建筑環(huán)境與設(shè)備工程開題報(bào)告
****畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告
題 目： 專業(yè)班級(jí)： 建環(huán)*** 學(xué)生姓名： *** 學(xué)號(hào)： ****************
一、 選題的背景、意義
隨著人們生活水平的提高，居住環(huán)境的舒適性問題越來越受到重視，對(duì)建筑物內(nèi)的空氣品質(zhì)及舒適程度的要求也越來越高�，F(xiàn)在社會(huì)廣泛采用空調(diào)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境。此外能源的緊缺致使節(jié)能問題也越來越引起人們的重視，這迫切需要我們?yōu)榻ㄖ锇惭b節(jié)能、健康、舒適的空調(diào)系統(tǒng)來滿足人們對(duì)高生活水平的追求。因此，設(shè)計(jì)一項(xiàng)能源合理利用、室內(nèi)空氣品質(zhì)有效改善、可持續(xù)的綠色健康的中央空調(diào)工程具有重要意義。
暖通空調(diào)的目的是調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境至適于人們居住的狀態(tài)，在南方地區(qū)主要是對(duì)空氣進(jìn)行冷卻處理，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度至人體感到舒適的狀態(tài)。暖通空調(diào)的原理是由熱源和冷源、經(jīng)過水系統(tǒng)再傳遞給風(fēng)系統(tǒng)，再由風(fēng)系統(tǒng)將能量傳遞給所要調(diào)節(jié)的房間，從而達(dá)到所要求的室內(nèi)溫度和濕度的參數(shù)。
二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài)
我國為能源消耗大國，但資源卻相對(duì)匱乏，節(jié)能降耗對(duì)于我國有著十分重要的意義。近年來，由于國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的能源供給越來越緊張。
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷深入和人們生活水平的不斷提高，空調(diào)建筑越來越多，建筑物消耗的能量也越來越大，甚至出現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)爭搶電力資源的情況。因此，在建筑領(lǐng)域，節(jié)能顯得十分迫切。在我國建筑總能耗中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗占有相當(dāng)大的比重，因此研究探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能就顯得十分重要。在建筑空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗中，冷源系統(tǒng)的能耗占最大比重。
近年來，空調(diào)冷源系統(tǒng)的節(jié)能研究工作主要集中在冷源系統(tǒng)的形式選擇上，對(duì)壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較研究較多，通過對(duì)眾多方案的分析已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)：吸收式冷水機(jī)組節(jié)電而不節(jié)能，故對(duì)于有余熱可以利用的地區(qū)，應(yīng)大力提倡使用吸收式冷水機(jī)組，而一般建筑物則應(yīng)采用蒸汽壓縮式制冷。當(dāng)然，在進(jìn)行冷熱源系統(tǒng)的選擇時(shí)，還要考慮建筑物所在地的氣象條件、電力供應(yīng)狀況、能源情況、空調(diào)系統(tǒng)有無采用余熱回收的可能性等問題。
隨著生產(chǎn)和科技的不斷發(fā)展，人類對(duì)空調(diào)技術(shù)也進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，同時(shí)也在積極研究環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)產(chǎn)品和技術(shù)，已經(jīng)投入使用的空調(diào)系統(tǒng)有冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、燃?xì)饪照{(diào)、VAV空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等。暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，必然會(huì)受到能源、環(huán)境條件的制約，所以能源的綜合利用、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及趨向自然的舒適環(huán)境必然是今后發(fā)展的主題。
風(fēng)機(jī)盤管是集中式空調(diào)系統(tǒng)中廣泛使用的末端設(shè)備。它是一種將風(fēng)機(jī)和表面式換熱盤管組裝在一起的裝置。風(fēng)機(jī)盤管的型式有臥式、立式和頂置式等數(shù)種。風(fēng)機(jī)盤管通常與冷水機(jī)組（夏）或熱水機(jī)組（冬）組成一個(gè)供冷或供熱系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管是分散安裝在每一個(gè)需要空調(diào)的房間內(nèi)（如：賓館的客房、醫(yī)院的病房、寫字樓的各寫字間等）。風(fēng)機(jī)盤管的種類有很多，風(fēng)管的合理選用不僅直接影響空調(diào)效果，也是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行和降低空調(diào)能耗的重要環(huán)節(jié)，尤其是在高精度或有嚴(yán)格工藝要求的場合，更須合理的送風(fēng)參數(shù)。
三、課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、研究難點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
（一）研究內(nèi)容
本工程為廣州市文源辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，總建筑面積為8574.8 m2，共10層，帶地下層，其中地下層面積為1649.7m2。主體為鋼筋混凝土框架、磚混結(jié)構(gòu)。該大廈具備商場、餐飲、辦公等多項(xiàng)功能。地下層為機(jī)動(dòng)車停車庫和設(shè)備用房。地上一層商鋪；二層為餐廳，包括中餐廳和西餐廳；三層主要為會(huì)議室；四層和十層均為辦公用層。為此對(duì)該綜合樓進(jìn)行以下夏季空調(diào)和必要的防排煙設(shè)計(jì)的研究。為滿足房間空氣質(zhì)量要求，采用機(jī)械送風(fēng)方式補(bǔ)充新鮮空氣。故本次設(shè)計(jì)中送風(fēng)采用機(jī)械送風(fēng)和自然排風(fēng)系統(tǒng)。
1、廣州地區(qū)的基本氣象參數(shù)：
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度tw 34.2℃
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度ts 27.8℃
夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度 66%
夏季室外平均風(fēng)速1.5m/s
夏季最多風(fēng)向 SE
夏季室外大氣壓力100287Pa
空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)：
夏季冬季
商鋪 25℃ 20℃
φ=60% ―
辦公室 25℃ 20℃
φ=60% ―
餐飲區(qū) 25℃ 20℃
φ=60% ―
大堂、過廳28℃ 16℃
φ=60% ―
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1、本課題主要對(duì)該綜合樓進(jìn)行夏季空調(diào)煙設(shè)計(jì)
空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)
�。�1）根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料，進(jìn)行各功能區(qū)域空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算；
�。�2）各系統(tǒng)方案的確定；
（3）空氣處理設(shè)備，制冷制熱設(shè)備的選擇計(jì)算；
�。�4）氣流組織及風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算；
�。�5）水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及水泵選擇；
�。�6）空調(diào)機(jī)房的設(shè)計(jì)布置。
2、功能分區(qū)特點(diǎn)
商鋪區(qū)人流量大，照明設(shè)備多，故空調(diào)冷負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷大。商品種類多，營業(yè)廳布局常有變動(dòng)，要求空調(diào)設(shè)備具有一定的靈活性。商鋪的總冷負(fù)荷中，人體負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷是主要的。所以合理確定人體負(fù)荷是關(guān)鍵所在。商鋪的建筑傳熱負(fù)荷遠(yuǎn)小于人體、新風(fēng)、照明負(fù)荷、一般占總負(fù)荷的`1%―7%。
辦公區(qū)由于人員長期停留作業(yè)，應(yīng)充分考慮健康、節(jié)能、環(huán)保，確定合理的室內(nèi)參數(shù)。最小新風(fēng)量為30m3/h；當(dāng)用CO2濃度控制新風(fēng)量或在空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中采用一些特殊的凈化、殺菌、除臭裝置后其新風(fēng)量可適當(dāng)減少以節(jié)能。
餐飲區(qū)空調(diào)負(fù)荷變化大，在非就餐時(shí)間，室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷很低。當(dāng)餐廳使用時(shí)，由于人員密度的劇增，以及之內(nèi)熱菜、熱湯等的散熱，夏季空調(diào)冷負(fù)荷達(dá)到峰值。冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)
考慮人流峰值的影響。人多時(shí)汗味、煙味等各種異味增加，室內(nèi)空氣較易污染，新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)合理。
3、冷熱源方案
目前建筑采用的冷源主要有以下幾種離心式、螺桿式、活塞式冷水機(jī)組。 1）離心式冷水機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)：①葉輪轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，單機(jī)容量大；②易損件少，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪聲低；③單位制冷量重量指標(biāo)�。虎苤评鋭┲胁换煊袧櫥�，蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能好；⑤EER值高，理論值可達(dá)6.99；⑥調(diào)節(jié)方便，在10%-100%內(nèi)可無級(jí)調(diào)節(jié)。
缺點(diǎn)：①單級(jí)壓縮機(jī)在低負(fù)荷時(shí)會(huì)出現(xiàn)“喘振”現(xiàn)象，在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；②對(duì)材料強(qiáng)度，加工精度和制造質(zhì)量要求嚴(yán)格；③當(dāng)運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)效率下降較快，制冷量隨蒸發(fā)溫度降低而減少幅度比活塞式快；④離心負(fù)壓系統(tǒng)，外氣易侵入，有產(chǎn)生化學(xué)變化腐蝕管路的危險(xiǎn)
2）螺桿式冷水機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)部件少，易損件少，僅是活塞式的1/10，故障率低，壽命長；②圓周運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無“喘振”現(xiàn)象，噪音低，振動(dòng)小；③壓縮比可高達(dá)20，EER值高；④調(diào)節(jié)方便，可在10%~100%范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)，部分負(fù)荷時(shí)效率高，節(jié)電顯著；⑤體積小，重量輕，可做成立式全封閉大容量機(jī)組；⑥對(duì)濕沖程不敏感。 缺點(diǎn)：①價(jià)格比活塞式高；②單機(jī)容量比離心式小，轉(zhuǎn)速比離心式低；③潤滑油系統(tǒng)較復(fù)雜，耗油量大；④大容量機(jī)組噪聲比離心式高；⑤要求加工精度和裝配精度高。
3）活塞式冷水機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：①用材簡單，可用一般金屬材料，加工容易，造價(jià)低；②系統(tǒng)裝置簡單，潤滑容易，不需要排氣裝置；③采用多機(jī)頭，高速多缸，性能可得到改善
缺點(diǎn)：①零部件多，易損件多，維修復(fù)雜，頻繁，維護(hù)費(fèi)用高；②壓縮比低，單機(jī)制冷量��；③單機(jī)頭部分負(fù)荷下調(diào)節(jié)性能差，卸缸調(diào)節(jié)，不能無級(jí)調(diào)節(jié)；④屬上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)較大；⑤單位制冷量重量指標(biāo)較大。
一般來說，大型空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)單機(jī)空調(diào)制冷量Q＞1163kW時(shí)，宜選用離心式制冷機(jī)組；中型空調(diào)系統(tǒng)，Q＝582?1163kW時(shí)，宜選用螺桿式或離心式制冷機(jī)組；小型空調(diào)系統(tǒng)，Q＜582kW時(shí)，宜選用活塞式冷水機(jī)組，活塞式冷水機(jī)組盡量選用多機(jī)頭型。
本建筑為廣州市文源辦公樓，通過對(duì)各類型房間負(fù)荷估算推薦值對(duì)各區(qū)域進(jìn)行負(fù)荷估算，累加得出建筑物總負(fù)荷。本建筑商業(yè)區(qū)面積528.03 m2，估算負(fù)荷為365W/ m2；中餐廳面積264.75m2，估算負(fù)荷為360W/ m2；西餐廳面積293.48m2，估算負(fù)荷為277W/ m2；會(huì)議室面積427.34 m2，估算負(fù)荷為121W/ m2；獨(dú)立辦公室1745.04 m2，估算負(fù)荷為131W/ m2；
大空間辦公室1626.69 m2，估算負(fù)荷為235W/ m2。負(fù)荷估算值在1032KW，擬采用兩臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組。
4、 空調(diào)系統(tǒng)方案
按負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷所用的介質(zhì)來分類可選擇四種系統(tǒng)――全空氣系統(tǒng)、空氣―水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)。全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)只能消除室內(nèi)的余熱和余濕，不能起到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的作用，所以全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)在本次的建筑空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。以下僅介紹全空氣系統(tǒng)和空氣―水系統(tǒng)。
�。�1）全空氣系統(tǒng)分一次回風(fēng)式系統(tǒng)和二次回風(fēng)式系統(tǒng)，該系統(tǒng)是全部由處理過的空氣負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷。機(jī)房面積較大，層高較高，空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機(jī)房，有時(shí)可布置在屋頂或安設(shè)在車間柱間平臺(tái)上；空調(diào)送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜、布置困難，支風(fēng)管和風(fēng)口較多時(shí)不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量；可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)，節(jié)能和經(jīng)濟(jì)；空調(diào)與制冷設(shè)備集中安設(shè)在機(jī)房便于管理和維護(hù)；可以嚴(yán)格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對(duì)濕度；空調(diào)房間之間有風(fēng)管連通，使各房間互相污染，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)通過風(fēng)管迅速蔓延。
�。�2）空氣―水系統(tǒng)分為再熱系統(tǒng)和誘導(dǎo)器系統(tǒng)并用、全新風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組系統(tǒng)并用。新風(fēng)空調(diào)機(jī)房、機(jī)房面積小，風(fēng)機(jī)盤管可以設(shè)在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，但分散布置、敷設(shè)各種管線較煩；放室內(nèi)時(shí)不接送、回風(fēng)管，當(dāng)和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用時(shí)，新風(fēng)管較��；靈活性大、節(jié)能效果好，可根據(jù)各室負(fù)荷情況自我調(diào)節(jié)，無法實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行；安裝投產(chǎn)較快，介于集中式空調(diào)系統(tǒng)與單元式空調(diào)器之間；布置分散維護(hù)管理不方便，水系統(tǒng)布置復(fù)雜、易漏水；對(duì)室內(nèi)溫度要求嚴(yán)格時(shí)難于滿足；必須采用低噪聲風(fēng)機(jī)才能保證室內(nèi)要求；各空調(diào)房間之間不會(huì)互相污染。
全空氣系統(tǒng)在人員較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū)新風(fēng)比例較大，與風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)等半集中式空氣―水式系統(tǒng)相比，多占用空間不明顯，其空調(diào)負(fù)荷風(fēng)量較大，便于獨(dú)立設(shè)置空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，本綜合樓中的商鋪、中餐廳和門廳區(qū)域則屬于該種類型。
風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)等半集中式空氣―水式系統(tǒng)由于其布置靈活，并可隨時(shí)根據(jù)需要開停機(jī)組，獨(dú)立性強(qiáng)能滿足辦公室等小區(qū)域的空氣調(diào)節(jié)，本綜合樓中的辦公室、西餐廳以及特殊商鋪區(qū)域擬采用該類型空調(diào)系統(tǒng)。
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