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会展中心暖通设计实例探讨

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：白立春

[导读] 摘要：介绍了会展中心暖通空调系统设计概况，包括设计参数的确定，设备用房、公共卫生间，防排烟系统，展厅、登录厅及会议中心等房间的舒适性中央空调系统设计，着重的述了工程设计中对于建筑节能、空调系统节能方面的考虑。

        筑博设计股份有限公司佛山分公司 528000
        摘要：介绍了会展中心暖通空调系统设计概况，包括设计参数的确定，设备用房、公共卫生间，防排烟系统，展厅、登录厅及会议中心等房间的舒适性中央空调系统设计，着重的述了工程设计中对于建筑节能、空调系统节能方面的考虑。
        关键词：冷热源；水系统；风系统；自动控制系统；
        1工程概况
        用地总面积160978.49平方米，其中公园绿地面积2164.33平方米，建设用地面积158814.16平方米。总建筑面积约为11.50万平方米，基底面积约为7.8万平方米，为展览馆及其配套工程。主体建筑由1~5号展厅、会议中心、主登陆厅组成，其中1~5号展厅为单层建筑，建筑高度为17.664米，屋顶最高点高度为25.544米；会议中心为2层建筑，建筑高度为18.88米，屋顶最高点高度为23.29米；主登陆厅为2层建筑，建筑高度为23.29米。另设有一个能源中心，位于地块东北角，地上1层，地下1层，功能包括消防安保监控中心、冷冻机房、发电机房、消防水泵房、变电房等辅助功能，以满足整个会展中心运营的能源需求。
        2 设计参数
        2.1室外计算参数（如图表1）
        图表1   室外计算参数

2． 2 室内主要设计参数（见图表 2）
图表2 室内主要设计参数

        3空调冷热源系统设计
        3.1单冷区域空调系统设计
        3.1.1空调水系统
        本工程总冷负荷估算为23473kW，总热负荷估算866kW（热负荷仅为部分舒适性空调）。在能源中心设置了3台1600RT高压离心式冷水机组和2台600RT离心式冷水机组，冷冻水供回水温度为7/15℃，冷却水供回水温度为32/37℃。对应3台1600RT离心式冷水机组设置4台（三用一备）冷冻水泵，对应2台600RT离心式冷水机组设置3台（两用一备）冷冻水泵，对应3台1600RT离心式冷水机组设置4台（三用一备）冷却水泵，对应2台600RT离心式冷水机组设置3台（两用一备）冷却水泵。1600RT大容量制冷机对应3台冷却塔，600RT小容量制冷机对应1台冷却塔，冷却塔风机设置双速风机控制，5台超低噪声方形逆流式冷却塔布置于能源中心首层。空调冷冻水采用一次泵变流量系统，冷冻水泵采用变频控制，以降低水泵的输送能耗。
        能源中心主要为1~5号展厅及展厅区域的连接厅、消防控制室、商务中心、租赁办公、信息中心、简餐、会议室、高低压房等房间和主登陆厅提供冷冻水，上述空调房间为夏季供冷。
        3.1.2空调风系统
        展厅及主登陆厅采用全空气系统，落地式空调组合风柜设置在空调机房内，回风经回风百叶及风管接至风柜回风箱，经风柜过滤、降焓除湿后，经送风管送至空调区域，风机采用变频控制，新风比可调节，在过渡季节可以提供全新风运行，节约运行能耗，提高室内空气品质。其中，展厅采用电动可调的双排远程喷口侧送风，回风从首层回风井集中回风；主登陆厅采用电动可调的双排远程喷口侧送风，回风从单层百叶侧回风。
        单冷展厅区域的小空调房间空调末端采用风机盘管进行送风，气流组织采用风机盘管天花上散流器（条型风口）顶送或双层百叶风口侧送，风机盘管门铰式单层百叶风口（带滤网）回风。
        3.2冷暖区域空调系统设计
        3.2.1螺杆式风冷热泵机组：
        会议中心二层的多功能厅设置冷暖系统，在会议中心屋面设置1台螺杆式风冷热泵机组，制冷量为437.1kw，制热量为416.3kw，夏季提供7/12℃冷冻水，冬季提供45/40℃热水，相应设置2台（一用一备）冷冻水泵。末端采用一次回风定风量全空气低速风管系统，选用两台组合式空调机组。全空气系统中，新风比可调节，在过渡季节可以提供全新风运行。通过条形线咀上送风，单层百叶上回风。
        3.2.2多联机VRV集中空调系统：
        除了会议中心二层的多功能厅及主登陆厅之外的餐厅、会议室、办公室等空调房间设置了冷暖系统，夏季设计冷负荷为2036.13kw。冷热源采用多联机VRV集中空调系统，选用51套智能直流变频空调设备，室外机设置在屋面设备层，空调末端采用标准型风管天井式空调室内机，通过条形线咀上送风或侧送风，门绕式回风百叶上回风。新风采用新风处理机组处理后，直接送入室内。
        3.2.3分体式空调系统：
        对于24小时的空调房间如：能源中心的消防安防控制中心、弱电总控室、低压配电房、变压器房、高压配电房、高压开关房兼总配电房、值班室等房间设置了独立的分体空调系统。
        4通风系统设计
        房间通风方式及换气次数

        5消声及减震措施
        1、风柜、新风柜之进出风口设消声静压箱，送风管或回风管设复合阻抗式消声器及防火软接，消防排烟风机的软接管采用不燃材料制作。
        2、风柜、新风柜及风机吊装时采用弹簧减振吊架，当座地时采用 170X170X80橡胶减振垫进行隔振处理。软接管采用不燃材料制作。
        3、风柜、新风柜及风机机房内采用吸声材料进行吸声处理，机房门采用隔声门进行隔声处理，防止噪声传出。
        4、冷水机组、冷冻、冷却泵、风柜进出水管上设橡胶减振软接，基础采用弹簧或橡胶垫减振措施，减振器或减振垫由厂商随机带来。
        5、冷水机组、冷冻、冷却泵、冷却塔、空调末端、送排风风机全部采用低噪声设备，严格控制噪声源。
        6、吊顶安装的新风机、新风换气机及排风机，均设消声器，其噪声值满足室内噪声标准要求。
        7、所有管道与空调器联接处采用不燃材料制作软接头。
        6空调自控系统
        6.1冷冻机房的控制
        空气调节系统，通风系统及冷源系统采用直接数字控制系统，与自控系统接口，冷冻机房采用机组群控的方式，冷水机组配有自控与保护装置。冷冻机房自控包括开停机的自动动作程序，通过负荷流量计算来确定开机台数及调节运行负荷率、机组的轮时起动程序以及旁通环路的自动开起和关闭。
        6.2空气、新风处理机的控制
        （1）空气、新风处理机采取以中央控制为主、就地控制为辅的方式。空气处理机组自控包括根据回风温度控制其表冷段的水阀开度，调节新风比，通过过滤器两侧的压差传感信号报告过滤器的堵塞情况、提供风机故障报警及设备停机时自动关闭新风阀。
        （2）空气、新风处理机组自控包括根据送风温度和湿度控制其表冷段水阀开度，为进一步节能根据室外空气焓值调整送风温度；通过过滤器两侧的压差信号报告过滤器的堵塞情况，提供风机故障报警及设备起停状态显示。
        （3）风柜配比例积分调节阀。控制系统由比例加积分控制器、装设在回风口的温度传感器及装设在回水管上的二通电动阀组成。系统运行时，温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较，并根据比较结果输出相应的电压信号，以控制二通电动阀的动作，使回风温度保持在所需要的范围。
        （4）所有风机盘管均设有三档风速开关，回水设电动二通阀，它们与室内温度控制器组成独立的控制单元，自成系统。电动二通阀采用双位式。
        7消防通风设计
        7.1排烟设计
        本工程1~5号展厅；3、4号展厅和4、5号展厅之间连接厅与登录厅及多功能厅均采用机械排烟的方式，排烟量按换气次数为4次/h与单位排烟量为60（m3/h.m2）的计算大者选用，部分排烟风机与过渡季节时的排风机共用风机，火灾发生时，利用平时排风系统作为排烟系统进行机械排烟。
        7.2加压送风系统设计
        不具备自然排烟条件的封闭楼梯间设置机械加压送风防烟系统，风机的选择以能保证防烟楼梯间余压为40Pa～50Pa。楼梯间采用自垂式百叶加压送风口。采用自然排烟的封闭楼梯间每五层的开窗面积不小于2m2。
        8空调节能设计
        空调制冷主机选用高效节能产品，1600RT离心式冷水机组额定制冷工况的性能系数大于5.90，600RT离心式冷水机组额定制冷工况的性能系数大于5.70，满足GB50189-2015中的有关规定为了节省运行能耗和提高管理水平，采用变频控制风机转速的冷却塔。变频器根据室外空气湿球温度与冷却水出水温度的差值的变化调节冷却塔风机的转速，始终保证冷却水的出水温度处在合理的最低值，在冷却塔的补水管上设流量计。控制水流速和风速保持在经济流速范围内，降低水泵与风机的运行能耗空调冷水系统、冷却水系统的输送能效比：冷水系统：ER=0.002342H/（△T.η）=0.019冷却水统：ER=0.002342H/（△T.η）=0.017。
        9通风空调系统防火措施
        1、排烟风管穿越防火墙、机房隔墙、每层支管与竖直管井连接处均设置280℃防火阀，排烟风机入口防火阀与风机联动。
        2、通风空调管道穿越防火墙、机房隔墙、每层支管与竖直管井连接处均设置70℃防火阀，其中厨房排油烟管道采用150℃防火阀。
        3、管道穿越防火墙、楼板处均采用防火泥填充。
        4、风管穿过防火隔墙、楼板和防火墙处时，风管上的防火阀、排烟防火阀两侧各2.0m范围内的风管应采用耐火风管或风管外壁应采取防火保护措施，且耐火极限不应低于该防火分隔体的耐火极限。
        5、防烟、排烟、供暖、通风和空气调节系统中的管道及建筑内的其他管道，在穿越防火隔墙、楼板和防火墙处的孔隙应采用防火封堵材料封堵。
        10总结语
        设计一个工程时，设计人员应本着打造节能建筑的理念，更多更细地考虑在这个工程中什么样的情况出现最多，要怎样做才能够对整个系统运行的经济问题起到更关键的作用，在方案的确定上多花些功夫。
        参考文献：
        [1]深圳会展中心的暖通空调设计[J].董文兵，何延治，万辉. 建筑设计管理.2005（06）
        [2]［公共建筑节能设计标准 GB 50189 － 2015 ［S］．北京：中国建筑工业出版社，2015
        ［3］关文吉.供暖通风空调设计手册［M］．北京：中国建材工业出版社，2016