1、 重慶市規(guī)劃展覽館空調(diào)及通風(fēng)設(shè)計(jì)中煤國(guó)際工程集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)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(diǎn)介紹了如何解決在這種類(lèi)型的工程中暖通專(zhuān)業(yè)所面臨的特殊問(wèn)題。關(guān)鍵詞 冬季空調(diào) 屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 通風(fēng)換氣 機(jī)房噪聲 重慶市規(guī)劃展覽館是重慶市十大社會(huì)文化設(shè)施之一。該建筑地理位置特殊，位于重慶嘉陵江和長(zhǎng)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(yùn)、港運(yùn)門(mén)戶(hù)，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(mén)廣場(chǎng),供廣大市民及外地游客觀(guān)賞兩江風(fēng)景，同時(shí)也是重慶市舉辦大型群眾性活動(dòng)的地方。朝天

2、門(mén)廣場(chǎng)下即為重慶市規(guī)劃展覽館，共四層建筑。廣場(chǎng)下一至三層為展覽區(qū)，最下層為大型停車(chē)場(chǎng)。廣場(chǎng)平面形如船甲板，整個(gè)建筑造型如一艘待發(fā)的巨輪。總建筑面積61000m2，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(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)不少困難，下面結(jié)合設(shè)計(jì)方案重點(diǎn)介紹在設(shè)計(jì)過(guò)程中解決的幾個(gè)特殊問(wèn)題。1 展覽館內(nèi)可不設(shè)置冬季空調(diào)確定空調(diào)設(shè)計(jì)方案時(shí)，工程指揮部要求展覽館設(shè)置冬、夏集中空調(diào)系統(tǒng)。由于展覽館地處人流和車(chē)流極為密集的地方，重慶市消防總隊(duì)明確指示不能采用直燃機(jī)或燃?xì)鉄崴仩t等作為熱源；而展覽館外無(wú)放置風(fēng)冷熱泵室外機(jī)的位置，采用電熱鍋爐又不符和國(guó)家能源政策。在這種情況下，我們反過(guò)

3、來(lái)考慮：展館是否必須設(shè)置冬季空調(diào)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(duì)于展覽館這樣的公共建筑冬季是否設(shè)置集中空調(diào)，可根據(jù)具體情況而定。 經(jīng)計(jì)算,展廳部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷及通風(fēng)熱負(fù)荷共計(jì)40w/m2，而展廳內(nèi)照明及設(shè)備發(fā)熱強(qiáng)度為45w/ m2 (展廳內(nèi)布置有大量聲、光、,電模型及設(shè)備)。 經(jīng)對(duì)重慶市另一座大型未設(shè)置冬季空調(diào)的公共建筑作了調(diào)查，該建筑照明發(fā)熱強(qiáng)度與展廳相似，在冬季人流量約為15 m2/人 時(shí)，一層室內(nèi)外溫差為7,三層室內(nèi)外溫差為8。結(jié)論：綜上所述,展廳（38 500

4、m2）內(nèi)照明及設(shè)備發(fā)熱強(qiáng)度與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及通風(fēng)熱負(fù)荷大致相當(dāng)。展廳布展后，外窗外墻幾乎全都會(huì)被遮擋，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷還會(huì)減少，人體發(fā)熱量尚未計(jì)入。因此室內(nèi)最低溫度預(yù)計(jì)可保持在1516。由此決定，展廳只設(shè)置夏季空調(diào)系統(tǒng)。辦公區(qū)和高級(jí)接待區(qū)（500m2）要求檔次較高，房間最遠(yuǎn)點(diǎn)距室外機(jī)位置不超過(guò)40m，采用VRV變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。會(huì)議區(qū)（2 000m2）房間最遠(yuǎn)點(diǎn)距室外機(jī)位置約150m，采用風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)。最后確定空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：表一空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)表場(chǎng) 所夏 季冬 季新風(fēng)量溫度相對(duì)濕度%溫度相對(duì)濕度%m/h展 廳266520辦公區(qū)等2565204030會(huì)議區(qū)25552240502007年冬

5、季實(shí)測(cè)結(jié)果: 當(dāng)室外溫度為6時(shí),展廳大門(mén)內(nèi)20m處溫度為16, 展廳內(nèi)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(mén)觀(guān)景廣場(chǎng)。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(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通建筑。根據(jù)暖規(guī)(GB50019-2003)附錄A“夏季太陽(yáng)總輻射照度表”，水平面(即屋面)的太陽(yáng)日總計(jì)輻射強(qiáng)度約為西面(或東面)墻的兩倍。 且根據(jù)我們?cè)谥貞c地區(qū)連晴高溫天氣時(shí)，對(duì)某建筑屋面的表面溫度的測(cè)試，其最高甚至可達(dá)70。如果屋面和外墻采用相同的傳熱系數(shù)，則本工程通過(guò)屋面進(jìn)入房間的熱量將會(huì)是通過(guò)外墻進(jìn)入

6、房間熱量的4倍以上，屋面得熱量將達(dá)到整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱量的7080%。因此，加強(qiáng)屋面保溫隔熱措施，對(duì)于本工程減少空調(diào)系統(tǒng)能耗具有重要的意義。 由于屋面結(jié)構(gòu)荷載很大,采用大面積綠化或通風(fēng)屋面等作為建筑隔熱都不現(xiàn)實(shí),我們采用了建筑外保溫隔熱方式。廣場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)完成于1998年6月，按照當(dāng)時(shí)執(zhí)行的暖規(guī)(GBJ19-87)，舒適性空調(diào)房間屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不宜大于1w/ m2.，采用5cm厚的高強(qiáng)度憎水珍珠巖作為保溫層即可達(dá)到。但根據(jù)本工程的具體情況，設(shè)計(jì)采用了10cm厚的高強(qiáng)度憎水珍珠巖外保溫層，使屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)達(dá)到了：0.6W/ m2.（2005年頒布的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱量中的比例下降至40%，大大降低了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。怎樣保證展廳內(nèi)良好的空氣品質(zhì)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(nèi)照明及各種聲、光、電模型，發(fā)熱量為45W/ m2；各種裝飾材料會(huì)大量散發(fā)異味；預(yù)計(jì)在開(kāi)館時(shí)人員密度可達(dá)：15m2/人，重大節(jié)假日，展覽館人員密度可達(dá): 20m2/人，因此，無(wú)論是在空調(diào)季節(jié)，還是在過(guò)渡季節(jié)，保持良好的空氣狀況，是展覽館正常開(kāi)放的重要保證。由于布展的需要,原建筑側(cè)面所設(shè)通風(fēng)外窗全部改為不可開(kāi)啟外窗。怎樣保證展廳內(nèi)的良好的空氣品質(zhì)，是暖通專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)所

8、必須解決的問(wèn)題。 確定換氣次數(shù)經(jīng)計(jì)算，人員所需最大新風(fēng)量為：77000 m/h。折合換氣次數(shù)為：0.5次/h。在過(guò)渡季節(jié),如要保證室內(nèi)溫度為26,不啟動(dòng)制冷系統(tǒng),僅采用通風(fēng)方式消除余熱。當(dāng)室外溫度為18時(shí)，所需排風(fēng)量為：300 000 m3/h；折合換氣次數(shù)為：2次/h。當(dāng)室外溫度為22時(shí)，所需排風(fēng)量為: 560 000 m/h；折合換氣次數(shù)為：3.7次/h。 確定通風(fēng)方案設(shè)計(jì)綜合考慮排煙量、排除設(shè)備發(fā)熱所需風(fēng)量、人員新風(fēng)衛(wèi)生要求及通風(fēng)（排煙）機(jī)房及管道布置等因素，確定每層設(shè)置四個(gè)通風(fēng)（排煙）系統(tǒng)，總排風(fēng)量為:490 000 m/h，換氣次數(shù)為：4.9次/h。全展廳共設(shè)二十四個(gè)空調(diào)末端機(jī)房，其

9、中有二十個(gè)機(jī)房沿建筑外墻布置。每個(gè)靠外墻的機(jī)房均設(shè)可調(diào)節(jié)新風(fēng)口?？照{(diào)送風(fēng)系統(tǒng)總換氣次數(shù)為：11次/h。外墻上新風(fēng)口面積的確定：風(fēng)速按4m/s計(jì)算，風(fēng)量按空調(diào)送風(fēng)量的30%計(jì)算。通風(fēng)系統(tǒng)如何運(yùn)行冬季：只需保證人員所需新風(fēng)量，只需開(kāi)啟部分排風(fēng)系統(tǒng)即可達(dá)到要求。該館外門(mén)總面積約為100 m2，通過(guò)外門(mén)自然進(jìn)風(fēng)，外門(mén)處風(fēng)速為0.2m/s，滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)范要求。過(guò)渡季節(jié)：除滿(mǎn)足人員新風(fēng)要求外，還要排除設(shè)備及照明余熱?？筛鶕?jù)室外溫度決定部分或全部開(kāi)啟排風(fēng)系統(tǒng)。距離外門(mén)較遠(yuǎn)的區(qū)域，可將空調(diào)機(jī)房新風(fēng)口全部打開(kāi)，回風(fēng)口全部關(guān)閉，啟動(dòng)空調(diào)的送風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)充新風(fēng)。夏季：排風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行。根據(jù)展廳內(nèi)人員密度及舒適感覺(jué)調(diào)節(jié)空

10、調(diào)機(jī)房新風(fēng)口開(kāi)度，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)及空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。 實(shí)際運(yùn)行情況在展廳內(nèi)裝修工程施工時(shí)，各種裝飾材料散發(fā)的刺激性氣味使人難以忍受，排風(fēng)系統(tǒng)全部啟動(dòng)運(yùn)行后，情況大為改善，裝修工程得以正常進(jìn)行。開(kāi)館前，經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢驗(yàn)，館內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到衛(wèi)生要求。2005年9月開(kāi)館后，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)按上述方案運(yùn)行，館內(nèi)空氣狀況良好。制冷機(jī)房噪聲治理由于設(shè)備用房設(shè)在展館二層，與展廳相鄰。制冷機(jī)單臺(tái)運(yùn)行噪聲值為88dB（A），加上水泵，四套機(jī)組全部運(yùn)行時(shí)實(shí)測(cè)噪聲值為102dB（A）。為消除制冷機(jī)房的噪音對(duì)展廳的影響，在展廳與設(shè)備用房之間布置了一個(gè)3m寬的走廊（同時(shí)也起到管廊及設(shè)備用房聯(lián)系走廊的作用）。制冷機(jī)房的隔墻采用110mm厚鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯復(fù)合板，并對(duì)所有的建筑縫隙和孔洞作了嚴(yán)密的封堵。制冷機(jī)底座設(shè)置了彈簧減振器，水泵底座設(shè)置了橡膠減振墊。當(dāng)四臺(tái)制冷機(jī)同時(shí)運(yùn)行，二層展廳外實(shí)測(cè)噪聲值為55dB（A）。 展館自2005年9月開(kāi)館以來(lái)，共計(jì)接待國(guó)內(nèi)外游客近50萬(wàn)人次，尤其是在2005年重慶首屆亞太市長(zhǎng)峰會(huì)期間，作為峰會(huì)指定參觀(guān)內(nèi)容，深受重慶市各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及參會(huì)的其它國(guó)內(nèi)外領(lǐng)導(dǎo)嘉賓的稱(chēng)贊，重慶市規(guī)劃展覽館已成為我市對(duì)外介紹重慶、宣