空调专业系统设计开题报告

华北电力大学
毕业设计（论文）开题报告
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设计（论文）题目：北京市某体育中心空调系统设计指引教师：
3 月 30 日
毕业设计（论文）开题报告
北京市某体育中心空调系统设计
1．课题背景与意义
随着国内人民生活水平不断提高，购买力增强。

近年来修建了不少体育运动建筑，并且向多元化方向发展，建筑规模越来越大。

装饰豪华、设施全面、多维服务，集商贸、娱乐、运动、比赛为一体高档体育运动建筑也层出不穷。

体育建筑一种流动人口众多公共场合，室内空气温湿度、干净度和新鲜空气量等，对观众和运动员身体健康影响很大[1]。

因而，体育建筑设施空气环境越来越被卫生部门所注重。

国内卫生防疫部门对体育建筑提出了卫生规定，对较大重点体育馆还进行过监测，对某些已建大中运动地点规定进行改造，增设通风设施或加建空气调节装置。

体育建筑不断增多，以及人们对室内空气温湿度、干净度和空气品质问题越来越注重[2]。

由于能源紧缺，节能问题越来越引起人们注重。

因而迫切需要为体育活动场合安装配备节能、健康、舒服中央空调系统来满足人们对高生活水平追求。

2．空调系统发展
中央空调系统分类
一.按承担室内热湿负荷所用介质可分为:
1.全空气系统
2.全水系统
3.空气-水系统
4.冷剂系统（（1）（2））
二.按空气解决设备集中限度可分为:
1.集中式
2.半集中式
三.按被解决空气来源可分为:
1.封闭式
2.直流式
3. 混合式(一次回风二次回风)
重要构成设备有空调主机(冷热源) 风柜风机盘管等等[3] .
中央空调系统长处
经济节能：主机由微电脑控制，每个区间末端风机盘管可自行调节温度，
区间无人时可关闭，系统依照实际负荷做自动化运营，开机计费，不开机不计费，有效节约能源和运营费用。

环保：主机采用水源热泵型机组，电制冷，没有燃烧过程，避免了排污；整个系统为密闭式管路系统，可避免霉菌灰尘等杂质对系统污染，使环境清新优美，特别适于高档别墅、高档公寓与写字楼使用。

节约空间：主机体积小巧，不设机房，无需占用设备层，减少公用设施和土建投资，室内末端暗藏在吊顶内，极易配合屋内装修。

个性化：中央空调系统以区间为单元，满足顾客不同区间需求，室内末端安装采用暗藏方式，不影响室内审美观，不占据室内空间，适应顾客个性化需求。

简化管理：于采用不同区间单独控制系统为顾客所有，产权关系明确，可简化空调设施管理。

提高档次：中央空调主机可以避免破坏楼体整体外观，使顾客充分享有高档综合环境同步，提高产品质量及量贩档次。

投资以便：可依照量贩发展状况，分期分批投资添置空调系统，同步量贩档次提高，因而资金周转快，有效地运用资金更进一步开发。

户式中央空调分类[4]
风管机
一台定频室外机，一台定频室内机，通过风管把冷热风送至每个房间，可以便将室外新风引入；对空气进行加湿等集中解决也较容易，是便宜机器，设计合理每个房间噪声仅增长1～3分贝，卧室不必吊顶，每个房间在可高于主温控器设定温度以上，对温度进行控制；可以有一定比例能量转移，达到节能及加快空调冷热速度效果。

室内机局部噪声较大，依照现场不同安装条件，实测在42～52分贝之间，对设计及安装规定很专业。

一拖多机组
(1)定频多联机
把分体空调集中到一种室外机中，最多一拖三里面有三台压缩机，冷媒系统各自独立；把明装壁挂室内机变化成暗藏式；引进新风困难，是分体空调一种变形，卧室内风机噪音由低到高要增长7～14分贝，最高达50分贝。

每个卧室需增长长1.2m以上，宽0.6m，高0.3m吊顶，另需设检修孔；每个内机都需有冷凝水排放管路。

冷媒系统独立，但电路某些有共用点；如发生外风机，外机温度探头、压力保护或电器局部短路等故障时，整套机器将无法运营。

(2)定、变频一拖多
其中有1～2台变频压缩机或另加1台定频压缩机，电路上有射频干扰，对电脑有影响。

检修孔新风引入吊顶与冷凝水与多联机相似；对氟管分支器规定设计合理；对上，下层共用1台机器，管路规定更高；较易在全启动时浮现末端内机效果太差状况。

冷热水机
定频冷热水机或变频冷热水机
大型中央空调缩小，冷凝器由水冷变成风冷；用水泵将冷热水送至风机盘管。

引入新风、检修孔、吊顶冷凝水排放、噪声指标与多联机相似。

但又增长了冷热水管；由于温度差很大，密封问题突出，浮现漏水对装潢破坏较大。

此外大型中央空调蒸发器都定期清理和酸洗；家用冷热水机对此还无良策，长期使用，冷热互换器效率将大打折扣。

如能与中央水解决系统相结合，可克服上述难点。

单独房间使用空调，其他房间风机盘管有冷热水管流过，也会产生能耗；现较流行采用电磁水阀来关闭水路；除去造价上因素外；还会使局部水流速过高，产生噪声问题。

户式中央空调工作原理
1．冷(热)水机组基本工作过程是：室外制冷机组对冷(热)媒水进行制冷降温(或加热升温)，然后由水泵将降温后冷媒(热)水输送到安装在室内风机盘管机
组中，由风机盘管机组采用就地回风方式与室内空气进行热互换实现对室内空气解决目。

2．风管(道)式机组基本工作过程是：供冷时，室外制冷机组吸取来自室内机组制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。

供热时，室外制冷机组吸取来自冷凝器制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂，室内机组通过布置在天花板上回风口将空气吸入，进行热互换后送入安装在室内各房间天花板中风管(道)内，并通过出风口上散流器向室内各房间输送空气。

在风管(道)上设计有新风门和排风门，可以按一定比例置换空气，以保证室内空气质量。

3．变频一拖多机组基本工作过程是：供冷时，室外制冷机组吸取来自室内机组制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。

供热时，室外制冷机组吸取来自冷凝器制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂。

各室内机组通过暗装方式布置在天花板上。

通过其回风口将空气吸入，进行热互换后送入，再从送风口将解决后空气采用就地回风方式送回室内。

机组在能量调节方式上由微电脑控制，室外机组变频式压缩机依照室内冷热负荷变化，自动调节压缩机工作状态，以满足室内冷热负荷规定。

商用中央空调系统
单冷式：将室内热湿空气吸入，经蒸发器将其中水蒸气冷凝，然后将干燥、凉快空气送入室内，起到降温、降湿作用。

冷热式：既能降温、降湿，又可制热、取暖。

制热方式可分为热泵式和电热式。

热泵式空调取暖时，室外空气温度在5℃以上才干正常工作。

窗式：是空调制冷、通风、控制系统组合体。

移动式：它与窗式空调器区别是采用水冷方式，冷凝水通过软管排出，可以在室内随意移动，不用安装。

分体式：它由室内机箱和室外机箱构成，室外机箱组合了制冷系统中压缩机、冷凝器和轴流风机等。

变频空调：是由电脑控制变频器和变频压缩机构成,它运用变频控制技术，使空调依照环境温度自动选取制冷、制热和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要温度，并在低转速低能耗状态下以较小温差波动，实现迅速、节能和舒服控温效果。

水冷式：由室内盘管，室外机可以是水冷螺杆或冷却搭（这种也属于单冷式），机组里面东东就不说了，四大部件你应当懂得吧。

风冷式：室内盘管，室外机是风冷螺杆或模块机组。

中央空调系统是由一系列驱动流体流动运动设备(如水泵、风机及压缩机)、各种型式热互换器(如风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热互换器等)及连接各种装置管道(如风管、水管及冷媒管)和阀件所构成。

系统普通可分下列五个循环[5]：
（1）室内空气循环；
（2）冷水循环；
（3）冷媒循环；
（4）冷却水循环；
（5）室外空气循环。

在当今社会，空调系统发展可谓是日新月异，获得了令人瞩目成就。

固然，在高速发展同步，咱们也遇到了某些不容忽视核心问题，如系统节能、可持续发展、新形势下行业责任等。

这些问题都是在空调系统发展道路上咱们所面对某些新问题。

从小处来看，它与咱们寻常生活息息有关，可以使咱们生活更加美好；从大方面来考虑，更直接影响到整个地球生态平衡。

在前不久在北京举办第21届“国际制冷、空调、供暖、通风及食品冷冻加工展览会”上，清华大学江亿专家就对温湿度独立控制系统方面研究，简介了中央空调行业现状、当前大型公共建筑中央空调系统存在问题，指出了当前存在单机效率尚可但系统能源运用效率很低现状(冷机效率可以达75％，但系统效率却局限性l9％) [6]，又从温湿度独立控制角度简介了某些节能办法。

中华人民共和国建筑科学研究院徐伟专家做了《可再生能源开发利羽——有效节约供热空调
常规能源》大会报告，分别陇可再生能源发展必然性、国内HVAC中可再生能源立用重要模式及应用趋势进行了简介，指出了可再生源研究急迫性。

同济大学龙惟定专家做了《中华人民共和国能源前景与暖通空凋发展》报告，提出了建筑能量消费弹性系数概念，陪出了建筑节能目的：即应将建筑能源消费弹性系数陉制在1．0如下；依照国内“十一五”规划纲要，全国能耗总量应为27亿t原则煤[7]。

3．工程概况
体育运动建筑有着构造复杂，功能多样特点。

本项目是一座体育运动建筑，地处在北京市，共三层。

其中地下一层为一种综合服务场合，重要构造涉及地下停车厂，办公室，药房，食品加工区，以及空调冷冻机房，超时空调机房，有线电视系统，体育馆变电室，体育馆空调机房，设计电话通讯网络，计算机网络系统综合布线等等。

地上二层构造较为复杂，其中主体构造边沿涉及停车区，运动员休息室，宾客休息室，记者办公室，组委办公室，技术代表，技术官员，裁判员休息室，运动员更衣室，兴奋剂检测室，卫生间，淋浴室，会议室，配电间，器械库，消防安保控制室，空调机房，服务间，及各种通道，涉及运动员入场通道，风道，强弱电，和电梯间等等。

主体构造中间地带为四个篮球场，其中三个中间场地为比赛场地，靠南边一种为训练场地。

地上三层构造较为简朴，重要构造是观众坐席，北面设立有主席台，在主席台两边各有一种观众通道，此外在四个拐角各有一种观众通道，这样在很大度上以便了观众进出体育馆速度，不但节约了观众时间，并且减小了突发事件所带来危险性；在座位最下面设立有残疾人专用座椅(在无残疾人观众时此排活动座椅依然可以拉开)，这更体现出了场馆设计人性化，从坡度零米到三点三米设立有十一排观众座位席，从三点三米到五点五米设有六排观众席。

观众总容量达到一万以上。

3．空调系统设计
老式建筑暖通技术已相称广泛，且产品种类繁多[8]。

随着产品自身功能复杂化及人们对办公环境、生活环境规定提高。

暖通技术已经向着更高更远方向迈进[9]。

在本次空调系统设计中重要讲述了空调系统冷湿负荷计算，空调方式选取和系统分区[10]，空调系统风道设计与计算，水系统管路计算，空调系统消声减振设计，空调系统防火排烟设计等。

4．毕业设计拟采用办法
当前，建筑空调负荷计算办法有冷负荷系数法、谐波反映法、概算法、逐时法等。

本次设计采用逐时冷负荷计算法，它是空调系统冷负荷计算基本办法之一，用该办法计算，计算工作量大，查表工作量也大，许多参数必要通过复杂插值计算方能拟定，如果计算中某一中间参数浮现错误，则会影响到整个设计过程[11]。

为了简化设计，拟采用有关软件进行计算。

采用计算机软件来计算，以便、快捷，通过修正，亦比较精确，可依照详细空调系统每天运营时间来记录每天负荷[12]。

经比较，选取鸿业负荷计算软件进行负荷计算。

风系记录算是通过拟定送风量来选取并布置风机盘管和送风、回风口。

运用假定流速法进行风道水力计算，拟定风道尺寸。

水系记录算是依照冷却水流量，拟定冷却塔型号以及冷却水泵，选取最不利环路，运用假定流速法拟定水管管径。

气流组织计算依照室内温湿度基数[13]、温湿度容许波动范畴[14]、容许气流速度、容许噪声原则[15]，结合建筑特点进行综合考虑。

5．设计进度安排
4月9日至4月22日：熟悉图纸，进行方案初步设计，提交开题报告；
4月23日至5月20日：进行照明、插座设计；
5月21日至6月10日：进行配电系统和弱电系统设计，并完毕英文翻译；
6月11日至6月22日：其她有关某些设计，编写整顿计算书及毕业设计答
辩前期工作。

参照文献
[1] 刘金;室内空气品质与流场关系研究[D];南京理工大学;
[2] 李晓山;置换通风系统在中华人民共和国应用问题研究[D];东华大学；
[3] 倪进昌，Michael Schmidt，Thomas Schlosser，徐静. 对的评价空调系统
[J]. 暖通空调，,(01)
[4]刘坤. 可持续发展新型空调设备和系统开发[J]. 黑龙江科技信息，,(17)
[5] 高巍，刘莉. 暖通空调系统节能问题探讨[J]. 中华人民共和国新技术新产
品，,(15)
[6] 江亿，空调系统发呈现状[D]；清华大学;
[7] 刘叔伟. 大型商场类建筑空调节能分析[D]. 天津大学，
[8]曹瑜，胡松涛，郑小锋，谭鲁志. 列车空调送风系统设计办法研究[A]. 山
东制冷空调——山东省制冷空调学术年会“烟台冰轮杯”先进论文集 [C]，
[9]梁境. 大型公共建筑节能运营监管模式研究[D]. 重庆大学，
[10] J．C．Hong．Chattering Handling for．VSC Systems．The First Chinese World Congress ON Intlligent Contro[and lnte[]Jgem Automationt~ jtng，1993．
[11] Yibin Song，B．At~ten，F．Blaabjerg．A SMVS Control[er{0r a PM SM So rv0 System．ICEM A’96．Harbln．China
[12] 强天伟. 通风空调设备用蒸发冷却节能技术研究[D]. 东华大学，
[13] 李永安，王琳. 人防工程中自然能源在采暖空调应用[C]. 山东制冷空调
——山东省制冷空调学术年会“烟台冰轮杯”先进论文集，
[14]王连成. 天津奥林匹克中心体育场暖通空调系统设计[A]. 地温资源与地
源热泵技术应用论文集（第三集） [C]，
[15]宋绍彩. 优化空调系统力促建筑节能[N]. 政府采购信息报，。