案例解析 | 北京电视中心暖通空调设计

来源：暖通南社

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工程概况：

1.建筑功能：工程位于北京市朝阳区建国路，总用地面积44900m2，总建筑面积197326m2，建筑高度236米。

地下3层，由舞台设备用房、机电设备用房及汽车库等组成。

地上为3栋单体建筑，分别为综合业务楼、多功能演播中心和生活服务楼。

2005年2月完成施工图设计。

2003年10月开工，2008年5月竣工。

2.建筑特点：集电视节目制作、播出、传输和多功能服务于一体的大型综合广播电视建筑。

超高层建筑，标志性建筑，被列入2008奥运行动规划，北京市60项重大工程之一。

规模、功能和科技含量位居全国省市级已建成电视台的首位。

建筑功能和空间形式复杂多样、数量众多，设计标准、安全性和创新性要求高，设备专业系统形式和数量复杂繁多，设计难点和重点多，设计难度大。

暖通专业设计特点：

1.设计理念和设计原则：

设计理念：安全可靠，先进适用，体现节能环保可持续发展的设计理念。

设计原则：针对工艺性空调和舒适性空调的不同特点，采用不同的设计思路和设计手法；

在工艺性空调系统设计中，充分考虑空调冷源、空调水系统、空调风系统的安全保障问题；在确保工艺设备安全运行的前提下，考虑节能环保措施。

2.设计特点：

工艺性空调系统安全保障措施：

为工艺用房供冷2台400RT冷水机组及对应的水泵、冷却塔和空调机组等设备的电力保障。

为演播系统供冷的空调水系统采用双路供水。

每个风系统采用2台或2台以上空调机组并联运行。

工艺机房采用了人员和工艺设备分设空调系统。

工艺机房工艺设备冷却送风空调系统采用二次回风系统。

综合楼为超高层，水系统竖向采用两个压力分区，使设备和管道工作压力小于1.6MPa；在20层换热间分别为冷热水系统设置了板换及二次侧变频泵组。

冷冻水采用二次泵系统，结合使用功能、运行时间、管理要求等因素，二次泵按综合业务楼、多功能演播中心和生活服务楼分设。二次泵组随末端负荷变化变频运行。

空调热水采用20℃大温差,降低初投资和输送能耗。

综合业务楼一般办公室空调系统：

按内外区分设，外区采用四管制风机盘管，内区采用变风量系统。空调机组在设备层集中设置。变风量系统按各朝向每3~6层为一系统设置。变风量末端采用单风道节流型（压力无关型）。

媒体库、档案库、中心机房等采用冷水式恒温恒湿空调机组。

演播剧场升降面光桥采用通风降温系统 。

高大中庭采用分层空调和自然通风。

演播楼空调系统设置全热回收装置。

高大空间地面设有地板采暖系统。

演播剧场等全空气系统满足全新风运行条件。

冷热计量装置和水力平衡措施。

消防性能化设计及完善的消防系统。

特殊区域空调通风方案：

1.电视工艺机房空调系统：

电视工艺机房包括演播中心机房、总控室、编辑机房、节目制作及传送机房、播出机房 。

一般电视工艺机房特点：

散热量大，散湿量小。工艺设备运行时间长。

对温、湿度、洁净度、噪声要求较高。

对空调系统可靠性要求高。

人员在机房内停留时间比较长。

本工程电视工艺机房的特点：

除具有一般电视工艺机房的特点外，还具有如下特点：

除个别机房位于多功能演播中心外，其余均位于综合业务楼12～19层，设置比较集中且均贴邻竖井。

各机房内工艺设备运行环境的温湿度、洁净度要求基本相同。

各机房内工艺设备运行时间基本相同，几乎均为全天24小时运行。

部分工艺设备均置于机柜内。

机房内均设有200～400mm高架空地板。

已建成的电视工艺机房空调系统方案分析、比较：

方案一：房间空调与工艺设备冷却送风合用系统，气流组织形式采用上送下回。

方案二：房间空调与工艺设备冷却送风合用系统，气流组织形式采用下送上回，即地板送风吊顶回风。新风单独送入时一般采用上送或侧送。

方案三：房间空调与工艺设备冷却送风分别设置系统，房间空调气流组织形式采用上送上回，工艺设备冷却送风采用下送上回。

工艺机房空调系统方案的确定 ：

最终确定本工程工艺机房空调系统采用方案三，即房间空调与工艺设备冷却送风分别设置系统的方案。房间空调采用一次回风全空气系统，工艺设备冷却送风采用二次回风全空气系统。

根据业主要求，设置风冷机房专用空调作为备用空调。

工艺设备冷却送风空调系统 ：

系统设计原则：系统应按照在能够使机器长期、稳定、可靠运行的前提下兼顾经济性为原则进行设计。

系统形式：

系统横向按朝向划分，竖向按不超过5层划分。

组合式空气处理机组集中设在位于6层和20层的空调机房内。

每个系统采用2台空调机组并联运行，每台可负担60%的负荷量。

空调机组在市电断电时可由柴油发电机组供电。

采用定风量二次回风系统。

工艺设备冷却送风空调系统 ：

风口、风管布置和气流组织形式：

气流组织形式采用下送上回 。

每个机房内的水平送风管均接自位于竖井内的送风竖管，进入机房后，敷设在架空地板内，与设于机架正下方的可调送风口连接，如架空地板内无风管安装空间，则以架空地板作为送风静压箱 。

为避免机器排风对室内环境的影响，机器排风通过软管或吊顶回风口与设于吊顶内的回风管连接，然后接入位于竖井内的回风竖管。

工艺设备冷却送风空调系统：

系统基本形式的确定：

采用二次回风系统 。

由于各机房内机器的运行时间基本相同，空调机组不设变频调速装置，按定风量运行。

空气处理过程及送风量的确定：

工艺设备送、回风温湿度范围的确定：

送风(机柜下部入口)：温度≥17℃；相对湿度≤80%；回风(机柜上部出口)：温度≤35℃；相对湿度≥20%。

负荷及热湿比确定：

设备的散热量一般按设备的安装功率和各类系数求得，但由于系数的取值不同，计算结果往往不同。为避免出现此类问题，最好由工艺专业直接提供设备的散热量。

夏季空气处理过程及送风量的确定 ：

由于本工程工艺专业仅确定了送、回风温湿度范围且对送风温差无限制，如果按照在满足机器送、排风温湿度要求的前提下，尽量加大送风温差减小送风量的思路通过试算确定空气处理过程，对减少投资和降低能耗都是有利的。

工艺设备冷却送风空调系统：

空调机组选型：

由于机器全年均需冷却且冬季盘管无冻结可能，空调机组仅设置表冷器。

为满足洁净度要求，空调机组设置初效和中效过滤器。

为满足冬季湿度要求，空调机组应具有加湿功能。由于机器需全年供冷，采用绝热加湿对节能有利，但考虑到湿膜或普通高压喷雾加湿器仅可进行通、断控制，湿量控制精度差，最终确定采用对加湿量可进行比例调节的变频高压喷雾加湿器。

夏季、过渡季自控要点如下 ：

根据露点温度控制表冷器水路二通阀开度。

根据采集到的各房间回风支管温度中的最高温度控制一、二次回风比。

在送风总管上设温度传感器，用于监测，不直接参与自动控制。

冬季自控要点如下：

冬季关闭二次回风阀，系统按一次回风运行。

根据采集到的各房间回风支管温度中的最高温度控制表冷器水路二通阀开度。

根据采集到的各房间回风支管湿度中的最低湿度，控制变频高压喷雾加湿量。

由于各工艺机房室内设计参数不尽相同，同时考虑到各室单独运行的灵活性，房间空调系统采用各室单独设置。空调机房位于工艺机房邻室。

房间空调采用一次回风单风机系统。为避免占用过多的建筑面积，采用了超薄型空调机组。为保持空气的洁净度，空调机组设置初效和中效过滤器。

送、回风管均设于吊顶内，气流组织形式为上送上回。

自控要点如下：

根据室内温度控制表冷器、加热器水路二通阀开度。

根据室内相对湿度控制湿膜加湿器供水阀启、闭。

2.UPS室空调系统：

为了保证制作、播送等设备在市电电源停电或意外中断时不间断供电，工艺机房的配电系统采用了在线式UPS配电系统。

UPS室特点：

发热量大；

设备运行时间长（一旦投入使用将不能停止工作）；

对环境温度要求高；室内温度全年均应小于25℃。

空调方案：

全年供冷的全循环全空气系统加通风系统。

在夏季和过渡季采用全循环全空气系统；冬季开启通风系统，利用室外冷空气降温，从而达到节能的目的。

由于受建筑条件限制，通风系统风量在UPS满载时，无法满足降温要求，因此，在UPS满载时同时开启全循环全空气系统和通风系统联合降温，以满足室温要求。

为避免空调机组和空调水管检修时对室内温度的影响，确保UPS的正常使用，根据业主使用部门要求，为UPS室设置了备用空调系统。经比较，最终采用机房专用空调机作为备用空调系统。

平时使用的空调机组和作为备用的机房专用空调机在市电断电时可由柴油发电机组供电。

3.多功能演播剧场面光桥通风

演播剧场集电视综艺晚会、歌舞、舞剧、戏剧、音乐等多项演出功能于一身，为实现各项功能，其舞台工艺配置具有许多与常规剧场不同之处，升降式面光桥便是其中之一。升降式面光桥不使用时（桥底反射板与观众厅顶棚闭合状态）为音乐厅形式；使用时（下降到一定高度）为剧场形式。

升降式面光桥特点：

灯具多；电器线路多；发热量大；温度高；

操作人员工作条件恶劣；升降行程大（4m）。

空调通风方案：机械通风降温

伸缩风管技术要求：

伸缩风管的额定收藏高度应小于1.4m，额定行程为4m，最小通径300mm，风管应采用A级不燃材料；应可随面光桥的升降同步伸缩；应采取有效的密封措施；颜色、外形应美观。

现场安装的刚性伸缩风管技术参数为：

伸缩风管的额定收藏高度为1.365m；

额定行程为4m，最大行程为4.25m，最小通径300mm；

管材为钢板；可随面光桥的升降同步伸缩；

上部风管靠自重有效密封，最下面一节靠迷宫密封；

表面喷塑，颜色同面光桥钢结构。

4.消声隔振设计

隔振：

关键部位楼板：浮筑楼板

冷水机组：橡胶隔振垫

水泵：混凝土基座板+橡胶隔振器

组合式空调机组：混凝土基座板+ 弹簧减振器

超薄空调机组：橡胶隔振垫

吊装空调机组和风机：弹性吊架

关键部位风管（含消声器）和水管：弹性吊架

设备与管道连接：橡胶软接头

隔声：

演播室：声闸

录音室：隔声套房（房中房）

设备机房：吸声材料

空调通风系统消声：

噪声标准：演播用房NR15～NR25

风速：主管：4m/s; 支管：2m/s

主风管消声器：阻性、复合阻抗

末端：消声弯头、消声静压箱

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