空调设计毕业论文(通用9篇)

个人学习 4 2024-07-02 15:08:37

空调设计毕业论文 第1篇

1、变风量空调系统末端控制与装置

VAV空调系统的控制机理并不是很复杂,末端送风装置是实现变风量功能的关键,而选择何种控制系统并与末端送风装置进行有机结合是整个VAV空调系统最重要的环节之一。VAV空调系统并非是简单地在定风量系统上加装可调变速风机及末端装置,它还包括由多个控制回路所组成的控制系统,要保证VAV空调系统运行随着空调负荷变化而进行相应改变就必须依靠自动控制系统。变风量控制系统的主要作用是:自动调节系统送风量以适应房间空调负荷变化;通过相对独立的控制单元分别实现对不同房间、不同功能区域的不同温度参数要求;能够根据负荷变化自动调节送风主机的运行频率以降低空调系统运行能耗,实现节能目的。目前在过程控制领域中应用最为广泛的控制器是常规PID(比例,积分,微分)控制器,简单、稳定性好、可靠性高等特点使其对于线性定常的控制是非常有效的,一般都能够得到比较满意的控制效果,至今在全世界的过程控制中有84%的控制器仍是PID控制器,VAV系统末端装置也大多采用PID)控制器。PID控制以其巧妙的构思和良好的控制效果一度成为应用最广泛,实现最简单的控制策略。

PID控制理论内涵给人们留下了较大的研究空间,关于PID参数自整定的方法也相继问世,但随着控制理论及应用范围的不断发展,控制对象也日趋复杂,有些系统的过程模型难以建立,并且具有高度的非线性、时变性;比如VAV变风量空调系统的时变控制,因此传统的PID控制策略就显露了它的不足。虽然研究人员试图通过简化控制算法或采取优化集合控制等来解决这一不足,但效果并不很理想。基于PID控制所存在的问题,相关研究人员根据变风量空调系统的特点结合控制技术在不断改进PID控制算法的基础上积极寻找其它更为高级的控制方式,通过实践,逐步将最优控制、自适应控制、模糊控制及神经网络控制等智能化控制手段应用于VAV空调系统的控制实践。随着控制技术、空调技术的发展以及将二者相结合运用于建筑系统的发展趋势来看,VAV空调系统控制技术从最初的定静压控制到变静压控制再到后来直接数字控制、总风量控制再到智能化控制已经取得了很大的发展,其中清华大学有关学者提出的总风量控制法具有一定影响,该方法不采用静压送风量,而是根据压力无关型VAV空调系统末端装置的设定风量来确定系统送风总量并据此计算出送风风机的转速,从而对送风量进行控制。他们通过对总风量控制法与定静压控制法、变静压控制法的节能效果比较,认为虽然总风量控制法的节能效果虽不如变静压控制法,但因其没有压力控制环节,所以运行稳定性很好。另外,还有学者通过分析变VAV空调系统的局部控制,利用其送风末端装置风阀的开度作为各空调区域相关负荷的指示信号,提出送风静压优化控制方法。

2、变风量空调(VAV)控制系统模型

VAV空调系统主要应用于大中型建筑物,它是全空气空调系统与控制技术相结合并不断发展的产物。与常规的全空气空调系统相比,VAV空调系统最主要的特点就是在每个空调房间的送风管处设置一个VAV空调系统末端装置(VAVBox),该末端装置的主要功能部件是一个风量调节阀门或末端调速风机。在总风量控制下的VAV系统中,当室内温空器实时监测到实际温度超出设定温度时,通过A/D转换将温差信号由各分支馈线传输给末端装置控制器,并同时将信号传输给VAV系统主控制器。通过对信号的比较处理,改变送风主机运行频率,改变送风量。而末端装置通过调整阀门开度或风机转速来控制进入房间的送风量,进而实现对各个房间的温度控制。末端装置的风量调节是通过其自身的控制系统来实现的,最简单的控制方式就是根据比较房间内实际温度值与设定温度值之间的差值来调节末端装置的风阀开度。但这种控制也存在一些问题:当某个房间达到设定温度而相应末端装置风阀开度保持稳定时,由于其它房间末端装置响应相应空调状况而做出调整时就会影响整个VAV空调系统送风压力,进而改变已调整稳定的房间末端装置,而空调负荷的热惰性又致使末端装置不会立刻进行调整性动作,等房间空调负荷交得较大并出现温度波动时,末端装置才采取动作,而动作的结果又反过来影响其它房间末端装置的控制效果。这样一种以动态响应为主连续参量、多环节的控制方式来保证环境温度与设定温度相一致是很困难的,其中任何一个环节年问题都会导致运行出现故障或是令系统功能大打折扣。比如,在送风管道上选择检测点的位置如何,能否准确代表系统送风状况,是否失真,再比如送风管道异常漏风时,还有,假如信号抗电磁干扰能力差等都会导致系统送风紊乱,送风主机运行频率异常,原有送风平衡被破坏,甚至无法进行系统运行调整等等问题。

3、结语

变风量末端装置是VAV空调系统直接作用于被控环境的设备,通过末端装置的即时响应来调节环境的温、湿度,同时又是通过末端装置将预调整状态前馈给VAV系统控制器对系统送风主机,进而改变送风量响应末端装置的即时变化。所以末端装置是VAV空调系统最为关键的设备,其控制环节也是VAV控制系统的重要组成部分。本文对于变风量空调(VAV)及其控制系统相关研究,有利于提高变风量空调控制水平。

空调设计毕业论文 第2篇

1、运行控制设计

夏季除湿工况新风阀开度确定

夏季除湿工况,从节能角度,在保持最低换风次数要求的前提下,使新风阀处于最小开度。根据我国暖通空调规范规定:对于室温允许±℃波动范围的空调区域,换气次数应大于或等于5次/时(最小送风量)。保证最低换气次数,回风阀最小开度计算:为获取新风量数值,在新风直管段设置风速检测口,日常运行时封堵,检测时插入风速仪测量新风风速。参数定义:空调控制区域容积-VN空调新风量-Qx新风管截面积-Sx新风管测得风速-则新风量Qx=SxVx,欲使室内换风次数每小时达到5次,须满足:Vx=。通过调整新风阀开度,使风速vx满足上式要求,确认并记录该风速下的新风阀开度。为满足空调节能运行要求,夏季除湿阶段,新风阀可保持这一开度值,定期测试风速,实施新风阀开度值修正。

温、湿度分控模式

在夏季降温除湿工况时,将原有温、湿度联合控制程序调整为温、湿度独立分控程序,即根据室内回风含湿量(通过回风温湿度计算转化得出)与室内设定工况含湿量之间的差值,或根据新风湿度的变化跟踪室内设定工况湿度通过PI调节,来控制主表冷器(除湿通道)的阀门开度;根据室内回风温度与室内设定温度之间的差值,来控制副表冷器(降温通道)的阀门开度。过渡季,仍按原变新风比或全新风运行,只是需要增加旁通新风阀的开关控制,具体逻辑是当室外工况进入过渡季、新风除湿电动冷水阀关闭,旁通新风阀应同时打开。当室外处于夏季除湿工况时、新风除湿电动冷水阀开度不为零,旁通新风阀应处于关闭状态。过渡季对新风量的调节仍由原新风、回风调节阀负责。

2、常规控制与双通道温湿度独立控制热力工况对比分析

参数定义

G1-新风量N-室内设定点G2-回风量W-夏季室外状态点G-总风量(G1+G2)C-混风状态点i-焓值L-机器露点Q-冷量消耗O-夏季送风状态点

常规空调系统在夏季除湿工况下的再热分析

常规夏季除湿空气热湿处理过程卷烟厂空调系统为卷烟生产工艺提供高精度的室内温湿度环境,系统一般都配有表冷、加热、加湿等多种热湿处理手段。常规空调系统夏季热湿处理过程为:新回风混合后,经表冷器降温除湿,再经加热器再热,达到送风状态点后向室内送风。其对应的空气处理过程焓湿图表述常规空调系统在夏季除湿工况下的空气处理过程焓湿图。

常规表冷处理冷量消耗计算1)混风状态点(C)焓值计算:根据:,得出:iC=iN+(iW-iN)2)冷量(Q)消耗计算:Q=(G1+G2)(iC-iL)=(G1+G2)(iN-iO)室内负荷+(G1+G2)(iO-iL)再热负荷+G1(iW-iN)新风负荷。

双通道温湿度独立处理方案的节能分析

双通道除湿工况空气热湿处理过程根据上文所述,空调系统双通道温湿度独立处理过程概括为:新风(或与部分回风混合)经主表冷器降温除湿,回风经副表冷器干冷却后,新回风进一步混合,达到送风状态点后向室内送风。

温湿度分控冷量消耗:1)混风状态点(C)焓值计算根据:=得出:iC=iN-(iN-iL)2)冷量(Q)消耗计算:Q=G1(iW-iL)+(G1+G2)(iC-iO)=(G1+G2)(iN-iO)室内负荷+G1(iW-iN)新风负荷温湿度分控冷量消耗与常规处理冷量消耗比较,常规夏季除湿空气热湿处理过程中(G1+G2)(iO-iL)再热负荷部分已消除。

3、结论

两种空气处理方式的节能点在于:温湿度分控方案节省了再热部分能耗;对于单一冷冻水管网系统,不会额外增加制冷机组的运行能耗,相反会减少因常规降温除湿过程的过冷负荷调节,降低制冷机组能耗。此方案可彻底解决夏季冷热相抵的不合理现象,大量节省夏季再热量和制冷量,可迅速收回初投资,节能效率十分明显。同时不影响过渡季变新风或全新风运行,空调机组硬件设备改动幅度小、改造难度不大。

空调设计毕业论文 第3篇

一.选题的依据

现代简约风格的家居设计起源于1919年成立的包豪斯学派的现代风格,其核心是实用功能主义风格。重视功能和室内空间组织、结构的形式美,其造型简洁,尊重材料本身的性能,自身的质地及色彩配置效果。现代风格在材料上,首选铁制构件、铝塑板或合金材料;在设计上,会把机构组织暴露在外,注重室内外、整个房间的沟通与搭配;在颜色上,多用白色、灰色作为主基调色,并搭配其他颜色的家具,表现个性及张力。简约风格多以规则几何,线条为主要元素,突出功能美。较多采用黑、白、灰等中间色为基调色,也可适当搭配其他色系,起到跳跃眼球的功效,亦能活跃室内气氛,让生活为之更加轻松、和谐。适合高级白领、单身贵族。而在此基础上人们对室内家装的设计要求也越来越理性化,具有人性化功能的室内设计应运而生。它的新式概念,亲切,自然,广受大众青睐,已成为现今的主流。

二、课题研究的主要内容及拟解决的主要问题

(一)主要内容:1.将120平方的户型设计成现代简约风格的室内室内空间;客户是一对年轻的新婚夫妇,两人都是高级白领,收入在中等偏上,没有孩子,平时工作忙碌,没有太多的时间来打扫房间,所以选择现代简约风格,简单,实用。

2.现代室内装饰行为中的人性化设计的具体表现;

密斯凡得罗提出“less is more”,并由“少即是多”衍生出简约主义,倡导“简约而不简单”的生活哲学。在横平竖直的干练中寻求一种平衡的美感,用更加精细的工艺与考究的材质,展现出工业化社会独有的精致与个性。富于时代感的室内空间内外通透,在没有任何多余的精炼风格中,高雅品味表露无遗。

现代简约风格风格:

(1)室内室内空间开敞、内外通透,在室内空间平面设计中追求不受承重墙限制的自由。

(2)室内墙面、地面、顶棚以及家具陈设乃至灯具器皿等均以简洁的造型、纯洁的质地、精细的工艺为其特征。

(3)尽可能不用装饰和取消多余的东西,认为任何复杂的设计,没有实用价值的特殊部件及任何装饰都会增加建筑造价,强调形式应更多地服务于功能。

(4)建筑及室内部件尽可能使用标准部件,门窗尺寸根据模数制系统设计。

(5)室内常选用简洁的工业产品,家具和日用品多采用直线,玻璃金属也多被使用。

现代简约家具风格:

(1)强调功能性设计,线条简约流畅,色彩对比强烈,这是现代风格家具的风格。

(2)大量使用钢化玻璃、不锈钢等新型材料作为辅材,也是现代风格家具的常见装饰手法,能给人带来前卫、不受拘束的感觉。

(3)由于线条简单、装饰元素少,现代风格家具需要完美的软装配合,才能显示出美感。例如沙发需要靠垫、餐桌需要餐桌布、床需要窗帘和床单陪衬,软装到位是现代风格家具装饰的关键。

现代简约装饰品风格:

现代简约风格饰品是所有家装风格中最不拘一格的一个。一些线条简单,设计独特甚至是极富创意和个性的饰品都可以成为现代简约风格家装中的一员。

(二)拟解决的主要问题:从户型上看,室内空间布局趋向合理,首先保证原室内空间的合理性,其次尽可能大合理利用室内空间,从硬装和软装各方面体现现代简约风格的风格,符合现代人的居住理念.并从中体现现代室内装饰行为中的人性化设计与现代室内装饰行为的关系.

1、从室内空间分布上看:有主卧、次卧、书房、客厅、餐厅、厨房、主卫、客卫以及两个阳台。室内空间布局较合理。在设计中,注意的是主卧的室内空间利用,从原图上看主卧的面积与客卧差不多,所以我在设计中减小了主卫的室内空间,以扩大主卧的面积,使其与次卧区分。而书房的位置在厨房的对面,从而我觉得不适合做卧室,并且从客户关系来说,没有必要做三间卧室。所以这两个问题是设计中要重点解决的问题。

2、从风格上来看:从硬装的墙面刷漆和地板铺设,到软装的家具和装饰品的选购,无不体现现代简约风格。墙面准备大部分涂白,只在某些需强调的地方采用其他颜色。所有的家具都遵循简约却不简单的原则。尽量避免大量繁复、奢华而不实用的设计。

3、人性化的设计也是本次设计中的一个重点,比如,主卧窗台比较的大,那么我就把它铺上大理石,再放上两个抱枕,白天可以坐上面看书,晚上可以看星星。这就是遵循了以人为本的原则。设计中小到一个杯子,大到组合沙发,如何使设计体现人性化也是一个待解决的问题。

三、课题研究方法及实施方案

(一)研究的方法:

1、大量收集与本设计相关的文献资料,仔细的阅读与分析;

2、运用已经掌握的信息跟文献资料,比较分析;

3、确定设计定位,绘制草图;

4、进行正图绘制,经指导后进行改良设计.

(二)实施方案:

1.认真的阅读设计任务书,明确设计任务;

2.收集室内空间规划设计的相关资料,并对户型进行详细的分析;

3.结合户型的分析,对方案进行构思;

4.对构思进行讨论,对方案中存在的问题进行认真的探讨,分析存在的原因并进行修改。在多方案讨论的基础上最终确定室内空间规划方案;

5.完成总平面cad图、立面图;

6.完成效果图的绘制和设计说明的编写;

7.完成室内空间规划设计和文本制作;

四、进度安排:

一、*****年11月---教师设计课题准备及汇总;

二、****年12月---学生选题、汇总及调整;

三、*****年1月---毕业设计课题下达(提供学生详细设计资料,包括(设计要求、原始图纸、成果要求、设计安排等);各教研组上交毕业设计课题、选题汇总资料;

四、****年2月-5月23日---顶岗实习期间须完成的毕业设计任务

1、****年3月上旬---要求上交开题报告;

2、****年3月下旬---设计草案,完成初期检查;

3、*****年4月---全部施工图纸,完成中期检查;

4、****年5月上旬---效果图、展板、设计说明、ppt等资料;

五、****年5月24日---6月16日

1、要求全体毕业生到校,修改、调整或完善毕业设计;

2、指导教师和学生整理有关资料;

3、学生将定稿设计资料输出、打印、刻盘,并完成毕业答辩等.

五、预期的阶段成果及最终成果

(一)预期的阶段成果

1.准备阶段

结合设计主题完成场地的测绘和设计方案的构思,方案确定与修改。

2.设计阶段

按时完成总体的规划设计,总体的规划设计进行深入的检查,以确保完成的设计是最终成果。总体的规划设计主要包括方案设计和cad平面图、立面图、效果图的绘制。

3.深化和整理阶段

完成总平面图、立面图及效果图的绘制,完成设计说明及图册排版,制作目录。

(二)最终成果

完成设计说明的编写并打印装订成册,完成毕业设计。即设计图纸一套:设计说明、平面图、立面图、效果图。

六、开题理由:

现代人快节奏、高频率、满负荷,已让人到了无可复加的接受地步。人们在这日趋繁忙的生活中,渴望得到一种能彻底放松、以简洁和纯净来调节转换精神的室内空间,这是人们在互补意识支配下,所产生的亟欲摆脱繁琐、复杂、追求简单和自然的心理。简约主义是由上个世纪80年代中期对复古风潮的叛逆和极简美学的基础上发展起来的,90年代初期,开始融入室内设计领域。本设计旨在以简洁的表现形式来满足人们对室内空间环境那种感性的、本能的和理性的需求.我将在此基础上对此做进一步的研究。

我已完成毕业设计与设计说明撰写的前期准备工作,可以在此基础上进行正式的设计,现申请开题。

空调设计毕业论文 第4篇

摘要:随着我国经济的快速发展,人民生活水平有了大幅度的提高,城市化进程也明显加快,而在城市化进程中对城市化程度一个重要的衡量指标就是高层建筑的增多。高层建筑虽然在很大程度上节约了城市空间,而且很美观,但还是存在很大的问题,就是一旦发生火灾,逃生几率很低,因此对高层建筑暖通空调防排烟施工技术的研究是十分必要的。

关键词:高层建筑;暖通空调;防排烟技术

现今由于各种各样的原因,建筑火灾发生的几率越来越大,其造成的伤亡更是触目惊心,特别是高层建筑火灾的伤亡率。因为高层建筑本身的特点,在发生火灾时容易产生浓烟,而逃离高层建筑又需要一定的时间,因此容易造成窒息死亡。而对高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用的探究具有很大的价值。

1、影响高层建筑暧通排烟雾流动的因素

高层建筑火灾之所以容易造成那么大的人员伤亡,很多时候是因为高层建筑暖通排烟雾流动不畅,导致人们在遇到火灾时呼吸困难,从而导致窒息死亡。那么影响高层建筑暖通排烟雾流动的因素有哪些呢?首先,高层建筑内的气体流动本身就不是十分稳定的,在高层建筑内发生火灾时,内部温度会短时间内迅速升高,导致有毒气体的不稳定流动与快速扩散,最后影响到整个高层建筑的内部气体构成;其次,高层建筑发生火灾时,内部温度显然要在很大程度上高于建筑物外部的温度,这样高层建筑内外就形成了一个极强的温度差,从而导致了一个极强的压力差。高层建筑发生火灾时,有毒气体迅速由下向上蔓延就是由于这个原因。只有搞明白影响高层建筑暖通排烟雾流动的因素,才能准确地对症下药,找到最合理以及最有效的解决办法,从而提高高层建筑暖通空调防排烟的施工技术与应用的水平。

2、高层建筑暖通空调防排烟施工中存在的问题

暖通空调防排烟设计问题是高层建筑暖通空调防排烟施工中一个相当重要的问题,在一定程度上甚至起着决定作用。设计人员与施工人员要进行密切的联系与完善的对接,并且施工人员要仔细阅读图纸,对图纸中任何一处不清晰的地方都要进行及时的确认,避免因马虎、失误造成实际施工操作与设计图纸不符的情况,这样的低级错误不仅会严重影响高层建筑暖通空调的使用,更会对其施工质量及设计意图产生恶劣的影响。此外,高层建筑暖通空调防排烟施工人员还要严格按照建筑设计防火规范中的规定进行设置,这一点贯穿整个设计与施工两个环节过程中,两个环节缺一不可。在施工过程中,我们经常会发现,高层建筑暖通空调防排烟系统的排烟风机设置在外面,而没有设置在相应的机房,更甚者,有些高层建筑还把防排烟系统的排烟风机直接设置在需要排烟的房间,这都是与安全规范背道而驰的,不利于高层建筑暖通空调防排烟系统的正常运转,更是对居民的人身安全存在很大的安全隐患。把防排烟系统设置在外墙上的做法不仅不能将火灾或者其他情况下产生的烟雾直接排除房间,而且还会对烟雾扩散造成一定的阻碍。这样的做法是相当不科学的,不管是暖通空调防排烟系统的设计人员,还是实际的施工人员,都应该警惕这种设计理念,切实从居民的人身安全出发进行对暖通空调防排烟系统的改进与完善。

3、高层建筑暖通空调防排烟施工技术的应用

针对上述所提出的一系列关于高层建筑暖通空调防排烟施工过程中存在的问题,不难看出的是防排烟施工技术如果得不到良好的设计与应用,会对整个高层建筑的防排烟工作以及居民的人身安全造成极大的不良影响,因此对高层建筑暖通空调防排烟施工技术应用的探析与研究是必不可少的,只有这项施工技术得到了很好的应用,那么暖通空调的防排烟系统才能实现自身的价值,发挥最好的应用效果。

在高层建筑暖通空调防排烟系统实际的施工过程中,其应用的材料起到了至关重要的作用。防烟与排烟系统中的管道、风口及阀门等部位必须采用不燃材料制作,这是极其关键的一个问题,如果这些地方的材料不是不燃材料,那么就极有可能造成大量烟雾进入排烟系统时引起系统着火,引发更大的灾难,针对防火还有一个重要的步骤就是排烟管道应采取隔热防火措施或与可燃物保持至少150mm以上的距离。此外,在高层建筑暖通空调防排烟系统实际的施工过程中,还要对气体流动的因素作充分的考虑,预防高层建筑发生火灾时发生延误滞留、无法排出的情况发生,这是高层建筑暖通空调防排烟技术的监管点所在,这项技术存在的意义可以说就是致力于对烟雾进行有效的排放。最后在设计的施工过程中,要严格按照设计图纸及相关施工规范或者管理条例进行施工,对于施工过程也要进行严格的监督与管理,不能有半点的疏忽,因为施工过程实际上是这项技术的最后一道关卡,只有有了充分的技术支持与严格的施工监督,这样才能保证高层建筑暖通空调防排烟施工的质量,避免在暖通空调防排系统的使用过程中出现质量问题,影响高层居民的正常生活及人身安全。

4、结语

高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用直接关系到高层建筑中人民的生命安全,也关系到高层建筑的安全系数问题,因此对于此项技术水平的提升是至关重要的。在高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用中,最重要的问题就是技术问题,一定要严格的按照建筑设计防火规范中的要求进行实施,只有有了良好的技术支撑与保障,高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用才能达到最好的效果。

参考文献

[1】王四清,吴洪浅谈高层建筑防排烟U],消防科学与技术,2011(06).

[2]马全涛,高层建筑防排烟设计中的几个常见问题分析即.暖通空调,2011(07).

[3]高甫生,王群,哈尔滨市高层建筑防排烟系统存在问题的分析Ⅱ】消防科学与技术,2012(2).

空调设计毕业论文 第5篇

摘要:本文简要地介绍了智能建筑中的空调自控系统,介绍了近年来发展起来的VAV-TRAV空调系统的做法。

关键词:智能建筑变风量空调系统末端调节

一、引言

空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分,空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备,而空调设备本身是建筑的耗能耗电大户,而且由于智能建筑中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物,变风量空调系统用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,VAV系统(变风量空调)有突出的优点:节能潜力大,控制灵活,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等;近几年特别是计算机工业的发展,使变风量空调设备具有智能能力,因此,应用范围不断扩展,在国内外特别是美国、日本、香港等地的实际工程中得到了普遍广泛的应用。

二、空调自控功能介绍

智能建筑空调自控主要包括建筑物内的空调机组控制、新风机组控制、变风量末端(VAV)控制等。它们在楼宇自动化系统的监控和管理下,使建筑物内的温、湿度达到预期的目标,同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作,以求取得最低的运行成本和最高的经济效益:

空调机组控制空调机组系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,该系统包括新风、回风和送风三部分:

(1)机组启/停:机组可控制定时启/停,也可强制启/停;

(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;

(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据回风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使回风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);

(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制。当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作。可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;

(5)新/回风阀门控制:在冬/夏季新风阀门开至最小开度,回风阀门开至最大开度;在过渡季调节新/回风阀门的开度来调节温度,亦可进行新/回风阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);

(6)联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新/回风阀门联锁控制;

(7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警及防冻开关报警。

新风机组控制新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,该系统包括新风、送风两部分:

(1)机组启/停:机组可控制定时启/停;

(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;

(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据送风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使送风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制,当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作,亦可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;

(5)新风阀门控制:在机组运行时,新风阀门全开,可进行新风阀门的强制开/关控制和机旁手动开/关控制;

(6)联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制;

(7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。

变风量(VAV)末端控制功能

(1)风机控制:由手动开关控制风机的启/停,有风机状态的输出网络变量;

(2)温度控制:根据室内温度测量值,调节风阀的开度值勤,使室内温度保持恒定;

(3)湿度控制:根据室内湿度测量值,控制水阀的开/关,使室内湿度保持恒定。

三、VAV-TRAV空调系统

VAV空调系统的原理:变风量空调系统(VRV)用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,关键需要实现变风量原理的末端送风装置,特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备,在最近二十年左右的时间里,不仅VAV末端装置,而且相应的控制系统,甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化,有关的新产品和新技术不断涌现,由于VAV技术的快速发展,特别是有关的DDC和网络技术的发展,美国学者提出了TRAV的新概念,TRAV(TerminalRegulatedAirVolume,末端调节的变风量系统)和VAV一样,也是一种变风量系统,通过调节风量来创造舒适环境,但TRAV不采用VAV中的静压调节,而由末端装置直接控制送风机,TRAV基于末端装置实时的风量需求,采用先进的控制软件,实施对送风机的控制,在传统的VAV系统里,当负荷下降并导致流量减少时,末端风阀关小以节流,管道内静压保持不变;而在TRAV系统中,在相同的情况下,末端风阀保持打开,而管道静压降低,于是在相同的流量下,TRAV系统所要求的风机功率要低得多,TRAV是建筑在_集成控制_、和_动态控制_等概念的基础上的:

(1)所谓_动态控制_,是指有预测的、随时间而变化的控制,就房间的热状态来说,它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一_点_,而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围;

(2)所谓_集成控制_,是指:设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行,控制器只是简单地用于保持当前的设定值,在高性能控制中不使用控制器的重新设定(controllerresets)和串级控制器,这样做的目的,是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素,避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(热源)和建筑物本身的蓄热放热作用,因此,集成控制将使系统更稳定,而且更舒适、更节能。

四、总结

智能建筑是信息技术与建筑技术结合的产物,概括地说,它是以建筑为平面,具有通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三者的智能化集成系统,它为人们提供舒适、安全、高效、方便的环境,空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分,特别是近年来控制技术的发展特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适低能耗的系统。

参考文献

1.陆伟良,智能化建筑导论。北京:中国建筑出版社,

2.施鉴诺,智能建筑中VAV空调系统的控制和运行,“信息与控制”,;

3.电子工业部第十设计研究主编《空气调节设计手册》(第二版),中国建筑工业出版社,1995年。

空调设计毕业论文 第6篇

1 本论文选题意义及国内外现状

选题背景、目的及意义

背景 最近两年,国内成品油市场明显供大于求,并且在未来几年还有继续增加的趋势。

因此,在增加原油储备的同时,成品油的储备也已成为国家战略储备的重要组成部分。

隆昌油库地处内江市隆昌县,现有储油罐9 个,共计储油量×10 4 m 3 ,属于三 级油库。1954 年投产,20xx 年7 月技术改造成为“兰-成-渝”输油管线的配套油 库,是泸州公司辖区成品油市场供应的主库,担负着泸州市四县三区和隆昌县 0#柴 油、90#汽油、93#汽油的供应任务。

目的 由于油库使用年限不断增长,油库设备逐渐老化,储油容量逐渐减少,而油料供 应保障任务逐年增加。为了保证泸州成品油市场的平稳运行以及促进隆昌地区经济健 康发展,因此需要对隆昌油库进行整合扩容技改。

选题的意义 油库设计是油气储运专业学生必须掌握的基本技能之一,通过全面系统地对油库 进行设计,将理论和实践有机地结合起来,培养和锻炼学生的工程设计能力,以及分 析和解决实际工艺问题的能力。

国内外现状

国内现状

(1)中石油阿克苏油库扩容改造。中国石油新疆阿克苏销售公司油库始建于 1956 年,属于三级油库。随着地区经济的快速发展及南疆部分地区成品油中转量的需求, 油库容量不足与油料需求量日益增加的矛盾逐渐突出。因此中国石油天然气股份有限 公司计划投资 5300 万元,在现有阿克苏油库基础上进行扩容改造,建成以后,库容 将达到 5.8×10 4 m 3 ,升级为二级油库。油库内将新建储罐六座,其中:7500 m 3 储 罐四座,5000 m 3 储罐两座,以及与之配套的仪表、通信、给排水、消防等辅助配套 设施 。

(2)重庆伏牛溪油库整合扩容改造。伏牛溪油库是兰-成-渝输油管道末站,修建于 1965 年。此次扩容改造总投资4 亿元,新增油库面积160 亩,新增库容21 万立方米。

届时伏牛溪新油库占地将达到470 亩,库容达30 万立方米,年周转通力达到500 万 吨,新库储油能力将比现在3 倍还多 。

由此可见中国目前正在采取快速增加和扩建油库的方式,增加成品油储备,来平 抑目前市场供大于求的状况,这不仅仅是两大石油公司的市场行为,也是中国的战略 需要。

国外现状

美国的油库是纯管理单位,本身并不经营,它分属于各个石油公司的地方公司。

美国石油公司的油库分为炼厂油库和管道输送中转油库两大类。产销一体化的美国石 油公司根据市场的容量在城市附近设炼油厂,炼厂的原油全部靠油轮或管道输送,成 品油由管道输送至中转油库。随着经济的发展,现在美国市场对成品油的需求量增大, 因此,美国石油公司陆续整合扩容成品油中转油库,以满足市场的需要。但是在扩容 油库的同时也要增大炼厂的炼油量 。

随着国家经济发展,为了满足国家石油工业对石油的迫切需求,因此油库的整合 扩容技改是必要的。

2 主要设计内容

论文目的 中国石油四川销售油料分公司隆昌片区油库与泸州公司隆昌油库毗邻,为了进一 步增强油库的抗风险能力,全面提高油库的储存、周转、配送能力和新技术的应用水 平,达到油库标准化要求,因此需要对隆昌油库和相邻油料分公司进行统一规划布局, 将隆昌油库建设成为一个综合型油库。

设计方法

(1)采用拆除原有小容量储罐并在该地址上新建大容量储罐的方法来进行油库的扩容。

(2)在扩容油库的同时,还需要按照《石油库设计规范》GB50074-20xx 的要求对油 库内的现有建筑设施进行分析,将油库内的建筑设施(如综合大楼、营业控制室、配 电间等)重新规划布局,以满足扩容后油库的管理要求。

(3)根据新建储罐的布置,进行油库工艺流程设计,合理布置和设计油库主要油品 的流向和可能完成的作业,包括油品的装卸、倒罐、灌装等。

(4)对轻油发油工艺、铁路卸油工艺进行计算。

(5)对收发油泵和输转泵的计算和选型。

(6)按照《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92 和《建筑设计防火规范》 GB50016-20xx 重新设计计算并建设油库内的消防设施。

(7)按照《石油化工厂内绿化设计规范》SH3008-20xx 建设新的绿化带。

设计结果

(1)本项目的成品油来源主要是兰-成-渝成品油输油管道,供应市场为泸州地区及 周边。

(2)本项目是在原有库址和油料分公司隆昌片区油库库址的基础上进行整合扩容技 改的,因此充分利用了原有设备及设施。

(3)进行整合扩容技改后隆昌油库库容定为 万 m 3 ,新建 2 座 10000m 3 柴油内浮 顶油罐和2 座5000 m 3 汽油罐(0#、90#各1 个)。

(4)仓储型油库总投资为,其中:新增投资 万元;流动资金0 元, 原有资产价值 万元;项目财务内部收益率为9%;项目投资回收期为 年。

西南石油大学本科毕业设计开题报告 4 经营型油库总投资为 万元,其中:新增投资 万元;流动资金6872 万元,原有资产价值 万元;项目财务内部收益率为;项目投资回收期 为 年 。

结论

(1)对隆昌油库进行整合扩容技改,不仅是当地经济迅速发展的要求,也是中石油 市场发展的要求。因此,此项目的实施是必要的。

(2)根据本项目的成品油来源,可知隆昌油库在今后5-10 年的成品油供应是稳定的。

(3)本项目的建设充分利用了当地原有资源,因此也比较经济可行。

(4)根据油库总投资和经济效益,若采用仓储型油库运营方式,在仓储费为 元/吨时,内部收益率指标 9%达到中国石油规定的基准指标 9%;盈亏平衡点销量为 万吨。若采用经营型运营方式,内部收益率指标,优于中国石油规定的 基准指标10%;盈亏平衡点销量为 万吨,因此两种方式的抗风险能力都较强。

空调设计毕业论文 第7篇

一、选题背景与意义

加入世贸组织以来,中国的迅猛发展人皆可见,发展的背后是各行各业人才的需求日益增多,人们的压力也逐步加大。特别是代表着中国新一代势力的80后、90后的大学生们,他们顶着强大的工作和住房的双重压力,为社会主义建设奋斗着,他们的住房问题已成为全社会关注的热点问题。蜂巢公寓就是为了解决目前一些正在求职的毕业大学生租房困难而设计的一种快节奏紧凑型公寓,希望能达到高度节省空间及运营成本,低碳、环保等特点。齐全的设施在满足大学生居住的同时,还在心理,健康等方面给予关怀,打破常见闭塞空间的思维定式,创造新型的快节奏开放式生态居住空间。小区的生态景观设计就是其中一个重要组成部分。

人们在面临学习、工作与生活压力的时候,总渴望能找到一个休闲居住场所来减轻这份紧张,调整情绪,融入到优美的、恬淡的生活空间去享受那一份宁静与轻松。营造自然和谐、健康舒适的居住环境,追求建筑与景观的融合,自然与人的和谐共生,它随着时代背景及意识形态的发展而发展,并呈现新的特色。

二、课题关键问题及难点

蜂巢公寓社区的意义在于用较低的成本来解决最大程度的大学生以及外来人口的临时居住问题,因此,如何采用相对较低的成本来建造出功能性相对较强的公寓建筑是一个难点,这不仅要考虑到材料的使用,还要最大程度的满足其应有的需求。

同时,环保也是此次项目的一个重点,环保节能一直是如今热门的话题之一,如何合理的运用材料,搭配材料,将这个公寓建筑设计得环保节能也是本次项目能否成功实现的一个重要的突破口。

以建筑设计为着眼点,生态建筑主要表现为:利用太阳能等可再生能源,注重自然通风,自然采光与遮阴,为改善小气候采用多种绿化方式,为增强空间适应性采用大跨度轻型结构,水的循环利用,垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。仅以上几个方面就可以看出,不论哪方面都需要多工种的配合,需要结构、设备、园林等工种,建筑物理、建筑材料等学科的通力协作才能得以实现。

三、文献综述(或调研报告)

当今世界,人口剧增,资源锐减,生态失衡,境遭到严重破坏,人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈,生态危机几乎到了一触即发的程度。在严峻的现实面前,人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。

为了建筑、城市、景观环境的“可持续”,建筑学、城市规划学、景观建筑学学科开始了可持续人类聚居环境建设的思考。许多有识之士逐渐认识到人类本身是自然系统的一部分,它与其支撑的环境休戚相关。在城市发展和建设过程之中,必须优先考虑生态问题,并将其置于与经济和社会发展同等重要的地位上;并且,还要进一步高瞻远瞩,通盘考虑有限资源的合理利用问题,即我们今天的发展应该是“满足当前的需要又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展”。这就是1992年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的可持续发展思想的基本内涵,它是人类社会的共同选择,也是我们一切行为的准则。建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着重要角色,因此,符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考,从而使其满足可持续发展原则的要求。近几年提出的生态建筑及生态城市的建设理论,就是以自然生态原则为依据,探索人、建筑、自然三者之间的关系,为人类塑造一个最为舒适合理且可持续发展的环境的理论。生态建筑是21世纪建筑设计发展的方向。

四、经典案例:

马来西亚米那亚大厦主要(生态)设计特征:

1.空中花园从一个三层高的植物绿化护堤开始,沿建筑表面螺旋上升。(平面中每三层凹进一次,设置空中花园,直至建筑屋顶)

2.中庭使凉空气能通过建筑的过度空间。

3.绿化种植为建筑提供阴影和富氧环境空间

4.曲面玻璃墙在南北两面为建筑调整日辐射得热量。构造细部使浅绿色的玻璃成为通风滤过器,从而使室内不至于完全被封闭

5.每层办公室都设有外阳台和通高的推拉玻璃门以便控制自然通风的程度

6.所有楼电梯和卫生间都是自然采光和通风

7.屋顶露台由钢和铝的支架结构所覆盖,它为屋顶游泳池及顶层体育馆的曲屋顶(远期有安装太阳能电池的可能性)提供遮阳和自然采光

8.被围和的房间形成一个核心桶,通过交流空间的设置消除了黑暗空间9.一套自动检测系统被用于减少设备和空调系统的能耗

原生的生态建筑设计是在节约经济和低技术的条件下,不用或者很少用现代的技术手段来达到生态化的目的。然而,此类建筑的节能效率和可持续性都不甚理想,缺乏普适性。并且,停滞不前的生态技术。并不是可持续的生态观。因此,应当考虑将现代的生态技术运用到普通的建筑设计中去,即“适宜技术”。

“适宜技术”就是具有一定适宜性、普遍性的技术,又能根据环境的不同而有一定地域特色的生态建筑应该成为研究的重点。也就是说,从满足基本的人居环境的要求出发,通过“适宜技术”这个设计手段,运用当地的资源,结合适宜的经济的技术,进行生态建筑设计来达到可持续发展的目的。

生态建筑设计从“原生的”向“适宜技术”转变通常有三种手法:一是将传统技术进行改造;二是将先进的技术改革、调整以满足适宜技术的需要;三是进行实验研究,直接效力于适宜技术。

五、参考文献:

[1]俞孔坚译著,景观设计学,中国建筑工业出版社

[2]王晓俊著,西方现代园林设计,东南大学出版社

[3]吴家骅著,环境设计史纲,重庆大学出版社,20xx

[4]西蒙兹,21世纪园林城市:创造宜居的城市环境,辽宁科学技术出版社,20xx.

[5]PeterWalker,MinimalistGardens,[M]emakerPress,1997

空调设计毕业论文 第8篇

1、建筑空调系统能耗高原因分析

空调系统已经成为新型建筑工程的重要组成部分,对改善室内生活环境具有良好的效果,但是从实际运行情况来看,运行过程中会产生较大的能耗。造成空调系统运行高能耗的因素包括多个方面:

日常管理不当

对于很多写字楼或者商业中心建筑来说,在空调系统运行过程中,存在开窗通风以及机械排风等情况,导致室内外通风换气形成的冷负荷占到总冷负荷的50%以上。

1.2系统设计不合理

在建筑工程施工时,空调系统设计不合理,缺乏必要的调节手段,导致系统中水泵、制冷剂以及风机长时间处于低效运行状态,降低了能源利用效率。另外,在系统内各设备运行过程中管理不当,影响系统开关切换与匹配,也会在一定程度上增加能耗。

1.3建筑外墙设计不当

现在很多建筑工程外墙结构都是选择用玻璃幕墙的方式,或者是窗墙比过大,且具有多个朝向。在建筑空调系统设计时,对结构内外区分设计不当,并存在设计负荷错误因素,导致空调系统运行存在冬季内区偏热、外区正常甚至偏冷的情况。对于建筑工程来说,内区在使用过程中,受灯光、人员以及设备等因素影响,受到室外气象因素的影响比较少,全年内区会长期处于冷负荷状态,需要空调系统常年供冷;而外区在使用过程中受到室外气象因素影响比较大,并且随着季节的变化,室内负荷也会出现冷、热负荷交替变化的情况,即夏季需要供冷、冬季需要供热。

2、影响建筑空调系统节能设计因素分析

2.1缺乏创新意识

对于建筑空调系统的设计,首先应保证其基本功能的正常发挥,在设计时为保证系统运行安全,一般都会将参数设计的比较大,而这样设计也就增加了系统运行的能耗。例如,负荷计算值与实际值相差较大、冷热源设备装机量比较大、系统配置不合理等,都会对空调系统最终运行效率产生影响。在进行系统设计时,如果还是应用传统设计方案,即便是选择效率高的主机,整个系统在长时间的负荷状态下运行,也会降低系统的整体运行效率,增加系统运行能耗。另外,如果主机余量过大,同样会导致水泵等输送动力设备容量过大,整个管路特性远离最佳工作点,增加系统运行能耗。

2.2设计方案生搬硬套

随着空调系统应用范围的增大,现在已经形成了相对完善的设计体系,存在大量的成功设计案例。这样就导致很多建筑空调设计人员在设计时,选择一个成功案例生搬硬套到本工程中,并不能结合实际需求对空调系统运行原理以及运行特点进行深入的了解,影响系统最终设计效果。另外,也存在部分设计人员为追求新技术、新设备、新方案,在没有进行综合分析的情况下,盲目应用各项新技术,不但不能起到节能降耗的效果,而且还会增加系统设计成本。

2.3综合设计效果低

很多建筑空调系统在进行设计时,只是以设计工况来作为依据进行设计,并没有考虑全年空调系统节能运行需求,设计完成后综合应用效果低。例如,未充分利用新风供冷,在设计时仅要求降冬、夏两季的新风负荷,将新风口以及空调机组新风入口按照冬、夏两季风量设计,最终使得过渡季节系统运行时还需要开启冷水机组,造成空调能耗增加。

3、建筑空调系统节能设计优化策略

降低设计负荷

建筑空调冷热负荷主要包括通过玻璃窗日照形成的负荷、通过围护结构传热形成的负荷、处理新风形成的负荷以及室内热源散热形成的负荷等,其中围护结构传热消耗的能量占据系统总能耗的40%左右,处理新风所需能耗大约为系统整体能耗的30%-40%左右。就建筑空调系统设计现状来看,很多设计人员在进行系统设计时,基本上都是以符合指标作为依据进行估算,并且为满足安全需求,将最终确定的负荷参数设计地比较大,使得系统内各设备容量远远大于实际运行需求,出现大马拉小车的情况。此种设计方法不但不可以达到节能效果,反而还会增加投资,因此在进行设计时,应结合实际需求来适当降低设计负荷,提高空调系统冷热负荷的合理性与准确性。

3.2合理确定空调形式

在确定空调形式时,应以建筑工程规模、用途、使用特点以及负荷变化等因素作为基础,保证各项参数设计的合理性。空调形式的分类有很多种,如以空气处理设备位置为依据,分为集中系统、分散系统以及半集中系统;以负担室内负荷所用介质为依据,分为全水系统、全空气系统、制冷剂系统以及空气与水混合系统;以集中系统处理空气来源为依据,可以分为封闭式系统、混合式系统以及直流式系统。对于空调形式的选择,需要保证其满足建筑工程使用要求,并且要尽量降低投资成本,并以降低能耗为主要依据。

3.3合理设定温湿度参数

空调系统能耗与工程当地气象参数、室内散热散湿量以及在建筑围护结构等因素有着直接联系,并且设定的室内温湿度参数会直接影响到冷负荷大小。在对室内温湿度参数进行设定时,应在满足人体健康与舒适性的条件下进行设计。如夏季室内空气温度提高1℃,则可以降低空调系统能耗10%左右,并且如果将湿度提高10%,则可以降低能耗15%左右。因此,在夏季对空调系统进行设计时,温湿度参数应以较高的干球温度与相对湿度为依据进行确定,而对于冬季采暖设计时,温湿度参数则以较低干球温度与相对湿度为依据,这样还可以降低维护结构传热负荷以及新风负荷,达到降低能耗的目的。

3.4应用热回收装置空调系统新风引入时会排出一部分的室内空气,并且大气温度与排出气温度存在一定的温差,例如制冷时室内温度为25℃,室外温度为37℃,则将25℃气体排入大气会带来能量损失,通过应用热回收装置使得新风在处理前与排出气进行热交换,更进一步的降低新风温度。通过此种设计,就可以更有效的降低新风机组负荷,达到降低系统运行能耗的目的。

4、结束语

在对建筑空调系统进行节能设计时,需要针对存在的问题进行分析,明确导致能耗增加的原因,并从多个方面进行考虑,选择合适的措施来进行优化设计,在保证系统正常运行的基础上,降低其运行能耗。

空调设计毕业论文 第9篇

摘要:本文通过分析夏热冬冷地区的气候特征和空调建筑的使用情况,指出在夏热冬冷地区空调建筑节能的现实意义,并且提出了空调建筑的节能措施。

关键词:夏热冬冷地区空调建筑建筑节能

建筑能耗通常是指建筑物使用过程中消耗的能源,包括采暖、降温、照明、炊事、热水供应及家用电器等能耗。靠空调设备运转达到采暖和降温目的的建筑称为空调建筑。冬夏两季,空调建筑的空调能耗一般占整个建筑能耗的50%以上。积极开展对此类建筑的节能研究,尽早采取合适的节能措施,使人们既能在比较经济且不浪费能源的前提下获得舒适的生活环境,又能节约更多的能源供可持续发展,其意义是深远的。

1夏热冬冷地区空调建筑节能的现实意义

我国幅员辽阔,我国国家标准中将全国划分为五个热工气候分区,即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。长江流域的主要城市,包括上海、南京、杭州、合肥、南昌、武汉、长沙、重庆、成都等均属夏热冬冷地区。这一地区气候的共同特点是:夏季气温高,最热月平均气温25℃~30℃,最高气温达40℃以上;空气湿度大,相对湿度经常在70%~80%甚至更高,加剧了酷暑和严寒对人体健康的威胁,给人的感觉是夏季闷热和冬季阴冷,对生活和工作造成十分不利的影响(见表1)。

表1夏热冬冷地区气候条件城市夏季气温(℃)冬季气温(℃)湿度(%

最热月平均温度极端最高气温最冷月平均温度极端最低气温最热月最冷月

进入九十年代以来,该地区的经济发展迅速,建筑业得到了高速发展,极大地改善了人民的生活和工作条件,近几年的年竣工住宅面积的增长率都在10%以上。随着经济发展和生活水平提高,空调开始进入长江流域城市的商场、办公楼、旅馆、饭店、影剧院等公共建筑以及居民住宅,造成该地区城市的非工业用电急剧增加,照此发展下去势必会影响该地区经济的可持续发展。以重庆市为例,1999年初每百户居民的家用空调器拥有率已达到50%,随着繁华路段商业街的改造,全市大型商场、饭店、影剧院等公共场所的空调普及率已超过90%。全市各机关事业单位、各类公司的办公室、会议室等也都普及了空调。由于空调器采暖比普通家用电暖器舒适、安全、美观、热效率高及使用方便,因此空调器的类型已从夏季单冷式转为夏冬两季均可使用的冷暖式空调。空调建筑在该地区已不是局部和单季现象,采取节能措施势在必行。

目前我国建材行业正处在产业结构的调整时期,许多老工艺、老产品正在被淘汰,如普通粘土砖因开采原材料与农业争地、破坏环境、科技含量低、劳动强度大等原因,被限制使用。空调建筑的节能建材,如中空玻璃、镀膜玻璃、塑料门窗以及各种类型的墙体与屋顶绝热材料等,随着人们对其节能效果的认识,市场将被看好。空调建筑的节能研究成果不仅可以推广到整个地区,而且由此形成的新型节能建材产业也具有广阔的市场。

2夏热冬冷地区应提高建筑节能的标准

我国对建筑节能给予了高度重视,制订了一批技术法规和标准规范,如《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JFJ26-95)、《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)等。但是,这些标准有如下特点:起点低,与发达国家相比仍有很大差距;节能重点在严寒和寒冷地区,冬冷夏热地区民用建筑按《热工规范》执行,其中对围护结构的保温隔热只是规定了最低限度。一些位于夏热冬冷地区的省市根据当地的气候特征和实际需要,制订了具有地方特色的建筑节能标准,但是在大量的实际工程中,这些节能标准往往也没有得到很好的实施;实施后节能效果如何也有待时间的检验。

与发达国家相比,我国建筑节能的差距还很大,以37cm砖墙多层住宅为例,与气候条件相近的发达国家建筑进行比较,单位能耗外墙是发达国家的4~5倍、屋顶为倍、外窗为倍,门窗空气渗漏为3~6倍。加上其它因素,我国住宅采暖能耗约为发达国家的3倍。我国限制使用普通粘土砖后,多数建筑采用空心砌块墙或钢筋混凝土墙,如果不设保温隔热层,其导热系数大于实心砖墙的导热系数,热工性能更差。

夏热冬冷地区是我国人口最密集的地区,大中城市相对集中,这些城市夏季有明显的“热岛效应”(大量空调设备的使用也是加剧“热岛效应”的原因之一),全国有名的“火炉城市”均位于该地区;冬季易受北方寒潮袭击,但又不属于供暖地区,阴冷难耐。该地区的年竣工建筑面积、空调普及率及空调建筑数量都增长较快。因此,尽快制订较高标准的有关建筑节能的技术法规,实属当务之急。

3夏热冬冷地区空调建筑节能的主要措施

空调建筑的节能措施主要在两方面,即设备措施和建筑措施。

设备措施

采用高效节能的空调系统。住宅一般是人员进入室内才启动空调,各户使用情况不同,用电分开计量,因此适于安装单个房间空调器。高层办公楼、大型商场、高级宾馆等为了维持较稳定的室内温湿环境和使用、管理方便,都采用中央空调。传统的设计方法要求空调建筑的室内环境必须维持在一个比较狭窄的温湿度范围,比如温度在25℃~30℃之间,相对湿度在50%~70%之间。近年来大量空调建筑的使用已带来所谓空调建筑综合症的问题,即长期生活在空调建筑中的人出现疲劳、易感冒、恶心等症状。这一方面是由于空调建筑室内小气候过于稳定,人体适应环境变化的能力降低了;另一方面是由于空调建筑的密闭性强,缺乏空气流通,室内空气品质差。

目前世界各国都在大力提倡自然控温的非空调建筑(FreeCoolingBuilding)。有关研究表明在室温不超过30℃的房间,完全可以通过风扇使空气流动来维持人体的热舒适性。即使需要空调的房间,也可以只对人员所在的室内工作区采取区域空调措施,而不需要维持非工作区的温湿度(见图1),这样采用区域性动态空调的方法来降低建筑空调能耗。

建筑措施

建筑措施是指利用建筑的造型、朝向、围护结构保温构造、外窗遮阳构造以及建筑空间的通风来进行节能降耗设计。合理的建筑措施应该在夏季有效地组织通风和减少太阳辐射,防止室内过热和潮湿。在冬季有效地利用太阳能和对外墙、外窗进行保温,提高室内温度。

合理安排空调建筑的空间布局,控制体型系数和窗墙比。如果是依靠自然通风降温的建筑,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利于自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可以减少空调负荷。设置空调应尽量避免东、西朝向房间,尤其是有东、西向窗户的房间,以及平屋顶的顶层房间。

体型系数指建筑物外表面积与其所包围的体积之比值,窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积。

夏热冬冷地区与北方采暖地区相比,体型系数对全年建筑能耗的影响要小一些,不宜限制过死,但也不应超过。单层金属窗的夏季空调负荷是同面积240砖墙的5倍,全年能耗是36倍。窗墙比由减小为,每平方米建筑面积年冷暖耗电量可减少5kWh。如果在设计时忽视空调建筑的体型系数和窗墙比,就会给建筑节能留下隐患。

设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。

减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳设施;为减轻外墙、屋面吸收阳光辐射热,可采用浅色的外墙饰面材料和屋面防水材料。

空调建筑的节能效果与空调设备的位置有很大关系。空调设备的位置应该能有效地引导气流和扩散辐射热,空调室外机应安装在通风良好,最好无太阳直射的地方(见图2)。对设置单个房间空调器的建筑,在外墙上设置空调室外机,其位置应与遮阳设施统一考虑,这样既便于安装空调室外机,又保证了建筑立面的协调统一。

增强建筑外围护构件的隔热性能。采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热,如玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土等,以减少围护结构的传热系数。

采用空心砌块、双玻窗、屋顶架空隔热层等,利用空气间层隔热,也可起到隔热作用。对旧建筑进行节能改造时可采用外墙外保温的做法,将保温隔热层设在外墙外侧,这样可避免实际使用面积的减小,并且较易施工。

门窗是外围护构件节能的重点,利用节能材料制造的门窗可大大提高热工性能,比如塑料门窗不仅气密性好,而且热阻大,并可降低噪音,减少灰尘。另外,还要提高门窗气密性,防止空气对流传热。窗户可加密封条,防止缝隙进风(见图3),但应处理好室内换气。公共建筑的入口门可设门斗或设空气幕。

窗缝未经处理窗缝经密封处理

利用太阳能装置与空调相结合降低空调建筑能耗。夏热冬冷地区的大部日照较为充分,这对夏季防止太阳辐射有一定影响,然而对太阳能的合理利用有助于降低空调建筑能耗(见图4)。

这个设计的特点是:

(1)根据夏热冬冷地区的特点,利用建筑结构的蓄热、隔热能力,避免了全年室温的波动变化。

(2)冬季运用太阳能来预热吸入的室外空气,降低空调机组的负荷;夏季则利用屋面下的空气间层进行通风隔热。

(3)根据采暖和降温的不同特点,冬季暖风由房间下部进入,夏季冷风由房间上部进入,分别由位于进气口的自动调节阀来进行控制。

另外,建筑总体规划对微气候的影响也不可忽视,建筑群的布置应注意有利通风和减少建筑物之间的热辐射;对城市河道、湖泊的充分保护和合理利用可以改善城市“热岛效应”;建筑周边绿化对抵御夏季太阳辐射,改善空气品质和美化环境都有重要作用。

只有综合利用各种技术措施,并且有相应政策的保证,才能使夏热冬冷地区空调建筑的节能取得较好的效果。

参考文献

1涂逢祥等编,建筑节能技术,中国计划出版社,1996

2杨善勤编,民用建筑节能设计手册,中国建筑出版社,1997

3董卫、王建国编,可持续发展的城市与建筑设计,东南大学出版社,1999

4周若祁等编,绿色建筑,中国计划出版社,1999

5夏云、夏葵编,节能节地建筑,陕西科学技术出版社,1994

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