建筑环境与设备毕业设计开题报告.docx
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长安大学
毕业设计（论文）开题报告
题目：
厦门市鹏豪大厦空气调节工程工艺设计
学院：
环境科学与工程学院
专业：
建筑环境与设备工程
班级：
2011290303
学号：
201129030313
姓名：
林禹海
指导教师：
万蓉
填表日期：
2015年4月16日
长安大学毕业设计（论文）开题报告表
课题名称
厦门市鹏豪大厦空气调节工程工艺设计
课题来源
自选项目
课题类型
工程设计
指导教师
万蓉
学生姓名
林禹海
学号
201129030313
专业
建筑环境与设备工程
（内容包括：
课题的意义，国内外发展状况，本课题的研究内容、方法、手段及预期成果，任务完成的阶段安排及时间安排，完成任务所具备的条件因素等。
）
课题的意义：
办公建筑是现代建筑这一华丽乐章不可缺少的音符。
特别是豪华、高档的高层办公建筑群的兴建，已成为一个国家经济文化发展的重要标记之一。
办公建筑空调效果之优劣直接关系其经营的效益。
所以办公建筑空调设计舒适性至关重要。
但是由于办公建筑队空调系统的热舒适性和节能性要求较高，加之办公建筑构造复杂、功能齐全，办公房间设计指标、环境要求各异，均增加了空调设计的难度。
因此，努力研究探索办公空调设计的优化途径，提高办公空调的设计水平是暖通技术人员的任务和贡献。
国内外发展状况：
中央空调是集中处理空调负荷的系统型式，其冷/热量是通过一定的介质输送到空调房间里去的。
按照中央空调的输送介质的不同，国内外常见的中央空调可以分成以下5种主要型式：
风管式系统、冷/热水机组、VRV系统、冰蓄冷空调系统、地源热泵空调系统、溴化锂吸收式机组。
除了上述几种基本的系统型式以外，还可以互相交叉，衍生出一些新型的系统。
例如，将冷/热水机组和风管式系统进行组合，往室内送冷热水处理房间空调负荷，而新风统一由室外机处理后分别送入各个房间。
三．研究内容
设计内容主要包括：
各层（各房间）的冷负荷计算，整体空调方案以及空气处理方式的确定，制冷机组及末端设备选型，泵与风机的选型以及水系统、风系统布置方案确定，各层风管、水管的布置图、总系统图、施工图、气流组织图等图纸的绘制，对整体空调系统设计的审查、修整，确定所用方案的科学性等方面。
四、研究方案
1、酒店综合楼的空调特点
建筑特点
本课题是设计一座综合性写字楼空调，地点位于厦门市，总建筑面积27540平方米，建筑总高度66.3米，地下一层，地上14层，地下一层为停车场，一层为营业大厅（办税大厅、办公大厅），咖啡吧。
二至十六层为办公室。
2、方案比较
下边对集中式空气调节系统各种形式的适用条件做简单的介绍：
全空气定风量单风道系统可用于需要恒温、恒湿、无尘、无噪音等高级环境的场合，如净化房间、医院手术室、电视台、播音室等。
也可用于空调房间大或居留人员多，且房间温湿参数、洁净度要求、使用时间等基本一致的场所，如商场、影剧院、展厅体育馆等。
全空气定风量双风道系统可用于需要对空调区域内的单个房间进行温湿控制，或由于建筑物的形状或用途等原因，使得其冷热负荷分布复杂的场所。
这种系统的设备费和运行费高，耗能大，一般不宜采用。
全空气变风量系统可用于空调区域内的各个房间需要分别调节室温，但温度和湿度控制精度不高的场所，如：
高档写字楼。
变风量系统尤其适用于全年都需要供冷的大型建筑物内区。
风机盘管加新风系统的空气调节系统能够实现居住者的独立要求，它适用于旅馆客房、公寓、医院病房、大型办公建筑，同时，又可与变风量系统配合使用在大型建筑物的外区。
诱导式系统可用于多房间需要单独调节控制的建筑，也可用于大型建筑物的外区。
3.空调系统方案的选择
按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统：
全空气系统、空气-水系统、全水系统、冷剂系统。
对于大型办公建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的预热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次设计中不宜采用。
针对以上各种系统的适用特点，结合本课设的实际情况，一层主要是营业大厅，咖啡吧等商业铺面，二层主要是职工餐厅和营业大厅。
二者面积大，人员密集，冷负荷密度大，内室热湿比小，故采用全空气单风道一次回风空调系统，采用全空气夏季一次回风，散流器下送方式。
采用全空气单风道一次回风系统适用室内负荷较大，与二次回风相比，处理流程简单，操作管理简单;设备简单，投资少；可以充分进行通风换气，室内卫生条件好。
对于3到16层的办公区面积比较小，所需冷量比较小，采用风机盘管加独立新风系统，此系统布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用；而且个办公区间互不干扰，可以独立的调节温室，并可随时根据需要开停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好；同时与集中式空调相比，不需要回风管道，节省建筑的空间。
冷热源方案比较
1、水冷压缩式冷水机组
在民用建筑空调中，压缩式制冷是目前应用比较广泛的一种制冷方式。
从压缩机的结构来看，大型压缩式制冷机大致可分为螺杆压缩机和离心式压缩机两大类。
螺杆式冷水机组是一种回转容积式制冷压缩式机组。
虽然螺杆式冷水机组已有多年的发展和应用历史，但作为民用建筑空调中的应用则是近十年才逐渐有所发展的。
目前运行的螺杆式冷水机组中，大部分为双螺杆式，其使用已有相当长的一段时间。
离心式冷水机组是目前大、中型民用建筑空调系统中使用最广泛的一种机组，目前常见机组所采用的冷媒是R22、R123、R134a（环保冷媒）。
离心机组相对于其他压缩式冷水机组有制冷量大、制冷系数高、运行平稳、噪声低，维修及运行管理都较为方便的优点，缺点是随着负荷变化的冷量调节不是很灵活。
2、VRV空调系统
VRV空调系统是中央空调的主要机型之一，具有系统简单、结构紧凑、节能、舒适等优点，各房间独立调节、运行，能满足不同房间不同空调负荷的要求。
VRV空调系统的工作原理与普通蒸汽压缩式制冷系统相同，由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。
与普通蒸汽压缩式制冷装置不同的是，热泵型（包括热回收型）VRV空调系统室内、室外侧换热器都具有冷凝器和蒸发器的双重功能。
在单元式空调（热泵）系统装置中，各组成部件以满足整机功能（如一定的制冷货制热能力）而配置，在同样的工况下不同配置的系统可以有不同的运行参数。
其主要的优点是：
分区灵活、控制方便。
缺点是：
能效比低、热泵型冬季寒冷天气制热效果差。
3、冰蓄冷空调系统
冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低的时间制冷蓄冰，而在空调负荷高峰时化冰取冷，以此来全部或部分转移制冷设备的运行时间，并采用此办法规避用电高峰；另外利用夜间低价电，可降低运行费用，同时利用蓄冰技术，可减少制冷设备的装机容量，减少电力负荷，其主要优点有：
（1）利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网峰谷荷，提高电厂发电设备的利用率，降低运行成本，节省建设投入。
（2）利用峰谷荷电力差价，降低空调年运行费用。
（3）减少冷水机组容量，降低主机一次性投资；总用电负荷少。
（4）使用灵活，过渡季节或者非工作时间加班，使用空调可由融冰定量提供，无需开主机，冷量利用率高，节能效果明显，运行费用大大降低。
（5）具有应急冷源，提高空调系统的可靠性，特别是针对经常停电的地区
（6）冷冻水温度可降到1-4摄氏度，可实现大温差低温送风变风量空调系统，节省水、风系统的投资及能耗，相对湿度低，提高空调高品质，长期使用防止空调综合征。
缺点：
蓄冰空调的初投资和每月耗电量都比常规空调要大，系统设置复杂，设备多，制冷储冰时主机效率在空调工况下低；机房占地面积较大，对管理人员要求高。
4、地源热泵空调系统
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
主要可分为地表水热泵系统和地下耦合热泵系统。
地表水热泵系统的一个热源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。
在靠近江河湖海等大体量自然水体的地方利用这些自然水体作为热泵的低温热源是值得考虑的一种空调热泵的型式。
这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。
地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。
他通过循环液（水或者以水为主要成分的防冻液）在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的传热。
在冬季供热过程中，流体从地下收集热量，再通过系统把热量带到室内。
夏季制冷时系统逆向运行，即从室内带走热量，再通过系统将热量送到地下岩土中。
因此，地下耦合热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。
它是一种可持续发展的建筑节能新技术。
（1）高效：
地温一年四季基本恒定，略高于该地区的年空气平均温度，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。
（2）节能：
冬季运行时，COP约为4，即投入1KW电能，可得到4KW左右的热能，夏季运行时，COP可达到投入1KW电能，可得到4KW以上的冷量，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍；并且埋管热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的能耗。
（3）环保：
供热时省去了锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染。
（4）节省运行费用：
系统的高效率，压缩机的低功耗，使运行费用大幅降低，只有传统方式的二分之三。
（5）节省占地空间：
省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤场和渣场，节约了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象。
（6）安全：
无燃烧设备，从而不存在爆炸，燃烧的隐患。
（7）可再生：
土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地中的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证了大地热量平衡。
缺点：
虽然地源热泵技术已相对成熟,但由于地源热泵技术对当地地质水文条件以及施工安装技术有相当要求，设计开发和安装施工实例很少，因此存在一定是技术风险。
5、溴化锂吸收式机组
当前，我国市场经济的发展速度逐渐加快，城市人口流量增多且日趋集中，空调系统普遍运用后也面临着诸多问题。
室内电气工程施工应考虑空调系统的节能改造，尤其是合理选择冷热源方案以提高系统运行的效率。
从环境保护、节约能源等方面综合对比，溴化锂吸收式机组的市场前景十分广阔。
如：
直燃式溴化锂吸收式冷温水机、溴化锂吸收式制冷机两种冷热源相比，直燃式不仅产生热能的效率高，且需要使用的燃料消耗量低，设备组装的占用空间小，能够直接用于供冷、供热及同一时间供冷供热。
冷热源选择的基本原则：
冷热源的选择依据不仅包括系统自身的要求，而且还涉及工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、环境保护、城市规划、建筑物用途、规模、冷热负荷、初投资、运行费用以及消防、安全和维护管理等许多问题。
因此，这是一个技术、经济的综合比较过程，必须按安全性、可靠性、经济性、先进性、适用性的原则进行综合技术经济比较来确定。
在进行冷热源选择论证时，应遵循一些基本原则。
1.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热。
高度集中的热源能效高，便于管理，有利于环保。
2.热源设备的选用应按照国家能源政策并符合环保、消防、安全技术规定，大中城市宜选用燃气、燃油锅炉，乡镇可选用燃煤锅炉。
3.若当地供电紧张，有热电站供热或有足够的冬季供暖锅炉，特别是有废热、余热可利用时，应优先选用溴化锂吸收式冷水机组作为冷源。
4.当地供电紧张，且有燃气供应，尤其是在实行分季计价而价格比较低廉的地区，可选用燃气锅炉、直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组作为冷热源。
直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组与溴化锂吸收式冷水机组相比，具有热效率高，燃料消耗少，安全性好，可直接供冷或供热，初投资、运行费和占地面积少等优点，因此在同等条件下特别是夏季有廉价天然气可利用时，应优先选用直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组。
5.若当地无上述的区域供热或工厂余热，也没有燃气供应时，可采用燃煤、燃油锅炉供热，电动压缩式制冷机组供冷，或选用燃油型直燃式溴化锂吸收式制冷机作为冷热源。
6.若当地供电不紧张时，空调冷源应优先选用电力驱动的制冷机。
7.根据建筑物全年空调负荷分布规律和制冷机部分符合下的调节特性系数，合理选择制冷机的机型、台数和调解方式，提高制冷系统在部分负荷下的运行效率，以降低全年总能耗。
8.选用风冷型制冷机组还是水冷型制冷机组需因地制宜，因工程而异。
一般大型工程宜选用水冷机组，小型工程或缺水地区宜选用风冷机组。
9.冷水机组一般选用2-4台，机组之间考虑互为备用和轮换使用的可能性。
从便于维护管理的角度考虑，宜首先选用同类型同规格的机组，从节能角度考虑，可选用不同类型不同容量机组搭配方案。
10.具备多种能源的大型建筑，可采用复合能源供冷、供热。
当影响能源价格因素比较多，很难确定利用某种能源最经济时，配置不同能源的机组通常是最稳妥的方案。
11.夏热冬冷地区、干旱缺水地区的中小型建筑，可采用空气源热泵或地下埋管式地源热泵冷（热）水机组供冷供热。
空气源热泵不需设置室内机房，安装方便，管理维护简单，它的供冷（热）量较适应该地区建筑物的冷、热负荷比例，故广泛应用于一般舒适性空调系统。
由于空气源热泵机组的性能系数较水冷型热泵机组低得多，单台机组的容量不大，台数过多时难以布置在屋面上，此外，它难以满足冬季同时供冷供热的需要，故不宜应用在大型建筑中。
地源热泵系统需要有可靠的土壤结构、热工特性等设计资料来支持，我国目前已开始研究并投入工程应用。
12.当有天然水等资源可以利用时，可采用水源热泵冷（热）水机组供冷供热。
水源热泵是利用地下水、江、河、湖水或工业余热为热源，它需稳定、清洁、温度合适的水源。
水环热泵系统是利用水源热泵机组的一种形式。
其优点是机组分散布置，可减小空间需求，设计施工简便，机组能耗可单独计量。
缺点是机组数量较多，对维修、降低噪声要求高，过度季节无法利用全新风达到节能的目的。
13.在峰谷电价差较大的地区，利用低谷电价时蓄冷（热）有显著经济效益时，可采用蓄冷（热）系统供冷（热）。
采用蓄冷（热）系统的一般条件是：
建筑物的逐时负荷峰谷差悬殊，采用常规空调会使冷热源容量过大，系统又经常处于部分负荷下运行。
空调负荷高峰与电网高峰时段重合，且电网低谷时段空调负荷较小。
有避峰限电要求或必须设置应急冷热源的场所。
14.积极发展集中供热、区域供冷，供热站和热、电、冷联产技术。
集中供冷、供热站的优点是能充分利用各建筑物负荷的参差特性，减少冷热源设备的容量，管理集中、方便，能提高能源的利用率。
热、电、冷联产系统的最大优点是一次能源的利用率达80%左右，为其他系统所不及。
但它初投资较大，系统设计较复杂，要求有切实的冷、热负荷分析，电、冷、热量之间的平衡分析，尤其是电力利用的可能程度分析等。
综上分析认为，本设计是位于厦门市的多楼层，大面积布置的大型空调系统工程因此不适合选用多联机VRV式空调系统及天然气价格因素放弃直燃型溴化锂吸收式制冷系统。
由于设计所在地区不存在电价峰谷期差异，所以不宜采用冰蓄冷式空调系统。
并且厦门地区水文地质条件因素和初投资过大以及技术难度大等不适于采用地源热泵。
所以我认为水冷压缩式冷水机组和煤燃锅炉作为一种相当成熟的冷热源设备是本设计最优的选择方案。
五．本设计预期成果
通过毕业设计，综合运用和深化所学理论知识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，并相应提高调查研究、收集资料、理论分析、绘制图纸、撰写设计说明书、熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用能力，为毕业后参加实际工作打下一定的基础。
六、毕业设计进度计划
序号设计（论文）各阶段名称日期（教学周）
1搜集资料阶段2015.4.7~4.19第五周~第六周
（1）根据毕业设计的任务要求，深入设计、施工工地，收集有关的设计资料，通过参观典型工程，增强感性认识和实践能力，了解本专业的新技术、新设备、新工艺。
（2）完成开题报告（不少于2000字）；
（3）完成英文资料翻译（不少于5000字）。
2设计计算阶段2015.4.20~5.10第七周~第九周
（1）确定空气调节方案；
（2）冷、热、湿负荷计算；
（3）计算各空调房间送风量（包括新风量）；
（4）确定空气处理方案；
（5）进行热、湿处理计算，选择相应的空气处理设备及冷水机组，并进行经济技术比较；
（6）确定各空调房间气流组织形式；
（7）进行气流组织计算，选择相应的空气分布器；
（8）送、回风系统水力计算；选择送、回风机；
（9）空调水系统水力计算，选择冷冻水泵、冷却水泵、补水泵等。
3绘制施工图阶段2015.5.11~6.7第十周~第十三周
（1）建筑物各层送、回风平面图、轴测图；
（2）空调水系统各层供、回水平面图、轴测图；
（3）制冷机房平面布置图、轴测图、流程原理图；
（4）空调机组、新风机组、风机盘管接管详图；
（5）首页说明（包括空调工程概况、设计参数、施工要求、设备明细表）。
4毕业答辩准备阶段2015.6.8~6.14第十四周
整理计算说明书，进行毕业设计小结，准备毕业答辩。
5毕业答辩阶段2015.6.15~6.19第十五周
七、主要参考资料
1.参考资料
（1）采暖通风与空气调节设计规范GB50736－2012．中国建筑工业出版社，2012年；
（2）空气调节设计手册（第二版）．电子工业部第十设计研究院主编，中国建筑工业出版社，1995年；
（3）民用建筑暖通空调设计技术措施（第二版）建设部建筑设计院编著，中国建筑工业出版社，1996年；
（4）供暖通风设计手册．陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，2008年；
（5）实用供热空调设计手册．陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，2008年；
（6）中央空调设备选型手册．周邦宁主编，中国建筑工业出版社出版，1999年；
（7）实用制冷工程设计手册．郭庆堂主编，中国建筑工业出版社出版，1994年；
（8）暖通空调设计通病分析手册．李娥飞编著，中国建筑工业出版社，1991年；
（9）空调制冷技术手册．陈沛霖、岳孝方编，同济大学出版社（第二版）1999年；
（10）HVAC暖通空调设计指南．陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，1996年：
（11）公共建筑节能设计标准GB50189－2005．中华人民共和国建设部，2005年发布；
（12）高层建筑空调设计．柴慧娟编著，中国建筑工业出版社，1995年；
（13）旅馆建筑空调设计．何耀东，何青编著，中国建筑工业出版社，1995年；
（14）百货商场空调设计．黄绪镜编著，中国建筑工业出版社，1992年
（纸张不足时，中间可加此空白页）
指导教师意见及建议：
指导教师签名：
年月日
注：
1、课题来源分为：
国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目；课题类型分为：
工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。
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