2024年6月11日发(作者:边梦菡)
第25卷第2期
2011年4月
制冷与空调
Refrigeration and Air Conditioning
、,o1.25 No.2
Apr.2011.134~137
文章编号:1671.6612(201 1)02.134-04
台州科技馆暖通空调设计
奚修其
(杭州中联程泰宁建筑设计研究院有限公司 杭州 31 0014)
【摘要】 结合工程实例,介绍科技馆暖通空调设计的空调系统形式、冷热源选择、空气处理方式以及防排
烟系统设计。
【关键词】 科技馆;冷热源选择;全新风;防排烟
中图分类号TU831.8 文献标识码B
HVAC System Design for Taizhou Science and Technology Museum
XiXiuqi
fHangZhouChinaUnitedChengTaiNingArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Hangzhou,310014)
[Abstract] With a project example,presents air-conditioning system forms,cold and heat source selection,air handing orfms
nd smoke controlaling system of science and technology museum HVAC systems.
[Keywords] Science and Technology Museum;cold nd aeaht source;all fresh air;smoke control
0 引言
近年来全国各地纷纷新建或改扩建各类科技
文化场馆项目【¨。仅笔者所在单位2009年度就有3
项此类大型项目。但长期以来关于科技馆暖通空调
设计的文章并不多见。本文结合具体工程实例讲述
此类项目设计中的特点以及需要注意的几个问题。
1 工程概况
台州科技馆位于台州市民广场东北侧的1~1O
地块,东侧与台州博物馆紧邻,南侧与台州图书馆
和台州文化艺术中心隔市民广场相望。总建筑面积
26000m2,主体高度28.3m,为大型科技馆。主体
四层,局部五层,地下一层。其中地下一层为展品
库、设备机房、汽车库以及自行车库;一层为临时
图1透视图
Fig.1 Perspective
2设计参数
2.1室外气象参数
本工程设计时,由陆耀庆主编的《实用供热空
调设计手册》(第二版)[2】已出版,其中摘编的室
外气象参数中浙江地区增加了台州洪家的室外气
展厅、报告厅、会议室、展品维修以及休息茶座;
二层为常设展区、4D电影厅:三、四层除常设展
厅外局部设夹层做科技研究以及科普培训等服务
用房;五层为办公。该馆建成后将成为台州市科普
教育的重要基地。
作者简介:奚修其(1976一),男,本科,工程师。
收稿日期:2010.06 18
象参数(统计年份为1971.2003年),故本次设计
采用了洪家的室外气象参数(见表1)。
第25卷第,2期 奚修其:台州科技馆暖通空调设计 ・135・
表1室外设计参数
Table 1 Outdoor design parameters
2.2室内主要设计参数(见表2)
表2室内设计参数
Table 2 Interior design parameters
3空调系统
决定采用集中空调系统。
3.1设计原则
(2)针对科技研究、声像制作等办公用房的
科技馆建筑按房间功能通常可分为展览教育
空调系统,考虑其在运行时间上往往与展厅部分不
用房、公共服务用房、业务研究用房以及管理保障
一
致,为降低运行费用,方便管理,采用变制冷剂
用房【3J。不同功能的房间在使用时间、运行管理方
流量多联分体空调系统(V】 系统)。
式、人员密度、空间高度等方面差别较大。因此本 3.2集中空调冷热源
工程空调系统形式的选择充分考虑这些因素后确 本工程基地周围无市政热源可以利用。根据使
定以下设计原则【4J:
用功能、建筑规模与造型、考虑到冬季不宜采用需
(1)对展厅、报告厅、4D电影厅以及与展厅
设烟囱的燃烧类方式(如燃油、燃气锅炉,包括直
有关的展品制作维修、培训教室等场所,考虑到层
燃式溴化锂冷水机组)。因此方案设计阶段主要对
高较高,运行时间相对统一,经与建设单位沟通后 以下三种冷热源形式进行了比较(见表3)。【5]
表3冷热源方式比较
Table 3 Comparison of cold and heat source methods
系统形式 优点 缺点
属于传统常规集中空调系统,整机自动化程
空气源热泵 度较高,运行稳定可靠,调节灵活;制冷机
系统能效比低,其出力受室外环境因素影响较大;
机组设置在屋面,要考虑其对周围房间的噪音影响。
房面积小。
属于节能环保型新技术,能效比高,不受室
初投资较高。所需制冷机房面积较大,施工设计前
土壤源热泵
外环境气温的影响;冬季制热运行稳定可
需要详细了解当地土壤热工性能等地质资料,室外
靠;对环境的噪音污染小。
需要足够埋管面积;对施工及运行管理水平要求较
高。
・136・ 制冷与空调 2011年
土壤源热泵
+冰蓄冷 摹对环薹境 的茎噪 攀音污染小
。
薹案 票 初投资高,所占机房面积大。施工设计前需要详细
。 。 ‘ 。。 。一。 。‘
蠢 墨 基 薯 量量}三
(3)展览类建筑展厅在布展阶段往往会将大
部分的外窗封堵,因此实现空调系统的过渡季全新
风运行是节能的重要措施。但由于本建筑位置重
要,对外立面要求严格,不允许在外墙直接开百叶
取新风。要实现100%全新风运行,新风井所需面
由于本工程红线内室外场地较小,为减少埋管
占用面积,方案设计之初笔者从节能环保的角度出
发倾向于土壤源热泵+冰蓄冷的系统形式。但在施
工图设计阶段建设单位从节约投资、系统简单可靠
的角度出发,最终决定采用了空气源热泵系统。
3-3空气处理方式
积大,使得建筑平面布置困难。因此综合权衡后本
工程展厅均按50%新风比来确定新风井及新风管
路布置。过渡季加大新风运行后的另外一个问题就
(1)由于展厅、报告厅、4D电影厅等大空间
场所层高较高,因此空调风系统均采用一次回风全
空气系统,可保证较好的空气品质和舒适感,同时
满足内部布展及装修需要。对展品制作维修、培训
教室、以及层高较低的休闲茶座、小会议室等小分
隔房间则采用风机盘管+新风的空调方式。
(2)为保证稳定的新风处理效果,VRF系统
新风均采用了带独立冷源的新风机组处理后送至
室内。
是如何解决好排风的出路【6】。考虑到展厅运行时均
为开门状态,本工程一层展厅可以通过敞开的门厅
排风,二层及以上展厅则可以通过中部开放展廊内
的中庭以及四周可开启外窗排风。
(4)对于人员较多的报告厅和4D电影厅为
充分节约能源则采用转轮式全热回收系统。其空调
机房大样图见下图2。
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5420
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图2报告厅空调机房大样图
Fig.2 Auditorium air-conditioning room detailing
第25卷第2期 奚修其:台州科技馆暖通空调设计
3.4空调水系统
(1)空调水系统采用一次泵变流量系统。在
供回水总管上设置自力式差压旁通控制阀以保证
制冷机组的最小流量。
(2)由于末端空调设备过于分散,空调水管
路布置成异程式。各末端空调设备设置动态平衡电
动调节阀,以满足系统动态水力平衡要求。
(3)定压:为保证建筑立面造型,系统采用
自动补水定压设备,配备有气压罐、补水泵和相关
的自控设备,实现自动运行。
4通风及防排烟系统
(1)本工程地下汽车库、自行车库、库房以
及各设备机房,地上公共卫生问等均按相应换气次
数设置机械排风系统。
(2)对不能自然通风排烟的楼梯间、前室以
及合用前室分别设置机械加压送风系统。加压送风
机设于屋面。楼梯间前室、合用前室每层设置电动
加压送风口。对不通向地下室的楼梯间设置自垂百
叶送风口。对通向地下室的楼梯间则设置电动加压
送风口,地上楼层火灾时开启所有地上楼梯间电动
加压送风口;地下火灾时则只开启地下楼梯间电动
加压送风口。
(3)地下汽车库设置机械通风兼排烟系统,
平时用于通风换气,火灾时自动转换为排烟系统。
汽车库每个防烟分区不超过2000m2。排烟量按防
烟分区6次换气次数计算。补风则由汽车坡道进风
[71
。
(4)地下室库房、地上建筑面积大于100m
无可开启外窗的展厅、报告厅、长度大于20m的
内走道或单端有可开启外窗但长度大于30m的走
道以及通高的中庭等均按相应标准设置机械排烟
系统【引。
(5)考虑到展厅二次布展时有可能将外窗进
行封堵,因此对有可开启外窗可以满足自然排烟要
求的展厅本次也预留了相应的排烟井位置,以便根
据实际布展情况增加相应的排烟系统。
5经验与不足
(1)曾有工程现场反映空调机房漏水,调查
后发现空调机房的地漏设置距空调机组较远,同时
由于机房地面没有降板垫层,找坡困难。因此空调
检修和部分阀门滴漏的积水不能及时排除。加之机
房本身没有防水处理致使其渗漏到下一层,影响吊
顶美观甚至损坏展品。本工程在设计中将空调机房
与卫生间做同样处理,局部降板做垫层以便施工找
坡,同时做相应的防水处理。较好的解决了这个问
题。
(2)本工程设计之初为满足建筑外立面要求,
空气源热泵机组架空设置于局部下沉的屋面之中,
由于其空间有限,给施工安装带来一定困难。另外
限于平面布置个别空调机房检修空间较小,给运行
维护带来不便。
6结论
(1)根据科技馆不同房间功能选择集中空调
与小型变制冷剂流量多联分体空调系统相结合的
空调系统形式,适应不同建筑空间及运行时间是合
理的。
(2)根据不同房间使用情况,适当采用过渡
季全新风运行和全热回收系统可以有效节约能源,
降低空调系统运行费用。
(3)充分考虑二次布展及装修施工需要,预
留部分排烟竖井并对空调机房降板做防水处理可
以较好的解决实际使用中无法自然排烟以及机房
凝结水排水不畅的问题。
参考文献:
[1】 科学技术部发展计划司.2008年全国科普工作统计分
析报告【R】.北京:科学技术部,2009.
[2】 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[M】.北京:
中国建筑工业出版社,2008.
[3】 建标101-2007,科学技术馆建设标准[S】.北京:中国计
划出版社,2007.
[4】 舒春林.江西省科技馆宇宙剧场暖通设计【J].制冷空调
与电力机械,2003,91(24):35-40.
[5】 GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S】.北
京:中国计划出版社,2003.
[6 6]DB33/1036-2007,浙江省公共建筑节能设计标准【s】.
北京:中国计划出版社,2005.
[7】 GB50067-97,汽车库、修车库、停车场设计防火规范
[s】.北京:中国计划出版社,1997.
[8】GB50045—95,高层民用建筑设计防火规范(2005年
版)[S】 匕京:中国计划出版社,2005.
2024年6月11日发(作者:边梦菡)
第25卷第2期
2011年4月
制冷与空调
Refrigeration and Air Conditioning
、,o1.25 No.2
Apr.2011.134~137
文章编号:1671.6612(201 1)02.134-04
台州科技馆暖通空调设计
奚修其
(杭州中联程泰宁建筑设计研究院有限公司 杭州 31 0014)
【摘要】 结合工程实例,介绍科技馆暖通空调设计的空调系统形式、冷热源选择、空气处理方式以及防排
烟系统设计。
【关键词】 科技馆;冷热源选择;全新风;防排烟
中图分类号TU831.8 文献标识码B
HVAC System Design for Taizhou Science and Technology Museum
XiXiuqi
fHangZhouChinaUnitedChengTaiNingArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Hangzhou,310014)
[Abstract] With a project example,presents air-conditioning system forms,cold and heat source selection,air handing orfms
nd smoke controlaling system of science and technology museum HVAC systems.
[Keywords] Science and Technology Museum;cold nd aeaht source;all fresh air;smoke control
0 引言
近年来全国各地纷纷新建或改扩建各类科技
文化场馆项目【¨。仅笔者所在单位2009年度就有3
项此类大型项目。但长期以来关于科技馆暖通空调
设计的文章并不多见。本文结合具体工程实例讲述
此类项目设计中的特点以及需要注意的几个问题。
1 工程概况
台州科技馆位于台州市民广场东北侧的1~1O
地块,东侧与台州博物馆紧邻,南侧与台州图书馆
和台州文化艺术中心隔市民广场相望。总建筑面积
26000m2,主体高度28.3m,为大型科技馆。主体
四层,局部五层,地下一层。其中地下一层为展品
库、设备机房、汽车库以及自行车库;一层为临时
图1透视图
Fig.1 Perspective
2设计参数
2.1室外气象参数
本工程设计时,由陆耀庆主编的《实用供热空
调设计手册》(第二版)[2】已出版,其中摘编的室
外气象参数中浙江地区增加了台州洪家的室外气
展厅、报告厅、会议室、展品维修以及休息茶座;
二层为常设展区、4D电影厅:三、四层除常设展
厅外局部设夹层做科技研究以及科普培训等服务
用房;五层为办公。该馆建成后将成为台州市科普
教育的重要基地。
作者简介:奚修其(1976一),男,本科,工程师。
收稿日期:2010.06 18
象参数(统计年份为1971.2003年),故本次设计
采用了洪家的室外气象参数(见表1)。
第25卷第,2期 奚修其:台州科技馆暖通空调设计 ・135・
表1室外设计参数
Table 1 Outdoor design parameters
2.2室内主要设计参数(见表2)
表2室内设计参数
Table 2 Interior design parameters
3空调系统
决定采用集中空调系统。
3.1设计原则
(2)针对科技研究、声像制作等办公用房的
科技馆建筑按房间功能通常可分为展览教育
空调系统,考虑其在运行时间上往往与展厅部分不
用房、公共服务用房、业务研究用房以及管理保障
一
致,为降低运行费用,方便管理,采用变制冷剂
用房【3J。不同功能的房间在使用时间、运行管理方
流量多联分体空调系统(V】 系统)。
式、人员密度、空间高度等方面差别较大。因此本 3.2集中空调冷热源
工程空调系统形式的选择充分考虑这些因素后确 本工程基地周围无市政热源可以利用。根据使
定以下设计原则【4J:
用功能、建筑规模与造型、考虑到冬季不宜采用需
(1)对展厅、报告厅、4D电影厅以及与展厅
设烟囱的燃烧类方式(如燃油、燃气锅炉,包括直
有关的展品制作维修、培训教室等场所,考虑到层
燃式溴化锂冷水机组)。因此方案设计阶段主要对
高较高,运行时间相对统一,经与建设单位沟通后 以下三种冷热源形式进行了比较(见表3)。【5]
表3冷热源方式比较
Table 3 Comparison of cold and heat source methods
系统形式 优点 缺点
属于传统常规集中空调系统,整机自动化程
空气源热泵 度较高,运行稳定可靠,调节灵活;制冷机
系统能效比低,其出力受室外环境因素影响较大;
机组设置在屋面,要考虑其对周围房间的噪音影响。
房面积小。
属于节能环保型新技术,能效比高,不受室
初投资较高。所需制冷机房面积较大,施工设计前
土壤源热泵
外环境气温的影响;冬季制热运行稳定可
需要详细了解当地土壤热工性能等地质资料,室外
靠;对环境的噪音污染小。
需要足够埋管面积;对施工及运行管理水平要求较
高。
・136・ 制冷与空调 2011年
土壤源热泵
+冰蓄冷 摹对环薹境 的茎噪 攀音污染小
。
薹案 票 初投资高,所占机房面积大。施工设计前需要详细
。 。 ‘ 。。 。一。 。‘
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(3)展览类建筑展厅在布展阶段往往会将大
部分的外窗封堵,因此实现空调系统的过渡季全新
风运行是节能的重要措施。但由于本建筑位置重
要,对外立面要求严格,不允许在外墙直接开百叶
取新风。要实现100%全新风运行,新风井所需面
由于本工程红线内室外场地较小,为减少埋管
占用面积,方案设计之初笔者从节能环保的角度出
发倾向于土壤源热泵+冰蓄冷的系统形式。但在施
工图设计阶段建设单位从节约投资、系统简单可靠
的角度出发,最终决定采用了空气源热泵系统。
3-3空气处理方式
积大,使得建筑平面布置困难。因此综合权衡后本
工程展厅均按50%新风比来确定新风井及新风管
路布置。过渡季加大新风运行后的另外一个问题就
(1)由于展厅、报告厅、4D电影厅等大空间
场所层高较高,因此空调风系统均采用一次回风全
空气系统,可保证较好的空气品质和舒适感,同时
满足内部布展及装修需要。对展品制作维修、培训
教室、以及层高较低的休闲茶座、小会议室等小分
隔房间则采用风机盘管+新风的空调方式。
(2)为保证稳定的新风处理效果,VRF系统
新风均采用了带独立冷源的新风机组处理后送至
室内。
是如何解决好排风的出路【6】。考虑到展厅运行时均
为开门状态,本工程一层展厅可以通过敞开的门厅
排风,二层及以上展厅则可以通过中部开放展廊内
的中庭以及四周可开启外窗排风。
(4)对于人员较多的报告厅和4D电影厅为
充分节约能源则采用转轮式全热回收系统。其空调
机房大样图见下图2。
5.600
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图2报告厅空调机房大样图
Fig.2 Auditorium air-conditioning room detailing
第25卷第2期 奚修其:台州科技馆暖通空调设计
3.4空调水系统
(1)空调水系统采用一次泵变流量系统。在
供回水总管上设置自力式差压旁通控制阀以保证
制冷机组的最小流量。
(2)由于末端空调设备过于分散,空调水管
路布置成异程式。各末端空调设备设置动态平衡电
动调节阀,以满足系统动态水力平衡要求。
(3)定压:为保证建筑立面造型,系统采用
自动补水定压设备,配备有气压罐、补水泵和相关
的自控设备,实现自动运行。
4通风及防排烟系统
(1)本工程地下汽车库、自行车库、库房以
及各设备机房,地上公共卫生问等均按相应换气次
数设置机械排风系统。
(2)对不能自然通风排烟的楼梯间、前室以
及合用前室分别设置机械加压送风系统。加压送风
机设于屋面。楼梯间前室、合用前室每层设置电动
加压送风口。对不通向地下室的楼梯间设置自垂百
叶送风口。对通向地下室的楼梯间则设置电动加压
送风口,地上楼层火灾时开启所有地上楼梯间电动
加压送风口;地下火灾时则只开启地下楼梯间电动
加压送风口。
(3)地下汽车库设置机械通风兼排烟系统,
平时用于通风换气,火灾时自动转换为排烟系统。
汽车库每个防烟分区不超过2000m2。排烟量按防
烟分区6次换气次数计算。补风则由汽车坡道进风
[71
。
(4)地下室库房、地上建筑面积大于100m
无可开启外窗的展厅、报告厅、长度大于20m的
内走道或单端有可开启外窗但长度大于30m的走
道以及通高的中庭等均按相应标准设置机械排烟
系统【引。
(5)考虑到展厅二次布展时有可能将外窗进
行封堵,因此对有可开启外窗可以满足自然排烟要
求的展厅本次也预留了相应的排烟井位置,以便根
据实际布展情况增加相应的排烟系统。
5经验与不足
(1)曾有工程现场反映空调机房漏水,调查
后发现空调机房的地漏设置距空调机组较远,同时
由于机房地面没有降板垫层,找坡困难。因此空调
检修和部分阀门滴漏的积水不能及时排除。加之机
房本身没有防水处理致使其渗漏到下一层,影响吊
顶美观甚至损坏展品。本工程在设计中将空调机房
与卫生间做同样处理,局部降板做垫层以便施工找
坡,同时做相应的防水处理。较好的解决了这个问
题。
(2)本工程设计之初为满足建筑外立面要求,
空气源热泵机组架空设置于局部下沉的屋面之中,
由于其空间有限,给施工安装带来一定困难。另外
限于平面布置个别空调机房检修空间较小,给运行
维护带来不便。
6结论
(1)根据科技馆不同房间功能选择集中空调
与小型变制冷剂流量多联分体空调系统相结合的
空调系统形式,适应不同建筑空间及运行时间是合
理的。
(2)根据不同房间使用情况,适当采用过渡
季全新风运行和全热回收系统可以有效节约能源,
降低空调系统运行费用。
(3)充分考虑二次布展及装修施工需要,预
留部分排烟竖井并对空调机房降板做防水处理可
以较好的解决实际使用中无法自然排烟以及机房
凝结水排水不畅的问题。
参考文献:
[1】 科学技术部发展计划司.2008年全国科普工作统计分
析报告【R】.北京:科学技术部,2009.
[2】 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[M】.北京:
中国建筑工业出版社,2008.
[3】 建标101-2007,科学技术馆建设标准[S】.北京:中国计
划出版社,2007.
[4】 舒春林.江西省科技馆宇宙剧场暖通设计【J].制冷空调
与电力机械,2003,91(24):35-40.
[5】 GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S】.北
京:中国计划出版社,2003.
[6 6]DB33/1036-2007,浙江省公共建筑节能设计标准【s】.
北京:中国计划出版社,2005.
[7】 GB50067-97,汽车库、修车库、停车场设计防火规范
[s】.北京:中国计划出版社,1997.
[8】GB50045—95,高层民用建筑设计防火规范(2005年
版)[S】 匕京:中国计划出版社,2005.