竞赛题目：天津市某社区文体中心暖通空调工程

1、 设计题目：天津市某社区文体中心暖通空调工程设计
　　本工程位于天津市解放南路地区西南端，东邻微山路，南邻外环线，西邻解放南路，北至规划路。作为该地区非经营公建项目，文体中心的服务半径覆盖全部起步区以及邻近该地区的部分建成区。该文体中心是为居民提供交流、健身、成人教育、文化活动等社区服务的场所，以完善居住区的社会职能。因此，向社会展示绿色建筑理念同时降低实际运营成本是建筑设计的核心问题。
　　天津地区属寒冷地区，气候特点是夏季炎热、冬季寒冷，且过渡季时间较长。
　　本工程所在地周边电力、热力、燃气等市政配套齐全。
　　本工程的设计目标是：根据天津地区的气候特征，综合考虑本工程的建筑功能，合理选择能源方案、冷热源方案、空调方式、气流组织形式、系统形式、控制方案等，使得设计的暖通空调系统在满足要求的情况下，初投资及运行能耗、运行费用较优。通过设计，培养、锻炼和提升多能源综合利用的能力、运用所学知识综合解决复杂技术问题的能力。

2、建筑概况
　　本工程总用地面积为3875m2；总建筑面积为11660 m2，其中地上建筑面积为10698 m2，地下建筑面积为962 m2；建筑密度34.64%；容积率1.07。
　　本工程地下一层，地上四层，局部五层。地下一层层高为5.8米，首层层高为5.4米，二至四层层高均为4.2米；建筑檐口高度18.396米。
　　建筑类型为多层建筑，建筑耐火等级为一级，设计使用年限为50年，结构类型为钢框架。
　　建筑功能分布：地下一层主要功能为设备用房，包括制冷机房、变电站、水泵房等；首层主要功能为游泳馆、生态中庭、亲子乐园、社区展廊等；二层主要功能为羽毛球馆、乒乓球室、健身房、舞蹈练习室等；三层主要功能为老年大学、邻里社团、图书阅览室等；四层主要功能为多功能厅、报告厅、棋牌室等。图纸参考各层建筑平面。该文体中心建筑效果图见图1-3，平剖面图见图4-5。
　　在本设计中，学生应充分考虑建筑的功能特点，结合所采用的系统形式，可合理的补充设置空调机房、各功能井道等，并应在相应文件中进行说明。

图1 鸟瞰效果图


图2 西侧效果图

图3 南侧效果图

图4 一层平面图

图5 剖面图

3、建筑维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。

4、设计规范
　　工程设计应依据符合现行有关国家政策的设计规范、标准、技术规程以及技术措施，且必须是现行有效版本，结合现行国家标准、地方标准和有关国际标准，选择其中标准高的执行，使建筑体现出技术的先进性。
　　4.1中国现行设计规范、技术措施
　　A. 《暖通空调制图标准》（GB/T 50114-2010）；
　　B. 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736-2012) ；
　　C. 《建筑设计防火规范》 （GB50016-2014）；
　　D. 《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）；
　　E. 《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）；
　　F. 《城镇燃气设计规范》 (GB 50028-2006) ；
　　G. 《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）；
　　H. 《辐射供暖供冷技术规程》（JGJ 142-2012）；
　　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。
　　4.2国际设计参考
　　英国楼宇设备工程师协会设计手册 (CIBSE Guides)；
　　美国采暖、制冷与空调工程师协会设计手册 (ASHRAE Guides)。

5、能源供应与价格
　　5.1市政热网
　　周边道路设有热力管道，供、回水温度一次网120/70，二次网80/60℃，可满足本项目冬季供热需求。 供暖期为11月15日至转年3月15日，市政热力使用价格为40元/ m2（地上建筑面积）。如按热价收费：125元/GJ。
　　5.2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1.31元/度（8:30~11:30,18:00~23:00），低谷时段0.43元/度（23:00~7:00），平谷时段0.86元/度（7:00~8:30,11:30~18:00）。
　　5.3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3.4元/Nm3。
　　

6、设计要求
　　根据全年气象条件提出满足各功能区域的暖通空调设计方案。方案应结合当地气候特点，体现建筑的功能性、系统性、先进性、经济性及绿色建筑的一般要求，设计应体现出地域特色、专业特色和技术先进性。
　　所提供的工程设计方案尽可能的减少能源消耗、充分利用可再生能源、低品位能源，并尽量运用绿色建筑节能技术。本次暖通空调设计方案应满足相关专业设计标准要求，设计方案可以不包括建筑给水排水、生活热水等系统设计，也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，包含能源的整体综合利用，不考虑屋顶太阳能光伏板。
　　设计中，学生应根据天津地区的气候特点以及绿色建筑的设计理念，选择确定空调系统方案，并侧重能源的综合高效利用与运行调控，同时考虑老年使用特点、经营服务等。
　　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。
　　空调设计方案应完成的基本内容如下：
　　（1）空调冷热源设计
　　根据所确定的方案，包含下列各项中设计方案涉及到的项：
　　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）室内、外机组的型式、容量、台数；
　　7）冷、热、电分项计量装置的型号等；
　　8）机房设备布置与管路系统的布置连接；
　　9）系统原理、流程；
　　10）其它相关项。
　　（2）空气处理设备
　　设计应包括各种空气处理设备及末端设备的选择计算和气流组织设计。
　　（3）输配系统
　　设计应根据不同空调冷热源方式，设计冷冻水系统、冷却水系统以及冷剂式系统（如有）和风系统，并包括空调分区方案。
　　（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。

7、作品提交要求
　　7.1设计说明书
　　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：
　　项目简介：建筑物的介绍、建筑能源资源情况介绍。
　　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。
　　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。
　　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等。
　　管网水力计算及设备选型：管网系统的设计、管径确定、泵与风机的选配和实际效率分析，以及管网的水力工况分析等；计算结果可单独列表描述。
　　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。要求空气处理过程应有焓湿图分析。
　　节能分析和经济技术比较，可以独立章节单独进行描述。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。
　　7.2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6张0#或1#标准图纸（平面图为0#），不宜多于12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：
　　内容包括设计说明和施工说明。应将设计概况及设计者的设计思想表述清楚。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.其它。