【正文】 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 安徽淮南體育文化中心暖通空調(diào)設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，城市的高速發(fā)展，體育文化中心已成為各個(gè)城市的標(biāo)志性建筑，而體育文化中心作為城市居民文化活動(dòng)的公共場(chǎng)所，應(yīng)滿足健康、舒適、能源有效利用和環(huán)境保護(hù)等方面的要求。共設(shè)坐席6744個(gè)，其中固定坐席3072個(gè)，其余為活動(dòng)坐席。地上二層：觀眾廳及附屬用房。 ，土壤與空氣溫差一般為17度，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%～60%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40％－50％左右。指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 該學(xué)生未答辯做了較充足準(zhǔn)備，陳述設(shè)計(jì)較清楚，能夠有針對(duì)性地正確回答教師所提的問(wèn)題。遇到人體等熱源后向上流動(dòng)，一部分由二層回風(fēng)口吸人，其它由設(shè)在屋面夾層的排風(fēng)機(jī)排出。風(fēng)機(jī)盤(pán)管側(cè)送或散流器頂送，自然排風(fēng)。（3）三層： 咖啡休息廊、包廂：散流器頂送上回。說(shuō)明是采用對(duì)流方式還是輻射方式還是混合方式，當(dāng)采用非輻射方式時(shí)，應(yīng)說(shuō)明氣流組織形式冷熱源方案（冷熱源類型、主機(jī)類型、臺(tái)數(shù)、各臺(tái)容量）設(shè)備型號(hào)規(guī)格數(shù)量冷水機(jī)WHS1852，輸入功率35kW1YSEXEXS45CJE制冷量1336kW，輸入功率248kW2地源熱泵，輸入功率27kW,，1制冷量393kW，,，2冷熱源熱備選型依據(jù)計(jì)算熱回收后的負(fù)荷結(jié)果，且除去分體空調(diào)負(fù)荷節(jié)約設(shè)備費(fèi)用，且避免機(jī)組部分負(fù)荷時(shí)抵消運(yùn)行。涉及冷熱源主機(jī)、輸送泵、空調(diào)箱等。說(shuō)明主機(jī)設(shè)備、輸送設(shè)備及末端設(shè)備等設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行控制方法節(jié)能措施及設(shè)計(jì)特點(diǎn)1. 全空氣系統(tǒng)排風(fēng)能量回收。4. 特殊區(qū)域特殊設(shè)計(jì)：空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)外分區(qū)設(shè)計(jì)，對(duì)房間熱濕負(fù)荷梳理、分類，不同熱濕比房間采用不同空氣處理方案，確保環(huán)境滿足人員舒適要求。確保地源熱泵機(jī)組全年散熱和取熱均衡。 體育館建筑概況湘潭某體育館于2006年10月正式投入使用，設(shè)計(jì)定位為低于國(guó)家甲級(jí)、高于國(guó)家乙級(jí)的體育建筑。層承擔(dān)過(guò)省十一運(yùn)會(huì)成年男籃、少年武術(shù)比賽項(xiàng)目，承辦過(guò)CUBA全國(guó)大學(xué)生籃球分區(qū)區(qū)比賽項(xiàng)目、2014年第三屆中國(guó)大學(xué)生羽毛球超級(jí)賽開(kāi)幕式。觀眾人流路線是體育館的主要流線，觀眾一般從室外廣場(chǎng)上二層平臺(tái)通過(guò)檢票后進(jìn)入觀眾廳的觀眾席位。(3)運(yùn)動(dòng)員人流路線從一層單設(shè)的入口進(jìn)入大廳，再到運(yùn)動(dòng)員休息室、更衣室。人流量變化規(guī)律對(duì)于空調(diào)冷熱負(fù)荷及新風(fēng)量的確定影響較大。訓(xùn)練館采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管頂送，不單獨(dú)設(shè)新風(fēng)系統(tǒng)。圖 3 比賽館送風(fēng)設(shè)計(jì) 湘潭某體育館與淮南體育文化中心比較 同：兩者均為為多功能體育館，可進(jìn)行球類（含羽毛球）、體操、文藝演出等?！?，冬季計(jì)算干球溫度2℃。 由于調(diào)研時(shí)間和地點(diǎn)的限制，團(tuán)隊(duì)成員除實(shí)地調(diào)研外還閱讀了大量體育館設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)，并將閱讀心得總結(jié)成了《體育館空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述》。 比賽大廳熱濕負(fù)荷特征負(fù)荷由于體育館內(nèi)人員密度大(可達(dá)到2～㎡) ,比賽場(chǎng)地上方有較大的照明散熱量,大型體育館可達(dá)200W/㎡,小型體育館也達(dá)到70W/㎡,因此總冷熱負(fù)荷主要由人體和照明負(fù)荷構(gòu)成 ,其次是新風(fēng)負(fù)荷及圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷。在國(guó)內(nèi)體育館中,人員發(fā)熱量占整個(gè)大廳余熱量平均為70%左右。因此,觀眾席采用置換通風(fēng)的方式是比較合理的。3 體育館的空調(diào)系統(tǒng)形式與劃分 　體育館的空調(diào)系統(tǒng)形式體育館空調(diào)系統(tǒng)主要分為集中式和分散式，集中式空調(diào)系統(tǒng)具有集中管理,大型設(shè)備能效高,可減少裝機(jī)容量,可以互為備用等優(yōu)點(diǎn)。 其余的附屬用房需滿足比賽的要求并兼顧賽后的使用, 宜設(shè)置分散式空調(diào)系統(tǒng), 如深圳大運(yùn)會(huì)體育中心、寶安體育中心等。③ 對(duì)外開(kāi)放的體操房、健身房、訓(xùn)練館等，使用時(shí)間與比賽大廳不同，其空調(diào)系統(tǒng)和冷源均應(yīng)與比賽大廳分開(kāi)設(shè)置?？照{(diào)機(jī)組新風(fēng)口、回風(fēng)口、排風(fēng)口分別配帶電動(dòng)風(fēng)閥，根據(jù)室外新風(fēng)焓值，調(diào)節(jié)3個(gè)閥門的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的目的。表5 體育館空調(diào)系統(tǒng)形式及冷熱源配置實(shí)例 5 體育館比賽大廳空調(diào)方案比賽大廳一般采用全空氣系統(tǒng)，使用空調(diào)末端一般為空調(diào)箱，空氣處理一般采用一次回風(fēng)過(guò)程，當(dāng)采用下送風(fēng)時(shí)，為減少送風(fēng)溫差，保證人員舒適度，可采取二次回風(fēng)方式，觀眾席人員多，新風(fēng)量大和新風(fēng)負(fù)荷大。其送風(fēng)形式包括散流器、噴口、旋流風(fēng)口、條縫和孔板送風(fēng)等。旋流送風(fēng)口是近些年來(lái)國(guó)內(nèi)研制的新產(chǎn)品,它是由起旋器和風(fēng)口組成具有：誘導(dǎo)比大，送風(fēng)速度衰減快。這種送風(fēng)方式一般是用于對(duì)比賽場(chǎng)地有風(fēng)速要求時(shí)的輔助方式,例如首都體育館在乒乓球羽毛球和冰球賽時(shí),將處理好的空氣全部送入項(xiàng)棚內(nèi),頂棚作為靜壓箱，由頂棚的縫隙向下送風(fēng),達(dá)到了空調(diào)的要求,但冷熱量損失較大。另外,由于絕大多數(shù)體育館均采用輕質(zhì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),頂棚網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管布置困難。體育館比賽大廳無(wú)論規(guī)模大小, 通常都具有空間大、比賽場(chǎng)地位置低、觀眾席逐漸升高的“碗型”特征, 并且風(fēng)口離空調(diào)區(qū)域(特別是比賽區(qū))較遠(yuǎn)。~30176。噴口側(cè)送是體育館比賽大廳最廣泛使用的一種送風(fēng)方式，特點(diǎn)是:射流長(zhǎng)、流量大。2）觀眾區(qū)處于回流區(qū),無(wú)腦后風(fēng)。③ 調(diào)節(jié)噴口開(kāi)啟的個(gè)數(shù)或減少總送風(fēng)量的辦法,以縮短送風(fēng)射程,例如,關(guān)閉一些噴口,增加射程,當(dāng)有風(fēng)速要求時(shí),全部開(kāi)啟送風(fēng)口,減少送風(fēng)速度達(dá)到縮短射程,使比賽區(qū)處于渦流狀態(tài)。它作為一種節(jié)能型氣流組織形式 ,在觀眾較多的大廳空調(diào)中得到迅速的發(fā)展。采用下送風(fēng)方式時(shí),須注意以下幾點(diǎn)：1）送風(fēng)溫差不應(yīng)大于5℃，否則容易引起人員足部的不舒適感，工程中取34℃，實(shí)際熱舒適感良好；為實(shí)現(xiàn)夏季小溫差送風(fēng)，可采用了二次回風(fēng)的空氣處理方案。如北京奧林匹克體育中心體育館采用上送風(fēng)形式對(duì)觀眾席送風(fēng)。依照這一方法,對(duì)源深、漳州、金壇個(gè)體育館比賽場(chǎng)空調(diào)總冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,得出的結(jié)果比采用全室空調(diào)的方式減少20%—30%。比賽場(chǎng)地與觀眾席區(qū)空調(diào)系統(tǒng)宜分設(shè)或分別送風(fēng)，大中型體育館觀眾席區(qū)宜分設(shè)系統(tǒng)。周邊無(wú)熱力外網(wǎng)、熱電廠、化工廠、污水處理廠等，水、電、燃?xì)夤芫W(wǎng)配套完備。3. 多功能會(huì)議廳建筑面積為2600 ㎡，共設(shè)坐席926個(gè)，其中固定坐席410個(gè)，主體建筑為框架兩層，局部設(shè)地下一層。具體說(shuō)來(lái)，本設(shè)計(jì)有兩條主線如下： 1． 全年逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算，8760 小時(shí)動(dòng)態(tài)分析 傳統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算是基于冷負(fù)荷系數(shù)以及同時(shí)使用系數(shù)等計(jì)算得到各類房間的負(fù)荷峰值，這種計(jì)算方法未顧及到過(guò)渡季的負(fù)荷情況，因而過(guò)渡季的 空調(diào)方案均沒(méi)有負(fù)荷計(jì)算結(jié)果作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 當(dāng)建筑存在內(nèi)區(qū)或者某些功能區(qū)進(jìn)深過(guò)大時(shí)，臨近外墻的區(qū)域在冬季需要供暖，而進(jìn)深 較大的區(qū)域由于存在人員設(shè)備的產(chǎn)熱需要供冷，如本建筑活動(dòng)坐席區(qū)域等。 對(duì)眾多附屬用房的熱濕負(fù)荷進(jìn)行梳理、分類，不同熱濕比房間采用不同空氣處理方案，控制室內(nèi)參數(shù)在要求范圍內(nèi)，保證室內(nèi)人員的舒適性。進(jìn)而考慮“新風(fēng)+free cooling”的方案，先考慮全新風(fēng)模式根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，%的時(shí)間內(nèi)全新風(fēng)不滿足室內(nèi)供冷需求，此時(shí)結(jié)合free cooling策略，由地源熱泵或冷水機(jī)組承擔(dān)部分負(fù)荷。該方案為空調(diào)箱的選型帶來(lái)了較大困難，但本設(shè)計(jì)中并沒(méi)有使用兩個(gè)以上的換熱裝置，而是巧妙的通過(guò)復(fù)雜的風(fēng)閥切換使同一換熱裝置具有夏季加熱露點(diǎn)空氣、在冬季預(yù)熱新風(fēng)的功能。冷凍水泵、冷卻水泵均采用一機(jī)對(duì)一泵的設(shè)置，杜絕冷機(jī)停機(jī)后出現(xiàn)旁通現(xiàn)象。第2章 建筑負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算依據(jù) 室外參數(shù) 由于缺少淮南市的參數(shù)故取與其氣象條件相似的合肥市的室外參數(shù)作為負(fù)荷計(jì)算依據(jù)。 DeST 中圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)類別構(gòu)件或做法 k（W/㎡?℃）外墻24 磚墻+聚苯板內(nèi)保溫玻璃幕墻 膜中空玻璃 內(nèi)墻20mm水泥砂漿＋20mm重砂漿多孔磚＋20mm水泥砂漿屋頂天窗真空鍍膜復(fù)合中空玻璃 屋頂鋁合金屋面+60mm聚苯板內(nèi)保溫比賽館地下室外墻20mm水泥砂漿＋350mm鋼筋混凝土＋20mm水泥砂漿3. 875多功能會(huì)議廳地下室外墻20mm水泥砂漿＋350mm鋼筋混凝土＋20mm水泥砂漿+120厚實(shí)心紅磚樓板25mm水泥砂漿＋80mm鋼筋混凝土＋20mm水泥砂漿外窗2．8（SC＝） 室內(nèi)參數(shù) 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表 。人）噪聲標(biāo)準(zhǔn)（NR）夏季冬季夏季冬季辦公室24～2618～2050～60402040～50會(huì)議室24～2618～2050～60403040～50休息室24～2618～2050～60403040～50休息廳26～2818～2055～65302045～55醫(yī)務(wù)室26～2818～2050～60403045～55比賽大廳26～2816～1855～65302045～55多功能會(huì)議廳26～2816～1850～60402045～55商服用房24～2618～2050～60403045～55健身房24～2618～2050～60403045～55檢錄廳25～2718～2050～60402045～55咖啡休息廊24～2618～2050～60402045～55 人員設(shè)備參數(shù)大多基于調(diào)研獲得，同時(shí)與相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)吻合得較好，數(shù)據(jù)較為可靠。熱負(fù)荷計(jì)算 各部分熱負(fù)荷匯總表單位（W）圍護(hù)結(jié)構(gòu)名稱面積ktntWa Qj朝向修正風(fēng)力附加兩外墻修正高度附加總熱負(fù)荷東外墻18.1157004651東外窗31219700內(nèi)墻27683000樓板10111287000由于房間保持正壓，因而門窗縫隙滲入冷空氣的熱負(fù)荷為0。作息隨白天和晚上，工作日和休息日而變化。 人員設(shè)備作息 典型房間人員設(shè)備作息（x軸為時(shí)間，y軸為滿載率）人員設(shè)備比賽場(chǎng)、觀眾席、包廂、服務(wù)間、檢錄廳咖啡休息廊、觀眾休息廳打字復(fù)印、仲裁錄放、組委會(huì)、藥檢室、等候室、醫(yī)療室、編寫(xiě)室、新聞發(fā)布室、新聞官員辦公室、競(jìng)賽指揮中心、燈控室、工作人員休息室、管理人員辦公室、電視轉(zhuǎn)播室弱電機(jī)房運(yùn)動(dòng)員休息室、貴賓休息室、會(huì)議與公告室、沐浴房、會(huì)議室、記者休息室小賣部、商服用房健身房電腦房排煙機(jī)房值班室、消防控制中心、門廳、新風(fēng)機(jī)房值班室門廳 DeST模型 比賽館和多功能會(huì)議廳的 所示。 手算負(fù)荷和和DesT逐時(shí)負(fù)荷比較手算計(jì)算一年中典型日的逐時(shí)冷負(fù)荷，DeST 按照逐時(shí)計(jì)算的方法，考慮到了全年的極端情況。并且模擬負(fù)荷考慮了人員的逐時(shí)在室率以及設(shè)備的逐時(shí)使用率，在反映負(fù)荷隨時(shí)間變化方面更為真實(shí)。經(jīng)計(jì)算，熱回收后2棟建筑冷負(fù)荷總和的最大值為為3354kW，熱負(fù)荷為856kW。在空調(diào)末端、冷熱源選型及設(shè)計(jì)時(shí)采用計(jì)算熱回收后的手算負(fù)荷。故熱負(fù)荷為140kW，熱回收后為105kW。如上圖所示，5月份至9月份的最高溫度基本都超過(guò)了28℃，11月份至次年3月份的最高溫度也基本都低于18℃，只有四月份和十月份的最高溫度基本保持在18～28℃的范圍內(nèi)，所以以上各個(gè)空調(diào)季段的設(shè)定是可取的。 合肥市全年室外氣象參數(shù) 根據(jù)合肥市氣候特征，設(shè)定供冷季、供熱季和過(guò)渡季時(shí)段如下： 供冷季：5月1日～9 月30日（即 5 月份～9月份） ； 供熱季：11 月 1 日～3 月31 日（即 11 月份～3月份） ； 過(guò)渡季：4月1日～4月30日，10月1日～10 月31日（即4月份和10月份）。熱負(fù)荷采用熱損失法計(jì)算， W/m2℃（每 m179。從圖中分布可以看出，體育館的總負(fù)荷大部分時(shí)間并不總是處于最大負(fù)荷狀態(tài)，對(duì)于機(jī)組的選型以及設(shè)備的自動(dòng)控制策略具有很好的參考意義。熱回收器的效率一般不低于60%，考慮冷、熱損失取最不利工況，將熱回收器的效率就取為60%，取新排風(fēng)比例取1:。由于 DeST 按照逐時(shí)計(jì)算的方法，手算未考慮全年的極端情況，故軟件計(jì)算的冷負(fù)荷更大。 比賽館全年逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷 多功能會(huì)議廳全年逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷從圖中可以看到兩棟建筑負(fù)荷全年分布十分相似，熱負(fù)荷均集中在112 、3五個(gè)月份，并在1月中旬達(dá)到最大值；冷負(fù)荷全年都存在,并在8月下旬達(dá)到最大值。同時(shí)對(duì)于DeST中沒(méi)有提供參數(shù)的功能房間，按照參考文獻(xiàn)及調(diào)研數(shù)據(jù)予以確定。本設(shè)計(jì)采用DeSTc軟件對(duì)該建筑進(jìn)行全年能耗模擬，得到 8760 小時(shí)建筑逐時(shí)負(fù)荷值。 典型房間人員設(shè)備參數(shù)類型人員密度（人/㎡）設(shè)備功率（W/㎡）照明功率密度（W/㎡）比賽場(chǎng)018觀眾席1．5011包廂011服務(wù)間咖啡休息廊0．7709觀眾休息廳011檢錄廳工作人員休息室011運(yùn)動(dòng)員休息室記者休息室貴賓休息室更衣室會(huì)議與公告室511新聞發(fā)布室會(huì)議室新聞官員辦公室1318