暖通空调优质毕业设计开题报告.doc

山东建筑大学毕业论文开题汇报表

班级： 热动034 姓名： 时金良
论文题目
北京市华信国际大酒店空调工程设计——地下一层、四层
一、选题背景和意义
伴随中国国民经济水平不停提升，建筑业也在连续稳定地向前发展。和前几年建筑业发展相比，现在发展商将眼光放更远，她们不再片面追求容积率及怎样将开发成本降得越低越好，而是更多考虑以人为本，开发真正舒适度高、建筑质量高居住及商用建筑。
为了适应国际贸易、旅游、及城市建设快速发展需要，高层建筑发展不会停留在过去发展水平，尤其是对建筑物内空气品质及舒适程度要求也会越来越高。新建大中商业建筑纷纷安装了空调系统，以提升商场档次，吸引更多用户。各大城市中频频展开“商战”愈加速了空调系统在商业建筑中普及。
商业建筑不停增多，和大家对室内空气温湿度、洁净度和空气品责问题越来越重视。因为能源紧缺，节能问题越来越引发大家重视。所以迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适中央空调系统来满足大家对高生活水平追求。
现在，伴随中国经济逐步增加，居住条件日益改善大家对生活环境舒适性要求越来越高，对中央空调需求越来越大，对中央空调整能、舒适、健康愈加关注。所以，设计一项节能、舒适、健康中央空调工程是很有实际意义。
二、课题关键问题及难点
1、机组选择
《采暖通风和空气调整设计规范》GBJ1987第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应和空气调整负荷改变情况及运行调整要求相适应”、“台数不宜少于两台”等要求。
我们在考虑冷水机组配置时，应注意避免下列四种情况。
一要避免机组台数过少，台数过少存在问题有：负荷可靠性下降，一旦负荷高峰时机组出现故障，影响百分比就大；负荷适应性差，能耗会增高。
二要避免机组台数过多。机组台数过多有以下缺点：单机容量下降，机组COP下降，能耗高； 机组台数多，配置循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；机组台数多，配置循环水泵多，占用机房面积就大。
三要避免不合适使用多机头机组
2、 循环水泵
载冷(热)体输送离不开水泵和风机，水泵和风机选择和配置是不可缺乏一环，对工程设计成败是十分关键。
相关水泵，常常发生有以下部分问题。
   1、水泵扬程偏大，有些仅需28～32m水柱，选了40～50m水柱水泵。多出扬程，一是靠阀门来消耗，其消耗能量占百分比，部分工程甚至达70%；二是转变成流量，如某工程，因为流量增加，流速增加，锅炉设备入口口径配置原来就偏小(原按25℃温差流量配置)，引发了锅炉设备振动。
   2、冷热循环水泵不分设。
工程中常见到冷热循环水泵不分设情况，有是因为迁就了机房面积偏小，有则是考虑不周所致。众人周知，供回水温差制冷时通常为5℃，制热时通常为10℃，而且对通常冬冷夏热地域，冬季制热负荷比夏季制冷负荷小，对南京地域，通常前者为后者60～80%。即冬季循环水量为夏季循环水量0.3～0.4倍，水力损失仅为供冷工况9～16%，输送功耗仅为供冷工况时2.7～6.4%。所以，若冷热循环水泵不分设，将造成冬季能耗浪费，形成大流量小温差运行。
   3、一机一泵配置问题
一机一泵，① 可避免运行一台或2台机组时，未关掉对应阀门造成水流量旁通，使机组COP降低，也使水泵运行工况点偏离额定工况点，电耗增加；② 电气控制设计方便；③ 可避免运行人员频繁人工开或关主机或冷却塔入口阀门，适应部分负荷时运行。如设联动电动阀，则投资高，阀易坏，系统不可靠。
三、调研汇报（或文件综述）
1、国外发达国家空调系统和中国通常采取空调系统比较
 从现在国外发达国家空调技术发展来看，从八十年代起，变风量空调系统已在发达国家公共建筑物中出现，近期在西方国家中，中国现在常见风机盘管加新风系统已不许可在办公大楼中采取，因为该系统无法处理房间全方面通风问题，尤其是在内区房间（没有外窗房间）。同时，中国常见两管制风机盘管加新风系统更无法处理内区房间冬季制冷问题。欧洲部分国家更是对建筑物内空气品质进行检测，如被定为“病态建筑”，该大楼将不许可使用，由此可见发达国家对室内环境要求标准及室内环境保护关键性。
 变风量空调系统是一个全空气系统，它是用送风温度来控制室内温度。变风量系统能够同时满足室内空气品质，又达成节能目标。是现在发达国家在办公大楼及公共商业建筑中普遍采取系统。
 1〉风机盘管加新风系统特点及造价分析：
 风机盘管加新风系统是在五、六十年代在发达国家率先出现，是用来替换全空气定风量系统。因为全空气定风量系统不能对各个单独房间进行调整，同时对建筑物空间要求较大，而风机盘管和定风量空调系统相比能够独立设置在各个房间中，能够独立进行开关及温度控制，但因为该系统冷热源是经过水送入房间，风机盘管只能对房间空气进行循环冷却或加热，这么一来，无法满足房间内工作生活人对新风要求，于是为满足新风需要，设计中又加入了一套新风系统，可是，新风往因为排风不畅而没有真正送入房间，因为设计中对房间分隔等要求，要想处理排风问题是一件很困难事。于是，就出现了大家认为集中空调房间感觉到很闷，不舒适，当然，我们会常常看到设有集中空调房间大楼有很多窗户是开启，关键是大家期望经过外窗来采到一定新风，而实际上因为房间正压度，新风是不会从窗户进入房间，由此而来，舒适性空调实际上根本没有处理大家舒适要求，只是将房间温度降低或提升。
风机盘管加新风特点是：房间能够独立地进行温度调整，设计技术相对简单（所以设计风险不大），设备国产化程度高，投资少（通常我们所谓高级写字楼，如现在金融街已建项目中，大部分投资在800元每平方米左右。该投资不包含和空调相配套配电及自控，而且，只相关键设备，如冷冻及水泵等采取进口设备。）但该系统其缺点是噪音大，新风标准低，灵活性差，维修量大，无法处理大家舒适度要求，更无法处理室内空气污染问题。
2〉变风量系统特点：
 变风量（VAV）空调系统70年代初由国外研制推出，现在是欧美等发达国家主流空调系统。它依据空调负荷改变和室内要求参数改变来自动调整各末端及空调机组风机送风量及排风量，是一个全空气系统。室内空气送入和排出按设计要求进行平衡，换气次数高，能立即将室内人员呼出废气排走，最大程度地确保空调环境品质，将二氧化碳浓度真正控制在900PPM以下，（根据中国设计规范室内二氧化碳浓度应不高于1000 PPM，但因为风机盘管加新风系统无法进行大量排风和换气，实际上我们现在使用集中空调办公楼二氧化碳浓度全部严重超标。）提升人舒适性，降低空调机组运行能耗。通常来说，变风量空调系统含有以下特点：
 1）舒适性：能实现各个空调区域灵活控制，能够依据负荷改变或个人要求自行设定环境温度。
2）节能：因为空调系统绝大部分时间是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是经过改变送风量来调整室温，所以能够合理分配气量，降低空调机组风机能耗，可显著降低运行电费，并可降低空调机组总装机容量。
 3）不会发生过冷或过热：因为温度控制灵活、有效，能够避免常规空调常见局部区域过冷或过热，既提升了舒适感，又节省了能量。
4）系统噪声低：假如风量减小是经过风机转速降低实现，则会使系统噪声大幅降低。
 5）无冷凝水烦恼：变风量系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，能够避免冷冻水、冷凝水滴漏污染吊顶,没有凝水盘避免了霉菌污染。
 6）系统灵活性好：其送风管和风口之间采取软管，送风口位置能够依据房间分隔改变而任意改变，也可依据需要合适增减风口，使系统结构变得十分灵活。
 3〉水源热泵：
水源热泵在发达国家只用在小型建筑及公寓中，实际上是分体空调将室外机变成一个整体，它根本就无法处理人舒适度问题，不适合于高级写字楼及公共场所。更是对水资源浪费。
 2、北京新建项目标空调系统使用情况：
现在北京地域在建高级综合楼中，假如是国外一流建筑师负责设计，大全部采取是变风量系统，这些大楼全部是北京地域标志性建筑，如中国银行总行办公大楼，工商银行总行办公大楼，建设银行总行办公大楼，华润大厦，国家电力调度指挥中心，中保信大厦，南银大厦等。上海地域使用变风量系统高级建筑比北京更多。而由中国设计院设计完成高级写字楼及公共建筑，大多还在使用风机盘管加新风和定风量空气系统。我们认为出现这一现象原因有以下几点：
 1 变风量系统设计技术难度较大，设计人员风险也对应提升，变风量系统愈加强调是“机电一体化”，系统运行完全靠自动控制，任何一个步骤失误，全部可能对系统运行造成影响，设计人员不仅要懂空调还要对电气自控相当熟悉。
2  设备国产化程度低，一次投资大。以上多个楼空调投资在1400-1600元每平方米之间。
3  现在中国使用变风量系统并没有大家期望运行效果，该问题出现是因为根据我们国家要求，全部境外设计企业全部要由中国设计院帮助完成施工，通常情况下，外方设计单位只做到扩初设计阶段，而施工图阶段是整个设计过程中关键阶段，往往我们在深化图纸过程中，因为变风量系统在中国还没有真正使用起来，工程师对系统运行经验及设计经验不丰富，考虑不到很多细节，另外，中国自控设计更多依靠于设备厂家，而设计院对厂家产品使用情况不熟，这么一来，无法真正校核配电；自控系统设计是否合理，是造成变风量系统运行发生问题关键。
3、 相关“病态建筑”话题：
室内空气污染在欧美已经在政府控制下严格根据国家要求法律进行检验，任何病态建筑将不许可使用。中国政府也已开始对室内空气污染问题进行关注。明年中国将颁布第一部室内健康空气质量标准，该标准将对室内可吸入颗粒物多少，二氧化碳浓度等全部将进行严格要求。
世界卫生组织（WHO）调查指出，很多在室内工作人员全部患有不一样程度如头痛，疲惫和过分性疲惫等“大厦相关性病症（BRI），这些相关性病症全部和中央空调系统设计运行相关。中国香港特区立法委一份汇报指出，通风系统性能欠佳或不足是引发室内空气污染最常见原因。去年，北京市卫生防疫站依据国家室内空气质量检测15个指标对北京部分公共场所进行了检测。检测结果表明，中国室内空气现实状况已经对大家健康形成了威胁，多种公共场所室内空气污染普遍超标，室内空气质量对人生命至关关键，如空气中二氧化碳浓度太高，能够使人疲惫及磕睡；细菌及真菌会增加我们健康受影响机会，长久接触甲醛、尼古丁及可吸入悬浮颗粒、二氧化氮、臭氧和苯等室内空气污染物可损害肺部并引致呼吸系统疾病及增加患癌症机会。北京地域肺癌发病率已经成为危害北京人健康第一杀手。另外，伴随明年国家第一部室内空气品质标准出台时间迫近，最近多种媒体相继报道了室内污染部分数据，有些数据是令人触目惊心，尤其对北京各大商场测试表明，室内细菌含量高于室外45%以上，二氧化碳含量比室外高3倍还多（北京地域室外二氧化碳浓度在400PPM到700PPM之间，中国设计规范要求室内二氧化碳浓度不应超出1000PPM），空气中氧气量不足，悬浮颗粒浓度高于门外60%，9小时后竟达9倍以上，另外，室内因为装修使用材料得不到立即排除，还会留在空气中，现在，北京部分高级写字楼经过专业人士测定二氧化碳含量过高，造成供氧量不足，尽管教授们提出开窗通风，可很多建筑物近深很大，属于经典“内区”房间，根本不含有开窗通风条件，只有在进行建筑物室内空调通风设计时考虑机械通风才是处理问题根本。加拿大卫生组织一项调查显示：68%疾病源于室内空气污染。长久在受污染空气中工作和生活，会降低人体免疫功效，甚至会发生严重病变和死亡。然而，令人担忧是，很多人对室内环境污染问题不象对室外环境污染问题那样重视。
所以怎样能够为用户设计安装一套健康环境保护室内空气处理系统应该是每一位工程师、开发商全部应考虑问题，同时，伴随大家对环境保护意识增强，用户在买楼或租楼时将会愈加实际关注本身舒适和健康，而不是片面地追求豪华。
4、结论：
作为一个国际五星级酒店，建筑物内空气品质好坏，将成为大家对酒店服务质量衡量关键标准。未来社会将更是以人为本社会。人才价值充足表现和劳动力成本不停提升，对怎样使职员在工作时间内提升效率，减小生病可能等，全部会象欧美发达国家一样引发高度关注，政府也会出台部分相关政策严禁危害人体健康达不到室内空气质量标准“病态建筑”使用。
 所以，对建筑物内应采取何种空调系统，在从投资方面考虑同时，更要考虑它优异性和未来国家发展趋势，及入世后因为大量境外企业进入所带来对建筑物使用要求调整，开发商现在更应从室内环境保护、舒适度及运行成本等方面考虑。尤其是空调系统使用周期最少是在20年，建筑物建成后，装修设计可在几年内进行调整，而空调系统一旦进行安装，改造工作量将远远大于装修，费用也远远高于装修。
四、方案论证
1、 酒店综合楼空调特点
1）建筑特点
该酒店外围护结构多为钢筋混凝土框架结构,采取自重轻型墙体材料作为外围护结构。大量采取玻璃幕墙,采取大面积单层玻璃幕墙加铝合金饰板作为高层写字楼外围护结构主流,其玻璃幕墙关键为6mm或8mm厚度热反射镀膜玻璃。
2）使用特点
该酒店房间类型繁多，使用时间不一致，管理不太方便，在选择方案时应充足考虑。
3)空调系统注意事项
a.分区问题：考虑到建筑物建筑物结构上差异和翻建类型不一样，可将将建筑物按防火分区分为A区和B区。
b.过分季节问题：过分季节部分房间可不用冷热源,但部分房间仍需要降温,这时应用室外空气直接进入需降温房间降温,即节能又简单;或考虑采取一台小容量制冷机。
c.大空间空调形式问题：对于部分大空间可选择取全空气系统。
d.特殊房间部分控制问题：用风机盘管系统方便控制。
2、 方案比较
表4.1 全空气系统和空气－水系统方案比较表 [2]
比较项目
全空气系统
空气－水系统
设备部署和机房
1． 空调和制冷设备能够集中部署在机房
2． 机房面积较大层高较高
3． 有时可部署在屋顶或安设在车间柱间平台上
1． 只需要新风空调机房、机房面积小
2． 风机盘管能够设在空调机房内
3． 分散部署、敷设多种管线较麻烦
风管系统
1． 空调送回风管系统复杂、部署困难
2． 支风管和风口较多时不易均衡调整风量
1． 放室内时不接送、回风管
2． 当和新风系统联合使用时，新风管较小
节能和经济性
1． 能够依据室外气象参数改变和室内负荷改变实现整年多工况节能运行调整，充足利用室外新风降低和避免冷热抵消，降低冷冻机运行时间
2． 对热湿负荷改变不一致或室内参数不一样多房间不经济
3． 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济
1． 灵活性大、节能效果好，可依据各室负荷情况自我调整
2． 盘管冬夏兼用，内避轻易结垢，降低传热效率
3． 无法实现整年多工况节能运行
使用寿命
使用寿命长
使用寿命较长
安装
设备和风管安装工作量大周期长
安装投产较快，介于集中式空调系统和单元式空调器之间
维护运行
空调和制冷设备集中安设在机房便于管理和维护
部署分散维护管理不方便，水系统部署复杂、易漏水
温湿度控制
能够严格地控制室内温度和室内相对湿度
对室内温度要求严格时难于满足
空气过滤和净化
能够采取初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度不一样要求，采取喷水室时水和空气直接接触易受污染，须常换水
过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足
消声和隔振
能够有效地采取消防和隔振方法
必需采取低噪声风机才能确保室内要求
风管相互串通
空调房间之间有风管连通，使各房间相互污染，当发生火灾时会经过风管快速蔓延
各空调房间之间不会相互污染
表4.2 风机盘管+新风系统特点表[2]
优点
1)部署灵活，能够和集中处理新风系统联合使用，也能够单独使用
2)各空调房间互不干扰，能够独立地调整室温，并可随时依据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好
3)和集中式空调相比不需回风管道，节省建筑空间
4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装
5)只需新风空调机房，机房面积小
6)使用季节长
7)各房间之间不会相互污染
缺点
1)对机组制作要求高，则维修工作量很大
2)机组剩下压头小室内气流分布受限制
3)分散部署敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便
4)无法实现整年多工况节能运行调整
5)水系统复杂，易漏水
6)过滤性能差
适用性
适适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层建筑物中,
需要增设空调小面积多房间建筑室温需要进行部分调整场所
表4.3 风机盘管新风供给方法表[1]
供给方法
示意图
特点
适用范围
房间缝隙自然渗透

1)无规律渗透风，室温不均匀
2)简单、方便
3)卫生条件差
4)初投资和利用费用低
5)机组负担新风负荷，长时间在湿工况下工作
1)人少，无正压要求，清洁度要求不高空调房间
2)要求节省投资和运行费用房间
3)新风系统部署有困难或旧有建筑改造
机组后面墙洞引入新风

1)新风口可调整，冬、夏季最小新风量；过渡季大新风量
2)随新风负荷改变，室内直接收影响
3)初投资和运行费节省
4)须作好防尘、防噪声、防雨、防冻方法
5)机组长时间在湿工况下工作
同上
房高为6m以下建筑物
单设新风系统，独立供给室内

1)单设新风机组，可随室外气象改变进行调整，确保室内湿度和新风量要求
2)投资大
3)占有空间多
4)新风口尽可能紧靠风机盘管，为佳
要求卫生条件严格和舒适房间，现在最常采取此方法
单设新风系统供给风机盘管

1)单设新风机组，可随室外气象改变进行调整，确保室内湿度和新风量要求
2)投资大
3)新风按至风机盘管，和回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声
要求卫生条件严格房间，现在较少采取此种方法
本设计为酒店空调系统设计，系统选定应注意档次和安全要求，按负担室内空调负荷所用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。全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统，该系统是全部由处理过空气负担室内空调冷负荷和湿负荷；空气—水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用；全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室内空调负荷，在重视室内空气品质现代化建筑内通常不单独采取，而是和新风系统联合利用；冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统，它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内余热和余湿。对于较大型公共建筑，建筑内部空气品质等级要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内余热和余湿，不能起到改善室内空气品质作用，所以全水系统和冷剂系统在此次建筑空调设计时不宜采取。
终上所述，拟采取风机盘管加新风系统，风机盘管新风供给方法用单设新风系统，独立供给室内。而对于餐厅、门厅等空间较大、人员较多、温度和湿度许可值波动范围小房间，拟采取全空气系统。
3、 方案确实定
该酒店采取风机盘管加新风系统。因为该酒店房间类型繁多，各房间冷热负荷并不相同，能够个房间进行部分调整。每层设有新风机组，能够由同层新风机组送入室内，和风机盘管一起满足室内冷热负荷。　
　风机盘管空调方法，这种方法风管小，能够降低房间层高，但维修工作量大，假如水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水，对线槽内电线或其它靠近楼地面电器设备是一个威胁，所以要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少，使用也较灵活，但空调设备产生振动和噪音问题需要采取切实方法给予处理。对于该系统所存在缺点，可在设计当中依据具体问题给予处理和填补。
对于空间较大房间(比如大厅和餐厅)假如设置风机盘管水系统话会用到较多末端设备，造成投资上浪费，所以这类房间采取全空气系统。
五、进度安排
第1～3周：熟悉设计题目，初步确定系统形式，并进行夏冬季空调冷负荷、热负荷和湿负荷计算；
第4、5周：确定最终空调处理方案并计算和确定设备；写开题汇报；
第6、7周：选择空调末端并校核；进行系统设计计算；绘图；
第8、9周：绘图；
第10、11周：完成设计计算说明书、施工图；准备答辩；
第12、13周：进行答辩后论文整改，准备离校。

六、指导老师意见

签字： 年 月 日
七、教研室（或开题审查小组）意见

签字： 年 月 日

教务处制