和运行费用，因此方案设计是暖通空调设计工作最重要的环节之一。
本设计采用风机盘管加新风系统。因为风机盘管加新风方式是目前办公建筑空调的一种主要方式，其投资省，也可分区调节，对于普通办公室有一定使用价值。又因为办公室是间歇性使用，白天使用，晚上关闭，人员分布较平均，同时各房间冷热负荷并不相同需要进行个别的调节，导致热湿比不同，所以全空气系统并不适合，可采用空气-水系统。
空调风系统采用新、回风混合系统，即房间的部分回风与处理后的新风混合后送入房间。新风在新风机组中处理，每层设有新风机组，新风可以由同层的新风机组送入室内，和风机盘管一起满足室内的冷热负荷。
关键词：空调系统 负荷计算 设备选型 管道计算
前言
随着现代科学技术的发展和我国市场经济的大发展，各地都在兴建高标准的办公楼。办公楼的建筑水准和设备水准是一个国家现代化程度和技术水平的标志。
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。本设计结合办公楼空调的特点，根据郑东新区地区的能源结构与能源使用现状及目前的经济发展水平，从节能的角度出发进行设计，为人们提供一个舒适、安全、卫生的工作环境。
由于办公楼的使用特点是：上班时人员集中，而下班后极少部分人员加班，这就要求办公楼的的空调系统，除应能满足大负荷时的用冷外，还应能高效微量供冷。为了保障人们的身体健康,通过对空调系统的设计、能耗模拟、方案比较，为建筑寻找到对其合适的空调系统方案，实现“低能耗、低运行费用、低排放量”的三低空调的最佳方案。
一、空调的发展和前景
1、变频空调的发展
变频空调是目前空调消费的流行趋势。它与一般空调比，有着高性能运转、舒适静音。节能环保、能耗低的显著特点，它的出现改善了人们的生活质量。
日本作为变频空调强国，从20世纪80年代初开始到现在，变频空调已占其空调市场的90％左右。变频空调在我国发展速度相当快，不到8年时间就达到与日本先进水平同步。进入2000年，国内个别企业将直流变频技术与PAM控制技术结合应用，使空调完全进入变频空调的最高领域。它不仅使直流变频压缩机的优越性能充分发挥，更能利用数码特点，准确提高能效，达到节能51％的目的。
2、无氟空调的发展
臭氧层破坏是当前全球面临的重大的环境问题之一，由于以前空调业所采用的传统制冷剂对臭氧层有破坏作用及产生温室效应，对大气造成破坏，因而无氟空调是众所期待的产品。
3、舒适性空调的发展
健康是空调业发展的主题之一。以前的空调采用了多种健康技术，如负离子、离子集尘、多元光触媒等，这些技术的运用使空调产品的健康性能得到了极大提升。海尔空调把负离子、离子集尘、多元光触媒、双向换新风、健康除湿等领先技术在内的高科技手段组合起来使用，发挥了巨大的威力，而未来空调进步的一个方向也就是对各种技术的灵活使用。
总之，伴随科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。
作为一个建筑环境与设备工程专业的学生，在毕业时应对空调系统有较深刻的掌握和设计能力。所以，我们建环教研室的老师给我们布置了不少的空调设计，目的是为了培养我们空调设计的能力。
本次毕业设计是对郑东新区某办公楼空调工程设计，针对办公楼建筑，主要是对它的会议室、接待室、办公室、等的室内空气进行中央空调的系统的设计，使之符合风速、温度、湿度、及人的舒适性需要。本建筑物的最终确定方案为：采用风机盘管加新风系统，这样可以充分发挥建筑的灵活性和实用性，又可以满足办公人员的要求。采用螺杆式冷水机组作为冷源，区域锅炉房供热作为热源。水系统选择闭式、竖直同程、水平异程式、双管制、单级泵，变流量系统。在根据办公楼的实际情况，办公室采用侧送风气流组织形式，且选用双层百叶送风口。
通过本次设计要我们要学会进行空调工程设计的基本技能，掌握基本的设计思想，达到综合运用所学专业知识和培养独立的工作能力和设计目标。
由于我的水平有限，在设计过程中肯定存在一些不足和错误之处。恳切希望老师们给予宝贵的意见。
第一章 设计说明
§1.1 工程概况
本建筑是一幢办公楼，地处郑州市郑东新区市。郑东新区地处我国长江上游地区，属北亚热带季风气候区，四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，雨量集中，历年平均气温16℃，主导风向夏季为西南风，冬季为东北风。
本办公楼第顶层为中央空调机组摆放的位置,四～五层为办公室, 采用四面出风风嵌入机，四五两层的布局基本相同。由办公室、研究室、休息厅、会议室主持组成，单层建造面积为54.8m×16.6m=909.68 m2 四、五楼单层空调面积为3.9×6.9×24=645.84 m2
本系统管线不复杂，施工方便，夏季空调和冬季供暖同用一套系统，无论从经济、使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合建筑用途的要求。厕所设置排风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。正压控制的问题，为防止外部空气流入空调房间，设定保持室内5～10Pa正压，送风量大于排风量时，室内将保持正压。
该设计中采用的计算方法和数据依据主要来源于张萍主编的《中央空调设计实训教程》,还有其他的一些相关资料。
该建筑物相关资料如下：
1）屋面
保温材料为沥青膨胀珍珠岩，厚度为70mm。
2）外墙
外墙为厚度为240mm的红砖墙，墙外表面为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆，墙为厚为70mm的加气混凝土保温层，内粉刷加油漆。
3）外窗
单层钢窗，玻璃为6mm厚的吸热玻璃，内有活动百叶帘作为内遮阳。
4）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每平方米0.15人估算。
5）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。
6）空调使用时间
办公楼空调每天使用10小时，即8：00～18：00。
7）动力与能源资料
动力：工业动力电 380V－50Hz;
§1.2主要设计参数
1. 郑东新区市室外设计参数
1. 建筑地点： 河南省郑州市
2. 建筑功能： 商业楼舒适性空调
3. 温度： 夏季26-28℃，冬季18-20℃
4. 相对湿度： 夏季50-70%，冬季30-50%
2.室内空调主要设计参数
夏季空调 t=26-28 ℃ Φ=45%-65%
冬季空调 t=16-20 ℃ Φ=40%-60%
3.房间面积尺寸
四楼各房间屋顶面积
房间 窗面积（m2） 墙面积（m2）
1 7.56（北墙） 3.92（北窗）
2 7.56（北墙） 3.92（北窗）
3 5.04（北墙） 5.88（北窗）
4 8.96（北墙） 1.96（北窗）
5 8.96（北墙） 1.96（北窗）
6 5.04（北墙） 5.88（北窗）
7 7.56（北墙） 3.92（北窗）
8 7.56（北墙） 3.92（北窗）
9 5.6（南墙） 5.04（南窗）
10 5.6（南墙） 5.04（南窗）
11 6.16（南墙）
7.84（东墙） 5.04（南窗）
13.16（西窗）
P 6.16（南墙）
7.84（东墙） 5.04（南窗）
13.16（西窗）
Y1 13.72（南墙） 20.72（南窗）
Y2 3.92（南墙） 39.76（南窗）
Y3 13.72（南墙） 20.72（南窗）
X 0 21.84（北窗）
走廊 0 3.64（东窗）6.64（西窗）
五楼各房间屋顶面积：
房间 屋顶面积（m2）
1 26.91
2 26.91
3 26.91
4 26.91
5 26.91
6 26.91
7 26.91
8 26.91
9 26.22
10 26.22
11 26.22
P 27.6
Y1 26.22
Y2 107.64
Y3 26.22
X 53.04
走廊 142.48
参考资料
[1] 路诗奎，姚寿广编，空调制冷专业课程设计指南，化学工业出版社，2005
[2] 赵荣义等编，空气调节，中国建筑工业出版社，1994
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[4] 王志勇，刘振杰编，暖通空调设计资料便览，中国建筑工业出版社，1993
[5]郭庆堂主编，实用制冷工程设计手册，中国建筑工业出版社，1994
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[7]长沙华中中央空调研究所编，中央空调工程精选图集，中国电力出版社，2004
[8]刘宝林主编，暖通空调设计图集，中国建筑工业出版社，2004
[9]采暖通风空气调节设计规范，GB50029-2003
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工业出版社，1983
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