暖通空调分区

会展建筑暖通空调设计

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01建筑概况 总用地面积85.6公顷,展览建筑面积约为80万m2;另有约10万m2室外展场。最大的展厅建筑面积约为2.88万m2。建筑总高度约为43m。该会展中心是集展览、办公、酒店、商业等配套设施综合为一体的大型综合体,建筑总体布局突破了以往大型展馆呈单元行列式布局的模式特征,突出了展览与非展览功能的有机整合,通过会展配套功能的合理布局,创造出具有高效会展运营效率的新型会展模式。

01建筑概况

总用地面积85.6公顷,展览建筑面积约为80万m2;另有约10万m2室外展场。最大的展厅建筑面积约为2.88万m2。建筑总高度约为43m。该会展中心是集展览、办公、酒店、商业等配套设施综合为一体的大型综合体,建筑总体布局突破了以往大型展馆呈单元行列式布局的模式特征,突出了展览与非展览功能的有机整合,通过会展配套功能的合理布局,创造出具有高效会展运营效率的新型会展模式。

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实景照片

02冷热源系统

该会展中心采用区域集中供能系统,综合考虑冷源和空调末端情况,冷水供、回水温差设计为8℃。采用冷水大温差运行,因其冷水特性为小流量大温差,可降低冷水泵输送能耗,容易满足部分负荷运行的特性,实现系统节能运行。与常规5℃温差的空调冷水系统相比,采用大温差设计后,系统循环水量可减少37.5%,水泵、管道及其配件的初投资相应地大大减少,一次投资可以减少5%左右。

能源中心供冷系统采用定流量一级泵+变频二级泵系统,二级泵变频调速由用户热力机房最不利环路总供、回水管处的压差值进行控制。用户侧供冷系统采用变频三级泵系统,三级泵频率由设于系统最不利环路末端的实时压差控制调节。

该会展中心内设有7个用户热力机房,采用三级泵直接供冷供热方式,用户侧不设置隔断用换热器。如此大规模复杂综合体建筑采用用户侧三级泵直接供能技术,国内尚属首次。估算采用直供系统比含板式换热器系统减少初投资约2207万元,运行能耗减少约3.1%。无论从初投资还是运行能耗来看,用户侧空调冷水直供系统与含板式换热器系统相比,其优势十分明显。在直供系统控制方案合理、有效的前提下,在类似项目中应优先采用冷水直供系统。

各用户热力入口设置流量平衡和调节装置。为减少用户侧环路与能源中心环路的相互干扰,二级泵和三级泵环路之间设置平衡管,将二、三级水系统断耦,各环路相对独立,可基于不同的压差独立控制各自环路运行。

能源中心设于基地东南角,毗邻110kV变电站。能源中心以天然气分布式供能系统为核心,供冷采用天然气分布式供能+直燃型溴化锂冷热水机组+常规电动冷水机组+水蓄冷,供热采用天然气分布式供能+直燃型溴化锂冷热水机组+蓄热的复合供能模式,设计总供冷负荷121MW,总供热负荷55MW。

03风系统

各类展厅、办公大堂、员工餐厅、展示厅、商业门厅、超市和酒店大堂、餐厅、泳池池厅等大空间公共用房采用定风量全空气系统。高大展厅依据CFD模拟分析结果,分别采用上送下回和侧送+上送下回的气流组织方式。

该会展中心设有3个超高大单层展厅,长约270m,宽约108m,平均高度约为33.5m。展览时可利用展板分隔展位。

目前国内外没有如此高大的展厅工程案例,现有高大空间空调送风技术是否适用无法直接判断。依据计算流体动力学CFD模拟分析结果,确定了单层展厅采用上送风、下回风的气流组织方式。气流在展位隔断上方直接送入展位,避免了隔断展板对送风气流的遮挡,解决了展位隔断高低不一、展位隔断形状各异、送风不均匀等常见的展厅空调问题。

单层展厅采用自动调节送风角度的空气布送器(自动调节导流叶片角度旋流风口),解决了超高大空间冬季空调热风无法送至工作区的重大难题,同时改善了夏季空调冷风口下方吹风感,为暖通创新的成功案例。

其他办公、商铺和酒店客房、后勤办公等采用风机盘管+新风系统,并设置热回收功能段,回收排风的能量,预冷或预热新风。

使用时间不同且有室温要求的设备用房值班室、控制室、弱电机房、电梯机房、车库管理室等设置分体式空调器或变制冷剂流量多联式空调系统。

04空调水系统

如前文所述,会展中心内共设7个用户热力机房,用户侧不设换热装置,采用三级泵直接供冷或供热的方式。

空调冷水系统供、回水温度设计为6.5/14.5℃;空调热水系统供、回水温度设计为50/40℃;酒店空调热水系统的供、回水温度设计为60/50℃。

空调水系统为异程式,采用干管静态平衡阀+末端动态平衡电动调节阀的组合水力平衡方式。

05排烟系统

会展中心展厅均采用机械排烟方式。

会展中心的展厅为超大空间,难以参照现有国家规范划分防烟分区。建设单位希望展厅今后可最大程度的灵活租用,尽量不设置实体隔墙和防火卷帘。展厅排烟系统结合消防性能化设计,创新提出了脉冲风机系统控烟技术。利用防火隔离带形成虚拟的“防火分区”,在防火隔离带的两侧分别设置1组脉冲风机,当展厅某个“防火分区”着火后,低速启动脉冲风机将扩散至非着火区域的烟气抽回至火灾区域,达到一定的挡烟作用。每侧设置5台脉冲风机,一个防火隔离带共设置10台脉冲风机。通过CFD模拟分析、火灾相似性实景试验和展厅冷烟效能验证等过程,验证了脉冲风机系统具有消防性能化设计所要求的挡烟能力,基本满足防火隔离带对挡烟的要求。

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防火隔离带示意图

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