摘 要

本次设计的对象是位于长沙市某处的美嘉办公大楼，长沙市处于我国夏热冬冷地区，在设计过程中根据项目所在地点的气候特点和气象条件进行空调设计。

本设计主要包括：冷热负荷计算；冷热负荷汇总和分析；空调冷热源方案比较和设计；气流组织设计计算；空调系统分区和方案设计；空调风系统的设计及平面图绘制；空调水系统的设计及平面图、系统图绘制等。在冷热源方案选择和空调系统方案设计过程中，对负荷计算的结果和各空调区的负荷特性、使用时间进行分析，结合工程所在地点能源条件和经济技术各因素，最终选择在综合楼采用风冷热泵进行全年的供冷和供暖，在办公楼采用冷水机组加锅炉的冷热源方案。

根据建筑各个房间的负荷特性、使用功能、使用时间等条件，对建筑的空调区进行划分，进行空调系统的选择。最终采用的空调系统有风机盘管加独立新风系统，全空气一次回风系统、变制冷剂流量多联分体式空调系统。其中采用的水冷磁悬浮机组采用了变频技术，能够根据负荷变化调整压缩机转速，达到节能的目的。

空调水系统采用两管制闭式水系统，共划分为三个水系统，其中综合楼1、2层楼层为系统1，办公楼西边部分为系统2，办公楼东边部分为系统3，均采用水平同程、竖直异程水系统。同时水系统中采用了变频泵，能够根据负荷变化调整频率，节约能源消耗。

本次设计的目的是依据空调相关规范和设计方法进行具有实际可行性的空调设计，将所学的理论知识运用到实际生活，并在设计过程中综合考虑节能、经济、舒适、高效等多个要素。

关键词：暖通空调；一次回风；水冷磁悬浮机组

Abstract

This project is to design the air conditioning system for the Meijia office building located somewhere in Changsha. During the process, the air conditioning system is designed according to the climate characteristics and meteorological conditions of the project location.

The design includes: load calculation in summer and winter; load summary and load analysis; cold and heat sources selection; air flow organization design design and calculation; air conditioning system design; air conditioning duct system design; air conditioning water system design, etc. In the process of cold and heat source selection and air-conditioning system design, the load calculation results, load characteristics and service time of each air-conditioning area are analyzed. Combined with the energy conditions and economic amp; technical factors of the project location, the air-cooled heat pump is finally selected in the comprehensive building for cooling and heating throughout the year, and water chiller plus boiler program is adopted in the office building.

According to the load characteristics of each zone, the final selected air conditioning system is fan coil plus independent fresh air system, primary return air system, multi-split air conditioning system with variable refrigerant flow. The water-cooled magnetic levitation unit adopted in this design uses frequency conversion technology, which can adjust the compressor speed according to the load change, so as to achieve the purpose of energy saving.

This project is aim to implement a practical and feasible air conditioning design according to the relevant air conditioning specifications and design methods, apply the theoretical knowledge learned to the actual life, and comprehensively consider the energy-saving, economy, comfort, efficiency and other important factors in the design process.

Key Words：air conditioning system; primary return air system; water-cooled magnetic levitation unit

目 录

1 建筑概况及设计方案 1

1.1 建筑概况 1

1.2 围护结构构造及热工性能 1

1.2.1外墙和内墙 1

1.2.2屋面 2

1.2.3楼板 3

1.2.4窗 3

1.2.5门 3

1.2.6玻璃幕墙 4

1.3 设计方案综述 4

2 负荷计算 5

2.1 长沙市室外气象参数 5

2.2 室内设计参数 6

2.3 使用时间 7

2.4 常规房间负荷计算 8

2.5 典型房间详细负荷计算 14

2.5.1 迎宾大堂负荷计算 14

2.5.2 办公室负荷计算 15

2.6 设计日负荷计算汇总与分析 17

3 冷热源选择与设计 29

3.1 冷热源的选择 29

3.2 冷热源设备的选型 30

3.2.1 风冷热泵 30

3.2.2 水冷机组 31

3.2.3 锅炉 31

4 空调系统设计及系统分区 34

4.1 空调系统的选择 34

4.1.1 定风量单风道空调系统 34

4.1.2 风机盘管 独立新风空调系统 34

4.1.3 多联机系统 34

4.2 空调系统的划分 35

4.2.1 系统划分的原则 35

4.2.2 新风系统划分的原则 35

4.3 餐厅——全空气系统 36

4.3.1 夏季空气处理过程 36

4.3.2 冬季空气处理过程 38

4.3.3 空气处理机组选型 39

4.4 独立办公室——风机盘管加独立新风系统 39

4.4.1 夏季空气处理过程 40

4.4.2 冬季空气处理过程 41

4.4.3 风机盘管设备选型 43

4.5 综合楼三楼——多联机系统 43

4.5.1 室内机与室外机选择 43

4.5.2 系统配管设计 44

4.6 风管水力计算 45

4.6.1 风管水力计算方法 45

4.6.2 风管水力计算相关公式 45

4.6.3 风管水力计算实例 46

4.7 通风系统 48

4.7.1 变配电间和机房 48

4.7.2 通风设备选型 49

5 空调系统气流组织设计 50

5.1 概述 50

5.2 餐厅侧送风口 50

5.3 办公室散流器送风 52

6 空调水系统设计 54

6.1 水系统比较 54

6.2 冷冻水系统设计 54

6.2.1 冷冻水系统方案的确定 54

6.2.2 水管水力计算 55

6.2.3 水力计算结果 56

6.3 冷却水系统设计 57

6.3.1 冷却水系统方案设计 57

6.3.2 冷却水水量计算 58

6.3.3 补水量计算 58

6.3.4 冷却塔选型 58

6.4 冷凝水系统设计 59

7 水系统设备与附件 61

7.1 冷冻水泵 61

7.1.1水泵流量计算 61

7.1.2水泵扬程 61

7.2 冷却水泵 62

7.1.1水泵流量计算 62

7.1.2水泵扬程 62

7.3 热水泵 63

7.3.1水泵流量计算 63

7.3.2水泵扬程 63

7.4 膨胀水箱 63

7.5 分水器和集水器 64

8 系统的消声、减振、保温、防腐 66

8.1 系统的消声 66

8.2 系统的减振 67

8.3 系统的保温 67

8.4 系统的防腐 68

致 谢 69

参考文献 70

1 建筑概况及设计方案

建筑概况

该建筑为位于湖南省长沙市的某办公大楼，所在地区为夏热冬冷地区，朝向为正南北向。该建筑高度为98.80m，建筑面积为29564.28㎡，大楼层数为地上21层，地下1层，其中办公主楼面积22289.95㎡，综合楼面积为3790.55㎡，地下总建筑面积3463.30㎡。该工程项目的设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，结构类型为框架剪力墙，防火设计分类为一类高层民用建筑，建筑耐火等级为一级，地下室防水等级为Ⅰ，屋面防水等级为二级。

该工程分为办公楼和综合楼两部分，其中综合楼功能较为复杂，地下一层设有停车库，二层的餐厅，三层的会议室、化妆室、排练室等均需要设计中央空调。办公楼机房设备发热量约为220w/㎡；需考虑生活热水热源，最大日用水量为25m³/d，6:00-18:00供水。

围护结构构造及热工性能

1.2.1外墙和内墙

外墙采用专用砂浆砌加气混凝土，200㎜厚，保温系统采用无机轻集料保温砂浆外保温系统，外墙面装饰材料为干挂石材，具体做法如下：