一、课程设计目标
1. 知识目标
掌握空调系统的基本原理，包括热力学基础、空气处理过程及冷热负荷计算方法。
熟悉设计流程与规范，如《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736）等。
2. 技能目标
能够独立完成空调系统方案设计、设备选型、管道水力计算及图纸绘制（CAD/Revit）。
掌握专业软件（如EnergyPlus、TRNSYS）进行能耗模拟与优化。
3. 职业素养目标
强化节能减排意识，关注绿色建筑与可持续发展。
培养团队协作能力与工程观念，理解设计中的安全性与经济性平衡。
二、设计核心内容与流程
1. 设计前期准备
资料调研：收集建筑图纸、气象参数（室内外温湿度）、建筑热工参数（围护结构传热系数）。
负荷计算：
空调区负荷：人员、设备、灯光等直接负荷。
系统附加负荷：新风负荷、管道温升/温降、风机/水泵能耗等。
需采用逐时冷负荷综合最大值或累计值法确定系统冷负荷。
2. 系统方案选择
常用系统类型：
一次回风系统：适用于高卫生要求场景，需平衡新风与回风比例。
变风量（VAV）系统：节能高效，适用于负荷波动大的空间。
风机盘管+新风系统：灵活性强，适合分区控制。
冷热源选择：对比电制冷、热泵、锅炉等方案的经济性与可行性。
3. 设备选型与计算
空气处理设备：根据i-d图确定送风状态参数，选型空调机组或风机盘管。
风系统设计：计算风管尺寸、阻力，优化气流组织（散流器、百叶风口布置）。
水系统设计：水力计算确定管径与水泵扬程，考虑变频调节与平衡阀。
4. 绿色与智能技术应用
热回收系统：利用排风余热预热新风，降低能耗。
低GWP制冷剂：如HFO类环保制冷剂。
智能控制：物联网（IoT）实时监测，AI预测性维护优化运行效率。
5. 图纸与文档编制
绘制空调风管/水管平面图、系统原理图、机房布置图。
撰写设计说明书，涵盖计算书、设备参数表及经济性分析。
三、课程设计要点与难点
1. 关键设计要点
可行性验证：确保机房面积、能源供应条件满足要求，尤其关注改造工程限制。
经济性对比：综合初投资、运行费用（能耗、维护）、设备寿命，采用动态经济分析法。
安全性设计：防排烟系统合规性、应急预案（如重要场所备用机组）。
2. 常见难点与对策
负荷计算误差：需结合全年工况分析，验证极端气象条件下的系统稳定性。
水力失调问题：采用静态/动态平衡阀，分步调试确保系统流量分配合理。
噪声控制：优化风机选型、风管消声设计，避免振动传递。
四、教学资源与参考资料
1. 教材与规范
黄翔《空调工程》（第3版）
《空气调节设计手册》（第3版）
GB50736、GB50019等国家标准
2. 实践工具
虚拟仿真平台：如湖南工业大学空调系统虚拟仿真实验平台。
设计软件：AutoCAD、Revit（图纸绘制）；EnergyPlus（能耗模拟）。
五、未来趋势与创新方向
可再生能源整合：太阳能辅助供暖、地源热泵系统设计。
模块化与柔性设计：适应建筑功能动态调整需求。
健康导向设计：高效空气过滤（HEPA/UV）与室内空气品质优化。
通过以上流程与要点的系统学习，学生可全面掌握空调工程设计的关键技能，为实际工程项目打下坚实基础。具体案例与实验操作可参考课程配套资源。
