【正文】 引言 1 引言 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，各地都在興建高標(biāo)準(zhǔn)的辦公樓。辦公樓的建筑水準(zhǔn)和設(shè)備水準(zhǔn)是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度和技術(shù)水平的標(biāo)志，而其空調(diào)方式應(yīng)能適應(yīng)辦公樓的功能需求，因此搞好辦公樓的空調(diào)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。在各類建筑物中，大量采用先進(jìn)設(shè)備和相應(yīng)配套設(shè)備而成的中央空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化建筑技術(shù)的重要標(biāo)志之一，是現(xiàn)代化建筑創(chuàng)造舒適、 高效的環(huán)境工作和生活環(huán)境所不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施。 在現(xiàn)代辦公樓中，通過(guò)采用舒適性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證了辦公人員在工作學(xué)習(xí)時(shí)的舒適性感覺(jué)。具體而言，我們研究、設(shè)計(jì)的目的除了滿足室內(nèi)空氣溫度、濕度和速度方面的要求外，更重要的是滿足其舒適性的要求。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 2 第一章 文獻(xiàn)綜述 前言 目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì) 的組不 增長(zhǎng)居住條件的日益改善人們對(duì)生活環(huán)境的舒適性的要求越來(lái)越高，對(duì)中央空調(diào)的需求越來(lái)越大，對(duì)中央空調(diào)的節(jié)能、舒適、健康更加關(guān)注，綜合樓建筑為人們出行提供方便，為給人們創(chuàng)造一個(gè)空氣清新、溫馨舒適的理想環(huán) 境，必須搞好綜合樓建筑空調(diào)設(shè)計(jì)。 空調(diào)的起源 在超過(guò)一千年前，波斯已發(fā)明一種古式的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用裝置于屋頂?shù)娘L(fēng)桿，以外面的自然風(fēng)穿過(guò)涼水并吹入室內(nèi)，令室內(nèi)的人感到?jīng)隹臁? 19世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家及發(fā)明家麥可法拉第，發(fā)現(xiàn)壓縮及液化某種氣體可以將空氣冷凍，此現(xiàn)象出現(xiàn)在液化氨氣蒸發(fā)時(shí)，當(dāng)時(shí)其意念仍流于理論化。 1842 年，佛羅里達(dá)州醫(yī)生約翰哥里以壓所落成的新大樓設(shè)有中央空調(diào)。一名新澤西州的工程師協(xié)助設(shè)計(jì)此嶄新的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并把技術(shù)由紡織廠遷移至商業(yè)大廈，他被認(rèn)為是令工作環(huán)境變得涼快的先 驅(qū)之一。 1902 年后期，首個(gè)現(xiàn)代化，電力推動(dòng)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)由韋利士夏維蘭加利亞(1876 年 1950 年 )發(fā)明。其設(shè)計(jì)與 Wolff 的設(shè)計(jì)分別在于并非只控制氣溫，亦控制空氣的濕度以提高紐約布克林一間印刷廠的制作過(guò)程質(zhì)素。此技術(shù)提供了低熱度及濕度的環(huán)境，令紙張面積及油墨的排列更準(zhǔn)確。其后，加利亞的技術(shù)開(kāi)始用于在工作間以提升生產(chǎn)效率，開(kāi)利工程公司亦在 1915 年成立以應(yīng)付激增的需求。在逐漸發(fā)展下，空氣調(diào)節(jié)開(kāi)始用于提升在家居及汽車的舒適度。住宅空調(diào)系統(tǒng)的銷量到1950 年代才真正起飛。建于 1906 年，位于北愛(ài)爾 蘭貝爾法斯特的皇家維多利亞醫(yī)院，在建筑工程學(xué)上具有特別意義，被稱為世界首座設(shè)有空氣調(diào)節(jié)的大廈。 1906 年，美國(guó)北卡羅萊納州夏洛特的 Stuart W. Cramer 正找尋方法增加其南方紡織廠的空氣濕度。 Cramer 把技術(shù)命名為空氣調(diào)節(jié)，并在同年將其用于專利申請(qǐng)中，作為水調(diào)節(jié)的代替品。水調(diào)節(jié)當(dāng)時(shí)是一個(gè)著名的程序，令紡織品的生產(chǎn)較容易。他 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 3 把水汽與通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合以“調(diào)節(jié)”及轉(zhuǎn)變工廠里的空氣， 控制紡織廠中極重要的空氣濕度。韋利士加利亞使用此名稱，并把它放進(jìn)其 1907 年創(chuàng)辦的公司名稱：“美國(guó)加利亞空氣調(diào)節(jié)公司”。 最初的空調(diào)、電冰箱使用氨、氯甲烷之類的有毒氣體。這類氣體泄露后會(huì)釀成重大事故。 Thomas Midgley, 1928 年發(fā)明了氯氟碳?xì)怏w， 并將其命名為氟利昂。 這種制冷劑對(duì)人類安全得多，但是對(duì)大氣臭氧層有害。 氟利昂是杜邦公司 CFC、HCFC 或 HFC 類冷凍劑的商標(biāo)，其中每一類冷凍劑名稱還包括一個(gè)數(shù)字，以表示其成分的分子組成 (例如 R11, R12, R22, R134)。其中，在直接蒸發(fā)式適度冷卻產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用最廣的 R22 HCFC 制冷劑將于 2021 年起停止用于新生產(chǎn)的設(shè)備中，并于 2020 年徹底停止使用。 R11 和 R12 在美國(guó)已經(jīng)停產(chǎn)。作為替代品，一些對(duì)臭氧層無(wú)害的制冷劑已投入使用， 包括商品名為“ Puron”的制冷劑 R410A。 空調(diào)工程師們通常把空氣調(diào)節(jié)的應(yīng)用大致分為“舒適性應(yīng)用”和“工藝過(guò)程性應(yīng)用。” 設(shè)計(jì)空調(diào)的意義 時(shí)代在變，科技在發(fā)展，在全球化驅(qū)使的 21世紀(jì)，隨著人民生活水平的不斷提高，購(gòu)買力逐漸增強(qiáng)，商業(yè)建筑、娛樂(lè)場(chǎng)所、居民區(qū)都在朝著多元方向發(fā)展。 建筑業(yè)在持續(xù)穩(wěn)定的向前發(fā)展，和前幾年的建筑業(yè)相比，現(xiàn)在的發(fā)展商將眼光放得更遠(yuǎn)，他們追求的不再是容積率和如何 將成本降得更低。而是考慮以人為本開(kāi)發(fā)質(zhì)量高，舒適度高的商用建筑和居民區(qū)。商業(yè)建筑不斷的增多，以及人們對(duì)室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和空氣質(zhì)量越來(lái)越重視。又由于能源的緊缺，節(jié)能問(wèn)題也成為關(guān)注的重點(diǎn)。因此迫切的需要為商業(yè)建筑安裝、配備節(jié)能、健康、舒適的中央空調(diào)系統(tǒng)來(lái)滿足人民對(duì)高生活水平的追求。 國(guó)內(nèi)外空調(diào)應(yīng)用現(xiàn)狀 一般而言， 中央空調(diào) 是一種主要應(yīng)用于大型 樓宇的空調(diào)系統(tǒng)型式。近年來(lái)，中央空調(diào)在住宅中的應(yīng)用也日益廣泛。相對(duì)于傳統(tǒng)的分散式家用空調(diào)型式而言，家用小型中央空調(diào)具有節(jié)能、舒適、容量調(diào)節(jié)方便、噪聲低、振動(dòng)小等突出的優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)和日本在家用小型中央空調(diào)上的研究開(kāi)展得較早，技術(shù)上也較成熟。從二十世紀(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 4 九十年代中后期開(kāi)始，我國(guó)也開(kāi)始了對(duì)家用小型中央空調(diào)的研究，在工程上也開(kāi)始有應(yīng)用的實(shí)例。系統(tǒng)型式，美國(guó)和日本的發(fā)展。下面就國(guó)內(nèi)及美、日中央空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀加以分析。 國(guó)內(nèi)空調(diào)行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀 中國(guó)的空調(diào)生產(chǎn)開(kāi)始于 20世紀(jì) 70 年代，受益于改革開(kāi)放以來(lái)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的 持續(xù)高速增長(zhǎng)，空調(diào)行業(yè)也呈現(xiàn)飛躍式的發(fā)展。國(guó)內(nèi)空調(diào)企業(yè)的生產(chǎn)模式已從當(dāng)初的單純引進(jìn)和仿制轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)自身培養(yǎng)形成強(qiáng)大的自主研發(fā)能力，國(guó)內(nèi)的空調(diào)產(chǎn)品無(wú)論是在品種規(guī)格、技術(shù)含量，還是在產(chǎn)品性能、產(chǎn)品質(zhì)量水平等方面均取得長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距不斷縮小。 與美國(guó)和日本選擇的家用小型中央空調(diào)發(fā)展道路不同，我國(guó)的家用小型中央空調(diào)主要發(fā)展的是冷 /熱水機(jī)組的型式，目前其產(chǎn)量占我國(guó)家用小型中央空調(diào)總量的 70%以上。此外也有風(fēng)管式系統(tǒng)，但其數(shù)量比冷 /熱水機(jī)組少得多， VRV系統(tǒng)的數(shù)量就更少。之所以會(huì)出現(xiàn)目前這種 格局，有如下幾個(gè)方面的原因： (1)冷 /熱水機(jī)組的室外主機(jī)實(shí)際上就是一個(gè)風(fēng)冷熱泵裝置，室內(nèi)末端是風(fēng)機(jī)盤(pán)管。而目前我國(guó)的風(fēng)冷熱泵技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的探索和研究，已經(jīng)基本成熟。而在風(fēng)機(jī)盤(pán)管技術(shù)上我國(guó)目前已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。因此我國(guó)發(fā)展冷 /熱水機(jī)組有技術(shù)上的保證。 (2)冷 /熱水機(jī)組不需要占用太多建筑層高，在住宅內(nèi)布置較為方便，且施工簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用低。而風(fēng)管式系統(tǒng)的設(shè)置需與建筑結(jié)構(gòu)相配合，占用建筑空間大，且施工不方便。對(duì)于 VRV 系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域的技術(shù)尚不成熟，還存在流量控制問(wèn)題、管道材質(zhì)問(wèn)題、現(xiàn)場(chǎng)焊接問(wèn) 題、管道施工問(wèn)題等需進(jìn)一步研究和完善的方面。且 VRV系統(tǒng)的初投資太高，限制了它的推廣。 (3)從舒適性的角度考慮，風(fēng)管式系統(tǒng)由于調(diào)風(fēng) /調(diào)溫的問(wèn)題解決得不好，無(wú)法同時(shí)滿足多個(gè)空調(diào)房間不同的空調(diào)負(fù)荷需求。而冷 /熱水機(jī)組則可以很方便地進(jìn)行各房間的獨(dú)立控制和調(diào)節(jié)，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能的目的。 從以上的分析可以看出，決定我國(guó)家用小型中央空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀的主要因素是技術(shù)上的考慮，這也是一種新型產(chǎn)品在其發(fā)展的初期階段所具有的必然特征。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 5 國(guó)外空調(diào)的應(yīng)用現(xiàn)狀 （ 1）美國(guó)中央空調(diào)的現(xiàn)狀 美國(guó)的中央 空調(diào)普及率較高，其技術(shù)路線主要走的是 風(fēng)系統(tǒng) 的道路，即該國(guó)的戶式中央空調(diào)的系統(tǒng)型式以風(fēng)管式系統(tǒng)為主，典型品牌有：約克、特靈、瑞姆、吉姆、天普、英特森。 美國(guó)是世界第一經(jīng)濟(jì)大國(guó)，人民的生活水準(zhǔn)較高，對(duì)居住環(huán)境的舒適度和健康度要求較高，這就促進(jìn)了中央空調(diào)使用在美國(guó)的迅速發(fā)展與擴(kuò)大。 美國(guó)的別墅型住宅具有寬敞、高大的特點(diǎn)，通常由中、高收入的家庭居住。由于其層高較大，具有足夠的建筑空間布置風(fēng)道。因此在美國(guó)，風(fēng)管式系統(tǒng)在家用小型中央空調(diào)中所占的比重較重。同時(shí)，由于美國(guó)的居民對(duì)空調(diào)舒適性的要求較高，因此在設(shè)計(jì)空調(diào) 時(shí)多采用有新風(fēng)的風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)。 美國(guó)的中、低層收入的居民多居住在公寓型住宅。其家用空調(diào)的形式多以窗式空調(diào)器為主。也有采用小區(qū)供冷 /熱水的，一般不使用家用小型中央空調(diào)。 （ 2）日本中央空調(diào)的現(xiàn)狀 日本中央空調(diào)技術(shù)路線與美國(guó)以風(fēng)管式系統(tǒng)為主的特點(diǎn)不同，日本的家用空調(diào)系統(tǒng)走的是一條 氟系統(tǒng) 為主的發(fā)展道路，從窗式空調(diào)器到定速分體式空調(diào)器，再到變頻分體式空調(diào)器。同樣，日本的戶式中央空調(diào)也以制冷劑式，即 VRV系統(tǒng)（包括一拖多）為主，典型品牌有大金，東芝、日立等。 日本國(guó)土面積小而人口眾多，人口密度非常大 ，其住宅多屬于高密度住宅，建筑結(jié)構(gòu)較為緊湊，一般層高均較低，不適合于布置需要占用較大空間的風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)。而且日本是一個(gè)國(guó)內(nèi)資源匱乏的國(guó)家，其能源消耗主要依賴于從國(guó)外進(jìn)口，因此該國(guó)家非常強(qiáng)調(diào)節(jié)能。家用空調(diào)作為能源消耗大戶，其節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)尤其受到重視。 VRV 系統(tǒng)的安裝非常規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)化的管 配件 齊全，施工費(fèi)用低。以上這些因素決定了日本戶式中央空調(diào)的型式以 VRV 系統(tǒng)為主。而且，世界制冷劑式空調(diào)市場(chǎng)的 60%被日本占有，在 設(shè)備開(kāi)發(fā)和控制技術(shù)上日本都處于世界最前沿。 （ 3）國(guó)內(nèi)外空調(diào)聯(lián)合發(fā)展的新紀(jì)元 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 6 由此可見(jiàn)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，傳統(tǒng)空調(diào)己經(jīng)不能滿足多居室家庭的溫度調(diào)節(jié)要求，這就需要更先進(jìn)，更節(jié)能，更優(yōu)化空調(diào)的高端產(chǎn)品走向全世界，這就需要全球的共同努力。 隨著國(guó)內(nèi)外中央空調(diào)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，行業(yè)企業(yè)單體力量就顯得較為薄弱，資金不足、技術(shù)落后的現(xiàn)狀使單個(gè)企業(yè)很難形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)與國(guó)際型企業(yè)相抗衡，而網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新競(jìng)爭(zhēng)法則要求行業(yè)內(nèi)主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在具有共同價(jià)值實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)中，更多的是以合作方式共享資源 (而不是 以競(jìng)爭(zhēng)方式爭(zhēng)奪資源 )。因此，新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的中央空調(diào)企業(yè)將尋求聯(lián)合協(xié)作的發(fā)展道路。這樣，一方面可以集中眾多同類企業(yè)的研發(fā)優(yōu)勢(shì)和人才優(yōu)勢(shì)，在空調(diào)產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)、 設(shè)計(jì) 、工藝等方面贏得整合資源優(yōu)勢(shì)和比較優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)；另一方面，通過(guò)企業(yè)間的聯(lián)合發(fā)展，行業(yè)企業(yè)可以最大限度地降低內(nèi)耗，全面調(diào)整自身的經(jīng)營(yíng)方針和政策，提高品牌的競(jìng)爭(zhēng)能力和市場(chǎng)占有能力。從而實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)在全世界的協(xié)調(diào)、健康、持續(xù)、快速的發(fā)展。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)的選定 6 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)的選定 設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) 1. 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB500192021） 2. 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T500012021） 3. 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)制圖標(biāo)準(zhǔn)（ GBJ11488） 建筑資料 本建筑是沈陽(yáng)的一幢地上五層高的綜合樓（帶有地下室），其中包括休息室、辦公室、大會(huì)議室、小會(huì)議室及健身房等。本建筑的占地面積為 ㎡，總建筑面積為 ㎡，建筑高度為 ，其中一層高為 ，其余層高為 3m。 本設(shè)計(jì)只考慮夏季制 冷，不考慮冬季制熱。通過(guò)空調(diào)方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合的比較，結(jié)合本工程的實(shí)際情況及實(shí)際設(shè)計(jì)需要，本設(shè)計(jì)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)、水系統(tǒng)及冷水機(jī)房的設(shè)置。廁所廁所設(shè)置排風(fēng)扇，保持廁所的相對(duì)負(fù)壓，通過(guò)其他房間滲透補(bǔ)充廁所風(fēng)量，再通過(guò)廁所風(fēng)機(jī)排出，使廁所異味不能擴(kuò)散至其他房間。正壓控制的問(wèn)題，為防止外部空氣流如空調(diào)房間，設(shè)定保持室內(nèi) 5~10Pa 正壓，送風(fēng)量大于排風(fēng)量時(shí)，室內(nèi)將保持正壓。 該建筑物的相關(guān)資料： 1）屋面 保溫材料為聚苯板，重量不小于 20Kg/㎡，厚度為 70 ㎜。 2）外 墻 200 ㎜厚的（外貼 50 厚聚苯保溫）加氣混凝土外墻。 3）外窗 塑鋼 6+12 空氣 +6 中空玻璃窗。 4）人員 人員數(shù)的確定是根據(jù)不同房間使用功能及使用單位不同的要求確定的，本設(shè)計(jì)的人員數(shù)選定是根據(jù)尉遲斌主編的《實(shí)用制冷與空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》估算的 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士論文 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)的選定 7 5）照明、設(shè)