暖通设计说明书培训资料.docx

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1、湘潭大学设计说明书题 目： 安徽淮南体育文化中心暖通空调方案设计学 院：土木工程与力学学院专 业：建筑环境与设备工程姓 名：指导教师：安徽淮南体育文化中心暖通空调工程方案设计摘要：随着国家经济的增长，城市的高速发展，体育文化中心已成为各个城市的标志性建筑，而体育文化中心作为城市居民文化活动的公共场所，应满足健康、舒适、能源有效利用和环境保护等方面的要求。 1.优秀的空调系统设计不仅能满足设计需求，还要在保证房间人员舒适的前提下，最大程度地减少空调系统的能耗。本工程为淮南市体育文化中心比赛馆。体育文化中心总占地面积98625平方米，比赛馆总建筑面积19820平方米。比赛馆比赛场地46.8X72m

2、，共设坐席6744个，其中固定坐席3072个，其余为活动坐席。主体建筑为单层，坐席下设附属用房，局部设地下一层，建筑总高度：29.20米。建筑功能布局：地下一层：设备用房。地上一层：室内运动场地及附属用房。地上二层：观众厅及附属用房。 2.根据体育中心自身负荷特点，以及不同部分使用功能、使用时间等的需求不同的特点，对其水系统和风系统进行了节能优化设计，具体包括：冷热源方案选择；空调末端处理设备选型；水系统的设计、布置与水力计算；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；风管系统与水管系统保温层的设计；消声隔振设计等内容。既保证了室内的舒适又达到降低能耗的目的。最后，对安徽淮南体育文

3、化中心从围护结构到建筑设备进行节能分析。 3.地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，土壤与空气温差一般为17度，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%60%，因此要节能和节省运行费用4050左右。研究结果表明：体育馆空调系统节能设计与改进可以从多方面进行，包括利用更为先进的计算方法进行更准确的负荷计算和水力计算，根据建筑实际情况进行系统环路的划分和冷热源形式的选择，对建筑围护结构进行保温隔热设计，设备选配时根据需求选择能效比较高的设备，同时在空调系统运行时利用自动控制系统进行实时调整，建立完善的管

4、理制度保证空调系统的维护和保养，使空调系统保持较高的运行效率和较长的使用寿命。关键词 ：DeST模拟；复合型地埋管地源热泵系统；冷热源分析；热回收 The HVAC design of sports culture center in Huainan, AnhuiAbstract：With the growth of the national economy,the fast development of the city,sports and cultural center has become all the citys landmark buildings,and sports cult

5、ural center as the cultural activities of urban residents in public places should meet the requirements of healthy,comfortable,efficient use of energy and environmental protection.1.Excellent air-conditioning system design can not only meet the design needs,but also in the premise of ensuring room s

6、taff comfortable,the maximum extent of air conditioning system to reduce energy consumption.This project is the sports culture center competition center in Huainan city,with the total area of 98625 square meters and the total construction area of 19820 square meters of the competition hall.The compe

7、tition hall venue 46.8X72m,a total of 6744 seats,of which 3072 fixed seat-s,seats for the rest of the activities.The main building is asingle,subsidiary roomunder theseat,localbasement,building a total height of 29.20 meters.Building function layout: underground one:equipment room.Ground level:indoo

8、r sports venues and ancillary premises.On the ground floor two: audience hall and subsidiary room.2. According to the load characteristics of the sports center,and different parts of the use of functions,the use of time demand of different characteristics,the water system and air system energy savin

9、g optimization design,including selection of heat and cold sources scheme;air terminal handling equipment selection;water system design,layout and hydraulic calculation;the design and calculation of air system,indoor delivery wind flow forms of organization with the selected;air duct system and wate

10、r system design of insulation layer; noise vibration isolation design etc. contents.It can ensure the comfort of the interior and the purpose of reducing the energy consumption.Finally,the energy saving analysis of the sports culture center from the building to the building equipment in Huainan Anhu

11、i sports center is carried out.3. Can be relatively stable or a shallow surface layer of geothermal resources of temperature throughout the year,soil and air temperature is 17 degrees,winter than the ambient air temperature is high,summer than the ambient air temperature is low,is the very good heat

12、 pump heat source and cold source of air conditioning and the temperature characteristics of the ground source heat pump operating efficiency than traditional air conditioning system to be as high as 40% to 60% and therefore energy-saving and operating cost savings of 40% - 50% . The results show th

13、at: the air conditioning system in the gymnasium of energy-saving design and improvements can be made from many aspects, including the utilization of more advanced computational methods for more accurate load calculation and hydraulic calculation,the loop system division and form of cold and heat so

14、urces,according to the actual situation of the construction, on the building envelope structure of the thermal insulation design, equipment selection of equipment according to the needs of the selection efficiency is relatively high, also in the operation of air conditioning systems using automatic

15、control system can be adjusted in time,establish a sound management system to ensure the maintenance of the air conditioning system, the air conditioning system to maintain high efficiency and long service life.Keywords: DeSTsimulation;Compositeburiedpipeof GSHP system; Heat sourceanalysis; Heat rec

16、overy 湘 潭 大 学毕业设计任务书论文（设计）题目： 安徽淮南体育文化中心暖通空调设计 学号： 2011800302 姓名： 黄思怡 专业： 建筑环境与设备工程 指导教师： 王平 系主任： 龙激波 一、主要内容及基本要求 说明书应以设计内容的说明为主，计算过程用典型实例举例计算过程即可，具体的计算内容可以用表格的形式表示，并可单独列章。说明书基本内容应包括： 1.项目简介：建筑物的介绍、建筑能源资源情况介绍。 2.主要工作内容介绍：项目设计的主要工作内容、设计的基本思路等；设计依据以及参考资料的收集、学校所在地某大型体育建筑调研报告（包括：赛时、赛后室内人员数量变化特点、室内环境控制要求

17、以及冷热需求等）。 3.空调负荷计算：空调负荷计算原理、计算过程，主要区域应进行负荷特征分析；计算结果可单独列表描述。 4.方案介绍：设计的空调系统形式、系统设计特色、室内外设计参数的确定、典型房间空气处理过程的分析或气流组织分析、冷热源选择及机房布置方案等；其中还应详细表述通风设计，并应根据体育场馆的实际运行管理模式、使用要求、体育建筑内人员数量的变化规律来确定各空间各时段室内人员数量（应以上述调研报告作为参考），在此基础上如何确定新风量及新风系统形式。 5.管网水力计算及设备选型：管网系统的设计、管径确定、泵与风机的选配以及管网的水力工况分析等；计算结果可单独列表描述。 6.暖通空调系统的

18、运行分析：空调系统的季节性变化运行工况、负荷变化的运行工况分析，以及节能设备的应用。 图纸包含：设计说明；典型房间或区域的空调风系统、水系统的平面图、剖面图；典型空调机房的风系统、水系统平面图、剖面图；空调冷热源系统原理图；空调冷热源机房主要的平面图、剖面图；空调系统自控原理图。 二、重点研究的问题 所提供的工程设计方案宜尽可能的减少能源损耗、利用可再生能源，并尽量运用绿色建筑节能技术重点考虑比赛馆、会议中心的空调系统方案。应充分考虑体育建筑的特殊性。对于空调设计中涉及到的特殊性要求，如比赛场地进行乒乓球、羽毛球比赛时对风速的要求等，学生应查阅相关文献、规范等，并应在设计中突出相应的处理细节。

19、 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1对体育馆建筑进行实地调研、查阅相关资料2014年12月25日2用软件进行空调负荷计算2014年12月30日3确定冷热源方案并进行经济性比较2015年4月5日4制定空调方案2015年4月25日5管网水力计算及设备选型2015年5月2日6绘图2015年5月20日7制定空调系统全年运行策略和自动控制策略2015年5月25日8说明书整理2015年5月29日四、应收集的资料及主要参考文献A.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB 50736-2012)； B.体育建筑设计规范（JGJ 31-2003）； C.公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）；

20、 D.暖通空调制图标准（GB/T 50114-2010）； E.通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）； F.绿色体育建筑评价标准(CSCU/GBC 2-2011)； G.建筑设计防火规范 （GB50016-2006）； H.城镇燃气设计规范 (GB 50028-2006)； I.全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调动力（2009）； J.方案中涉及的其他规范、技术规程及技术措施的有效版本。 湘 潭 大 学毕业设计评阅表学号 2011800302 姓名 黄思怡 专业 建筑环境与设备工程 毕业论文（设计）题目： 安徽淮南体育文化中心暖通空调设计 评价项目评 价 内 容选题1

21、.符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量适当；3.与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.有综合运用知识的能力；3.具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论正确，论述充分，结构严谨合理；实验正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语准确，符号统一，图表图纸完备、整洁、正确，引文规范；2.文字通顺，有观点提炼，综合概括能力强；3.有理论价值或实际应用价值，有创新之处。综合评 价 该设计方案选题难度适中、论述充分，结构

22、严谨合理、图表图纸完备、整洁，文字综合概括较好，有创新之处和实际应用价值。 该生工作态度较好，具备有查阅文献、综合归纳资料、综合运用知识、研究方案的设计运用及经济分析的能力。评阅人： 年 月 日 湘 潭 大 学毕业设计鉴定意见学号： 20011800302 姓名： 黄思怡 专业： 建筑环境与设备工程 毕业论文（设计说明书） 66 页 图 表 65 张论文（设计）题目： 安徽淮南体育文化中心暖通空调设计 内容提要： 随着国家经济的增长，城市的高速发展，体育文化中心已成为各个城市的标志性建筑，而体育文化中心作为城市居民文化活动的公共场所，应满足健康、舒适、能源有效利用和环境保护等方面的要求。1.优

23、秀的空调系统设计不仅能满足设计需求，还要在保证房间人员舒适的前提下，最大程度地减少空调系统的能耗。本工程为淮南市体育文化中心比赛馆。体育文化中心总占地面积98625平方米，比赛馆总建筑面积19820平方米。比赛馆比赛场地46.8X72m，共设坐席6744个，其中固定坐席3072个，其余为活动坐席。主体建筑为单层，坐席下设附属用房，局部设地下一层，建筑总高度：29.20米。建筑功能布局：地下一层：设备用房。地上一层：室内运动场地及附属用房。地上二层：观众厅及附属用房。2.根据体育中心自身负荷特点，以及不同部分使用功能、使用时间等的需求不同的特点，对其水系统和风系统进行了节能优化设计，具体包括：冷

24、热源方案选择；空调末端处理设备选型；水系统的设计、布置与水力计算；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；风管系统与水管系统保温层的设计；消声隔振设计等内容。既保证了室内的舒适又达到降低能耗的目的。最后，对安徽淮南体育文化中心从围护结构到建筑设备进行节能分析。 3.地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，土壤与空气温差一般为17度，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%60%，因此要节能和节省运行费用4050左右。指导教师评语 该设计方案选题难度适中、论述充分，结构严谨合理、图表图纸完

25、备、整洁，文字综合概括较好，有创新之处和实际应用价值。 该生工作态度较好，具备有查阅文献、综合归纳资料、综合运用知识、研究方案的设计运用及经济分析的能力。同意其参加答辩，建议成绩评定为 。指导教师： 年 月 日答辩简要情况及评语 该学生未答辩做了较充足准备，陈述设计较清楚，能够有针对性地正确回答教师所提的问题。根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为 。答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日设计要点汇总表项 目内 容备 注负荷计算功能分区（名称）分区负荷（W）单位空调面积负荷（W/m2）1）冷负荷计算采用冷负荷系数法，冷负荷包括室内和新风冷负荷；2）热负荷按稳定传

26、热计算；3）DeST软件模拟建筑全年逐时负荷；具体功能分区见第四章图4.1-4.5冷负荷热负荷冷负荷热负荷AHU1-11098337014012182AHU1-211971709532558346AHU1-366267432227750FCU+PAU1-1232660140488240142FCU+PAU1-21263314972610860AHU2-117899220366259120AHU2-214319320366208120AHU2-325058820366363120AHU2-414319320366208120AHU2-55423254063453540FCU2-1+FCU2-21

27、57405843171135FCU3-1+FCU3-211204678013179AHU3-12447549052342368AHU3-26240835408966662分体空调28830182687145DAHU1,2-128511340643314 45 DAHU1-2+AHU1-34493890386118 237 DFCU1-12099210645153 78 DAHU2-1+AHU2-24810267994123 174 分体空调626251109376比赛馆（总）3661686109450631594多功能会议厅（总）405407214778215114训练馆（总）45914013

28、535空调末端方式采用对流换热。比赛馆-（1）一层：比赛场地、活动坐席区：活动座椅后侧设双层百叶3送风口送风，空调送风低速进入室内后，扩散并下沉到比赛场地内，形成冷气湖。遇到人体等热源后向上流动，一部分由二层回风口吸人，其它由设在屋面夹层的排风机排出。下送上回。商服用房、健身房：旋流送风口顶送，上回风。比赛附属用房：采用风机盘管加独立新风系统。风机盘管侧送或散流器顶送，自然排风。（2）二层：观众休息厅：采用分层空调，沿玻璃幕墙布置送风柱，喷口测送。上送上回。观众席：观众区座位台阶旋流风口下送，下送上回，置换通风。（3）三层： 咖啡休息廊、包厢：散流器顶送上回。多功能会议厅会议大厅：围绕大厅四周

29、布置风管，喷口侧送，回风管布置在送风管下1m，上送上回。一、二层观众休息厅：采用散流器顶送，自然排风。附属用房：风机盘管侧送，自然排风。说明是采用对流方式还是辐射方式还是混合方式，当采用非辐射方式时，应说明气流组织形式冷热源方案（冷热源类型、主机类型、台数、各台容量）设备型号规格数量冷水机WHS-185-2制冷量184.1kW，输入功率35kW1YSEXEXS45CJE制冷量1336kW，输入功率248kW2地源热泵PSRHH.C-Y0451制冷量161.7kW，输入功率27kW,制热量168.9kW，输入功率34.6kW1PSRHH.C-Y1101制冷量393kW，输入功率66.2kW,制热

30、量414.7kW，输入功率86.8kW2冷热源热备选型依据计算热回收后的负荷结果，且除去分体空调负荷节约设备费用，且避免机组部分负荷时抵消运行。冷水机组+地源热泵的复合式系统。地源热泵系统按照负担冬季热负荷设计，机组结合建筑不同部分使用情况和供冷季负荷累计频率选出。详见2.2及3.4节。说明采用的能源类型、冷热源方式、冷热源主机类型、台数及各台的冷热量系统及设备的运行控制方案本次体育馆设计空调系统运行控制策略着重要实现不同负荷情况下机组高效运行并确保地埋管取散热均衡。涉及冷热源主机、输送泵、空调箱等。冷热源主机：供暖季，三台热泵机组运行，传感器测量供回水温差、流量确定末端热负荷，根据末端热负荷

31、大小进行机组的切换；供冷季，三台热泵机组与冷水机组共同负担冷负荷。依据部分设计负荷典型日将冷机运行模式分为四档，分别对应的一段供冷季时间，每档制定加减机策略。机组增减切换按照末端冷负荷需求进行控制，控制逻辑详见 8.1 节； 输送泵 ：水系统为一次泵变流量系统，依照供回水压差P 调节水泵变频改变工作点，详见 8.2 ，8.3节；全空气机组：当室外空 气的焓值大于室内空气的焓值时，开启全热交换器；当外空气的焓值小于室内的焓 值时，关闭全热交换器，开启全新风运行模式，详见 8.4节。说明主机设备、输送设备及末端设备等设备及系统的运行控制方法节能措施及设计特点1. 全空气系统排风能量回收。2. 过渡

32、季新风免费供冷：作出过渡季逐时冷负荷的累计频率分布图，发现即使是单台小制冷量的螺杆机，也只能保证20%时间内冷机高效率运行，故不予采用。制定了过渡季全新风运行的方案，统计得66.5%的时间内能满足室内供冷需求。详见3.6节。3. 合理利用分层空调、置换通风方式：观众固定坐席采用座椅送风方式，活动坐席采用下送风，观众休息厅采用立式送风柱喷口侧送，均能有效地避免将灯光和屋顶负荷的对流部分带入空调区域，夏季不必对全室进行空调，从而节省了设备运行和投资费用。详见4.1节。4. 特殊区域特殊设计：空调系统内外分区设计，对房间热湿负荷梳理、分类，不同热湿比房间采用不同空气处理方案，确保环境满足人员舒适要求

33、。详见4.2节；5. 利用新风再热：活动坐席和二层固定坐席热湿比过小，送风需要再热。本设计通过风阀切换使同一换热装置具有夏季新风加热露点送风、在冬季排风预热新风的功能。详见4.2节。6. 冷机群控，确保系统高效运行:制定不同负荷设计日的机组运行方案，确保制冷机高效运行。确保地源热泵机组全年散热和取热均衡。详见8.1节。7. 冷冻水泵、冷却水泵均采用变频调节，减少输送能耗。详见8.2,8.3节。目 录第一部分 体育馆空调系统设计前期准备1基于空调系统热舒适的湘潭某体育馆调研报告1体育馆空调系统设计综述7第二部分 设计说明16第1章 建筑概况与设计简介161.1 建筑概况161.2 空调系统设计节

34、能及特色总结16第2章 建筑负荷计算192.1 负荷计算依据192.2 手算负荷计算实例212.3 软件负荷模拟232.4 负荷计算结果比较25第3章 冷热源方案293.1 空调季划分293.2 冷热源的选择293.3 冷源选取303.4 冷热源方案的确定343.5 冷热源经济性比较353.6 过渡季方案40第4章 系统分区及空调方案设计434.1 系统分区434.2 典型房间空调方案设计48第5章 风系统设计715.1 风管材料和形状的确定715.2 风管的布置715.3 气流组织设计715.4 风管水力计算735.5 风机单位风量耗功率计算765.6 通风及防排烟系统的设计77第6章 基于

35、CFD模拟的热舒适性分析796.1 体育馆比赛场地气流组织分析796.2 多功能会议厅气流组织分析84第7章 水系统设计877.1 冷却水系统设计877.2 冷冻水系统设计897.3 冷热水系统输送能效比计算937.4 地源热泵系统的设计937.5 冷凝水管路的设计96第8章 自动控制与运行控制策略设计988.1 冷热源系统自动控制设计988.2 冷却水系统控制策略1038.3 冷冻水系统控制策略1038.4 水泵变频控制1038.5 空调设备自动控制设计107第9章 空调管道保温设计1109.1 保温材料的选用110第10章 空调系统消声减振的设计11210.1 消声设计11210.2 减振

36、设计112参考文献114附 录115附录 A 负荷计算方法115附录 B 手算负荷汇总120附录 C 工程核算法计算运行费用124附录 D 设备汇总表127VI第一部分 体育馆空调系统设计前期准备 基于空调系统热舒适的湘潭某体育馆调研报告针对安徽淮南体育文化中心的设计，我们对湘潭某体育馆进行了调研，侧重了解体育馆各类房间的使用功能、人员流动特点、空调开放时间，以及赛时、赛后不同功能房间对建筑环境的要求等。1.1 体育馆建筑概况湘潭某体育馆于2006年10月正式投入使用，设计定位为低于国家甲级、高于国家乙级的体育建筑。全部框架结构，屋面为网架结构，外装饰为点支式玻璃幕和铝板幕墙，平面呈矩形（图1

37、），建筑面积为15000平米，平面尺寸为60m56m。大厅能容纳观众约4000名，有效容积为45900，每座的容积为11.5。表 1 体育馆各层用房功能楼层功能地下一层个篮球训练场和的1个乒乓球训练馆一层平面健身房、体操和舞蹈训练厅等功能用房二层平面比赛大厅、休息室、比赛相关办公室比赛大厅除满足体育训练和比赛的要求外，还具有集会、报告、文艺演出等功能（表1）。层承担过省十一运会成年男篮、少年武术比赛项目，承办过CUBA全国大学生篮球分区区比赛项目、2014年第三届中国大学生羽毛球超级赛开幕式。图 1 湘潭某体育馆外观图1.2 体育馆运行时间由于调研期间为冬季，未举办大型赛事，对赛时调研主要通过

38、咨询负责人员。表1.2为湘潭某体育馆举行湖南省十一运会青少年武术比赛的竞赛日程，对比赛馆赛时各功能房间运行时间的确定有较好的参考作用。表2 湖南省十一届运会青少年武术比赛的竞赛日程第1比赛日2010年9月21日 星期六 上午单元01开始:09:00结束:11:30比赛场男子长拳女子剑术男子南棍女子南拳男子棍术女子太极拳男子太极拳2010年9月21日 星期六 下午单元02开始：15:00结束: 17:00比赛场女子52公斤级半决赛女子56公斤级半决赛男子56公斤级半决赛男子70公斤级半决赛男子85公斤级半决赛2010年9月21日 星期六 晚上单元03开始:19:00结束: 22:00比赛场女子长

39、拳男子南拳女子南刀女子枪术男子刀术女子太极剑男子太极剑颁奖仪式第2比赛日2010年9月22日 星期日 上午单元04开始:09:00结束: 10:30比赛场女子52公斤级决赛女子56公斤级决赛女子52公斤级颁奖仪式男子56公斤级决赛女子56公斤级颁奖仪式男子70公斤级决赛男子56公斤级颁奖仪式男子85公斤级决赛男子70、85公斤级颁奖仪式体育馆房间按功能和运行时间可分为以下4类：比赛大厅、附属用房、训练馆、健身房，具体功能及运行时段如下:表3 比赛大厅、附属用房、训练馆、健身房，具体功能及运行时段类别赛时平时功能运行时段功能运行时段比赛大厅羽毛球、篮球、体操等8:00-22:30作为羽毛球馆向师生出租场地/文艺汇演、演唱会8:00-18:00/8:00-22:00附属用房休息室、会议室等6:00-22:30体育教学部办公室8:00-18:00训练馆体育选修课-篮球、羽毛球乒乓球场地比赛8:00-18:00体育选修课-篮球、羽毛球乒乓球场地8:00-18:00健身房体育选修课-瑜伽、健美操，出租作为健身俱乐部8:00-22:00体育选修课-瑜伽、健美操场地，出租作为健身俱乐部8:00-22:001.3 体育馆的内部人流分析观众人流路线是体育馆的主要流线，观众一般从室外广场上二层平台通过检票后进入观众厅的观众席位。一般8:30-9:00入场，11：30-12:00离开,下午14