[2021] 2021年竞赛题目 本届竞赛题目
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一.设计题目:中国建筑第八工程局有限公司办公楼暖通空调工程设计

本工程位于沈阳市浑南区莫子山路与智慧二街交汇处,是沈阳市浑南区的一座较重要的国有企业的办公建筑。项目所处地块周边目前没有高层、密集建筑;智慧二街东侧为公园,属于城市绿地;地块南侧有一条人工河道,不属于自然水系,处于枯水状态。

沈阳市属严寒(C)区。冬寒时间较长,夏季时间较短。


二.建筑概况

本工程总用地面积为19998.57m2;建筑密度32%;容积率1.999;办公楼总建筑面积为28616.2m2,其中地上建筑面积为20582.62 m2,地下建筑面积为8033.58 m2。

本工程地下一层,地上九层,裙房二层。地下一层层高为5.7米,首层层高为5.7米,二至九层层高均为4.5米;建筑高度48.15米。

建筑类型为高层建筑,建筑耐火等级为一级,设计使用年限为50年,结构类型为框架。建筑功能分布:地下一层主要功能为设备用房和车库,包括制冷机房、变电站、水泵房等;首层主要功能为食堂、档案室、荣誉室、办公室、休息室等;二层主要功能为羽毛球馆、健身房、大会议室、阅读室等;三层至九层主要功能为办公室、会议室等。详情参阅各层建筑平面图。

周边道路设有市政热力管线,供回水温度为110/60℃。燃气管网现有管线在西侧,管径DN200。



三、建筑围护构造及其热工特性
建筑材料及构造做法参见建筑图纸及建筑设计说明。墙体、窗、屋面等围护结构的传热系数等参数,可按《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)选取。如节能标准提供的墙体材料热工参数不详时,允许学生按软件设置合理选择参数。

四、设计依据
工程设计应依据国家现行有关的设计规范及标准。主要设计规范及标准如下:
1. 《暖通空调制图标准》(GB/T 50114-2010);
2. 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736-2012) ;
3. 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015);
4. 《建筑设计防火规范》 (GB50016-2014)(2018版);
5. 《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017;
6. 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067-2014;
7. 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242-2002;
8. 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2016);
9. 《辐射供暖供冷技术规程》(JGJ 142-2012);
10. 《档案馆建筑设计规范》JGJ 25-2010;
11. 《办公建筑设计规范》JGJ 67-2006;
12. 《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2019);
13. 《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T 229-2010 ;
14. 《城镇燃气设计规范》 (GB 50028-2006) ;
15. 《建筑机电工程抗震设计规范》 (GB50981-2014) 。

五、设计范围
建筑内各功能区域(房间)的暖通空调系统设计。不包括单独的消防防烟排烟系统设计,但应包括通风空调系统与建筑防排烟共用系统的设计;可不包括餐饮区域的加工制作间的通风设计。

六、设计要求
按照沈阳地区气象条件进行本建筑的暖通空调系统设计,系统形式应充分体现建筑使用功能的特点,并重点对系统形式、设备性能、设备容量及数量、可再生能源利用等进行节能分析。
在本设计中,学生可根据建筑的功能特点,结合所采用的系统形式等,合理的补充设置空调机房、各功能管道井等,以适应该建筑的暖通空调设计,并应在相应文件中进行说明。对于该建筑暖通空调设计中涉及到的特殊性要求,如档案馆等对温湿度控制要求等,学生应查阅规范等进行设计。从总体上做到方案可行合理、计算正确、表达规范清楚、技术先进、节能创新。
本次竞赛中,暖通空调系统设计应完成的基本内容如下:
1.空调冷热源设计。包含:
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)冷、热、电分项计量装置的型号等;
7)机房设备布置与管路系统的布置连接;
8)系统原理、流程;
9)其它相关项。
2.室内空气处理设备的选择计算和气流组织设计。
3.输配系统(冷冻水、冷却水、风管路等系统)设计。
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。

七、能源供应与价格
1. 市政热网
周边道路设有热力管道,供、回水温度一次网110/60℃,可满足本项目冬季供热需求。
供暖期为11月1日至转年3月31日,市政热力使用价格为35元/ m2(地上建筑面积)。如按热价收费:60元/GJ。
2. 电力资源
周边道路具备市政电网,电压等级为380V,可满足本项目电力需求。
峰平谷电价:高峰时段0.9528元/kWh(8:30~11:30,18:00~23:00),低谷时段0.3176元/kWh(21:00~7:00),平谷时段0.6352元/kWh(7:00~8:30,11:30~18:00)。
3.燃气资源
周边道路具备市政天燃气管网,热值为8600kccal/Nm3,可满足本项目制冷和供热需求。
天然气价格为3.9元/Nm3。
4.自来水资源
周边道路具备市政给水管网,可满足本项目使用需求。
自来水价格为5元/m3。

八、水文地质条件
1. 水文条件
本次勘察部分钻孔在钻探深度内见有地下水,地下水类型为潜水。潜水主要受大气降水及区域水文地质的补给,赋存在砂土、碎石土层之中。潜水初见水位在自然地面下17.10~18.60米左右 (2019年4月10日~2019年4月16日测);潜水稳定水位在自然地面下16.00~18.00米左右 (2019年4月10日~2019年4月16日测),相当于市政高程的29.96~29.97米左右。水位随季节变化明显,变化幅度在1~2米左右。
2. 场地地基土构成及性质
场地地基土在钻探深度内自上而下依次叙述如下:
①耕土:黄褐色~褐色,主要由黏性土组成,稍湿,松散,含少量草木根茎。场区分布连续。层厚:1.50~4.20米。
②粉质黏土:黄褐色,含少量氧化铁,无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。可塑,饱和。连续分布,性质不均,局部呈黏土状。层厚:2.30~6.30米。
③粉质黏土:灰褐色~灰色,含大量有机质,无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。可塑,饱和。连续分布,性质不均,局部呈有机质粉质黏土、黏土状。层厚:1.40~3.50米。
④粉质黏土:灰褐色~黄褐色,含少量有机质,无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。可塑~硬可塑,饱和。连续分布,性质不均,局部呈粉土状。此层底部为褐色,含少量砾石。层厚:1.10~3.80米。
⑤圆砾:由岩浆岩形成,亚圆形,磨圆度较好。粒径不均匀,一般粒径2~10mm,最大粒径100mm,充填中粗砂,含少量黏性土。中密,饱和。性质不均,局部呈粗砂、砾砂状。整个场区连续分布,本次勘察未钻穿此层,最大揭露厚度为9.30米。
各土层的分布规律、产状详见下图




九、作品提交要求
1. 设计说明书
作品提交要求包括设计说明书和图纸两个方面。
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。(关于计算部分的规定请参见竞赛制度文件3.2作品提交要求为准)。
《设计说明书》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:建筑能源利用方式、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、气流组织分析、冷热源选择及机房布置方案、噪声与震动的防范等。
(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)暖通空调系统的运行调控与分析:空调系统的季节性变化运行工况、负荷变化的运行工况调控与分析,以及节能措施。
(7)节能分析和经济技术比较,可以独立章节单独进行描述。
(8)各参赛队伍可在上述内容的基础上,发挥自身的特色进行设计。
2. 图纸要求
图纸以能清楚表达设计思想为依据。数量一般不少于10张0#或1#标准图纸(平面图为0#),不宜多于15张。设计图纸CAD版本应保存为2004以下、天正暖通7.6以下或使用图形导出存为旧版_t3格式
主要图纸的内容必须包含以下内容:
(1)设计说明:
内容包括设计和施工说明。应清楚表述设计者的设计思想。一般作为图纸的首页。设计说明包括建筑概况、设计依据、设计内容、主要设计参数、系统介绍、施工及验收说明等;还应包括图纸目录、图例及主要设备材料列表。
(2)设计图纸
A.典型房间或区域的空调风系统、空调水系统的平面图、剖面图(如有需要);
B.空调机房的风系统、水系统平面图、剖面图(如有需要);
C.空调系统原理图;
D.空调冷热源机房主要的平面图、剖面图(如有需要);
E.空调系统自控原理图;
F.通风系统原理图和布置图;
G.其它。
3.调研报告
受新冠疫情影响,对调研报告不做强制要求。


答疑老师: 
沈阳建筑大学,张晓明 教授,辽宁省设计大师
电话:13898869041,邮箱:zxm9041@163.com。