摘 要

本设计项目是重庆市西南大学教学示范楼，重庆市属于夏热冬冷地区，地热资源丰富，太阳能资源稀缺。该教学示范楼总共有6层，地上5层，有展厅、档案馆、工作室等房间；地下1层，主要是库房和标本房，特别说明本设计不针对标本房设计。

本设计首先进行了相关负荷计算，然后根据负荷计算结果对冷热源进行合理的分析计算与对比，最后选出最优方案，选择好冷热源后对冷热源机房做设计计算，然后进行空调系统设计，气流组织设计模拟，车库防排烟和自动控制设计等等。本建筑根据房间功能、空调运行时间和防火分区把空调系统分为了普通展厅和房间区、恒温恒湿空调区。其中普通展厅和房间区冷量为1559kW，恒温恒湿区为186kW，由于恒温恒湿区送风精度送风条件要求更高，所以恒温恒湿区采用独立冷热源，选用的是一台四管制冷热水空气源热泵，而其他房间则采用集中冷热源，为冷水机组 地源热泵组合式冷热源，均采用的是两管制水系统，水管敷设方式为水平异程、竖直同程式，为一次泵变流量系统，机房在建筑负一层。本设计空调系统中展厅等大空间采用的单风道定风量全空气系统；工作室，教室等小空间采用风机盘管加新风；恒温恒湿区采用恒温恒湿机组；计算机房采用专用空调的方式。特别说明本项目中展厅采用了柔性布袋风管送风方式，该种风管送风均匀舒适，为大空间层流送风，可以使系统更加环保节能，且风管布置方便，重量轻，可大大缩减布管周期。

关键词：恒温恒湿；集中冷热源；一次泵变流量；单风道定风量；布袋风管

Abstract

This paper designs HVAC system for the teaching demonstration building of Chongqing Southwest University. Chongqing belongs to the hot summer and cold winter area, with abundant geothermal resources and scarce solar energy resources. The teaching demonstration building has 6 floors in total and 5 floors above the ground. There are exhibition hall, archives and studio. The first floor underground is mainly made up with storeroom and specimen room.

This design started with load calculation. According to the result of load calculation ，we will choose suitable heating and cooling system. This is followed by air conditioning system design, air distribution design simulation, garage smoke control and automatic control design. According to room function, air conditioning running time and fire zone，this building is divided into exhibition hall ,common room, constant temperature and humidity air conditioning area. Cooling capacity of ordinary exhibition hall and room area is 1559 kW, constant temperature and humidity area is 186 kW, because the constant temperature and humidity zone demand a higher precision of air supply conditions, so it adopts independent cooling and heat sources. We select four - control air - source heat pumps. Other rooms use Two-control concentrate heat and cold sources. Equipment room is on the minus one floor of the building. The exhibition hall and other large space use single duct constant air volume all-air system. Small Spaces such as studio and classroom use fan coil and fresh air system. Constant temperature and humidity area adopts constant temperature and humidity unit. The computer room adopts special air conditioning. In particular, the exhibition hall of this project adopts flexible bag duct air supply mode, which is uniform and comfortable for the large-space laminar air supply. It makes the system more environmental protection and energy saving. Also, it is convenient, light, able to cut construction period.

Key Words：Constant temperature and humidity; Centralized cooling and heating sources; Variable flow rate with primary pump; CAV with single air duct; Fabric duct

目录

第1章 建筑概况及设计方案总述 1

1.1建筑概况 1

1.2围护结构做法及热工性能 1

1.2.1外墙 1

1.2.2屋面 2

1.2.3楼板 2

1.2.4地面 2

1.2.5窗 3

1.3设计方案综述 3

第2章 负荷计算 4

2.1室外设计参数 4

2.2室内设计参数 4

2.3房间负荷计算 5

2.3.1空调供冷负荷计算 5

2.3.2湿负荷 7

2.3.3冬季热负荷计算 7

2.3.4新风负荷 7

2.4阳光大厅（中庭）负荷计算 8

2.4.1空调区外围护结构得热形成的冷负荷 8

2.4.2空调区内部热源散热形成的冷负荷 8

2.4.3空调区室外新风冷负荷 9

2.4.4非空调区外围护结构传热形成的冷负荷 9

2.4.5非空调区向空调区热辐射形成的冷负荷 9

2.4.6非空调区向空调区对流转移形成的冷负荷 10

2.5典型房间负荷分析 11

2.5.1负一层库房负荷分析 11

2.5.2一层校史馆负荷分析 12

第3章 冷热源方案设计 14

3.1空调季的划分 14

3.2负荷分析 14

3.3冷热源选择 15

3.3.1建筑概况 15

3.3.2冷热源经济性分析 15

3.3.3冷热源方案确定 18

第4章 系统分区及空调方案设计 19

4.1 系统分区 20

4.1.1 分区原则 20

4.1.2 空调系统选择 20

4.1.3 分区结果 21

4.2 全空气系统 21

4.2.1 概述 21

4.2.2 夏季空气处理过程 21

4.2.3 冬季空气处理过程 23

4.3 风机盘管 独立新风系统 24

4.3.1 概述 24

4.3.2夏季空气处理过程 24

4.4 风管水力计算 26

4.4.1 水力计算的目的与方法 26

4.4.2 水力计算相关公式 26

4.4.3 水力计算举例 27

第5章 气流组织设计 29

5.1概述 29

5.2二层北面临时专题展厅气流组织计算 29

5.3中庭气流组织计算 30

5.4恒温恒湿库房气流组织计算 31

5.5气流组织模拟 31

5.5.1中庭气流组织模拟 32

5.5.2展厅柔性风管气流组织模拟 35

第6章 水系统设计 38

6.1冷冻水系统设计 38

6.1.1水系统分区 38

6.1.2管制及程式选择 38

6.1.3水力计算 38

6.2冷却水系统设计 41

6.2.1冷却水系统形式的确定 41

6.2.2地埋管换热系统设计 42

6.2.3冷却塔计算与选型 43

6.3冷凝水系统设计 44

6.4设备及附件 44

6.4.1冷冻水泵 44

6.4.2冷却水泵 45

6.4.3分水器和集水器 46

6.4.4定压补水装置 47

6.4.5补偿器 49

第7章 保温、防腐及消声隔振设计 50

7.1管道保温设计 50

7.1.1 风管管道保温设计 50

7.2 管道防腐 50

7.3 消声隔振 50

第8章 建筑防排烟以及设备用房的通风 51

8.1车库防排烟设计 51

8.1.1建筑物概况 51

8.1.2送排风以及排烟的计算 51

8.1.3风口、风管的布置以及计算 51

8.1.4风机、阀门设备选型 53

8.1.5阀门选择 53

8.2设备用房的通风 53

8.2.1制冷机房的通风量 53

8.2.2变配电室的通风量 53

8.2.3水泵房的通风量 54

8.2.4风机、阀门设备的选择 54

第9章 自动控制 55

9.1 项目概况 55

9.2冷热源水系统控制方法 55

9.3 风系统自动控制原理 56

第10章 运行策略 57

10.1 冷热源运行策略 57

10.2 水系统运行策略 57

10.2.1冷却水系统运行策略 57

10.2.2 冷冻水系统运行策略 57

10.3 风系统运行策略 57

参考文献 59

致谢 61

第1章 建筑概况及设计方案总述

1.1建筑概况

该教学示范楼位于重庆市西南大学内。建筑周边环境北面是西南大学大礼堂，东面及南面是学校运动场，西面是自然山体，是地势呈高差近13米的西高东低山地地形。

大楼总建筑面积为28894m²，总高度为23.4m，有地下1层地上5层总共6层，建筑占地面积 6452.8m²，由校史馆、美术馆、档案馆、自然馆、书画馆、文物馆、植物馆等专业储藏和展览空间等相关设施组成。

建筑功能分区如下图1.1：

图1.1 建筑功能分区图

本项目应考虑该建筑各功能区特点，周边自然环境以及能源条件等并分析该建筑全年负荷变化特点后对各个房间进行暖通空调设计，设计应遵循相关暖通设计规范和技术措施，要求能满足该建筑中人员舒适度等，提高室内空气环境品质。同时需要做到节能环保、经济性高、具有先进性。

1.2围护结构做法及热工性能