建筑环境与能源应用工程毕业设计开题报告资料.docx

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建筑环境与能源应用工程毕业设计开题报告资料

毕业设计（论文）开题报告

题目名称：

院系名称：

能源与环境学院

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

2015年04月01日

一、文献综述（课题来源及目的、工程概况、国内外设计方法现状及趋势，要求详细列出参考文献）

1.1课题来源

根据指导老师布置的《中原工学院毕业设计（论文）任务书》。

此次毕业设计来源于工程实际：

假日酒店空调系统设计。

1.2目的

（1）巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识，提高综合运用这些知识进行独立分析、设计和解决实际问题的能力；以及锻炼自己识图、绘图能力；

（2）通过毕业设计，将以前课程设计内容进行有机整合，进一步锻炼自己的专业设计能力,在设计中发现和解决在单科课程设计中未曾遇到的新问题。

（3）锻炼暖通空调设计中解决各方面问题所需的综合能力和创新能力，达到掌握一个建筑空调方案设计、机组选型、运行中可能的问题的解决等方面的实际工作内容和设计的方法与步骤；

（4）熟悉建筑空调设计设计各方面相应的规范和标准,以及熟练掌握空调设计中所要用到的CAD软件、天正暖通等软件的应用。

1.3工程概况

本建筑为二类建筑，位于河南省洛阳市，是一幢10层的酒店。

地下—层为停车库、机房，地上一到三层为包间和宴会厅，四到十层为客房。

楼高为39.3m，地下一层高为为4.2m，地上一层高为4.5m，其余为3.6m。

1.4国内外研究现状与发展趋势

（1）空调方式

当前中央空调设计中常用到的有：

冷/热水机组、VRF系统、风管式系统

a.冷/热水机组：

冷/热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液，它的基本原理与通常所说的风机盘管系统类似。

通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处的冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出的冷/热风，从而消除房间空调负荷。

b.VRF系统：

VRF空调系统是一种制冷剂式的空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。

一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。

通过控制压缩机的制冷根据室内负荷大小自动调节系统容量的节能、舒适、环保的空调系统。

VRF系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间的不同空调负荷的需求。

但其系统控制复杂，且其初次投资费用高。

c.风管式系统：

风管式系统以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同，是一个小型化的全空气中央空调系统。

1）全空气系统：

机房面积较大，层高较高，空调与制冷设备可以集中布置在机房，有时可布置在屋顶或安设在车间柱间平台上：

空调送回风管系统复杂、布置困难，支风管和风口较多时不易均衡调节风量；可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，节能和经济；空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护；可以严格地控制室内温度和室内相对湿度；空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延。

2）空气－水系统：

新风空调机房、机房面积小，风机盘管可以设在空调机房内，但分散布置、敷设各种管线较烦；放室内时不接送、回风管，当和新风系统联合使用时，新风管较小；灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节，无法实现全年多工况节能运行；安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间；布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水；对室内温度要求严格时难于满足；必须采用低噪声风机才能保证室内要求；各空调房间之间不会互相污染。

随着当前世界范围内的能源紧张，尤其是我国工业高速发展和人民生活水平的提高，用电高峰常会常会出现用电紧张的现象。

因此，作为耗电较大的空调行业，从节约能源的方面考虑，根据工程的需要，采取其他替代能源或者其他能源形式，就成了我们义不容辞的责任。

现在市场上常用一下几种中央空调：

燃气空调、地源热泵中央空调、冰蓄冷中央空调等等，其中地源热泵中央空调是一种新型的节能空调设备，在资源的消耗和转换过程中不会造成严重的环境污染，而且热效率还比较低，同时能实现零排放，价格低廉。

目前世界发达国家都已经或正在使用冰蓄冷空调，我国很多地区也在推广这种空调，且目前实施推广的省、市有北京、湖北、河南、湖南、江苏、浙江、广东等，尤其是在以广东为中心的华南地区，每年使用中央空调的时间长达9－10个月，使用冰蓄冷空调无论在经济效益上，还是社会效益上，意义更为重大。

（2）冷热源选择常用方案

a.电制冷加城市热网（热水，蒸汽）；

b.电制冷加燃气（油）；

c.热水锅炉或热水机组；

d.吸收式制冷加热网（自备锅炉）；

e.直燃机；空气源热泵；地源热泵（地表水、地下水、土壤）；

（3）冷、热源系统选型的设计原则

a.各种冷、热源系统的能效特性

　　b.冷、热源系统的部分负荷性能

　　c.冷、热源系统的寿命周期

　　d.冷、热源系统的投资费用

仅就单位冷量设备比价而言，几种冷（热）源设备的排序（从大到小）大致如下：

风冷式冷（热）机组>直燃型溴化锂吸收式机组>水冷螺杆机组>蒸汽型溴化锂吸收式机组>离心式机组

就投资方面而言，几种常用冷、热源组合系统的排序（从大到小）大致如下：

燃气综合能源系统>电制冷机加电锅炉系统>空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统>电制冷机加燃油（气）锅炉系统>直燃机系统。

e.冷热源系统的运行费用

几种冷、热源系统的运行费用排序（从大到小）大致如下：

直燃机系统>电制冷机加电锅炉系统>空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统>电制冷机加燃油（气）锅炉系统>燃气综合能源系统

f.冷、热源系统的环境行为

几种常用冷、热源组合系统环境行为的排序（影响从大到小）大致如下：

电制冷机加电锅炉系统>电制冷机加燃油（气）锅炉系统>空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统>直燃机系统>燃气综合能源系统。

（4）制冷机组

制冷机组就是将制冷系统中的部分设备或全部设备配套组装在一起，成为一个整体。

这种机组结构紧凑、使用灵活、管理方便、安装简单，其中有些机组只需连接水源和电源即可使用，为制冷空调工程设计和施工提供了便利条件。

a.冷水机组

活塞式冷水机组常为多级头机组，通过启停压缩机的方法实现冷量调节。

螺杆式压缩机调节性能大大优于活塞式压缩机，且在50％—100％负荷运行时,其

率消耗几乎正比于冷负荷，致使其部分负荷性能系数优于活塞式冷水机组。

离心式冷水机组制冷量一般不小于350KW。

单级离心式冷水机组工况范围比较窄，冷凝压力不宜过高，一般控制在40℃左右，冷凝器进口水温一般在32℃左右；蒸发器压力不宜过低，蒸发温度一般在0—5℃之间，蒸发器出口温度一般在5—7℃，满足空调工程的要求。

b.热泵冷热水机组

通常热泵的cop为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。

据报导新型的热泵的cop可6到8。

目前热泵的最高出力温度为110度左右。

也就是说热泵比较节能。

c.空气调节机组

①.房间空调器；②.多联式空调机组，具有节能、舒适、运行平稳等优点，各房间可以独立调节，可满足不同房间的需求；但系统需要有良好的控制功能，而且制作工艺和施工要求严格，故初投资高；③.单元式空调机组，冷量较大，通常在7KW以上；④.冷冻除湿机组，需要除湿的空气经空气过滤器被风机吸入，首先经直接蒸发式空气冷却器（蒸发器）冷却，随着温度降低部分水蒸气被凝结下来；然后经过风冷式冷凝器，提高空气温度后送出，以保持房间空气温度不致过低，相对湿度不致过高。

d.溴化锂吸收式机组

由于直燃式溴化锂吸收式冷温水机与溴化锂吸收式制冷机相比，具有热效率高，燃料消耗少，结构紧凑，体积小，可直接供冷与供热或同时供冷供热，初投资，运行费用和占地面积少等优点。

因此在相等条件下应优先选用直燃式。

1.5参考文献

[1].洛阳假日酒店土建施工图一套.

[2].陆耀庆，实用供暖空调设计手册][M]，北京：

中国建工出版社，2008.

[3].赵荣义,简明空调设计手册[M]，北京：

中国建工出版社，2009.05.

[4].路延魁,空气调节设计手册[M]，北京：

中国建筑工业出版社，2002.6.

[5].全国民用建筑工程设计技术措施编委会；全国民用建筑工程设计技术措施·暖通空调·动力[M]，北京：

中国计划出版社，2009.1

[6].全国民用建筑工程设计技术措施编委会；全国民用建筑工程设计技术措施·节能专篇·暖通空调·动力[M]，北京：

中国计划出版社，2007.1

[7].民用建筑供热通风与空气调节设计规范[S]（GB50736--2012），中国计划出版社，2012

[8].周邦宁，《中央空调设备选型手册》[M]，北京：

中国建工出版社.1999.11.

[9].李先洲，《暖通空调实施手册》[M]，北京：

中国建筑工业出版社.1988.12.

[10].张学助，暖通空调实例范本[M]，北京：

机械工业出版社，2004.7.

[11].各种制冷、空调等产品样本.

二、设计目标与主要内容

2.1设计目标

1、楼房的空调系统设计方案，满足民用建筑各种设计条件，如温度、湿度要求；

2、楼房的空调系统达到节能环保目的，实现能够经济运行的系统设计，节约能源、易于维护、降低造价；

3、独立完成毕业设计任务，能灵活准确地运用本专业的基础理论知识，较好地结合生产实际，分析和解决设计中的问题，能熟练使用参考数据，设计要符合暖通空调国家标准和规范；

4、通过毕业设计，学习设计的知识和程序，使说明书条理清晰，文字通顺，编排整齐，论据充分。

施工图图面清楚整洁，图幅布置妥当，构造合理，较好的表达设计理念，符合国家暖通制图标准并与设计说明书一致。

舒适性空调的室内参数应该满足以下要求。

舒适性空调室内计算参数

参数冬季夏季

温度（℃）18—2422—28

风速（m/s）≤0.2≤0.3

相对湿度（％）30—6040—65

（2）室外设计参数

查相关资料可知洛阳市室外空调设计参数为：

夏季：

大气压：

98.8kpa日平均温度：

30.5℃室外计算日温差：

9.2℃

室外干球温度：

35.4℃室外湿球温度：

26.9℃室外平均风速：

1.6m/s

平均相对湿度：

63%

冬季：

大气压：

100.900kpa采暖计算温度：

-3℃空调计算温度：

-5.1℃

平均相对湿度：

59%室外平均风速：

2.1m/s通风计算温度：

0.8℃

（3）室内设计参数

2.2主要内容

（1）、设计参数确定室外设计参数，室内设计参数，建筑物设计参数等

（2）、各层（各房间）的冷、热负荷计算；

（3）、整体空调方案以及空气处理方式的确定；

三、拟采取的技术路线

3.1.洛阳假日酒店概况

洛阳假日酒店是一座高档酒店，其一到三层是店铺、精品店、酒店小包间、宴会厅等功能性空间。

酒店四到十层则为客房。

以上是该酒店各空间的具体功能。

3.2.方案比较

（1）.全空气系统：

a.设备布置与机房：

空调与制冷设备可以集中布置在机房，机房面积较大层高较高；

b.节能与经济性：

可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间，但是，对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济，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。

c.使用寿命长

d.安装：

设备与风管的安装工作量大周期长

e.维护运行：

空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护

温湿度控制：

可以严格地控制室内温度和室内相对湿度

（2）、空气-水系统：

a.设备布置与机房：

只需要新风空调机房、机房面积小，风机盘管可以设在空调机房内，分散布置、敷设各种管线较麻烦

b.节能与经济性：

灵活性大、节能效果好，可以根据各室负荷情况自我调节，盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率

c.使用寿命较长

d.安装：

安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间

e.维护运行：

布置分散，维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水

f.温湿度控制：

对室内温度要求严格时难于满足

3.3.风机盘管加新风系统的特点

优点：

（1）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

（2）各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，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

（3）与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间

（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）各房间之间不会互相污染

缺点：

（1）对机组制作要求高，则维修工作量很大

（2）机组剩余压头小室内气流分布受限制

（3）分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便

（4）无法实现全年多工况节能运行调节

（5）水系统复杂，易漏水

综其优缺点，根据其使用特点一～三层的大空间区域采用全空气系统，其余包间和客房均采用风机盘管加新风系统。

四、工作进度安排（内容、步骤、时间）

4.1、设计准备阶段

（1） 搜索外文，进行外文翻译，同时查看一些图纸，练习看图的能力。

 时间安排：

第1、2周

（2）进行实习，撰写实习报告

时间安排：

第3、4周

（3）写出开题报告，开题

时间安排：

第5周

4.2、初步设计阶段

（1）设计参数确定室外设计参数，室内设计参数，建筑物设计参数等

（2）根据要求确定新风量的大小。

冷（热）、湿负荷的计算：

通过围护结构的传热量，人员的散热量与散湿量，照明的散热量，设备的散热量。

（3）确定空气的处理方案并计算所需的送风量：

确定夏季和冬季空气处理的方案，选择空调系统，确定送风温差和送风量，计算新风量、回风量和处理风量。

五、预期成果及主要特点

5.1预期成果：

通过老师严格的指导和自己精心的设计，查阅设计手册及相关资料。

完成

（1）设计参数的确定

（2）冷热负荷计算

（3）空调方案的确定

5.2主要特点

（1）保证室内温湿度、洁净度和空气品质要求和安全运行，满足人体舒适性要求，同时也要达到系统节能运行。

（2）大厦各层分别设置空调机、具有灵活、操作简单、节省占地和节能等特色。

（3）采用风机盘管加新风系统可避免因风机盘管及水管漏水而危害建筑装修，以及维护不便等问题。

（4）办公室和会议室在过渡季节可采用全新风

六、为完成课题已具备和所需的条件

6.1已具备的条件：

（1）指导老师的严密指导；

（2）空调设计各方面的规范、设计手册等参考资料及图纸、学校对毕业设计各方面的要求条件；

（3）对各专业课知识的基本掌握及之前课程设计积累的经验；

（4）对天正、CAD暖通绘图软件的基本应用

6.2所需的条件：

（1）确定各种参数的有关资料；

（2）老师的指导

七、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施

1.负荷计算时计算参数确定的不合理，忽略了一些修正问题。

2.负荷计算不全面、精确，在系统选型中导致出现一系列偏差

3.空调方案确定时不能因地制宜。

5.解决措施

查看资料，向老师同学们求教，还有自己的独立思考，来解决上述可能出现的情况。

8、指导教师意见：

签名：

年月日

9、系（部）意见：

系主任签名：

年月日