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开题报告
毕业设计(论文)开题报告
题目:
湖南常德中心医院医疗中心大楼中央空调系统设计
课题类别:
设计█论文 □
学生姓名:
邓扬飞
学号:
201026060220
班级:
1002班
专业(全称):
建筑环境与设备工程
指导教师:
赵李铁
2012年3月
一、本课题设计(研究)的目的:
空气调节是实现特定空间内空气温度、湿度、洁净度和气流速度等各参数的调节和控制。
采用合适的空气调节技术,使能源利用、能量的节约,系统能量的综合利用效果等方面均能达到较为理想的效果,同时创造有利于健康的适于人治疗和休息的环境。
益阳市中心医院医疗中心大楼是一集门诊、病房、实验室、手术室、药房为一体的综合医疗大楼。
本课题要求根据医院的建筑特点和功能需求对中央空调系统进行设计,提出空调系统方案,进行冷(热)、湿负荷的计算,确定空气的处理方案并计算所需的送风量,选择空调设备,进行风管、水管水力计算。
要求完成系统工艺流程图、各层平面图施工图、系统图及施工方案和工程概算。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):
2.1暖通空调的现状
空调从一开始就是满足生产需求和人们舒适要求的,它具有人工自然的所有特点。
因为有了空调,我们可以生产出高精度的电子元件,进行复杂的脑颅手术;空调更是为我们创造了舒适的生活和工作环境。
暖通空调在创造利于人类生活和工作的“人工环境”的积极作用的同时,其消极的方面也是表现出来,呈现出与人的对立,威胁着人类的生存和发展,且称为“异化的暖通空调技术”。
表现为:
泄漏或排放到大气层中的氯氟烃制冷剂对臭氧层的破坏;保温材料的发泡剂对大气臭氧层的破坏,岩棉等保温材料对人体的致癌作用;主要由于空调而引起的“建筑病综合症”;空调制冷消耗能源产生的CO2等废气排放到大气层中加剧大气的温室效应,和产生的废气、废水、废渣对环境的污染等等。
2.2暖通空调发展的简介及预测
根据普赖斯的科学逻辑增长曲线,和技术生长逻辑曲线,我们可把暖通空调技术的发展分为五个时期:
1834年---1927年为开始期(以JacobPerkins发明第一台活塞制冷装置为起点,到第一台家用舒适空调期为止,共93年),1927---1960年为发展期(从第一台家用舒适空调期开始,到60年代氟利昂制冷剂的出现为止,共33年);1960---1987年为成熟期(从60年代氟利昂制冷剂的出现,到1987年联合国环境署7月组织制定“关于消耗自氧层物质的蒙特利尔议定书”为止,共27年);从1987年---2010年之前,是暖通空调技术的饱和期。
在这以后的若干年,暖通空调可能作为单一的技术将走向它的衰退期。
根据技术发展趋势曲线,代之而起的将是暖通空调技术和其它技术交叉产生的新的学科,暂称为“新暖通空调技术”。
暖通空调技术的发展一方面受其它科学技术、社会、经济等因素的制约;另一方面,它的发展也会影响到其它科学技术的发展,影响到社会、经济、宗教、伦理、甚至于人们的生活习惯。
光靠暖通空调专业解决不了“建筑病综合症”,也解决不了氟氯烃制冷剂对大气臭氧层破坏的难题;暖通空调的发展是建立在其它学科发展的基础之上,也就是说,诸如航天航空、电子、医疗等学科,以及社会经济的发展为暖通空调的发展提供了契机。
科学技术、社会经济的发展改变了暖通空调,暖通空调的发展改变了我们的生活。
2009年9月22日,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战》的重要讲话,郑重承诺今后中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的措施:
一是加强节能、提高能效工作;二是大力发展可再生能源和核能;三是大力增加森林碳汇;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。
毛细管热泵空调系统正是代表暖通空调技术发展趋势的环保节能、气候友好的可再生能源利用技术。
科学技术就是生产力,未来的世界里,暖通空调在各种地方的应用会呈现出智能化,多元化,精密化,大众化,高效化,节能化。
不管怎样,它的发展一样以坚持可持续发展,创造绿色世界为目标。
2.3建筑空调系统节能国内外研究现状
随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高,空调建筑物越来越多,建筑物消耗的能量也越来越大,甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。
因此,在建筑物节能显得十分迫切。
在我国建筑总能耗中,空调系统的能耗占有相当大的比重,因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。
在建筑物空调系统运行能耗中,冷热源系统的能耗是最大的。
近年来,我国暖通空调学术界和工程界在空调冷热源系统的节能方面做了大量的研究工作。
研究工作主要集中在两方面:
一方面是冷热源系统形式的选择。
空调系统不仅占有较大的投资份额,同时也是建筑耗能大户。
有关统计资料表明,其能耗约占建筑能耗的50%-60%,约占总能耗的15%-25%.空调能耗由三部分组成:
冷热源设备能耗、末端设备能耗和辅助设备能耗。
其中冷热源设备能耗约占空调能耗的50%-60%.可见,空调冷、热源系统的设计和冷、热源设备的选型直接关系到社会能源合理利用和人们生活环境质量改善的大问题。
自然界给予人类的能源形式丰富多彩,为我们进行空调系统冷、热源的选择提供了可能。
那么在具体的工程设计中,我们该如何去选择,选择时又该注意些什么呢?
冷、热源系统设计选型的原则空调冷、热源系统的设计需遵循一个统一、两个选择和三个原则。
所谓一个统一,是指能源的终端用户利益与社会和国家利益之间的协调统一;所谓两个选择是指能源形式的选择和能源利用方式(即设备类型)的选择;所谓三个原则,是指合理利用能源资源的原则、减少对环境影响的原则和技术经济合理可行的原则。
另一方面是风水系统合理设计与调节。
在对中央空调系统进行设计时,要根据具体环境,工况,以节能模式为标准平衡水网阻力,合理设计管道。
常规空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计,而全年最热及最冷的天气只有几天,因而空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行,造成了电能极大的浪费,随着科技的发展,变频器已广泛应用于各行各业,其价格便宜,技术成熟,特别是对风机、水泵的节能改造目前已在工业领域中广泛推广,其平均节电在30%以上。
中央空调主要设备是风机水泵,所以节能最佳方法就是采用变频器。
常用的有对供水系统变频节能改造和对中央空调末端设备—变风量机组变频控制两种方式,这是对空调负荷的动态跟踪,实时调节空调水系统流量和冷却塔风机的风量,使其跟随负荷的变化而同步变化,最大限度地节省了电能的消耗。
随着科技的迅速发展,现有很多节能设备在空调系统中以得到应用,创造出来的经济和社会效益也是不可同日而语。
2.4人工自然与天然自然的和谐——绿色空调产品和绿色空调系统的设计
A6j&KV/J绿色设计要求在产品的整个生命周期中优先考虑环境属性:
在产品的设计、制造、使用以及以后废弃处理过程中的各种环节。
绿色空调系统的设计,不但要系统合理、功能完善、造价低廉、节能低耗,满足人的舒适要求或工艺的要求,而且要求考虑到制冷剂在使用过程中的泄漏对大气臭氧层的破坏、冷却塔飘水及军团菌、设备的噪音、系统保温材料选用、空调系统中设备和管道在废弃以后的处理等。
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I+TJTEyQ绿色设计的4R法则:
.ca;}4q-T,E'v&~:
[Reduce-节省能源和节约材料。
是包括制冷机、水泵、风机、保温、控制、管理等各方面的整个空调系统的节省,不单是某一个环节的节省。
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]WgjK8~$g#RReuse-回用。
通过绿色设计的空调系统,其各部分是可以拆卸的。
在系统运行20~30年宣告报废后,其中的一些设备和材料经过一定的维修、保养、清洗和检测,还可以再使用。
在产品设计时和系统设计就需要标上易于识别的标记。
这一工作是由厂商、安装、设计等单位共同完成的。
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cwRecovery-零部件和材料分门别类的回收。
'L`c5{Paij}Recycle-循环。
在回收回、用完成以后,将废料送到专门的工厂进行再生,实现原料—产品—废料—原料的良性循环。
而不能回收回用的产品,如玻璃钢制品、岩棉制品等,将受到严格的使用限制。
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~9V绿色空调产品将是21世纪的主导产品。
2.5我国建筑空调系统节能研究有待解决的问题
通过对一些地区空调系统的调查发现,设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能,而对其部分负荷性能的考虑较少。
在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。
我国在冷源水系统方面的研究目前较少,一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。
对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。
事实上,对于冷水机组的运行而言,冷凝器和蒸发器都要求定流量,因此,对于冷水机组部分负荷状态运行时,水泵的输出都是全负荷输出,水系统的全年运行能耗是相当大的。
因此水系统的节能具有很大的潜力。
#@F3_;bj+e.gCy2.6中国21世纪暖通空调前景展望
5n3X'_%M.W1S中国的特殊国情,决定我们的空调业发展必须走有中国特色的道路。
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.以江、浙为代表的,目前比较活跃的、大量采用粗放的生产经营方式的小企业将会逐渐得到改造,或主动合并、或被兼并、或倒闭,剩下数量很少而规模很大的若干个生产企业,走上集约化的生产经或方式。
这些合并后的大企业为我们暖通空调技术的发展将作出更加积极而巨大的贡献。
:
T2ze*i'Tt8pzE.中央空调系统节能的机会和措施是多方面的。
做好中央空调日常运行管理,降低空调建筑内热负荷,那么中央空调建筑将会收到明显的节能效果,从而带来巨大的经济效益和社会效益。
以这个为方向,我国的大规模采暖系统逐步得到改造,分户计费技术得以完善。
采暖能耗下降,达到国际先进水平。
大规模的空调系统越来越少,高效、低耗、小巧的家用空调大普及。
空调及空调系统的保养、回收回用、管理将会形成一个产业,并得到大力发展。
.我国的土地广阔,许多繁荣新兴城市位于沿海,这位地(水)源热泵技术的发展提供了优越的地理条件。
目前在中国,地下水热泵系统已开始广泛使用,而土壤源热泵系统尚处于研究机构工程摸索和研究阶段。
对于土壤源热泵的发展主要是从1998年开始。
国内数家大学建立了土壤源热泵实验台,且大多数进行了地下换热器与地面热泵设备的长期联合运行。
其中1998年重庆建筑大学建设了包括浅埋竖埋管换热器和水平埋管换热器在内的热泵系统;1998年青岛建工学院建成了聚乙烯垂直土壤源热泵系统;湖南大学1998年建设了水平埋管土壤源热泵系统;1999同济大学建设了垂直土壤源热泵系统。
这些系统为中国推广土壤源热泵奠定了基础。
从2000年开始,在国内长春、济南、温州、重庆、米泉建立了一系列土壤源热泵系统的示范工程。
土壤源热泵系统越来越多的被房地产商所关注和采用。
“节约能源”一直是我国的一项基本国策,坚持“节约和开发并举,把节约放在首位”一直是我国节能工作的长期方针。
为此,改善提高中央空调系统中水(风)系统的运行控制技术是我国在暖通方面前进的方向。
当前空调系统设计中的节能措施有采取楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制和采用通用变频器对中央空调系统中的风机和水泵进行控制。
这些技术在国外已经相当成熟,所以国外的先进技术值得我们借鉴,并且改善提高中央空调系统中水(风)系统的运行控制技术是我国未来科技研究的重要任务。
三、设计(研究)的重点与难点,拟采用的途径(研究手段):
[1]设计重点:
本次设计的重点是弄清楚整个中心医院医疗中心大楼的整体布局,应分析不同的用途运用不同的空调方式,仔细计算出整个的热负荷并设计出最合理的中央空调系统布置方案,严格按照空调设计手册的绘图要求准确无误的绘制出该大楼的中央空调布置的平面图和系统图。
[2]设计难点:
由于房间的用途不尽相同,由于房间的用途不尽相同,需对各个子系统进行合理的规划设计,如,手术室、产房、ICU等,应采取洁净空气系统,功能间参照办公室的客房设计规范设计。
对实际施工的不熟悉,会使在设计一些细节时遇到困难。
而且对绘图的要求很高,需保证图纸的质量。
[3]设计途径:
在通过实习初步了解中央空调的布置和它的一些细节。
然后结合设计手册,确保整个医院大楼的房间都按照它的用途布置空调装置。
最后交给老师过目,在老师进一步指导下得到最为理想的方案!
四、设计(研究)进度计划:
1阅读文献资料,翻译外文资料、拟定开题报告1-3周
2毕业实习4-6周
3拟定开题报告,制定研究计划7周
4负荷计算8-9周
5设备选型10周
6水力计算11-12周
7绘图13-14周
8论文整理,修改,准备答辩15-16周
9毕业答辩17周
五、参考文献:
[1]赵荣义.空气调节[M].中国建筑出版社.2002.
[2]赵荣义.简明空调设计手册[M].中国建筑出版社.1997.
[3]陈霖新.洁净厂房设计规范[M].化学工业出版社个.2002.
[4]孙一坚.工业通风[M].中国建筑出版社.1994.
[5]周邦宁.中央空调设备选型手册[M].北京:
中国建筑工业出版社.1999.
[6]中国建设部.采暖通风与空调设计规范[M].北京.GB50019-2003.
[7]金练暖.通风空调技术手册[M].中国建筑工业出版社.2000年.
[8]建筑设计防火规范[M].北京.GBJ16-95.
[9]全国民用建筑工程设计技术措施[M].暖通空调、动力中国建筑设计研究院.2003.
[10]民用建筑隔声设计规范[M].北京.GBJ118.2004.
[11]暖通空调规范[M].中国建筑工业出版社.北京.2000
[12]JainSanjeev,DharPL,KaushikSC.Experimentalstudiesonthedehumidifierandregeneratorofaliquiddesiccantcoolingsystem[J].ThermalEngineering,2O00,2O(3):
253—267
指导教师意见
能根据毕业设计课题设计任务书要求,通过阅读相关文献治疗,根据暖通空调技术的发展历程、相关现状及发展前景,结合本课程提出设计中的重点、难点问题,为其后的具体设计过程提出其解决方案和完成途径。
签名:
月日
教研室(学术小组)意见
教研室主任(学术小组长)(签章):
月日
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