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毕业设计开题报告课题：苏州城南电信综合楼空调设计 专 业 建筑环境与能源应用工程 学生姓名 胡恒昌 班 级 建能131 学 号 1310507105 指导教师 张苏苏 完成日期 2017年3月15日 1 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述1.1 国内空调技术发展现状在我国，空气调节技术的发展并不太迟。工业空调和舒适空调几乎是同时起步。在抗战前，上海的许多纺织厂就已经有了空气调节系统，也有电影院以及旅馆先后设置了全空气式的空气调节系统。但由于37年开始的战争，我国经济和社会遭到毁灭性的破坏，致使空气调节事业的发展中断了很长一段时间。1新中国成立后，随着经济的迅速发展，居住条件的极大改善，人们越来越追求生活环境的舒适性。空气调节技术已成为我国科学技术发展中的重要科学，在我国国民经济的各个领域及人民生活的各个方面都得到了广泛的应用，高等学校设置了暖通空调专业，出版机构出版了大量暖通知识书籍，新兴建筑对中央空调及相关产品的需求越来越旺盛。为了适应国际贸易、旅游、及城市建设迅速发展的需要，高层建筑的发展不会停留在过去的发展水平，特别是对建筑物内的空气品质及舒适程度的要求也会越来越高。新建的大中商业建筑纷纷安装了空调系统，以提高商场的档次，吸引更多的顾客。各大城市中频频展开的“商战”更加速了空调系统在商业建筑中的普及。2003年夏天，非典传播特性使中央空调成为交叉感染的重要源头之一。非典在给中央空调带来打击的同时，也给中央空调行业带来新的商机。海尔率先研制出“高效空气净化器”和“杀菌防毒墙”防菌系统，并迅速应用在国家有关部门和国际连锁超市上，取得了巨大的经济和社会效益。近年来，由于大型商用空调由于本身结构复杂，一旦维护起来也较为繁琐，而且大型商用空调往往安装在地下室等较隐蔽场所，也为日常的维护造成诸多不便。因此一些企业开始将目光瞄准远程控制功能上面。海尔在每一台大型商用空调上安装一个模拟接收站，同时与海尔远程控制系统接轨。只要登陆远程控制系统，所有产品运行情况一目了然，大大方便日常的维护保养。不仅是海尔，其它企业也纷纷将中央空调远程控制系统作为研发重点对机组实施远程测控，直接观察用户的操作情况和测控分析机组的运行状态。国内另一燃气空调企业远大也开发了电话联网监控系统，通过网络技术的运用和电话线数据传送，确保每台机组在良好的状态下运行。据调查，2008年中国暖通空调市场的容量高达670亿元，暖通全行业的产值达到1800亿元。2003年到2007年的几年间，暖通空调市场年增长率高达18%，增速远远超过了GDP的增速。全球诸多知名空调厂商都已进入中国市场，开利，约克，特灵，大金，日立等品牌均已设立合资工厂生产和销售中央空调。2从整个国内暖通空调市场来看，中国已成为世界第一生产大国，第二消费大国。国内经济高速发展催生大型现代化商业办公楼、宾馆、商场、超市不断兴起，为商用中央空调撑起巨大市场空间。但是因为中央空调从产品设计、生产、直至安装、服务更强调个性化，并且由于空调有多种类型，所以产品差异化明显，国外品牌由于存在技术优势和品牌优势，为维持自己利润水平不会轻易降价，而国内许多品牌初涉这个领域，前期投入巨大，也需要保证较高利润以消化前期投入。因此短期内大规模价格战不会发生，但是国内品牌产品与国外品牌产品有着不小的价格差距，国内品牌价格优势将逐渐使市场格局发生变化。随着天然气普及和和环保意识提高，燃气空调有望成为中国最主要的制冷产品，未来我国能源结构的调整，将为燃气空调的发展带来更好的发展空间。能源结构和居住结构与我国都比较接近的日本、韩国，燃气空调负荷已经在中央空调总负荷中占了很大比例。而目前国内燃气中央空调所占的比例尚不到一成，因此燃气空调拥有巨大市场潜力，广东LNG项目和福建LNG项目的相继启动，西气东输项目的实施为燃气空调发展奠定了基础，同时，政府的政策引导和支持将给燃气空调增长带来巨大机遇。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很有实际意义的。1.2 国外空调技术发展现状1902年，美国人开利设计了第一个空调系统，1906年他以“空气处理装置”为名申请了美国专利。开知道20世纪初，能够实现全年运行并带有喷水室的空气调节系统，才首次在美国的一家印刷厂内建成。3 自那以后，开利的空调逐渐被用来调节生产过程中的温度与湿度。并进入诸多行业，如化工业、制药业、食品及军火业。空调发明后的初期，享受的对象一直是机器，而不是人。由开利工程公司研制成功在空调史上具有里程碑地位的产品离心式空调机，简称离心机。离心机最大的特点是效率高，这为大空间调节空气打开了大门。从此，人成为空调服务的对象。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。 家用空调的研制始于20世纪20年代中期。开利公司推出了第一代家用空调。但因经济大萧条和二次大战，空调一直没能得到广泛的应用。50年代后经济起飞，家用空调才开始真正走入千家万户。随后出现的新型燃气空调是以燃气为能源的空调设备，制冷工质为溴化锂的水溶液，价格低廉且无公害。大量使用燃气空调对于有效平衡燃气季节峰谷、提高燃气管网利用率、降低供气综合成本起到不言而喻的作用。 20世纪70年代后期，世界各国对太阳能利用的研究蓬勃发展，太阳能空调技术也随之出现。随着太阳能制冷空调关键技术的成熟特别在太阳能集热器和制冷机方面取得了迅猛发展，太阳能空调也得到了快速发展。 80年代初期，变频空调技术在日本开始运用。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。它的基本结构和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，空凋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。 90年代中期，太阳能空调技术获得了长足的进步，真空管集热器和溴化锂吸收式制冷机大量进入了市场。新式太阳能空调的实现方式主要有两种，一是先实现光电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷。这种方式原理简单、容易实现，但成本高。像海尔就生产过这种太阳能冰箱和空调；二是利用太阳的热能驱动进行制冷，这种制冷方式技术要求高，但成本低、无噪音、无污染。后一种方式正得到越来越广泛的应用。 1998年，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。从这以后，直流变频空调迅速成为现代空调的主流。在我国，继海尔在率先推出国内首台直流变频空调后，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。 1999年，燃气空调在中央空调领域也获得了重大的发展。空调使用大户美国由于早期电力基础设施雄厚，燃气空调的发展在相当长的时间里受到制约。1999年7月，因连续高温导致空调用电剧增，美国国内推广燃气空调的呼声高涨。在2000年美国中央空调销售市场中，燃气空调份额迅速提高到7%。4欧洲、非洲及东南亚各国近几年对燃气空调逐渐有了认识，有许多销售商因看到其巨大的市场潜力而开始全面开展燃气空调的推广工作，现已取得实质性进展。中国的燃气事业起步较晚，发展速度也较慢，燃气空调占整个空调的比率还很低，燃气空调所耗燃气占燃气总消耗的比率更低。变风量（VAV）空调系统70年代初由国外研制推出，目前是欧美等发达国家主流的空调系统。变风量空调系统作为一种全空气系统，通过调节送风温度来达到控制室内温度的目的。变风量系统在满足室内的空气品质的同时，还能够起到节约能源的作用。它根据空调负荷的变化以及室内要求参数的变化来自动调节各末端及空调机组风机的送风量及排风量，是一种全空气系统。从上世纪八十年代开始，变风量空调系统已经在发达国家的公共建筑物中使用。近年来在西方国家中，由于风机盘管加新风系统无法解决房间的全面通风问题，特别是在内区的房间（没有外窗的房间），国内广泛使用的风机盘管加新风系统已不允许在国外办公综合楼中使用。在现阶段的各类建筑中，国外大量采用先进设备和相应配套设备而成的中央空调系统开始对建筑物内的空气品质进行检测，如被鉴定为不空气品质不合格，那么建筑将不允许投入使用。由此可见，发达国家对室内环境的要求以及建筑环保的重视程度。1.3 空调技术发展的综述为了适应现代社会城市建设发展的需要，高层建筑对建筑物内的空气品质及舒适程度的要求将会成为衡量建筑现代化程度的标准之一，是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。对空调设备的设计、安装和运行管理，不仅直接关系到使用者的根本利益，而且也关系到对外部环境的保护。根据有关资料显示，在我国空气调节所消耗的能量约占国民经济总能耗的10%-15%（发达国家接近30%）。同时，采用压缩式制冷的空调冷源大多为对臭氧层破坏巨大的R12等，国际上已经将其列为环害工职禁止使用。5在空调用制冷剂研究方面，禁止CFC类的制冷剂的生产使用，研究寻找对大气臭氧层无破坏作用，不会产生温室效应的高效CFC类制冷剂替代物，以及由于制冷剂更换所涉及的一系列文集，都已成为当下空调技术研究的重点课题。6新世纪里，倍受人们关注的健康、能源、环境三大主题，都与本专业有着密不可分的联系。在环保意识与环保需求不断增强的今天，对空气质量有着越来越高的应用和需求。1992年的世界“环境与发展”会议首次已将人类居住环境纳入议事日程，对居住环境的研究竟成为本学科发展的大方向。7暖通空调已发展成为以工科为主，涉及生理学、心理学、气象学、生态学、城市规划、建筑设计等综合知识，愈来愈趋向交叉领域学科，触及的范围越来越。除原有的传热学、流体力学、热力学外，我们需要越来越多地掌握人与建筑、人与自然等方面的知识，努力营造建筑物内适宜而健康的人工热湿环境，使之满足于需要。1郑爱平.空气调节工程M.北京：科学出版社，20082韦节延.空气调节工程M.北京：中国电力出版社，20093赵荣义主编.空气调节M.北京：中国建筑工业出版社，20094蒋能照，张华，姚国琦，等.家用中央空调实用技术.北京:机械工业出版社，20025李志生.中央空调设计与审图M.北京：机械工业出版社，20116卢生勋，杨万枫.空气调节技术及工程应用M.北京：上海交通大学出版社，20107卢军.建筑环境与设备工程概论M.北京：重庆大学出版社，20088ASHRAE Handbook HVAC Systems and Equipment.SI Edition，Atlanta，ASHRAE，Inc.20002 毕业设计的基本内容、重点、难点问题和拟采用的研究方法2.1 主要设计内容及具体步骤（1）确定室内外参数（2）房间冷（热）负荷计算（3）确定送风状态及送风量（4）确定新风量（5）确定空气处理方案（6）空气处理设备的选择确定气流组织（7）风管路、水管路的水力计算（8）机组选择与计算（9）消声减震要求（10）风机盘管加新风机组系统的有关要求（11）防火排烟2.2 毕业设计中的难点、重点问题（1） 空调负荷计算（2） 空气处理方案确定（3）空气输送与分配（4）防火排烟方案设计2.2 拟采用的研究方法通过对课本内容的进一步吸收消化，查阅相关设计手册、规范、资料来搜集需要的数据方法，结合课程建筑物本身特点，经由小组探讨，指导老师指导对规定的设计方案进行理解分析，可以参考同类设计的实例，也可以通过实地参观施工现场掌握工程实际操作，然后着手进行平面图及系统图的绘制等，最终给出符合施工图（或施工组织、预算）深度要求的毕业设计成果。3 完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法3.1 完成设计需要的主要参考资料及其设计手册1 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)M.北京：中国建筑工业出版社,20082 陆耀庆.供暖通风设计手册M.北京：中国建筑工业出版社，19873 中元国际工程设计研究院.暖通空调设计 50M.北京：中国建筑工业出版社，20044 邵宗义.建筑通风空调工程设计图集M.北京：机械工业出版社，20055 姜湘山，李刚.暖通空调设计实例指导M.北京：机械工业出版社，20136 赵荣义，范存养等.空气调节(第四版)M.北京:中国建筑工业出版，20097 GB/T50114-2010暖通空调制图标准S8 GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范S9 GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范S10 GB50045-95高层民用建筑设计防火规范（2005年版）S11 GB50016-2014建筑设计防火规范S12 GB50222-95建筑内部装修设计防火规范S13 GB50352-2005民用建筑设计通则S14 DGJ32/J96-2010江苏省公共建筑节能设计标准S15 GB50067-2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范S3.2 实验设备实验环境制冷（热泵）循环的基本原理制冷（热泵）循环是一种逆向循环，其目的在于将低温物体（热源）的热量转移到高温物体（热源）中去。要实现热量由低温物体