1. 研究目的与意义（文献综述）
随着社会的不断发展，人们对社会生活的质量要求也在不断提高。空气质量与人类生活息息相关，舒适的温湿度不仅在人类身体健康起重要作用，还能使人身心舒畅，同时还提高人的工作效率。重庆市市民中心作为一个综合性建筑，来往人口数量大，是起着重要社会作用的公共建筑。由于市民大楼功能区众多，需要对应不同区域的不同需求而采用不同的空调方案。且随着建筑行业与空调技术的发展，对建筑节能开始越来越重视，减少能耗也成为了现在空调系统设计的一个重要依据。重庆市市民大楼作为起着重要作用的代表性社会公共建筑，应顺应时代技术趋势。本设计旨在设计一套能合理运用各种空调方式，避免过多能耗损失的空调系统。
重庆市民大楼位于夏热冬冷地区，地上五层地下一层，其中中庭贯穿一至四楼，形成高大空间，同时拥有建筑外区拥有多个空中花园。由于建筑进深较大，中间有高大空间的中庭，并且建筑外围护采用玻璃幕墙结构，建筑外层空间与内部空间负荷变化差异大，所以将建筑分为内外两区进行规划。中庭为内区，其余为外区。
外区拥有多个房间，各层房间的功能，使用时间均不同，故拟采用使用灵活可操作性强的风机盘管加新风系统。风机盘管承担室内冷负荷和全部湿负荷，新风承担室内部分冷负荷。近年来，风机盘管加新风系统是国内外舒适性空调中最常用的系统之一。它具有安全性，灵活性，可调性，隔离性等优点，特别适合独立房间较多，室内外温湿度要求差异大的建筑。且相比全空气系统节省空间，比带冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉。目前，仍在宾馆客房，办公室中大量采用。
2. 研究的基本内容与方案
1.1 工程概况
本工程位于重庆市，总占地面积为6661.6㎡，总建筑面积为48197.97㎡，其中地上建筑面积为28992.9㎡，地下建筑面积为19205.07㎡；容积率0.53。本工程地下一层，地上5层。地下一层层高为6.3米，首层层高为5.4米，二至四层层高均为4.5米。
1.2 设计参数[1]
地理位置：北纬29°31′ 东经106°29′
海拔：351.1m
年平均温度：17.7°C
计算采暖期：53天
夏季气象资料： 大气压力（hPa）：742.4
空调室外计算干球温度（°C）：35.5
空调室外计算湿球温度（°C）：26.5
空调室外计算日平均温度（°C）：32.3
通风室外计算温度（°C）：31.7
通风室外计算相对湿度（%）：59
室外平均风速（m/s）：1.5
最多风向： CENE
最多风向频率（%）：33 8
冬季气象资料： 大气压力（hPa）：741.6
空调室外计算温度（°C）：7.2
空调室外计算相对湿度（%）：83
供暖室外计算温度（°C）：4.1
通风室外计算温度（°C）：7.2
室外平均风速（m/s）：1.1
最多风向： C NNE
最多风向频率（%）：4613
1.3 空调冷热负荷概算
市民大楼概算指标，冷负荷取120W/㎡[2]，总冷负荷3479.15KW,热负荷取80W/㎡[2]，总热负荷2319.43KW；本建筑空调冷负荷3479.15KW，热负荷2319.43KW。
1.4 设计基本内容
建筑分区采用不同系统，办公室，评标室，档案室等拟采用风机盘管 独立新风系统，中庭拟采用全空气系统，主机选用螺杆式冷水机组加锅炉。
1.4.1 空调冷热负荷计算
采用冷负荷计算法计算建筑的冷热负荷，包括围护结构、人体散热散湿量、照明散热量、工艺设备散热、散湿量等的计算，最后逐时进行热湿负荷的汇总，并计算热湿比ε（分房间和系统）。
该建筑进深较大，中庭贯穿1-4层，将建筑分为内外两区进行负荷计算。中庭部分采用分层空调设计，需要分开计算空调区与非空调区的负荷。
1.4.2 冷热源设计
计算热湿比，送风量再热量等参数，选择不同的空调系统，选择空调处理机组，进行设备选型和水力计算，实现能源合理利用达到节能目的。
市民大楼位于典型夏热冬冷地区重庆市，每天人口流动数量差别不大，拟采用螺杆式冷水机组和锅炉。投资较高但运行效率稳定，供暖供热可靠性高。
1.4.3 气流组织设计
在确定送风量后，通过计算选择合适的送风方式，不同的功能区采用不同的送风方式以保证气流组织满足要求。风机盘管加新风系统的区域采用上送上回的送风方式，其中层高8.9m的大开标室采用中送下回方式。中庭区采用中送下回以确保能将气流送至空调区。
1.4.4 水系统设计
进行水系统分区，确定管制及程式选择，并水力计算。进行冷却水的系统设计，确定相关的水泵，分水器，集水器，膨胀水箱等设备。
该建筑采用立管同程，水平异程的双管制系统，双管制是国内常用的水管系统，系统简单且投资节省，立管同程水平异程能有效地防止水平失调。
1.4.5 系统的保温，防腐，减震
对管道进行保温，防腐，减震设计。
1.4.6 通风系统及防排烟系统设计
计算通风量，确定管径，并水力计算，选择合适的风机。
1.5 拟采用的技术方案与措施
重庆市民大楼为办公大楼，适用于办公楼的空调方式有以下多种形式，表一为各空调方式的优缺点
| 空调方式 | 特征 |
| 定风量单风管 | 单风道定风量是全空气系统中最标准最常用的方式，一般用于高层建筑的公用部分和大空间。将中央和各层的空调机保持一定的送风量，通过风管将风送到各房间。机器数量少，运行、维护保养可集中化，噪声处理较好，因风机引起的振动噪声可以在机房设法处理，不致影响使用场所，投资费用不高，运行管理方便，空气净化能力优越，而且有条件直接利用外界大气供冷。缺点为没有办法独立控制，但可将空调机按方向分成两个系统，可安装再加热器再热调节送风温度，进行分区控制。由于有集中的空调机房另一方面因送风量大，换气充分，人感到舒适，特别是设置了回风风机，过渡季节可以采用全新风。 |
| 变风量单风管 | 根据各房间的冷热负荷量变化，自动增减其送风量，自行控制各室温度，从而可降低空调机送风的输送功率。变风量系统用于有较大内区场所时，可实现内区供冷，外区供热，节能效果比较理想。技术难度要求高，对专业队伍依赖程度较高。非高峰负荷时送风量的减小可以使功率消耗大大节省，节能效果是非常好的，但因变风量装置的成本较高，所以国内建筑空调目前采用还不普遍。 |
| 定风量双风管 | 将冷风和热风同时供给各室或各区，各室送风根据负荷量变化，相应改变冷热风的混合比，送到室内。从而可同时进行供冷供热，但因混合产生能量损失，运行费用高。风管所占空间大，建设费用也较高。 |
| 风机盘管 | 风机盘管机组体型小，布置安装方便，占建筑空间小，又能个别控制。新风的供给是独立的，一般采用单独设置的新风系统，新风通过新风机组冷却或加热后送进房间，灵活性强。由于不用风管，可减少管道所占空间。投入使用快。 优点有（1）节省能耗，造价低；（2）风机盘管机组体型小，结构紧凑，布置灵活；（3）容易实现系统分区控制，可进行局部的温度控制。 缺点有（1）室内空气品质比较差；（2）因机组分散设置，台数较多，维修管理工作量大（3）需要铺设水管进室内。 |
| 变制冷剂流量多联分体式空调系统（VRV） | 变制冷剂流量多联分体式空调系统主要适用于办公楼、饭店、学校、高档住宅等建筑，特别适合于房间数量多、区域划分细致的建筑。另外，对于同时使用率比较低（部分运转）的建筑物来说其节能性更加显著。 优点有：安装管路简单、节省空间，设计简单、布置灵活，部分负荷情况下能效比高、节能性好、运行成本低，运行管理方便、维护简单，分户计量、分期建设。 缺点有：初投资较高，对建筑设计有要求，特别对于高层建筑，在设计时必须考虑系统的安装范围，室外机的安装位置。新风与湿度处理能力相对较差。 |
1.5.1 空调方案选型
由于市民大楼外区办公室等房间较多，各房间需要独立控制，且中间有面积较大的中庭活动区域，所以将整个建筑分为内外两区进行负荷计算，采用不同的空调系统。外区办公室，小型会议室等房间设计为风机盘管加新风系统，风机盘管承担室内冷负荷和全部湿负荷，新风承担室内部分冷负荷。除四楼层高8.9m大开标室外采用上送上回气流组织方式，大开标室空间过高，采用上送上回会导致气流无法到达下部空间，故采用中送下回方式。内区中庭面积较大，空间过高，需要进行空气调节的区域在下部，所以夏季采用分层空调系统，仅对下部空调区进行调温调湿，上部非空调区进行通风排热，不仅可以满足人员活动区的舒适度和空气品质要求，还可以减少空调区的送风量，降低系统输配能耗，节约能源。中庭风系统气流组织为中送下回。
3. 研究计划与安排
设计进度计划：共13周
1.第一周 熟悉设计资料、建筑条件图，学习规范。撰写开题报告。
2.第二，三周 负荷计算
4. 参考文献（12篇以上）
[1]gb 50176-2016，民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[s]，中国建筑工业出版社，中华人民共和国住房和城乡建设部，2016
[2]gb 50189-2015，公共建筑节能设计标准[s]，中国建筑工业出版社，中华人民共和国住房和城乡建设部，2015
[3]gb 50176-2016，民用建筑热工设计规范[s] ，中国建筑工业出版社，中华人民共和国住房和城乡建设部，2016
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