文化艺术中心室内热环境设计开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:2331字

1. 研究目的与意义

热环境是指由太阳辐射、气温、周围物体表面温度、相对湿度与气流速度等物理因素组成的作用于人,影响人的冷热感和健康的环境。在建筑室内设计中,热环境设计是一项极其重要的设计内容。主要包括夏季制冷,冬季制热以及控制室内湿度来保持室内环境的舒适。空调系统,作为制冷制热的主要手段,被广泛运用于现代建筑中。热环境设计包括根据室内设计参数以及各种规范确定建筑使用的空调系统,并根据选定的系统配备合理的机组。同时布置空气组织使之满足功能需求。

文化艺术中心作为文化、教育以及服务的中心。由于地理位置、经纬度、气候条件、人文风俗等因素的不同,各个地区的文化艺术中心的设计方案产生不同,因此需要根据具体的情况包括实际使用场景、使用时间长短、人员密度以及功能要求来制定恰当的方案。同时文化艺术中心属于高大空间建筑,这种建筑暖通空调耗能较大,因此在设计的过程中应该注意提高节能水平。

本次毕业设计为对位于江苏省苏州市的一个文化艺术中心的项目进行暖通工程的设计, 保证该文化艺术中心功能的正常运行,给在建筑内的人们以良好的学习工作生活环境。通过识图,熟悉该栋建筑,对主要房间进行空调负荷的计算并配合建筑、结构、水电专业做好该楼的空调设计。设计做到投资经济、方案合理且使用安全、方便。该文化艺术中心楼的空调系统初步设计,包括冬夏季冷负荷、空调系统设计,空调冷热源的选择论证及节能运行研究等。

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2. 国内外研究现状分析

国内外对于建筑内空调系统的选择主要有两种,一种是VRV空调系统(Varied RefrigerantVolume,简称VRV) 即变制冷剂流量系统,一种是集中式空调系统。这两种系统各有其特点。

VRV系统由日本大金工业株式会社于1982年开发上市。VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点,而且各房间可独立调节,能满足不同房间不同空调负荷的需求。但该系统对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高,且其初投资比较高。多数厂家更在其产品基础上推出了多种功能齐全的智能控制系统,如大金的i-Manager系统,用于大型楼宇的集中管理。相对传统中央空调,其集控的设计、施工、使用更加便利,功能也更人性化。整个系统由室外侧压缩机、换热器、节流装置等组成室外主机;由直接蒸发式换热器和风机组成室内侧主机,以制冷剂为输送介质,该系统在应对大楼的加班运行时,灵活节能的特点尤其突出,因此在办公建筑中应用相当广泛。

集中式空调系统也就是常说的中央空调系统,这种系统应用相对较多。集中式空调系统包括在空调机房内所有的空气处理设备(风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等),还有冷水机组及各种循环系统、末端空气处理设备如空气处理机组和风机盘管等。这种系统大致可分为上送下回的全空气空调系统、下送风的空调系统等。对于前者,典型的建筑模式为体育馆和展览馆,对于大型影剧院来说会采取下送上回的低风速全空气空调系统。实际设计包括了冷热源系统、空调水系统、空调风系统以及防排烟系统的设计。冷热源的设计选型可以选择独立建设锅炉作为热源,也可以利用市政供热管网作为热源,冷源要选择合适的冷水机组。设计空调风系统就是研究室内气流组织即送风回风的方式等。防排烟系统作为一个重要的系统,保证了建筑内如果发生火灾等紧急情况,能够及时将室内产生的烟气或者有害气体排出。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1、建筑概况;该文化艺术中心位于苏州市。本次设计只涉及其中3层的空调系统设计。

2、设计范围:该文化艺术中心楼的空调系统初步设计,包括冬夏季冷负荷、空调系统设计,空调冷热源的选择论证及节能运行研究。包含冷、热负荷计算;风量计算;空调系统论证及选型;图纸的绘制;风口的选择及计算;风管的阻力计算;风机或水泵的选型计算;冷热源的选型论述;节能及其他等。

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4. 研究创新点

本次的设计内容,文化艺术中心为高大空间建筑。与常规办公、生活建筑不同,高大空间建筑具有高度跨度大、面积宽阔的特点。由于高大空间建筑室内温度梯度大,空气上下温度存在明显差异,需要对其采暖通风问题进行着重考虑。

高大空间暖通空调设计需要考虑多方面的影响因素。考虑到其占地面积大,故冷热源方面需要有单独的热源,来满足空调、采暖、制冷、热水供应等方面的要求。往往这些建筑都在城区,土地资源较为紧张,因此常规建筑的单独建造制冷机房或者锅炉房的方案需要发生变化,即将设备转移到地下室或者屋顶上,这使得热源设计更为复杂。在设计气流组织时,因温度梯度较大,需采用合理的送风方式,在确保人员活动区域空气温度的同时尽可能加大送风效率。

同时为了避免能源的浪费,需要在建筑的设计中充分实现节能。保证在不影响功能正常使用的情况下尽可能实现绿色建筑的目标。

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