建筑环境与能源应用工程开题报告

山东XX大学毕业论文开题报告表论文题目北京市XX国际大酒店空调工程设计一、选题背景和意义随着我国国民经济水平的不断提高，建筑业也在持续稳定地向前发展。

和前几年建筑业的发展相比，目前的发展商将眼光放的更远，他们不再片面的追求容积率及如何将开发成本降得越低越好，而是更多的考虑以人为本，开发真正舒适度高、建筑质量高的居住及商用建筑。

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。

商业建筑不断的增多，以及人们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。

二、课题关键问题及难点1、机组的选择《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ1987第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应与空气调节负荷变化情况及运行调节要求相适应”、“台数不宜少于两台”等规定。

我们在考虑冷水机组配置时，应注意避免下列四种情况。

一要避免机组台数过少，台数过少存在的问题有：负荷可靠性下降，一旦负荷高峰时机组出现故障，影响的比例就大；负荷适应性差，能耗会增高。

二要避免机组台数过多。

机组台数过多有如下缺点：单机容量下降，机组COP下降，能耗高；机组台数多，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；机组台数多，配置的循环水泵多，占用机房面积就大。

三要避免不恰当的使用多机头机组2、循环水泵载冷(热)体的输送离不开水泵和风机，水泵和风机的选用和配置是不可缺少的一环，对工程设计的成败是十分重要的。

关于水泵，经常发生的有以下一些问题。

1、水泵扬程偏大，有些仅需28～32m水柱的，选了40～50m水柱的水泵。

多余扬程，一是靠阀门来消耗，其消耗的能量占的比例，个别工程甚至达70%；二是转变成流量，如某工程，由于流量增加，流速增加，锅炉设备入口的口径配置本来就偏小(原按25℃温差流量配置)，引起了锅炉设备的振动。

2、冷热循环水泵不分设。

工程中常见到冷热循环水泵不分设的情况，有的是因为迁就了机房面积偏小，有的则是考虑不周所致。

众人周知，供回水温差制冷时一般为5℃，制热时一般为10℃，而且对一般冬冷夏热地区，冬季制热负荷比夏季制冷负荷小，对南京地区，一般前者为后者的60～80%。

即冬季循环水量为夏季循环水量的0.3～0.4倍，水力损失仅为供冷工况的9～16%，输送功耗仅为供冷工况时的2.7～6.4%。

所以，若冷热循环水泵不分设，将导致冬季能耗浪费，形成大流量小温差运行。

3、一机一泵配置问题一机一泵，①可避免运行一台或2台机组时，未关掉相应阀门造成水流量旁通，使机组COP降低，也使水泵运行工况点偏离额定工况点，电耗增加；②电气控制设计方便；③可避免运行人员频繁人工开或关主机或冷却塔入口阀门，适应部分负荷时的运行。

如设联动电动阀，则投资高，阀易坏，系统不可靠。

三、调研报告（或文献综述）1、国外发达国家的空调系统与国内通常采用的空调系统的比较从目前国外发达国家空调技术的发展来看，从八十年代起，变风量空调系统已在发达国家的公共建筑物中出现，近期在西方国家中，国内目前常用的风机盘管加新风系统已不允许在办公大楼中采用，因为该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）。

同时，国内常用的两管制风机盘管加新风系统更无法解决内区房间的冬季制冷问题。

欧洲的一些国家更是对建筑物内的空气品质进行检测，如被定为“病态建筑”，该大楼将不允许使用，由此可见发达国家对室内环境的要求标准及室内环保的重要性。

变风量空调系统是一种全空气系统，它是用送风温度来控制室内温度的。

变风量系统可以同时满足室内的空气品质，又达到节能的目的。

是目前发达国家在办公大楼及公共商业建筑中普遍采用的系统。

1〉风机盘管加新风系统的特点及造价分析：风机盘管加新风系统是在五、六十年代在发达国家率先出现的，是用来代替全空气定风量系统。

由于全空气定风量系统不能对各个单独的房间进行调节，同时对建筑物的空间要求较大，而风机盘管和定风量空调系统相比可以独立设置在各个房间中，可以独立的进行开关及温度控制，但由于该系统的冷热源是通过水送入房间的，风机盘管只能对房间空气进行循环冷却或加热，这样一来，无法满足房间内工作生活的人对新风的要求，于是为满足新风的需要，设计中又加入了一套新风系统，可是，新风往由于排风的不畅而没有真正送入房间，由于设计中对房间分隔等要求，要想解决排风问题是一件非常困难的事。

于是，就出现了人们认为集中空调的房间感觉到很闷，不舒服，当然，我们会经常看到设有集中空调的房间的大楼有很多窗户是开启的，主要是人们希望通过外窗来采到一定的新风，而实际上由于房间的正压度，新风是不会从窗户进入房间的，由此而来，舒适性空调实际上根本没有解决人们的舒适要求，只是将房间的温度降低或提高。

风机盘管加新风的特点是：房间可以独立地进行温度调节，设计技术相对简单（因此设计风险不大），设备国产化程度高，投资少（通常我们所谓的高档写字楼，如目前金融街已建的项目中，大部分的投资在800元每平方米左右。

该投资不包括与空调相配套的配电及自控，并且，只有主要设备，如冷冻及水泵等采用进口设备。

）但该系统其缺点是噪音大，新风标准低，灵活性差，维修量大，无法解决人们的舒适度要求，更无法解决室内的空气污染问题。

2〉变风量系统的特点：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。

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。

室内空气的送入与排出按设计要求进行平衡，换气次数高，能及时的将室内人员呼出的废气排走，最大程度地保证空调环境的品质，将二氧化碳的浓度真正的控制在900PPM以下，（按照中国的设计规范室内二氧化碳的浓度应不高于1000 PPM，但由于风机盘管加新风系统无法进行大量的排风和换气，实际上我们目前使用的集中空调的办公楼二氧化碳的浓度都严重超标。

）提高人的舒适性，降低空调机组的运行能耗。

一般来说，变风量空调系统具有以下特点：1）舒适性：能实现各个空调区域的灵活控制，可以根据负荷变化或个人的要求自行设定环境温度。

2）节能：由于空调系统绝大部分时间是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此能够合理的分配气量，减少空调机组的风机能耗，可明显降低运行电费，并可降低空调机组的总装机容量。

3）不会发生过冷或过热：由于温度控制的灵活、有效，可以避免常规空调常见的局部区域过冷或过热，既提高了舒适感，又节约了能量。

4）系统噪声低：如果风量减小是通过风机转速降低实现的，则会使系统噪声大幅降低。

5）无冷凝水烦恼：变风量系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，可以避免冷冻水、冷凝水滴漏污染吊顶,没有凝水盘避免了霉菌污染。

6）系统灵活性好：其送风管与风口之间采用软管，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增减风口，使系统结构变得十分灵活。

3〉水源热泵：水源热泵在发达国家只用在小型建筑及公寓中，实际上是分体空调将室外机变成一个整体，它根本就无法解决人的舒适度问题，不适合于高档的写字楼及公共场所。

更是对水资源的浪费。

2、北京新建项目的空调系统使用情况：目前北京地区在建的高档综合楼中，如果是国外的一流建筑师负责设计的，大都采用的是变风量系统，这些大楼都是北京地区的标志性建筑，如中国银行总行办公大楼，工商银行总行办公大楼，建设银行总行办公大楼，华润大厦，国家电力调度指挥中心，中保信大厦，南银大厦等。

上海地区使用变风量系统的高档建筑比北京更多。

而由国内的设计院设计完成的高档写字楼及公共建筑，大多还在使用风机盘管加新风和定风量的空气系统。

我们认为出现这一现象的原因有以下几点：1 变风量系统的设计技术难度较大，设计人员的风险也相应提高，变风量系统更加强调的是“机电一体化”，系统的运行完全靠自动控制，任何一个环节的失误，都可能对系统运行造成影响，设计人员不仅要懂空调还要对电气自控相当熟悉。

2 设备的国产化程度低，一次投资大。

以上几个楼的空调投资在1400-1600元每平方米之间。

3 目前国内使用的变风量系统并没有人们希望的运行效果，该问题的出现是因为按照我们国家的要求，所有境外的设计公司都要由国内的设计院协助完成施工，通常情况下，外方的设计单位只做到扩初设计阶段，而施工图阶段是整个设计过程中的重要阶段，往往我们在深化图纸的过程中，由于变风量系统在国内还没有真正使用起来，工程师对系统的运行经验及设计经验不丰富，考虑不到很多细节，另外，国内的自控设计更多的依赖于设备厂家，而设计院对厂家的产品使用情况不熟，这样一来，无法真正校核配电；自控系统的设计是否合理，是造成变风量系统运行发生问题的关键。

3、关于“病态建筑”的话题：室内的空气污染在欧美已经在政府的控制下严格按照国家规定的法律进行检查，任何病态建筑将不允许使用。

中国政府也已开始对室内的空气污染问题进行关注。

明年中国将颁布第一部室内健康空气质量标准，该标准将对室内的可吸入颗粒物的多少，二氧化碳的浓度等都将进行严格的规定。

世界卫生组织（WHO）的调查指出，许多在室内工作的人员都患有不同程度的如头痛，疲倦和过度性疲劳等“大厦相关性病症（BRI），这些相关性病症都与中央空调系统的设计运行有关。

中国香港特区立法委的一份报告指出，通风系统性能的欠佳或不足是引起室内空气污染的最常见的原因。

去年，北京市卫生防疫站根据国家室内空气质量检测的15个指标对北京的一些公共场所进行了检测。

检测的结果表明，我国的室内空气的现状已经对人们的健康形成了威胁，各种公共场所室内的空气污染普遍超标，室内空气的质量对人的生命至关重要，如空气中二氧化碳的浓度太高，可以使人疲倦及磕睡；细菌及真菌会增加我们健康受影响的机会，长期接触甲醛、尼古丁及可吸入的悬浮颗粒、二氧化氮、臭氧和苯等室内空气污染物可损害肺部并引致呼吸系统疾病及增加患癌症的机会。

北京地区肺癌的发病率已经成为危害北京人健康的第一杀手。

另外，随着明年国家第一部室内空气品质标准出台时间的逼近，最近各种媒体相继报道了室内污染的一些数据，有些数据是令人触目惊心的，特别对北京各大商场的测试表明，室内的细菌含量高于室外45%以上，二氧化碳含量比室外高3倍还多（北京地区室外的二氧化碳浓度在400PPM到700PPM之间，国内设计规范规定室内的二氧化碳浓度不应超过1000PPM），空气中氧气量不足，悬浮颗粒浓度高于门外60%，9小时后竟达9倍以上，另外，室内由于装修使用的材料得不到及时的排除，还会留在空气中，目前，北京的一些高档写字楼经过专业人士的测定二氧化碳的含量过高，导致供氧量的不足，尽管专家们提出开窗通风，可很多建筑物近深很大，属于典型的“内区”房间，根本不具备开窗通风的条件，只有在进行建筑物的室内空调通风设计时考虑机械通风才是解决问题的根本。