213重慶市規(guī)劃展覽館空調及通風設計

1、 重慶市規(guī)劃展覽館空調及通風設計中煤國際工程集團重慶設計研究院 吳敏1 李智軍 摘要 重慶市規(guī)劃展覽館是以城市規(guī)劃展覽為主的大型綜合性展覽館。該館建筑形式及地理位置較為特殊。本文重點介紹了如何解決在這種類型的工程中暖通專業(yè)所面臨的特殊問題。關鍵詞 冬季空調 屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 通風換氣 機房噪聲 重慶市規(guī)劃展覽館是重慶市十大社會文化設施之一。該建筑地理位置特殊，位于重慶嘉陵江和長江交匯處，利用水流自然形成的尖嘴地形建成。是重慶的客運、港運門戶，是重慶市的城市“客廳”；展覽館建筑形式特殊，屋面即為重慶市民所熟知的朝天門廣場,供廣大市民及外地游客觀賞兩江風景，同時也是重慶市舉辦大型群眾性活動的地方。朝天

2、門廣場下即為重慶市規(guī)劃展覽館，共四層建筑。廣場下一至三層為展覽區(qū)，最下層為大型停車場。廣場平面形如船甲板，整個建筑造型如一艘待發(fā)的巨輪?？偨ㄖ娣e61000m2，建筑總高度21m。 特殊的地理位置及建筑形式為展覽館增色不少，但也給暖通專業(yè)設計帶來不少困難，下面結合設計方案重點介紹在設計過程中解決的幾個特殊問題。1 展覽館內可不設置冬季空調確定空調設計方案時，工程指揮部要求展覽館設置冬、夏集中空調系統(tǒng)。由于展覽館地處人流和車流極為密集的地方，重慶市消防總隊明確指示不能采用直燃機或燃氣熱水鍋爐等作為熱源；而展覽館外無放置風冷熱泵室外機的位置，采用電熱鍋爐又不符和國家能源政策。在這種情況下，我們反過

3、來考慮：展館是否必須設置冬季空調呢？ 根據(jù)歷年氣象資料，重慶地區(qū)冬季室外日平均溫度5的天數(shù)為0，8的天數(shù)為32天。根據(jù)暖規(guī)(GB50019-2003)第條，不屬于“宜采用集中采暖”的地區(qū)，對于展覽館這樣的公共建筑冬季是否設置集中空調，可根據(jù)具體情況而定。 經(jīng)計算,展廳部分圍護結構熱負荷及通風熱負荷共計40w/m2，而展廳內照明及設備發(fā)熱強度為45w/ m2 (展廳內布置有大量聲、光、,電模型及設備)。 經(jīng)對重慶市另一座大型未設置冬季空調的公共建筑作了調查，該建筑照明發(fā)熱強度與展廳相似，在冬季人流量約為15 m2/人 時，一層室內外溫差為7,三層室內外溫差為8。結論：綜上所述,展廳（38 500

4、m2）內照明及設備發(fā)熱強度與建筑圍護結構及通風熱負荷大致相當。展廳布展后，外窗外墻幾乎全都會被遮擋，建筑圍護結構熱負荷還會減少，人體發(fā)熱量尚未計入。因此室內最低溫度預計可保持在1516。由此決定，展廳只設置夏季空調系統(tǒng)。辦公區(qū)和高級接待區(qū)（500m2）要求檔次較高，房間最遠點距室外機位置不超過40m，采用VRV變頻多聯(lián)機系統(tǒng)。會議區(qū)（2 000m2）房間最遠點距室外機位置約150m，采用風冷熱泵系統(tǒng)。最后確定空調室內設計參數(shù)如下表：表一空調室內設計參數(shù)表場 所夏 季冬 季新風量溫度相對濕度%溫度相對濕度%m/h展 廳266520辦公區(qū)等2565204030會議區(qū)25552240502007年冬

5、季實測結果: 當室外溫度為6時,展廳大門內20m處溫度為16, 展廳內中部溫度為1820。屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的確定 展覽館屋面即為重慶市朝天門觀景廣場。展覽館建筑形態(tài)特殊，屋面建筑面積為13 000 m2，外墻及外窗建筑面積共: 6 000 m2。屋面與外墻外窗的建筑面積比約為2:1，遠遠高于普通建筑。根據(jù)暖規(guī)(GB50019-2003)附錄A“夏季太陽總輻射照度表”，水平面(即屋面)的太陽日總計輻射強度約為西面(或東面)墻的兩倍。 且根據(jù)我們在重慶地區(qū)連晴高溫天氣時，對某建筑屋面的表面溫度的測試，其最高甚至可達70。如果屋面和外墻采用相同的傳熱系數(shù)，則本工程通過屋面進入房間的熱量將會是通過外墻進入

6、房間熱量的4倍以上，屋面得熱量將達到整個圍護結構得熱量的7080%。因此，加強屋面保溫隔熱措施，對于本工程減少空調系統(tǒng)能耗具有重要的意義。 由于屋面結構荷載很大,采用大面積綠化或通風屋面等作為建筑隔熱都不現(xiàn)實,我們采用了建筑外保溫隔熱方式。廣場建筑設計完成于1998年6月，按照當時執(zhí)行的暖規(guī)(GBJ19-87)，舒適性空調房間屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不宜大于1w/ m2.，采用5cm厚的高強度憎水珍珠巖作為保溫層即可達到。但根據(jù)本工程的具體情況，設計采用了10cm厚的高強度憎水珍珠巖外保溫層，使屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)達到了：0.6W/ m2.（2005年頒布的公共建筑節(jié)能設計標準中規(guī)定：重慶地區(qū)屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不得大于

7、0.7w/ m2.）。屋面得熱量在整個圍護結構得熱量中的比例下降至40%，大大降低了空調系統(tǒng)的能耗。怎樣保證展廳內良好的空氣品質展廳建筑總面積為38500 m2，單層面積為1300014000 m2。建筑總體積為150 000 m。展廳內照明及各種聲、光、電模型，發(fā)熱量為45W/ m2；各種裝飾材料會大量散發(fā)異味；預計在開館時人員密度可達：15m2/人，重大節(jié)假日，展覽館人員密度可達: 20m2/人，因此，無論是在空調季節(jié)，還是在過渡季節(jié)，保持良好的空氣狀況，是展覽館正常開放的重要保證。由于布展的需要,原建筑側面所設通風外窗全部改為不可開啟外窗。怎樣保證展廳內的良好的空氣品質，是暖通專業(yè)設計所

8、必須解決的問題。 確定換氣次數(shù)經(jīng)計算，人員所需最大新風量為：77000 m/h。折合換氣次數(shù)為：0.5次/h。在過渡季節(jié),如要保證室內溫度為26,不啟動制冷系統(tǒng),僅采用通風方式消除余熱。當室外溫度為18時，所需排風量為：300 000 m3/h；折合換氣次數(shù)為：2次/h。當室外溫度為22時，所需排風量為: 560 000 m/h；折合換氣次數(shù)為：3.7次/h。 確定通風方案設計綜合考慮排煙量、排除設備發(fā)熱所需風量、人員新風衛(wèi)生要求及通風（排煙）機房及管道布置等因素，確定每層設置四個通風（排煙）系統(tǒng)，總排風量為:490 000 m/h，換氣次數(shù)為：4.9次/h。全展廳共設二十四個空調末端機房，其

9、中有二十個機房沿建筑外墻布置。每個靠外墻的機房均設可調節(jié)新風口?？照{送風系統(tǒng)總換氣次數(shù)為：11次/h。外墻上新風口面積的確定：風速按4m/s計算，風量按空調送風量的30%計算。通風系統(tǒng)如何運行冬季：只需保證人員所需新風量，只需開啟部分排風系統(tǒng)即可達到要求。該館外門總面積約為100 m2，通過外門自然進風，外門處風速為0.2m/s，滿足有關規(guī)范要求。過渡季節(jié)：除滿足人員新風要求外，還要排除設備及照明余熱?？筛鶕?jù)室外溫度決定部分或全部開啟排風系統(tǒng)。距離外門較遠的區(qū)域，可將空調機房新風口全部打開，回風口全部關閉，啟動空調的送風系統(tǒng)，補充新風。夏季：排風系統(tǒng)停止運行。根據(jù)展廳內人員密度及舒適感覺調節(jié)空

10、調機房新風口開度，啟動制冷系統(tǒng)及空調送風系統(tǒng)。 實際運行情況在展廳內裝修工程施工時，各種裝飾材料散發(fā)的刺激性氣味使人難以忍受，排風系統(tǒng)全部啟動運行后，情況大為改善，裝修工程得以正常進行。開館前，經(jīng)有關部門檢驗，館內空氣質量達到衛(wèi)生要求。2005年9月開館后，通風空調系統(tǒng)按上述方案運行，館內空氣狀況良好。制冷機房噪聲治理由于設備用房設在展館二層，與展廳相鄰。制冷機單臺運行噪聲值為88dB（A），加上水泵，四套機組全部運行時實測噪聲值為102dB（A）。為消除制冷機房的噪音對展廳的影響，在展廳與設備用房之間布置了一個3m寬的走廊（同時也起到管廊及設備用房聯(lián)系走廊的作用）。制冷機房的隔墻采用110mm厚鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯復合板，并對所有的建筑縫隙和孔洞作了嚴密的封堵。制冷機底座設置了彈簧減振器，水泵底座設置了橡膠減振墊。當四臺制冷機同時運行，二層展廳外實測噪聲值為55dB（A）。 展館自2005年9月開館以來，共計接待國內外游客近50萬人次，尤其是在2005年重慶首屆亞太市長峰會期間，作為峰會指定參觀內容，深受重慶市各級領導及參會的其它國內外領導嘉賓的稱贊，重慶市規(guī)劃展覽館已成為我市對外介紹重慶、宣