开题报告

沈阳工业大学

本科生毕业设计开题报告

毕业设计题目： 大连市客运站综合楼

暖通空调工程设计

学 院： 建筑工程学院 专业班级：建筑环境与设备工程0901班 学生姓名： 程谟强 指导教师： 兰信颖

2012年3月 24日

一、设计任务要求、意义及最后达到的目标

（一）设计任务要求

本工程为大连市客运站综合楼空调工程设计。设计内容包含冷热湿负荷的计算、风量计算、设备选型、风管水管阻力计算、通风、防火排烟系统设计等等，应满足建设方的使用要求和国家设计规范以及相关的规定，更应该体现绿色节能建筑的设计理念。本工程设计计算书准确、可靠、详细，施工图纸简洁、明了，便于工程施工。

（二）设计任务意义及最后达到的目标

随着我国经济的快速增长，居住条件日益改善，人们对居住条件和生活环境的要求越来越高，对建筑中空气调节系统应用的需求越来越大。同时中央空调节能、舒适、健康等问题也更加受到关注。因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很具有实际意义的。

本设计以人为本，结合大连市当地的气候、土建、水源、电价政策等条件而进行舒适性空调设计，从而使得人们在炎热的夏季及寒冷的冬季通过空调的作用而使人处于一种比较舒适的环境中，不会有炎热或寒冷的感觉，并且在春、秋两季的时候，该设计可以把室外凉爽清新的空气引入室内，达到节能环保并使室内空气达到卫生标准。本设计主要围绕水源热泵机组可利用的水体温度冬季为1222℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量，用户可以得到4.3～5.0kW.h的热量或5.4～6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出20~60%，运行费用仅为普通中央空调的40～60%。

二、设计方案

（一）基本资料

1. 设计地点：大连 2. 建筑概况

本工程是位于大连市的一个6层客运站综合楼建筑，地上5层，地下1层，为一类建筑。地上总建筑面积为6432㎡，地下建筑面积为1145㎡，耐火等级为1级。本建筑主要用途为客运站，同时还有浴室、办公、会议、餐厅、娱乐、健身等功能，地下一层为机房、库房，一层为客运服务大厅、办公室，二层为商场，三层为餐厅区，四层会议室和职工活动中心，五层为客房。

土建资料

1层层高8米，2层层高为5米，3层层高5米，四层高为3.5米；外墙体为74号钢筋混凝土剪力墙；屋面为13号沥青膨胀珍珠岩保温材料的屋面；内墙体为2号砖墙；楼板为31号钢筋混凝土楼板；大厅落地窗为6mm厚双层反射中空玻璃；窗为3mm厚的普通玻璃双层钢窗（内有活动铝百叶帘）；门为6mm厚玻璃门。 3. 冷源条件

由双工况冷水机组提供的冷冻水、水源热泵系统热交换之后的冷冻水及冷却塔作为本办公楼设计空调系统的冷源。 4. 水源条件

以市政自来水管网为本办公楼设计的水源。 5. 电源条件

以城市电网220/380V，50Hz为本办公楼设计的电源。 6. 气象资料

大连市室外气象参数见表2–1。

表2–1 室外气象参数

地理位置 北纬 38°43′

大气压力/kPa

东经

夏季

年平均气温/˚C

10.5

冬季 102.7

120°58′99.6

大连市室外计算温度见表2–2。

表2–2 室外计算温度

室外计算干球温度/˚C

冬 季

-14 -17

-6

-17.8

26 29.8

夏 季

计算日较差

8.1

25.6

供暖 空调 通风 最低日平均 通风 空调 空调日平均

夏季空调室外计算湿球温度

˚C 23.5

大连市室外计算相对湿度和风速见表2–3。

表2-3 室外计算相对湿度和风速

室外计算相对湿度/%

冬季最冷月平

均 45

客运站综合楼室内计算参数见表2–4

表2–4 室内计算参数 夏季

房 间 名 称

温度/˚C

客房 办公室、会议室

休息区 健身房 包房

男、女更衣室（图里没有）

24 24 25 23 24 25

湿度/% 65 65 70 60 60 70

温度/˚C 20 20 20 19 19 20

湿度/% 30 30 50 40 40 50 冬季

新风量

m3/h人

室外风速/m/s

时平均 64

冬季平均 2.8

夏季平均 1.9

夏季最热月平

均 78

夏季最热月14

最大冻土深度

cm 85

噪声标准 dB(A) 50 40 40 40 40 40

30 30 30 80 30 30

（二）设计依据

（1）《实用供热空调设计手册》（中国建筑工业出版社）1995

（2）《民用建筑节能设计手册》（中国工业出版社）1997

（3）《采暖通风与空调设计规范》（GB 50019-2003）

（4）《高层民用建筑设计防火规范》（2001修订版）（GB 50045-95）

（5）《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-93）

（6）《采暖通风与空气调节制图标准》（GB/T 50144-2001） （7）《空气调节设计手册》（中国建筑工业出版社）1995

（8）《暖通空调室外空气设计计算参数》（气象参数）采暖通风与空气

调节设计规范(GB50019-2003).中国计划出版社.2004；

（三）设计思想

客运站的主要功能是输送旅客，而且是仅白天使用，因此，这次设计必须满足在高大空间人群密集处如何保证空气质量的要求。对于室内热湿环境，噪声控制，空气质量等方面要满足公共建筑的要求。

能源是现代社会的基础。随着我国国民经济的高速发展，电力负荷不断刷新纪录：其中同一时间空调耗电量的增加是造成电网负荷大幅飙升的一大原因。因此，大力推广水源热泵空调系统在内的各种空调节能技术具有积极和深远的意义。

本设计采用水源热泵空调系统形式，给各个房间提供适宜的温度，湿度等，满足人们舒适性要求，并且可以充分减少供电外网负荷，在节能方面更为优越。

（四）设计课题的国内外现状及发展趋势

我国预计到2015年，我国城市化将达到40％左右，5年累计新增城镇人口7500万人左右，将有一大批新的中小城市形成。城市公共设施建设、旧城改造、小城镇建设、城乡居民住宅建设，以及城镇人口集中对商业、旅游、文化娱乐等相关配套设施的需求，对建筑业的发展十分有利。西部大开发战略的实施，大规模的重点工程和基础设施建设，将为建筑业提供新的市场发展空间。同时，西部开发将给建筑业带来新的发展机遇，为我国建筑企业跻身于国际承包市场提供了新的发展。（大连和西部无关呀）智能建筑在我国已成为建筑市场的大趋势，也是建筑业中新的“经济增长点”。各类建筑的智能化工程投资，约占工程总投资的5%-8%，有的已高达10%;居住小区的智能化系统建设投资平均在每平方米60元左右(占土建投资的5%-8%)，如按全国每年竣工面积计算总投资为几十亿元。智能建筑这个新的“经济增长点”促成智能建筑相关企业迅速增长。目前全国从事智能建筑的企业超过3000家，产品供应商近3000家。全国有152家设计院和127家系统集成商具有智能建筑专项设计资质。智能建筑随着经济的持续稳健增长，其数量和水平正逐年提高。

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，对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。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，发达国家的智能建筑已从早期的追求功能完备齐全，向高技术

化、实用化和节能化方向发展。智能建筑也已进入高技术化、实用化发展阶段，从事楼宇智能化产品开发与制造、楼宇智能化系统集成工程设计与施工、智能化社区管理的企业逐渐走向专门化和专业化。经济的全球化是当前世界经济发展的总趋势，今后一段时期，我国投资建设规模的总体趋势不是减小而是扩大，这种趋势，为建筑业的发展带来了机遇。我们正面临整个国民经济结构的调整，城市化进程的加快发展所带来的变化。我们的城镇及其基础建设的需求是大量的，速度也会加快。会促使我们的建设和投资规模出现一个上升的趋势。中国要真正发展成一个后工业国家，时间还不会太快，而我们目前的市场化率还只有37%.因此中国建筑业的好时光还有 20、30年。

（五）拟采取的方法及手段

1． 冷源方案比较

（1）螺杆式冷水机组构造简单，体积小，易损件少，容积效率高，对湿压缩不敏感，无往复构件，对基础要求低，单机制冷量大，有较高的容积效率，排气温度低。但是油系统复杂，不知适宜变工况运行。

（2）离心式冷水机组单机制冷量大，效率高，结构紧凑，质量轻，没有磨损部件，工作可靠，维护费用低，运行平稳，振动小，噪声较低，调节性能好，技术成熟，维修方便，大型离心式压缩机还能合理利用能源，经常应用于大中型空调系统。但是，离心式冷水机组当制冷量小时，将会产生“喘振”现象，从而影响机器正常工作，因此，离心式冷水机组不适合变工况运行。

（3）水源热泵空调的优点是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制

热方式，理论计算可达到7，实际运行为4～6，并利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为热源，利用地球水体自然散热后的低温水作为冷源，进行能量转换的供暖空调系统

2.热源方案比较

（1） 电热水锅炉由于其占地少、自动化程度高、无噪声、对使用地点无污染等优点。但从能源利用角度看是不合理的，因为它是以高品位的电能获取低品位热能，是一种能源的浪费，所以不提倡使用。

（2）燃气热水锅炉安装方便、环保、可自动控制、压力稳定、劳动强度低;其缺点是气源投资大、运行成本高于燃煤，且受能源限制。

（3）采用市政热水供暖，需要设备少，对环境没污染小，而且比较经济。 2． 末端方案比较（红色部分为雷同的，请改正，最好有三种

方案进行比较）

（1）全空气系统

优点：全空气空调系统便于空气的集中统一进行处理，降低降温或加热设备的运行能耗，设备集中,运行和管理都比较容易，施工方便，初投资小，系统简单。在过度季节能全新风运行降低能耗并达到舒适性的要求。

缺点：全空气空调系统当房间热湿负荷变化时不能做出相应调节，而且当一部分房间不再需要空调时而整个系统还在继续运行，造成能源的浪费。

（2）空气-水系统

优点：风机盘管加新风空调系统当房间热湿负荷变化时能做出相应调节，并且当一部分房间不再需要空调时可自行调节，节约能源。

缺点：风机盘管加新风空调系统设备分散，运行、维修和管理都比较困难，施工复杂，系统形式复杂。 3． 方案总汇

本设计是大连客运站综合楼空调工程设计。根据大连市市内外参数和围护结构参数，利用冷负荷系数法进行逐时计算夏季冷负荷，包括围护结构传热冷负荷和人体、照明散热、日射得热冷负荷及新风冷负荷，最后综合以上方案的比较，对该设计的空调系统采用下述方案：

整个设计夏季采用水源热泵空调系统，冬季依靠市政热水供暖。末端系统的方案为：1、2层大厅空间分布存在较大的差异，所以采用全空气系统，过渡季节可采用全新风系统。而休息室、娱乐场所、餐厅、会议室由于使用时间不统一，需要分室调节控制，故采用空气-水风机盘管系统；地下一层由于使用功能为机房和库房只做通风、排烟系统；厕所设置机械排风。

根据各方面资料、条件和实际情况，该办公用楼设两个双工况冷水机组。每层走廊均设一个新风机组平均承担该区域新风量。在厕所设置机械排风，解决了厕所的通风问题。

整个系统在设计过程中，本着达到高效、节能、环保的目的。严格遵循有关规范的要求，参考相关资料和有关产品信息，对系统的各个环节进行综合全面的考虑，以期提供一个完整实用的空调系统设计。

（六）预计设计过程中可能遇到的问题及解决的方法和措施

空调管道的布置是否合理以及机组选型是否有具体要求，气流组织校核过程如何不符合要求应该如何改正等，但这些可以通过查阅相关的设计指导书及询问指导老师等方法来解决。

三、课题进度安排

第1～4周：熟悉设计题目，初步确定系统形式，写开题报告。进行夏冬季

空调冷负荷、热负荷和湿负荷的计算；

第5、6周：确定最终空调处理方案并进行计算和设备选型计算； 第7周：气流组织设计计算；

第8、9周：风系统与水系统的水力计算； 第10周：冷热源系统设计与设备选型计算；

第11周：防排烟通风系统设计与消声减振，管道保温等设计； 第12、13、14周：绘图；

第15、16周：整理计算书准备答辩。

参考文献

[1]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社.2005 [2]李娥飞.暖通空调设计与通病分析.北京：中国建筑出版社.2004年8月第二版.

[3]廖传善等编：空调设备与系统节能控制.北京：中国建筑工业出版社，1988 [4]何天祺，康待民，卢军.供暖通风与空气调节.重庆大学出版社.2002年3月第一版.

[5]赵荣义，范存养，薛殿华等编.空气调节.北京：中国建筑出版社.1994年11月第三版.

[6]贺平，孙刚.供热工程.北京：中国建筑出版社.1993年11月第三版. [7]潘云钢编.高层民用建筑空调设计.中国建筑工业出版社.1999. 11. [8]许禄申编.论高层建筑建筑通风空调与防排烟设计.暖通空调.89年第2期.

[9]高层民用建筑设计防火规范［S］.GB 50045-95. 中国计划出版社.2005 [10]民用建筑设计通则［S］. GB 50352—2005 [11]住宅设计规范［S］. GB 50096-1999 [14]建筑设计防火规范［S］. GB 50016--2006 [15]民用建筑隔声设计规范［S］.GBJ

[16] Johnson Contro lnc.HVAC Controls application handbook 1988. [17]W.P.Jones:Aircongditioning applications and design.1980. [18] [18] ASHRAE.HNAC Applications Handbook［M］.ASHRAE Inc.Atlanta.1999 [19] Code for fire protection design of civil air defence works

［S］.GB50098-98

[20] ASHRAE Handbook. Fundamentals Volume.ASHRAE,Inc.1997

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