武汉市市民中心楼暖通空调设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，我国城镇化高速发展，带动了建筑业持续发展，我国建筑业规模不断扩大。从2001年到2015年，我国城乡建筑面积逐年增长，每年竣工面积超过15亿m²，2015年新建建筑竣工面积达到27.9亿m^2[1]。建筑面积的增长也带来了日益增长的建筑用能需求和较大的用能总量，这将逐渐成为我国可持续发展道路上的重大挑战。在建筑的全寿命期内，仅有20％左右的能耗为生产建筑材料及建筑建设过程中的能耗，其余为运行能耗。所谓建筑运行能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗，其中采暖、空调能耗约占60%～70%^[2]。

我国既有公共建筑存量为113亿m²，不到城镇居住建筑面积或农村居住建筑面积的50％，而能源消耗量却达3.4l亿t标准煤，为建筑总能耗的40％，占比最高。以商场、酒店、医院、交通枢纽等常见的大型公共建筑为例，其运行能耗构成相对简单，主要包含空调系统、照明设备、动力设备等公共设备能耗及部分特定功能设备能耗，其中空调和照明能耗占比较高，空调系统能耗约占公共建筑总能耗的30％～50％。随着人们对室内环境舒适性和空气质量要求的提高，以及进深大、室内发热量大的大体量公共建筑占比的显著增大，空调系统能耗越来越高。空调系统运行过程中问题较多，节能潜力较大，是建筑节能关注的焦点之一。

在我国的建筑窗户所带来的能耗是发达国家的2～3倍，外墙的单位面积所带来的建筑能耗是发达国家的3～5倍，屋顶的单位面积所带来的建筑能耗是发达国家的3～5倍，空调实际的使用能耗和建筑冬季采暖能耗总体就要比发达国家高的多。最近发布的《中国建筑节能年度研究发展报告》称，我国大型公共建筑单位建筑面积的耗电量为70～300 kwh/( m²·年)，为住宅的5～15倍，是建筑能源消耗的高密度领域。以北京为例，虽然全市大型公共建筑面积仅占建筑总量的5.4%，但全年耗电量却接近全市居民生活用电的一半。由此可见，大型公共建筑的空调系统设计仍有大的改善空间，进行大型公共建筑的节能建设十分重要。

2. 研究的基本内容与方案

设计目的

根据武汉地区的气候特征，综合考虑武汉市民之家的多种功能形式，对建筑进行合理的空调分区，为每个分区选择能源方案、冷热源方案、空调方式、气流组织形式、系统形式等。设计的空调系统应能满足各分区需求，并能使冷源工作状况良好，减少空调系统的初投资和运行成本。合理安排冷源机组及冷却塔等的安装位置，使其占地合理并不影响建筑美观。通过设计，检验课程学习成果，学习空调系统设计规范，并提升独立设计的能力。

设计内容

1.按照人员密度及作息时间和灯光、设备密度及工作时间，将建筑分为3个分区。第一个分区为商业区及办公区，使用风机盘管及新风系统，使用灵活，可根据各房间需求分别进行调节。第二个分区为办事大厅，客流量大，冷负荷高，适合统一调节送风状态。第三个分区为数据中心，其特点是设备发热量大，需24小时运行，常年供冷，且需要很好的备份，应单独分区。

2.该项目中庭上下贯通，由于中庭易出现下冷上热等问题，应增大中庭顶部的空调箱设计容量，即加大上部空调的制冷能力。

3.根据各分区的负荷情况，分别进行冷源、空气调节装置及输配系统的设计，使每个分区都能满足舒适度需求，并在此基础上提高空调系统设计及运行过程中的性能，避免闲置，使每台设备都运行在高效区，并节省机房空间。减少建设及运行成本，避免能源浪费。

工程概况

本建筑位于湖北省武汉市，总占地面积9.92万 m²，总建筑面积为48197.97 m²，其中地上建筑面积为28992.9 m²，地下建筑面积为19205.07m²。本建筑地下一层，地上五层，局部六层。地下一层层高为5.6 m，首层层高为5.4 m，二至五层层高均为4.5 m；建筑檐口高度24.9 m。

武汉地区设计参数：

夏季空调室外计算干球温度35.3℃；

夏季空调室外计算湿球温度28.4℃；

冬季空调室外计算干球温度-2.4 ℃；

夏季空调室内计算温度26℃；

冬季采暖室内计算温度18℃。

室内设计参数

设计方案完成的基本内容

1.空调冷热源设计根据所确定的方案，包含下列项：(1)冷、热源机组或锅炉的型式、容量、台数；(2)机房换热设备的型式、容量、台数；(3)冷（热）水循环水泵型式、容量、台数；(4)冷却水泵的型式、容量、台数；(5)冷却塔的型式、容量、台数；(6)室内、外机组的型式、容量、台数；(7)冷、热、电分项计量装置的型号等；(8)机房设备布置与管路系统的布置连接；(9)系统原理、流程；(10)其它相关项。2.空气处理设备设计应包括各种空气处理设备及末端设备的选择计算和气流组织设计。3. 输配系统设计应根据不同空调冷热源方式，设计冷冻水系统、冷却水系统以及冷剂式系统（如有）和风系统，并包括空调分区方案。4. 自控系统和监测计量系统、建筑用能监管网络平台（提出方案和参数要求即可）。设计应包括控制系统的设计原理及运行模式、运行策略，变频控制，热量、冷量、电量计量装置等。5. 节能减排、绿色环保节能减排、绿色环保应融汇在设计的全过程中，突出暖通空调系统的节能性，尤其是运行节能建筑能效提升策略。

3. 研究计划与安排

第1-2周：熟悉课题、查阅资料；

第3周：完成开题报告；

第4-5周：建筑负荷计算；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2017[m].北京:中国建筑工业出版社.2017:1-4

[2]李仕国,王烨.中国建筑能耗现状及节能措施概述[j].环境科学与管理,2008,33(2):6-9

[3] gb/t 50114-2010,暖通空调制图标准[s],北京:中国建筑工业出版社,2010