兰州区政府办公中心中央空调系统设计开题报告
2020-04-14 17:28:25
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
兰州区政府办公中心中央空调系统设计
文 献 综 述
选题依据及意义
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1. 工程背景
本建筑位于兰州市区，为多层综合办公楼。地下一层为车库，地上五层为办公及辅助用房。设计建筑总面积约为16000㎡。
2. 设计范围
1）办公及辅助用房通风与空调设计
2）空调机房设计
3）空调冷热源设计
3. 设计要求
1）根据建筑结构选取合理的空调系统
2）空调方案设计需满足不同使用功能的要求
3）各楼层需设置独立的新风系统
4）空调冷热源的选取需满足空调系统的设计与使用要求
4. 设计内容
1）空调负荷计算
2）空调系统设计计算
3）空调系统设计绘图（基本达到施工图要求）
4）编制设计计算说明书
5）外文文献翻译（不少于10000字符）
5. 实现计划的手段和措施
1) 了解和掌握工程项目建设程序
建设程序是指建设项目从设想、选择、评估、决策、设计、施工到竣工验收、投入使用及运行整个建设工程中，各项工作必须遵循的先后次序的法则。此法则是人们从认识客观规律基础上制定的，是建设项目科学决策和顺利进行的重要保证。
对于大、中型工程建设项目；大体上分为两大阶段：项目决策阶段；项目实施阶段。项目决策阶段包括项目建议书阶段；可行性研究报告阶段。项目实施阶段包括设计文件阶段；建设准备阶段；建设实施阶段；竣工验收阶段，每个阶段都包含着许多环节，这些阶段和环节各有其不同地工作内容，它们依照本身固有的规律，有机地联系在一起，并有着客观的先后顺序。
2) 了解和掌握建筑环境及设备工程设计程序
建筑工程设计是由以建筑专业为主体，结构、建筑设备工程、电气等专家共同参加的综合设计，在建筑设计方案优选阶段，建筑环境及设备工程专业只与建筑等有关专业作配合工作。设计主要分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。
3) 熟悉和收集设计规范、设计依据及技术措施
设计规范是设计工作必须遵循的准则，规范规定的原则、技术数据以及设计方法，是设计的重要依据，也是评价设计文件的主要标准，设计规范集中反映了本专业技术、经济方面的重要问题，同时，也贯彻了政府部门有关国家现行经济、能源、安全、环保等方面的政策。
根据拟设计的工程，提出需掌握及收集的设计规范(GB 319－87)、标准(GBJ244－88)、标准图(O5SK605)等。
6. 方案介绍
6.1空气处理方案比较
1、空调系统按空气处理设备的集中程度分为三类：（1）集中式空调系统；（2）半集中式空调系统；（3）分散式空调系统。现将各系统的特征和实用性比较列入下表5-1。
表5-1 典型空调系统的特征和使用性比较
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比较项目 |
集中式空调系统 |
半集中式空调系统 |
分散式空调系统 |
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系统优点 |
集中进行空气的处理、输送和分配；设备集中、易于管理。 |
布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便的关掉机组（关风机），不影响其他房间， 从而比其他系统较节省运转费用。 |
把冷热源和空气处理、输送设备集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统，安装方便，可灵活的布置在空调房间内。 |
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系统缺点 |
集中供应时各空调区域冷热负荷变化不一致，无法进行精确调节；各种集中式均有风管尺寸大、占有空间大。 |
对机组制作应有较高的要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难；当机组没有新风系统同时工作时，不能用于全年室内湿度有要求的地方。 |
空调机组是由压缩冷凝机组、蒸发器和通风机等联合工作的，尽管压缩冷凝机组有较大的容量，如果蒸发器（包括风机）的传热能力（面积、传热系数）不足，则可能使制冷机的冷量得不到应有的发挥。 |
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设备布置 与机房 |
1、空调与制冷设备可以集中布置在机房； 2、机房面积较大； 3、有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上。 |
1、只需要新风空调机房面积； 2、有集中的中央空调器，还设有分散在各个被调房间内的末端装置； 3、分散布管敷设各种管线较麻烦。 |
1、设备成套，紧凑。可以放入房间也可以安装在空调机房内； 2、机房面积小，只需集中式系统的50%，机房层高较低； 3、机组分散布置，敷设各种管线较麻烦。 |
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消声与隔振 |
可以有效地采取消声和隔振措施 |
必须采用低噪声风机，才能保证室内要求 |
机组安装在空气调节区内时，噪声、振动不好处理 |
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风管系统 |
1、空调送回风管系统复杂，布置困难； 2、支风管和风口较多时，不易均衡调节风量。 |
1、设室内时，不接送回风管； 2、当和新风系统联合使用时，新风管较小。 |
1、系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易，达到均匀； 2、直接放室内，可不接送风管和回风管； 3、余压小。 |
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系统应用 |
1、全新风系统； 2、一次回风系统； 3、一、二次回风系统。 |
1、末端再热式系统； 2、风机盘管机组系统； 3、诱导器系统。 |
1、单元式空调器系统； 2、窗式空调器系统； 3、分体式空调器系统； 4、半导体式空调器系统。 |
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空气分布 |
可以进行理想气流分布 |
气流分布受到一定制约 |
气流分布受制约 |
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使用寿命 |
使用寿命长 |
使用寿命长 |
使用寿命短 |
2、空调系统按室内热湿负荷所用的介质分为四类：（1）全空气式空调系统；（2）空气#8212;水式空调系统；（3）全水式空调系统；（4）冷剂式空调系统。
3、就全空气系统而言，按被处理空气的来源分为三类：（1）封闭式空调系统；（2）直流式空调系统；（3）混合式空调系统。
4、集中式空调系统根据回风情况不同又分为三类：（1）全新风系统；（2）一次回风系统；（3）一、二次回风系统（简称二次回风系统）。
普通集中式空调系统是典型的全空气、定风量、低速、单风管系统。集中式空调系统是工程中最常采用、最基本的系统。它广泛的应用与舒适性或工艺性的各类空调工程中。按照被处理空气的来源不同，主要有混合式和直流式系统。混合式系统有一次回风系统和二次回风系统。
对于舒适性空调（夏季以降温为主要特征）和夏季以降温为主的工艺性空调，允许采用较大送风温差，应采用一次回风系统。对于有恒温恒湿或洁净要求的工艺性空调，由于允许的送风温差小，为避免采用再热（形成冷热抵消）应采用二次回风系统。对于混合式和直流式系统的特征和使用性如下表5-2。
表5-2 直流式和混合式系统比较
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名称 |
类型 | ||
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直流式 |
混合式 | ||
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集 中 式 空 调 系 统 |
全新风系统 |
一次回风系统 |
二次回风系统 |
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1、系统内各房间的排风量大于或接近于负荷计算出的送风量时； 2、系统内各房间为生产或储存火灾危险性物质，防火要求不允许空气循环使用时； 3、风机盘管补新风的系统。 |
1、仅作为降温的系统，可以间断的使用调节室温时； 2、室内散湿量大或室内散湿量变化大，使用二次回风影响室内相对湿度稳定时； 3、室内冷负荷变化小（例如大型建筑的内区；连续生产发热稳定的工艺性生产且维护结构冷负荷小时），并可用最大送风温差时。 |
1、室温允许波动范围≤#177;1℃，确定的送风温差小于可能最大的送风温差时；在室温允许波动范围≤#177;0.5℃或相对湿度允许波动范围≤#177;5％时，为避免加大送风扰量，宜采用固定比例的一、二次回风系统； 2、洁净室按洁净要求确定的风量大于按负荷计算的风量，应采用固定比例的一、二次回风系统或采用变动比例的一、二次回风系统； 3、全年使用的空调系统，且室内温湿度允许波动范围较大、室内冷、热负荷变化较大时，宜采用变动比例的一、二次回风系统，至少要有变动一、二次回风的可能性。 |
6.2冷热源的选择
冷热源是空调系统的核心部分。空调系统冷热源设计的合理与否会直接影响空调系统是否能正常运行与经济运行。因此，在空调系统设计中，要十分注意合理地选择和设计空调系统的冷热源。要根据使用能源的种类、一次投资费用、占地面积、环境保护、安全问题和运行费用等方面综合考虑，慎重决定空调系统冷热源的组成方式并要精心设计。
目前，空调系统中常见的冷热源组合方式见表5-3：
表5-3 常见空调冷热源的组合方式
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序号 |
组合方式 |
制冷设备 |
制热设备 |
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1 |
电动冷水机组供冷，锅炉供热 |
活塞式冷水机组，杆式冷水机组，离心式冷水机组 |
燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉 |
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2 |
溴化锂吸收式冷水机组供冷，锅炉供热 |
热水型吸收式冷水机组，蒸汽型吸收式冷水机组 |
燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉 |
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3 |
电动冷水机组供冷，热电站供热 |
活塞式冷水机组，杆式冷水机组，离心式冷水机组 |
大型锅炉，汽/水换热器，水/水换热器 |
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4 |
溴化锂吸收式冷水机组供冷，热电站供热 |
热水型吸收式冷水机组，蒸汽型吸收式冷水机组 |
燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉 |
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5 |
直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 |
直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 |
直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 |
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6 |
空气源热泵冷热水机组 |
空气源热泵冷热水机组 |
空气源热泵冷热水机组 |
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7 |
地下井水源热泵冷热水机组 |
地下井水源热泵冷热水机组 |
地下井水源热泵冷热水机组 |
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8 |
天然冷热源 |
蒸发冷却设备和冷却塔供冷、夜间自然供冷设备及全新风运行 |
太阳能供暖设备、地热供暖设备 |
目前大中型制冷和集中空调系统使用的大容量制冷机组，大多属电动式制冷机组，功率在数十至数千千瓦之间，但耗电量大，不适合供电紧张地区及流动场合使用。
根据以上比较，因离心式冷水机组，具有单机制冷量大，重量轻，体积小，易损件少，振动小，运转平稳，对基础要求低，能经济方便地调节制冷量，通常可在30~100%的负荷范围内无级调节，易于实现自动化操作，对于大型制冷剂可采用经济性较高的工业汽轮机驱动，利于能源的综合利用等优点。
