暖通空调专业毕业设计开题报告.docx
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暖通空调专业毕业设计开题报告
建筑环境与设备工程专业
毕业设计指导书
（暖通空调部分）
安徽建筑工业学院环能学院
0前言
1设计任务书
2资料收集与查阅
2.1国、内外暖通空调系统现状
2.2工程设计主要参考文献
3开题报告
3.1国、内外暖通空调系统现状
3.2毕业设计内容
3.3毕业设计初步方案
4基础数据
4.1能源及环保条件
4.1.1当地能源条件
4.4.2环保要求
4.2气象数据
4.2.1数据来源
4.2.2数据内容
4.3室内温湿度设计标准
4.3.1温湿度标准确定
4.3.2新风标准确定
4.3.3换气次数
4.4建筑基本条件
4.4.1建筑基本条件
4.4.2人员、照明、设备
4.5建筑热工数据
5负荷计算
5.1空调冷负荷计算
5.1.1负荷计算方法确定
5.1.2负荷计算
5.2空调热负荷计算
5.2.1负荷计算方法确定
5.2.2负荷计算
5.3湿负荷计算
5.4新风负荷计算
5.5空调负荷汇总
5.6制冷、制热系统负荷
6方案确定
6.1冷热源方案确定
6.2空调、通风、防排烟系统方案确定
7空调系统设计
7.1方案确定
7.2空气处理及设备选型
7.2.1全空气系统
7.2.2空气-水系统
7.2.3直接蒸发式系统
7.3空调风系统设计
7.3.1风系统布置
7.3.2送回风口
7.3.3水力计算及水力平衡
7.4空调水系统设计
7.5气流组织设计
7.6运行调节方案
8通风系统设计
8.1通风系统方案
8.2设备选型及水力计算
9防排烟系统设计
9.1确定防排烟部位、系统设计
9.2防排烟计算
9.3消防联动控制要求及流程
10冷热源系统设计
10.1冷热源系统流程设计
10.2设备选型
11自控系统方案设计
11.1空调系统自控
11.2冷热源系统自控
11.3BA系统
12消声减振
12.1消声设计
12.2减振设计
13管材与保温
13.1管材
13.2保温
14节能
14.1节能设计内容
14.2节能计算
15英文翻译
16设计成果及深度要求
16.1设计说明书
16.2设计图纸
16.3深度要求
0前言
建筑环境与设备工程专业毕业设计是本专业重要的实践性教学环节之一。
通过毕业设计，培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决建筑环境与设备工程或相近领域实际问题的能力，了解建筑环境与设备工程或相近领域的工程设计或科学研究的工作程序、方法，熟悉相关标准和规范的使用、工程制图和论文撰写的要求；培养学生使用计算机进行计算分析、绘制工程图纸、编制文本的能力；培养学生工程经济分析和文献综合运用能力。
本指导书为暖通空调部分。
1设计任务书
毕业设计任务书是进行毕业设计的重要文件和依据，应仔细阅读设计任务书，通过阅读了解和熟悉以下内容：
（1）设计任务及主要内容；
（2）工程概况：
建筑面积、高度、功能、能源条件等；
（3）设计要求；
（4）主要参考资料。
2资料收集与查阅
2.1资料收集与查阅
资料搜集是毕业设计前期工作中的非常重要一环，通过查找、阅读和分析文献资料，达到以下目的：
（1）了解和熟悉常用的空调系统形式及主要特点；
（2）了解HVAC新设备、新技术及其应用；
（3）了解HVAC常用规范、技术措施、设计手册、软件；
（4）了解HVAC优秀网站；
（5）了解当地的国内外主流空调设备厂商，获取取产品样本资料；
（6）获取设计基础数据。
2.2推荐参考文献
2.2.1参考文献
（1）规范
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003（简称《暖通》）
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95-2005（简称《高规》）
《建筑设计防火规范》GB50016-2006（简称《建规》）
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005（简称《节标》）
《室内空气质量卫生规范》（简称《卫生标准》）
《汽车库设计防火规范》GB50067-97（简称《车库》）
《锅炉房设计规范》GB50014-92-
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005（简称《人防》
《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005
《暖通空调制图标准》GB50114-2001
《暖通空调术语标准》GB50155-92
《平衡阀应用技术规程》DBJ/CT517-2005
《民用建筑隔声设计规范》GBJ-118-88
（2）技术措施
《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》2003（简称《措施》）
《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇-暖通空调.动力》2007（简称《节能措施》）
《建筑设备专业技术措施》北京市建筑设计研究院2006
（3）设计手册
《实用供热空调设计手册》陆耀庆2007版（简称《手册》）
《空调设计手册》（第二版）电子工业部
《简明空调设计手册》赵荣义
《民用建筑空调设计》马最良姚杨
《高层民用建筑空调设计》潘云钢
《新编英汉空调暖通制冷技术词典》顾兴蓥
（4）标准图集
《民用建筑工程暖通空调及动力初步设计深度图样》04K602
《民用建筑工程暖通空调及动力施工图设计深度图样》04K601
06K系列标准图集
（5）教科书
《暖通空调》（第二版）陆亚俊（简称《教科书》）
《空调工程》黄翔
《供暖通风与空气调节》何天祺
《空气调节》赵荣义
《建筑设备自动化》江亿
《空调冷热源工程》刘泽华
（5）期刊
《暖通空调》
《制冷与空调》
《建筑热能通风空调》
《制冷空调与电力机械》
《地源热泵》
《ASHRAEJournal》
《Refrigeration&AirConditioningTechnology》
2.2.2推荐网站
中国暖通空调网
中国制冷空调网
中国室内环境网
东方空调网
清华3E网
建筑环境设备网
中国设计师网
网易暖通
美国ASHRAE网www.ashrae.org
3开题报告
3.1国、内外暖通空调系统现状
通过查各类文献资料，了解和熟悉常用的目前空调形式及其主要特点，主要体现一下几个方面：
（1）技术的先进性；
（2）节能；
（3）环保；
（4）安全、可靠；
（5初投资；
（6）能源条件；
（7）其它优缺点。
3.2毕业设计内容
根据毕业设计任务书，结合个人要求确定设计内容，以下作为参考，根据具体情况适当删减：
（1）冷、热源方案综合比较及工艺设计；
（2）空调系统设计；
（3）通风系统设计；
（4）防排烟系统设计；
（5）自控系统方案设计；
（6）运行调节方案设计
（7）设计概算。
3.3毕业设计初步方案
3.3.1负荷概算：
冷热负荷确定是冷热源方案的一个基本依据，毕业设计方案阶段，空调冷、热负荷可以采用面积指标概算。
国内部分民用建筑空调冷热负荷概算指标见下表：
国内部分民用建筑空调负荷概算指标（w/m2）
建筑类型
冷负荷
热负荷
建筑类型
冷负荷
热负荷
办公
95-150
60-80
餐厅
250-300
100-115
宾馆
80-120
60-80
医院
105-130
65-80
商场
210-240
50-70
科研
100-150
60-80
超市
160-200
50-70-
住宅
80-100
50-70
（1）以上指标含新风负荷
（2）一般夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、建筑档次要求高的选上限。
（3）建筑功能多且复杂的选上限。
3.3.2毕业设计初步方案
根据概算负荷，考虑当地能源条件、建筑条件以及技术先进性、经济、节能、环保、安全可靠等因素，结合个人要求，初步确定方案，主要内容如下：
（1）冷热源初步方案
（2）空调系统初步方案：
空调方式、水系统形式；
（3）主要的通风部分及通风方式方案
（4）防排烟部位及方式
3.4毕业设计进行计划
在指导教师指导下，参照下表确定。
序号
设计（论文）各阶段名称
日期
1
熟悉图纸及设计任务
2
熟悉相关规范,查阅收集资料
3
负荷计算
4
方案设计
5
设备选型
6
水力计算,其它设计计算
7
绘图,整理计算书
8
其它
9
外文资料翻译
10
制作答辩PPT
3.5预期毕业设计成果
根据任务书要求，结合个人具体情况，参考以下内容确定。
（1）设计说明书；
（2）设计图纸；
设计说明
图例、设备材料表；
冷热源平面布置图；
冷热源系统原理（流程）图；
通风空调平面布置图；
空调系统图：
风系统，水系统；
自控方案图；
重要节点详图；
设计概算；
外文翻译；
答辩PPT。
4基础数据
查阅、整理、分析基础数据是工程设计重要一环，是进一步科学、合理确定方案、进行设计计算的基本依据，基础数据主要包括一下几个方面内容。
4.1能源及环保条件
4.1.1能源条件：
主要指设计地点的电力、天然气、集中供热、地能、空气能等能源可利用的条件，冷热用方案的用能应符合当地能源条件。
4.4.2环保要求：
主要指设计地点环保政策和要求，如：
大气、水体、噪声等，冷热源方案应符合环保要求。
4.2气象数据
4.2.1数据来源：
《暖通》、暖通空调气象资料手册、《手册》、暖通负荷计算软件等，无当地资料时，可取地理纬度、气候条件相近的城市资料。
4.2.2数据内容
地理纬度
夏季空调室外计算干、湿求温度；
夏季空调室外计算日平均温度；
夏季空调室外计算逐时温度；
夏季室外平均风速、大气压力；
冬季空调室外计算干温度；
冬季空调室外计算相对湿度；
冬季室外平均风速、大气压力。
采暖室外计算温度。
夏季通风室外计算温度；
冬季通风室外计算温度。
4.3室内温湿度设计标准
4.3.1温湿度标准确定
（1）《暖通》3.1.3条给出舒适性空调室内设计标准的范围及工艺性空调室内设计标准的确定原则。
对于舒适性空调，应考虑房间的使用功能、建筑（或房间）的建设标准（档次）高低、节能要求等几个方面因素，具体可以参考以下资料确定：
A．《暖通》、《节标》、《节能措施》、《措施》、《手册》；
B．建筑设计规范暖通空调部分、《卫生标准》。
（2）虽然舒适性空调一般没有精度要求，温度应只确定一个数值，相对湿度一般夏季是不大于某一值，冬季是不小于某一值，如：
夏季：
26℃，<65%；冬季20℃，>35%.
（3）注意确定的相对湿度应与空气处理方案的一致。
4.3.2新风量标准确定：
新风量大小直接影响空调系统能耗，因此在满足《卫生标准》的情况下，从降低空调系统能耗的角度出发，应合理确定新风量标准。
一般可根据房间功能、档次、节能等因素，参考以下资料确定：
《暖通》、《节标》、《节能措施》、《措施》、《手册》、相应建筑设计规范暖通空调部分等，应尽量参照《节标》、《节能措施》。
4.3.3换气次数：
民用建筑通风量一般应计算确定，资料不详时可采用换气次数指标计算，换气次数可根据通风方式及房间功能查《暖通》、《措施》、《手册》等资料确定。
4.3.4室内设计参数示例
房间名称
夏
冬
新风标准
换气次数
温度°C
相对湿度％
温度°C
相对湿度％
m3/h.P
次/h
办公
26
<60
20
>35
30
高级办公
25
<60
22
>35
30
大/小会议
26
<65
18/20
>35
20/30
大堂
26
<60
20
>35
10
阅览
26
<60
20
>35
30
变配电
10
制冷站
4
泵房
4
车库
5
公卫
10
4.4建筑条件
4.4.1建筑基本条件：
是进行暖通空调系统设计的基本建筑条件，主要通过阅读任务书、建筑条件图纸及说明了解和熟悉以下内容：
（1）建筑地点、面积、高度、层数、功能、层高；
（2）围护结构、门、窗、结构类型等；
（3）建筑节能设计：
主要是围护结构热工设计。
4.4.2人员、照明、设备、食物：
是指室内的人数、照明功率、设备功率及食物散热量，是确定和计算新风量、人员、照明、设备散热及形成的冷负荷的基本数据。
（1）人员数量：
工程设计中，一般由建筑专业提供，负荷计算时，建筑专业无法提供详细人员数量时，一般可根据建筑性质和房间功能查阅相应建筑设计规范，下表给出部分参考指标：
（摘自《暖通空调设计指南》陆耀庆）
房间名称
室内人数（人/m2）
房间名称
室内人数（人/m2）
办公
0.1
报告厅
0.5
大/会议
0.5/0.3
多功能厅
0.5
健身
0.2
商业
0.5-0.8
餐厅
0.6
接待/中庭
0.13
阅览室
0.1
酒吧
0.3-0.5
商店
0.2
美容
0.25
（2）照明功率：
工程设计中，一般由电气专业提供，负荷计算时，电气专业无法提供详细照明功率，一般可根据建筑性质和房间功能查《节标》、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）确定，主要指标参见下表。
房间名称
建筑面积照明功率（W/m2）
房间名称
建筑面积照明功率（W/m2）
办公
11
走廊
5
会议
11
多功能厅
18
客房
15
商业
12
餐厅
13
门厅
15
（3）设备功率：
民用建筑主要为办公电子设备：
计算机、打印机、复印机、交换机等，其功率可有产品样本提供，资料不详时，可参考《节标》确定，亦可参考下列数据确定：
名称
功率（W/台）
计算机
200-300
打印机
50-100
复印机
300-500
电视机
100-200
（4）餐厅食物散热：
《措施》给出参考值：
食物全热：
17.4w/人
食物显热：
8.7w/人
食物潜热：
8.7w/人
食物散湿：
11.5g/h.人
4.5建筑热工数据
4.5.1建筑热工数据内容：
主要为围护结构传热系数。
4.5.2数据来源：
工程上一般由建筑专业通过建筑节能计算给出，毕业设计可根据任务书确定的工程地点所属气候分区，参照《节标》传热系数限值确定。
5负荷计算
5.1规范规定
《暖通》6.2.1条规定：
除方案设计或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算之外，应对空气调节区进行逐项逐时冷负荷计算。
《节标》5.1.1规定：
施工图阶段，必须进行热负荷和逐项逐时冷负荷计算。
5.2空调冷负荷计算
5.2.1负荷计算：
根据规范，空调冷负荷应逐时计算，可采用谐波法、冷负荷系数法，毕业设计阶段可以采用EXCEL、负荷计算软件等工具计算，但应熟悉计算方法并在计算书中列出计算公式。
计算公式参见《暖通》、《教科书》、《手册》等。
5.2.2负荷计算结果：
围护结构、人员、照明、设备冷负荷逐时计算表、各分项逐时冷负荷汇总表，格式参考《教科书》。
5.3空调热负荷计算
5.3.1负荷计算：
计算热负荷的目的是确定空调热源容量和校核空调器供热量是否满足要求，主要计算围护结构耗热量，空调建筑一般保持正压，可不计算冷风渗透负荷。
计算方法按稳定传热计算，计算公式参见《暖通》、《教科书》等，可以采用EXCEL、负荷计算软件等工具计算。
5.3.2负荷计算结果：
房间热负荷计算表，格式参考《教科书》。
5.4湿负荷计算：
主要计算人体、食物等散湿量，计算方法参见《教科书》。
5.5新风负荷计算
5.5.1新风量确定
（1）《暖通》3.1.9条规定：
建筑屋内人员所需要的最小新风量应符合以下规定：
A民用建筑人员所需最小新风量按国家现行卫生标准确定；
B工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量。
（2）确定原则
A满足人员卫生要求；B补充房间局部排风；C房间正压要求。
根据以上原则，取A、B、C三者大值作为空调房间的设计新风量。
（3）新风量确定
A满足人员卫生要求最小新风量：
LW=m﹒lw
LW：
新风量，m3/h；m：
室内人数；lw：
满足人员卫生要求的最小新风量标准,m3/h.人，可查《节标》、《节能措施》、《手册》的等资料直接确定。
B房间正压要求，一般取5-10Pa，计算方法参见《教科书》，亦可按《措施》表3.3.13换气次数确定。
通常情况下，人员最小新风量均能满足房间正压要求。
5.4.2新风负荷计算：
QW=GW（iw-in）
QW：
新风负荷，kw；Gw：
新风量kg/s；iw-in：
室内外空气焓差，KJ/kg干。
5.5空调负荷汇总
5.5.1空调冷负荷汇总表：
主要内容为房间逐时冷负荷、建筑总冷负荷、面积指标，格式参见附录1。
5.5.2空调热负荷汇总表：
主要内容为房间热负荷、建筑总冷负荷、面积指标，格式参见附录2。
5.5.3空调湿负荷汇总表：
主要内容为房间湿负荷，格式参见附录3。
5.6制冷、制热系统负荷
5.6.1《暖通》6.2.15条规定：
空气调节区的夏季冷负荷应按各项逐时冷负荷的综合最大值确定。
空气调节系统的夏季冷负荷，应根据所服务的空气调节区的同时使用情况、系统类型及调节方式，按各空气调节调区逐时冷负荷的综合最大值或各空气调节区夏季冷负荷的累计值确定，并应计入有关的附加冷负荷。
（1）逐时冷负荷的综合最大值：
即同时使用的各空调房间冷负荷逐时相加最大值：
末端系统有温控时采用。
（2）冷负荷累计值：
即同时使用的各空调房间冷负荷相最大值相加：
末端系统没有温控时采用。
（3）附加冷负荷：
新风冷负荷；
风管、风机温升；
水管、水泵温升；
空气处理再热负荷。
5.6.2制冷系统负荷：
确定制冷机组容量的依据：
制冷系统负荷=室内冷负荷+新风负荷+风（水）管、风机（泵）温升负荷+再热负荷
（1）风（水）管、风机（泵）温升负荷：
一般可不计算，制冷机组选型时乘以安全系数。
（2）不同时使用的空调区，可视具体情况考虑一定得同时使用系数。
5.6.3制热系统负荷：
确定热源容量的依据：
制热系统负荷=围护结构热负荷+新风负荷
室内热源散热较大时，应扣除。
6方案确定
6.1冷热源方案确定
（1）阅读、了解《规范》、《节标》、《节能措施》等的相关规定及要求。
6.1.1考虑以下因素进一步综合论证、修改、完善初步方案。
（1）当地的能源条件、气象条件
（2）建筑的性质、条件及规模
（3）冷热源装机容量、运行调节要求
（4）节能、环保、安全
（5）初投资及运行费用
6.1.2常用冷热源组合方式
（1）电制冷水冷机组+锅炉
A冷水机组：
活塞式、涡旋式、螺杆式、离心式。
需设制冷机房，有冷却水系统；
应选用能效比高的机组型式。
B锅炉：
燃油热水（蒸汽）锅炉、燃气热水（蒸汽）锅炉、电热水锅炉等
需设锅炉房，由换热系统供热；
一般宜采用燃气热水锅炉；
采用电锅炉应采用水蓄热方式供热。
（2）电制冷水冷机组+集中供热（蒸汽、热水）
A冷水机组：
活塞式、涡旋式、螺杆式、离心式。
需设制冷机房，有冷却水系统；
应选用能效比高的机组型式。
B集中供热：
蒸汽、热水集中供热系统
需设换热站；
由汽-水或水-水换热系统供热。
（3）空气源热泵冷（热）水机组（即风冷热泵机冷（热）水机组
不需要制冷机房，不需要热源，没有冷却水系统；
能效低于水冷机组，供热受室外温度影响；
冬季需要除霜。
（4）蒸汽溴化锂吸收式冷水机组+蒸汽热源
蒸汽溴化锂制冷机组节电，不节能，能效不高；
需要蒸汽热源；
冬季汽水换热供热；
蒸汽热源以市政蒸汽为宜。
（5）直燃溴化锂吸收式冷热水机机组
直燃式溴化锂制冷热水机组，夏季供冷，冬季供热，不需另设热源，节电，不节能；
有燃油型、燃气型，一般建议采用燃气型。
（6）水地源热泵：
夏季向地下土壤（或水体）排热供冷，冬季从地下土壤（或水体）取热量供热，能效比高，节能效果好。
（7）冰蓄冷供冷+电锅炉蓄热供热：
利用当地分时计价政策，谷电蓄冰（水箱蓄热），峰电平电融冰供冷（水箱供热），节省运行费用。
（8）变频（容）多联空调系统
冷热源方案可在以上组合形式中进行选择。
6.1.3方案比较及确定
根据确定方案考虑的因素，在以上形式中选择3种可行方案，进行技术经济比较。
A初选主要设备
B估算初投资
C计算运行费用
D方案比较：
对初投资和运行费用进行比较确定冷热源方案。
6.1.5冷、热源系统方案：
在以上比较确定的冷热源方案基础上进一步确定冷热源系统方案。
（1）冷源系统
A冷水机组的台数及容量：
台数应满足负荷变化规律要求及部分负荷运行的调节要求，一般不宜少于2台，小型工程可以仅设1台。
B确定冷冻水系统形式及设计水温
冷冻水系统形式：
一次泵变流量、一次泵定流量、二次泵系统等，一般宜采用一次泵变流量系统；
设计水温：
一般：
7-12℃。
C确定冷冻水泵台数控制方式：
一般按一机对一泵配备，可不设备用泵。
D确定补水定压方式：
工程上常用定压方式有膨胀水箱定压、补给水泵定压等，应尽量采用膨胀水箱定压。
E确定冷却水系统设计水温：
一般32-37℃。
F确定冷却水泵台数及控制方式：
一般按一机对一泵配备，可不设备用泵。
G确定冷却塔台数：
一般按一机对一塔配备。
H确定水处理方案
（2）热源系统
A确定锅炉或换热器台数及容量：
台数应满足负荷变化规律要求及部分负荷运行的调节要求，一般不宜少于2台，小型工程可以仅设1台。
B确定1、2次热水循环泵台数及控制方式：
一般按一机对一泵配备，可不设备用泵。
（3）确定自控方案
（4）主要设备表：
（参考）
序号
名称
技术参数
单位
数量
备注
1
2
3
4
6.1.6系统原理方案及布置
（1）系统原理方案：
根据确定的方案绘制系统原理方案。
（2）方案布置：
根据原理方案图、设备的外形尺寸以及布置技术要求进行平面初步布置。
6.2空调、通风、防排烟系统方案确定
6.2.1空调系统方案确定
（1）熟悉毕业设计题目所给各种条件及要求。
（2）阅读、了解《规范》、《节标》、《节能措施》等的相关规定及要求。
（3）了解和熟悉常用空调系统形式、主要特点及适用情况。
（4）了解和熟悉常用空调水系统的形式和主要特点。
（5）根据建筑条件、房间使用功能以及任务书要求，确定合适的空调系统形式，建议毕业设计以全空气系统和风机盘管加新风系统为主。
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