1. 研究目的与意义（文献综述）

1902年，美国人开利设计了第一个空调系统，1906年他以“空气处理装置”为名申请了专利。空调从诞生发展到今天，从简单的空调扇到传统的制冷空调，再到今天节能化、智能化的超空调时代，已经走过了百余年的历程。现在，太阳能空调、变频空调、吸收式制冷机、变风量空调系统等已经得到了广泛的应用。空调已经成为了现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境不可缺少的重要基础设施。

随着我国经济的迅速发展，居住条件的极大改善，人们开始不仅仅满足于居住面积，对于建筑的舒适度也提出了越来越高的要求，建筑物内的空气品质及舒适程度成为了衡量建筑品质的标准之一；开发商们也不再片面追求成本，而是更多的考虑以人为本，开发出舒适、环保的高品位建筑。

有关资料显示，我国空气调节所消耗的能量约占国民经济总能耗的10%-15%。同时，压缩式制冷机组的制冷剂大多为对臭氧层破坏巨大的r12等，这种cfc制冷剂国际上已经禁止使用。因此，开发、设计绿色节能的空调系统，研究寻找对臭氧层无破坏又不会产生温室效应的高效cfc类制冷剂的替代物成为了当下空调技术研究的重点课题。对空调系统的合理设计、安装和管理，不仅仅关系到开发者、使用者的根本利益，而且也关系到地球环境的保护和全人类的共同命运。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 主要设计内容

（1）确定室内外参数

（2）房间冷（热）负荷计算

（3）确定送风状态、送风量及新风量

（4）确定空气处理方案，设计水系统、风系统和空调分区

（5）空气处理设备选择和气流组织设计

（6）风管路、水管路的水力计算

（7）机组、换热设备、水泵、冷却塔等设备的选型

（8）机房设备、管路的布置

（9）控制系统的设计原理及运行策略

2.2 设计目标

根据十堰地区全年候特点进行此综合大厦的暖通空调设计，设计方案在确保建筑功能及正常运行需要的同时，还能够结合建筑自身特点及十堰地区自然条件满足节能、环保的要求。设计方案能够体现出十堰地域特点和主题特色，所应用的各项技术应具备合理性、可行性以及经济性等条件。

2.3拟采用的技术方案及措施

2.3.1 冷热源系统

目前常用的冷热源系统有常规空气源热泵空调系统、水源热泵空调系统、地源热泵空调系统、溴化锂空调系统等。其中，地源热泵和水源人泵空调系统对选址有较高要求，系统复杂，初投资较大；溴化锂空调系统尺寸较大，系统较为复杂，维护不便，且存在制冷量衰减的情况；而空气源热泵系统适用范围广、投资较少、结构简单、COP较高。

十堰地处夏热冬冷地区，冬季由市政管网供暖。但考虑到综合大厦的空间较大、功能较为复杂，不同区域对温度的要求也有差别，因此在进行空调系统设计时仍然需要考虑热负荷作用。综合上述空调系统优缺点，选定的冷热源系统为空气源热泵系统。

2.3.2 风系统形式的选择

全空气系统与风机盘管加新风系统的优缺点如下表所示：

比较项目	全空气系统	空气－水系统
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． 机房面积较大层高较高 3． 有时可布置在屋顶或安设在车间柱间平台上	1． 只需要新风空调机房、机房面积小 2． 风机盘管可以设在空调机房内 3． 分散布置、敷设各种管线较麻烦
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． 放室内时不接送、回风管 2． 当和新风系统联合使用时，新风管较小
节能与经济性	1． 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间 2． 对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济 3． 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济	1． 灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节 2． 盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率 3． 无法实现全年多工况节能运行
使用寿命	使用寿命长	使用寿命较长
安装	设备与风管的安装工作量大周期长	安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间
维护运行	空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护	布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水
温湿度控制	可以严格地控制室内温度和室内相对湿度	对室内温度要求严格时难于满足
空气过滤与净化	可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水	过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足
消声与隔振	可以有效地采取消防和隔振措施	必须采用低噪声风机才能保证室内要求
风管互相串通	空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延	各空调房间之间不会互相污染

综合上述两系统的优缺点，在本次设计中房间体积较大的大堂、大餐厅、大会议室等使用全空气系统，其他房间使用风机盘管加新风系统。

调节方案：

（1） 全空气系统的控制：室温控制由设于回风总管上的温度传感器经温度控制器指令空气处理机组表冷器回水管上的比例积分式两通电动阀的开度来调节供水量，实现室内温度稳定在设定的基准上。

（2） 新风系统的控制：新风送风温度由送风总管上的温度传感器经温度控制器指令新风机组表冷器回水管上的比例积分式两通电动阀的开度来调节供水量，使新风送风温度稳定在整定值上。

（3） 风机盘管的控制：设有风机盘管房间的室温，由设于房间内带有季节转换开关及三速调节开关的温度控制器来控制风机盘管回水支管上双位两通电动阀的通断控制供水量，三速开关控制风机送风量，满足室内温度要求。

2.3.3 空调水系统方案

本设计拟采用双管上供上回水系统，水平异程，垂直异程。膨胀水箱位于楼顶。冷凝水经卫生间排至下水道。此方案有结构较为简单，施工方便，投资较小，便于控制等优点。

3. 研究计划与安排

2018.3.12-2018.3.25 查阅资料及设计方案规划

2018.3.26-2018.3.31 负荷计算

2018.4.1 -2018.4.15 确定末端方案，选取末端设备及冷热源设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陈沛霖 ．空调与制冷技术手册．上海：同济大学出版社，1990．

[2]潘云钢 ．高层民用建筑空调设计．北京：中国建筑工业出版社, 1999．

[3]陆耀庆 ．实用供热空调设计手册．北京：中国建筑工业出版社，1993．