1、毕业设计开题报告 建筑环境与设备工程 舟山中海石化办公楼空调系统设计 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 国内外研究动态： 今天，我们的生活当中已经离不开空调了，各种新型空调还在不断涌现。空调从诞生发展到今天，从简单的空调扇到传统的制冷空调，再到今天节能化、智能化的超空调时代，已经走过了百余年的历程。 其中，中央空调系统早已广泛用于宾馆、大厦、娱乐场所、医院、车站等供冷面积较大的场所。在我国，中央空调系统的相关技术已经历了从最初完全依赖引进国外技术，继而培养本土技术人员，再发展到拥有自主开发能力的过程。以下为一些中央空调发展情况： 变频空调的发展 1 80 年代初期，变频空调
2、技术在日本开始运用 。那时， 日本生产了第一台交流变频空调。变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统的空调。它的基本结构 、 制冷原理和普通空调完全相同。传统空调压缩机依靠其不断地 “开、停 ”来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空 调 主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实 现“不停机运转 ”，从而保证环境温度的稳定。变频空调具 有节能、噪音低、温控精度高、调温速度快、电压要求低、环境温度要求低等特点。 1998 年 ，
3、变频空调技术取得了重大突破，日本研制出了直流变频技术，直流变频空调性能比交流变频空调更加优异。在我国，继海尔在 1998 年率先推出国内首台直流变频空调以后，国内生产变频空调的厂家也迅速增加，中国变频空调市场尤其是直流变频空调市场开始有了突飞猛进的发展。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。 蓄能空调技术发展 蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷、制热，把冷量或热量储存起来，在白天用电紧张时释放冷量或热量，满足建筑物
4、空调冷热源的需要。 蓄冷技术最初开始于 20 世纪 30 年代，其发展大致经历了 3 个阶 段 2,3,4,5。 （ 1）从 20 世纪 30 年代至 60 年代，是以削减空调制冷设备装机容量为主要目标，以小冷机带动大冷负荷的蓄冷阶段，特别是 1950-1960 年间，发展很快，主要采用水蓄冷技术，优点是投资省、技术要求低、维 修费用少，可用于一些周期性使用，供冷时间又短的建筑物，如教堂、体育馆、礼堂。 （ 2） 1973 年全球性的经济危机，再次引起人们对蓄冷技术的关注和研究。人们开始实验性地将蓄冷技术引入建筑物空调系统，以转移尖峰用电时段空调负荷为主要目的，此阶段主要在办公楼、大型商场内推
5、广蓄冷技术。 （ 3） 1983 年在美国能源部主持召开的第 3 次 “蓄冷技术在制冷工程中的应用 ”专题研讨会上，首次提出了与 冰蓄冷 相结合的低温送风系统。蓄冷技术的发展从此进入了第三个 阶段。 它 利用冰蓄冷的 “高品位冷量 ”，以提高空调制冷系统整体能效和降低空调制冷 系统整体投资及建筑造价。蓄冷空调的应用范围扩展到实验楼 、 研究中心、工厂、学校、医院等类型的建筑，以及区域供冷的改造。 进入 20 世纪 90 年代以来，蓄冷技术在我国发展很快， 1993 年首次在深圳中电大厦落户， 1999 年底已建成和正在建的蓄能空调有 87 项 。目前， 中国 的 蓄冰空调的技术已经相当成熟。
6、绿色空调技术发展 在 “ 绿色 ” 所涵盖的内容中可以找到这样的关键词 :节能、环保、健康。而节能、环保、健康也是在社会经济迅速发展之后 ,人类更加注重生活空间质量环境的需求。 制冷剂产生环境问题。 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 。为减少环境问题，越来越多的人将目光投向了新型制冷剂，其包括天然型与合成型。天然型制冷剂如 二氧化碳、碳氢化合物和氨 等， 合成型制冷剂如 R152a、 R407c、 R410a 等。现在研究比较成熟的新型制冷剂有 R407c、 R32/134a、R410a、 R134a 以及碳氢化合物 R1270 等 6,7。
7、同样，人们越来越重视健康 ,空调理所当然担负了营造健康舒适环境的任务。目前空调健康技术共有 9 种 :离子集尘技术、负离子发生技术、双向保湿换新风技术、健康除湿技术、多元光触媒技术、 环绕立体自然风技术、三重防御技术、抗菌技术和静音技术 6。此外， 健康空调的另一个标准 是 空调气流 组织 的舒适度。 现在的一些建筑或多或少存在着一些问题 8，这些问题导致了室内空气品质在一些建筑中的严重恶化，引起所谓的 “ 病态建筑综合症 ” 、 “ 大楼并发症 ” 、 “ 多种化学过敏症 ” 9。在应用到中央空调的地方，就涉及到气流组织设计。气流组织设计合理，不仅可将新鲜空气按质按量地送到人员活动区，还可及
8、时将污染物排出。设计不当，易造成送、回风短路，房间内有空气滞留区。因而，要想改善、优化室内空气品质，就需要合理的设计气流组织 10。 传统空调的送风方式简单直吹人体，易引起伤风、感冒、头痛、关节痛等不舒适状态，因此新近推出的风可以从周围环绕，而不是对人直吹，通过改善空调送风的气流分布，令人感觉更舒适的空调 三维立体风的健康空调 就诞生了 。 选题依据及意义： 1.选题依据 1)建筑概况 该建筑为舟山中海石化办公楼，设有食堂、档案室、办公室、会议室、休息室等功能间。办公楼共八层，一层主要为停车库，二层主要有食堂、档案室等房间，三到八层主要为办公用房。该建筑中央空调设计要求夏天能够供冷。 2)气象
9、参数 海拔 35.7m，夏季大气压 102.09kPa, 室外干球温度 32.0 ,室外湿球温度 27.7 ,室外平均风速 3.2m/s,室外日平均温度 31.2 . 3)设计规范和手册 本设计运用空调设计手册、采暖通风与空气调节设计规范、实用供热空调设计手册、民用建筑空调设计、简明空调设计手册等手册完成本设计。 2.选题意义 根据对舒适性空调定义，它 是应用于以人为主的空气环境调节，其作用是维持良好的室内空气状态，为人们提供适宜的工作或生活环境，以利于保证工作质量和提高工作效率，以及维持良好的健康水平 。具体而言就是对室内空间进行温度、湿 度、风速、洁净度、新风量等参数的调节控制。故对于舒适
10、性中央空调系统的设计要求也较高。 而本建筑是以办公为主的大楼，在办公室上班的人员，因停留在室内的时间较长，所以对办公楼空调系统的设计要同时满足人们视觉、听觉、热感觉和生理需求，向人们提供一个令人精神愉快、身心健康的舒适环境。为此，对办公楼中央空调系统的设计有重大的意义。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本工程设计对象为舟山中海石化办公楼空调工程设计，该建筑物内设有食堂、档案室、会议厅、办公室、休息室等功能间，根据房间类型初定空调系统方案，设计出能满足用户对生活环境舒适性的要求。 依据本建筑物的工程概况和特点，设计的主要内容有： 1.根据土建资料及设计参数，按规范计算出建筑物冷、湿负荷；
11、 2.根据房间类型，确定空调系统形式及空气处理过程； 3.根据负荷量大小，确定机组型号，选择空调设备； 4.根据房间的空间大小，确定气流组织形式及进行气流组织计算； 5.绘制风、水系统图，对空调风、水系统进行水力计算，确定管径、阻力； 6.凝结水管设计以及其它设备的选择。 三、研究步骤、方法及措施： 1.确定设计对象 建筑物类型； 2.根据设计对象所处地区，确定室外空 气夏季设计参数； 3.根据设计建筑物对象的使用功能及要求，查相关规范确定室内空气夏季设计参数； 4.确定设计对象的建筑热工参数、在室人员数量、灯光负荷、设备负荷、工作时间段等； 5.采用谐波反应法，计算工 作时间段内的空调冷、湿
12、负荷并选取最大值作为下一步计算的基础； 6.根据计算的空调冷、湿负荷以及采用露点送风，确定夏季送风状态点、送风参数，计算出送风量； 7.根据设计对象的工作环境要求，计算确定最小新风量； 8.确定空调系统方式； 9.确定空调系统的空气处理方案以及空气处理设备的容量； 10.根据空气处理设 备的容量及送风量进行空调设备选型设计计算； 11.进行气流组织设计，根据送、回风量，确定送、回风口型式； 12.布置空调风、水管道，采用假定流速法对风、水管道进行水力计算，确定管径、阻力 等，并校核系统的水力平衡； 13.完成设计计算书及整理论文。 四、参考文献 1 薛金水 , 莫晏 . 光 浅述我国变频空调技
13、术的现状和发展趋势 J. 科技信息 ,2008,(4)230-231. 2 徐勇 .蓄冷空调技术及其发展现状 J.机电信息 ,2006,(28),42-45 3 李金平 , 王如竹 ,郭开华等 . 蓄冷空调技术及 其发展方向探讨 J. 能源技术 ,2003,24(3),119-121. 4 叶水泉 ,陈国邦蓄冷空调技术及其发展 J.低温工程 ,2001,(1),32-39. 5 何天祺 .国外冰蓄冷空调技术的发展动向 J.江苏暖通空调制冷 ,1997(3). 6 段盛琦 .空调制冷技术研究状况和发展趋势 J.湘潭师范学院学报 (自然科学版 ),2009,31(2),124-126. 7 尚世任
14、 .我国能源形势与制冷空调业的发展 A.首届中国制冷空调工程节能应用新技术研讨会论文 集 ,2006,1-5. 8 朱颖心 .建筑环境学 M.第二版 .北京 :中国建筑工业出版社 ,2005,129-130. 9 Wargochi P, Wyon D P, Baik Y K, et al. Perceived air quality, sick building syndrome, symptoms and productivity in an office with two different pollution loads J. Indoor Air, 1999, 9(3):165-179. 10 王培 .对影响室内空气品质因素的分析 J.山西建筑 ,2006,32(22):355-356.
