国家大剧院暖通空调的设计方案
大空间建筑暖通空调设计分析

大空间建筑暖通空调设计分析大空间建筑如体育馆、展览馆、宴会厅、剧院等,其建筑体量庞大,空气流通性较差,内部热湿环境复杂,故其暖通空调设计相对于一般建筑而言具有较高的技术难度与复杂性。
本文将分析大空间建筑暖通空调设计的一些要点和难点。
1.空气分布与流通大空间建筑内部存在较大的空气体积,在实际使用过程中,为了维持较舒适的热湿度环境,空气需要持续循环,且不同区域之间的温湿度差距不能过大。
如何合理设计空气出风口的数量与位置成为重点。
一般来说,大空间建筑空调设计采用天顶送风、地面回风的方式,将空气从顶部进入,经出风口均匀分布后,在地面处回流。
通过计算风口数量与位置,可以使空气在空间内均匀流通,达到较好的舒适度。
2.负荷计算大空间建筑的负荷计算与一般建筑存在巨大差别,其各项负荷指标需要通过实际测试得出,如人员活动负荷、照明负荷、设备负荷等,且不同场馆、活动的负荷特点不同,需要进行细致的分析和计算。
此外,大空间建筑内部存在大量采光面积,采光对于空调负荷也有重要的影响。
负荷计算的准确性将直接决定空调系统的节能效益。
3.制冷-制热系统设计大空间建筑的制冷-制热系统设计除了要满足成本、安全等方面的要求外,还需要考虑成熟的技术、高效的能耗等因素。
在制冷方面,一般采用中央空调加蒸发冷却循环系统的方式,以保持较稳定的室内温度和湿度。
在制热方面,可以采用地暖等方式,将热能从地面传输到空气中,提高室内温度。
4.空气净化系统大空间建筑热、湿环境复杂,且由于人员密集、活动频繁,其室内二氧化碳、有害气体等含量明显高于一般空间,故其空气净化系统的设计显得尤为重要。
空气净化系统可以通过加装空气过滤器、消毒灯等方式来保证空气质量,并且有效控制室内反馈风量,消除异味等问题。
综上所述,大空间建筑暖通空调设计的要点包括空气分布与流通、负荷计算、制冷-制热系统设计、空气净化系统等,其中涉及到的技术难点较多。
合理的设计和使用,不仅可保证大空间建筑室内环境舒适,还有助于提高室内空气质量和节能减排。
某大剧院暖通空调设计

某大剧院暖通空调设计【摘要】介绍了某大剧院工程空调通风系统方案。
重点介绍了剧场内观众厅、舞台、入口大厅、影厅等主要功能用房的通风、空调、排烟的设计,同时做好消声与隔振处理。
【关键词】大剧院;空调设计;通风设计;消防设计1 项目概况大剧院地上5层、地下3层,建筑高度38.85米,地上总建筑面积16710平方米,地下总建筑面积15260平方米。
大剧院共分为剧院部分与影院部分,其中剧院观众设计人数为1148人。
影院分为7个小影厅及1个IMAX影厅。
2 空调系统概况大剧院经计算空调冷负荷为1510kW,热负荷为760kw,设计采用两台额定制冷量为772kw风冷螺杆式机组,机组位于三层屋面,夏季冷冻水供回水温度为7 ℃/12℃,冬季热水供回水温度为45 ℃/40℃;影院经计算空调冷负荷为793kW,热负荷为436kw,设计采用两台额定制冷量为417kw风冷螺杆式机组,机组位于三层屋面,夏季冷冻水供回水温度为7 ℃/12℃,冬季热水供回水温度为45 ℃/40℃。
空调水系统一次泵变流量系统,主机定流量,末端变流量。
水管采用两管制异程式系统,末端空调箱回水管上设置电动调节阀;空调水系统定压采用气压罐定压方式。
3 空调风系统剧院大厅、观众区、主舞台、侧舞台、后舞台、演员通道等均采用全空气系统:(1)剧院大厅采用两台风量25000卧式空调机组,一台沿剧院大厅玻璃幕墙地百叶送风,一台沿池座休息厅及楼座休息厅内侧弧形百叶顶送风,空调回风采用休息厅下回风方式。
(2)观众区池座及楼座均采用座椅送风,观众区池座采用两台20000风量卧式空调机组送入土建静压腔内,观众区楼座采用两台10000风量卧式空调机组送入金属静压腔内,通过可调式座椅送风口送入观众区,空调回风口设置在池座高台阶及楼座耳光区域,最大限度降低风口对装修的影响。
(3)主舞台采用布置在一层天桥下的两端喷口侧送,主舞台下部回风方式,风口可按演出需求调节角度及风量。
(4)侧舞台采用距地300mm的细百叶下送风,顶部回风方式;下送风不仅可以降低冬夏季空调的使用负荷、而且解决大空间冬夏季气流组织较难控制的问题。
大空间的暖通空调设计

大空间的暖通空调设计随着建筑设计越来越复杂和多样化,暖通空调设计的难度也逐渐增大。
特别是对于大空间的暖通空调设计来说,需要考虑的因素更多,涉及的技术更加复杂。
本文将从大空间的特点、暖通空调设计的原则和技术方案等方面探讨大空间的暖通空调设计。
一、大空间的特点大空间一般指建筑面积超过5000平方米,高度超过6米的空间,如会议中心、体育馆、大型商场和展览馆等。
这些场馆的特点是空间大,人口密集,通风换气需求大。
同时,场馆的氛围和温度对于用户的体验感影响很大。
因此,大空间的暖通空调设计需要考虑的因素有:1. 通风换气:大空间内用户密度比较大,通风换气需求量大,尤其是需求高质量的空气。
设计师需要根据具体情况确定通风换气方案,包括风口的选址、风量的计算和通风设备的配置等。
2. 空调降温:大空间的空间较大,需要一定的冷却量来满足用户的舒适感。
而且,因为电器和灯光的使用,室内温度会升高,需要通过新风、分区控制等手段来保持恒温。
3. 空气流动:大空间的氛围往往与空气流动有关,比如说艺术馆、展览馆要凸显空气的流动性。
所以,暖通空调设计也要考虑空气流动的因素,比如说采用喷口和回风口来增加局部空气流动。
二、暖通空调设计的原则针对大空间的需求,我们应该遵循以下原则。
1. 空气流动均匀:大空间内空气的流动极为重要,如果气流不够均匀,将会引起空气湍流、温度分布的不均和噪音等问题。
为了避免这些问题的出现,我们需要合理规划空气流动的路径和布置空气出口和回风口。
2. 合理选址:暖通设计需要考虑通风取风口、送风口等设备的选址问题。
要根据空间的结构、使用需求和气流路径等因素来确定位置,使得空气流动起来更加自然平稳、效果更好。
3. 采用先进技术:暖通空调系统的性能关系到用户的体验体感,也是场馆的形象和标准。
我们应该采用先进的技术和先进的设备,以提高系统的效率和稳定性。
三、暖通空调技术方案大空间的暖通空调设计中,最常用的技术方案有下列几种。
某大剧院暖通空调设计

理者要对施 工项 目的成本 、投资、进度、质量等进行标准化 、正规
化的管理。因为只有在这种管理环境,才能保证项 目的各项工作能
够有条不紊 、顺利 的完工 。 参考文献 :
( 上接第 7 6页 ),
【 3 ] 雷燕峰 , 王所. 园林绿化 工程施 工管理的几点 思考 U 1中国科技新 产
大 学 出版 社 . 2 0 1 0 ( 5 ) .
【 4 】 汪德 华. 编著. 中国古代 城市规 划文化 思想[ M1 . 北京: 中国城市 出版
社. 2 O L O ( 5 ) .
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[ 5 】 赵群, 刘加 平. 地域 建筑文化的延 续和发展 — — 简析 传统 民居 的 可持续发展 叽. 新建筑, 2 0 1 1 ( 2 ) .
L a n d s c a p e& Ga r d e n i n g
表 1分项工程质量管理
分项 工程 施工 质量 类型 假 山与置 石工 程施 工质 量 广场 与 园林 工程施 工质 量 水 景与 水体 工程 施工质 量 种植 与栽 植工 程施 工质 量 施工 质量主 要 内容 假 山工程 目的 与意 境的 表现 手法 ,假 山材 料 的选择 与 搬运 的选 择方 式 ,还要 对置 石方 式来 进行 确定 ,注 重 置石 与 周 围景色 的搭配 ,注 重 意境 的表现 。 对于 园林 建设 中 的活动 场所 进行 特色 和 主题 设计 ,施 工质 量主 要表 现在 保证 实用 性 、美观 性和 安全 性 , 同时能 够 充分 体现 原计 划方 案美观 效 果的 营造 。 对 于园林 的水 系进 行规 划 ,对 于主要 的 水景进 行 工程 建设 , 同时做 好小 型水 闸 的设 计与 建设 ,营造 高 品质 的水 景 效 果,运 用施 工技 术手 段和 材料 营造水 景 对于 园林 工程建 设 的绿 化工 程 ,一定 要按 照 园林工 程 建设 的施 工程 序进 行 。前期 工程 建设 结束 后展 开 绿化 工作 , 加强 后期养 护 管理 ,保证 绿化 工程 质量 。
国家大剧院暖通空调方案及节能措施

汇报人:日期:contents •项目介绍•暖通空调方案设计•暖通空调方案节能措施•暖通空调方案实施及效果•经济及环境效益评估•结论与展望目录01项目介绍项目背景随着能源紧缺和环境污染问题的日益严重,节能减排已经成为国家大剧院建设的重要考虑因素。
项目重要性0102项目范围02暖通空调方案设计冷暖空调系统设计通风系统设计针对不同功能区域,设计合理的送排风口位置和数量,确保空气流通顺畅。
采用变风量控制系统,根据室内外空气参数变化调整送排风量,保持室内空气质量。
根据不同区域的功能需求,配置相应的水力平衡装置,确保各区域温度均匀分布。
设置膨胀水箱和补水装置,用于稳定水压和补充系统损失的水量。
采用两管制水系统,即冷热水共用一套管网,通过阀门切换实现冷暖调节。
空调水系统设计03暖通空调方案节能措施设备能效设备型号设备布局合理选择设备能源回收技术冷凝水回收废热回收能量梯级利用智能控制系统自动化控制01节能模式02能耗监测0304暖通空调方案实施及效果03施工标准01方案设计02施工流程施工方案建立严格的质量管理体系,对施工过程中的材料、设备、工艺等进行全面质量控制,确保暖通空调系统的性能和质量。
施工进度及质量控制质量控制进度控制1 2 3节能效果环境影响社会效益实施效果分析05经济及环境效益评估设备购置费根据设计方案,计算暖通空调设备的购置费用,包括主机、辅机、管材、安装等费用。
施工费用根据工程量及施工条件,估算暖通空调工程的施工费用,包括人工费、材料费、机械费等。
其他费用考虑设计费、监理费、检测费等其他相关费用。
投资成本分析能耗分析运行费用估算能耗及运行费用分析环境影响评价对暖通空调系统的运行过程中产生的废气、废水、噪声等污染物进行评估,分析其对周边环境的影响。
应对措施针对可能的环境影响,提出相应的治理措施,如废气处理、降噪措施等,以减少对环境的影响。
环境影响评价及应对措施06结论与展望项目总结与评价优秀的暖通空调设计良好的社会效益技术创新随着科技的不断进步和技术的不断创新,暖通空调系统将朝着更加高效、节能、环保的方向发展。
影剧院暖通施工方案

影剧院暖通施工方案1. 背景影剧院作为大型文化娱乐场所,在保证观众观影舒适度的同时,其暖通系统的设计和施工显得尤为重要。
本文将探讨影剧院暖通施工方案的关键要点,以确保影剧院的空气质量和舒适度能够达到最佳水平。
2. 设计理念在影剧院的暖通设计中,首要考虑观众的舒适感受。
系统应该能够提供充足的新鲜空气,并确保室内温度和湿度的舒适度。
此外,系统还应具备高效节能的特点,以降低运行成本并减少对环境的影响。
3. 空调系统设计在影剧院暖通系统中,空调系统是至关重要的一部分。
为了实现空气循环和净化,应采用高效的空调设备,并合理设置送风口与回风口的位置。
同时,考虑到大型场所的面积较大,建议采用分区控制的方式,以实现对不同区域的温度和湿度进行精细调节。
4. 通风系统设计通风系统是保证室内空气质量的重要手段。
为了确保空气的流通和排放,应合理设置新风口和排风口,并采用高效过滤设备来净化空气。
此外,通风系统还需要考虑到烟雾排放和应急情况下的人员疏散,因此应具备有应急通风和排烟的设计方案。
5. 供暖系统设计在寒冷季节,影剧院的供暖系统至关重要。
建议采用集中供暖的方式,通过锅炉或地源热泵等设备为整个建筑提供供暖。
为了保证各个区域的供热均衡,应设计合理的供暖布局,并采用智能控制系统进行温度调节。
6. 施工方案在实际施工过程中,需要严格按照设计方案进行操作,并确保施工质量。
对于管道的安装,应采用无缝连接,并确保管道布局合理,便于后期维护。
对于设备的安装,应遵循相关安全规范,并进行设备调试和检验,以确保系统正常运行。
7. 结论影剧院暖通施工方案的设计与施工对于保障观众的舒适体验至关重要。
通过合理的设计理念和系统配置,以及严格的施工流程,可以确保影剧院的暖通系统能够达到高效、节能、安全的运行水平,为观众提供更好的观影体验。
高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点分析

高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点分析高大空间公共建筑通常指的是大型会议中心、体育馆、剧院等建筑,其内部空间较大,人员密度较高,对暖通空调系统设计有着特殊的要求。
下面是对高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点的分析:1. 能源效益:高大空间公共建筑由于面积较大,对暖通空调系统的能源消耗要求较高。
在设计中应注重提高能源效益,采用先进的节能技术,如地源热泵、太阳能利用等,以降低能源消耗并减少对环境的污染。
2. 空气流通:高大空间公共建筑的人员密度较高,人员活动产生的热量和湿气较大,容易导致空气质量不佳。
在设计中应注重空气流通,采用合理的通风系统,确保空气的新鲜和清洁。
还可采用空气净化设备,过滤掉空气中的污染物,提供良好的室内环境质量。
3. 温度控制:由于高大空间公共建筑的体积较大,温度分布不均匀,因此需要在设计中注重温度控制,保持室内温度的稳定性。
可以采用分区控制、定时控制等方法,根据不同的使用需求进行温度调节。
还可以采用地板供暖、风幕机等方式,增加室内的舒适性。
4. 声学设计:高大空间公共建筑通常用于举办各种大型活动,需要考虑到声学方面的设计。
在暖通空调系统设计中,要注重噪声控制,采用低噪声设备和隔音材料,降低噪声对室内环境的影响。
还可以采用声学吸音板、隔声墙等措施,改善室内音质。
5. 系统可靠性:高大空间公共建筑通常是举办重要活动的场所,暖通空调系统的可靠性对保证活动的顺利进行至关重要。
在设计中应注重系统的稳定性和安全性,采用可靠的设备和控制系统,确保系统的正常运行和故障的快速恢复能力。
对于高大空间公共建筑的暖通空调系统设计要点分析,需要注重能源效益、空气流通、温度控制、声学设计和系统可靠性等方面的考虑,以提供良好的室内环境质量和满足活动需求。
剧院设计空调方案设计说明_secret

一、概述:1.本工程建筑面积为30000m2,属于高大空间的公共场馆建筑。
详细的资料请见建筑专业相关说明。
2.本工程设全年型中央空调系统。
二、设计依据及规范标准1.《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)》(2002年);2.《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003);3.《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)4.《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版);5.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97);6.建筑及其他专业条件图及其他资料。
三、设计范围1.全年舒适性中央空调系统设计;2.通风及防排烟系统设计;四、中央空调系统1.空调冷、热源配置1)本工程夏季总冷负荷约为3600kW,(约合1000USRT,309万kCal/h)。
2)若当地有热电厂提供蒸汽,那么,我们将采用蒸汽双效吸收式制冷机组,若无蒸汽源,则会采用天然气直燃机组,或采用电制冷机组。
3)本工程冬季空调总热负荷2300KW(约合200万kCal/h)。
4)热源的选择原则上和夏季的选择一致。
当一定要选择电制冷时,我们将采用燃天然气(或燃油)常压热水机组供热。
2.空调水系统设计1)将采用7℃大温差设计,冷水系统循环水量将比一般的5℃温差设计减少28.5%。
相应的耗电量亦会减少28.5%。
而同时会减少系统管路的初投资。
2)冷(热)水系统采用两管制,各系统总管为异程式,各支路干管设平衡阀调节,各支路立管及楼层支干管采用同程系统。
3)冷(热)水系统采用开式膨胀水箱定压方式;膨胀水箱设于北塔楼屋面,其最低水位高于系统最高点1.5米。
4)冷(热)水系统、理,以利于系统的防垢、杀菌和天藻。
3.空气处理系统1)剧院底座将采用座椅下置换送风方式,局部楼座等地方采用散流器下送;中部回风、上部排风。
2)办公、培训、化妆等采用风机盘管加集中的新风、排风系统。
3)由于本项目的人员密度大,新风需要量大而突然,故此,我们将采用全热交换热回收系统,对排风中的能量进行回收以节能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
国家大剧院暖通空调的设计方案时间:2008-5-5 0:00 来源:互联网发布评论国家大剧院工程位于长安街人民大会堂西侧(见图1),采用的是法国著名建筑师安德鲁的设计方案,由法国ADP公司和SETIC公司分别完成建筑和结构、机电初步设计,北京市建筑设计研究院完成施工图设计。
剧院部分建筑面积约为15万平方米,地下车库面积约4.5万平方米。
中区包括三大建筑实体:歌剧院(O区)、戏剧场(T区)、音乐厅(C区),均处于钛合金和玻璃的圆形壳体之下, 剧场之间为共用的公共大厅,地下设有设备机房及各剧院的技术用房等。
中区圆形建筑周围环绕着人工湖,观众通过人工湖下的通道进入公共大厅。
圆形建筑和人工湖之间-12.00m标高处设置了室外消防通道(F区),通道上设有标高为-3.08 m和-7.00 m两层的人员疏散天桥。
北区(N区)人工湖下为主要水下入口通廊、商店及汽车库。
南区人工湖下S1-S3区为南入口水下通廊、多功能厅、职工餐厅等。
热力和制冷机房设在地下S4区,地下S5区设有总排风排烟机房和废气烟气总出口。
一冷热源及空调水系统1.1 概况空调水系统如图2和图3。
国家大剧院冷热源用量和设备选择如下:由于内区办公等风机盘管系统需全年供冷,冷却塔冬季使用,所以在制冷机房内设置冷却水集水箱,集中补水,以防止冬季市政水及塔底集水盘内存水冻结,室外管道采取电伴热措施。
冬季使用冷却塔制冷, 采用与冷水机组并联的板式换热器及2台冷却水循环泵(1备1用)供应冷源水,可节省制冷电能。
空调采暖冷热水为四管制系统, 变流量运行;冷热水各设3个二级泵系统,分别为风机盘管系统、空气处理机组系统、辐射地板系统。
其中风机盘管空调冷水系统全年使用,风机盘管(包括少量散热器)热水系统和热辐射地板系统冬季全天运行,以保证冬季夜间值班采暖的需要。
冷热辐射地板系统分别需要大约18/21℃冷水和45/35℃的热水,设置三通水温调节阀,使7℃冷水和60℃热水分别与各系统回水混合调节到需要的冷水和热水水温。
空调冷热水系统分别采用闭式气压罐定压,各设置补水调节水箱和2台补水泵(其中各有一台备用),补水泵受系统压力控制启停,当水系统受热膨胀后,压力高于停泵压力时,膨胀管道上的电磁阀打开,使膨胀水量回收到补水箱。
1.2 冬季冷却塔制冷分析1.2.1冷却水和室外空气的热量交换水在冷却塔内的冷却主要是蒸发散热和传导散热,冷却水的温降如下式:Δt=(QZ+QX)/G=(W.γ+ QX )/G式中:QZ —水蒸发带走的热量QX—空气与水通过传导方式的显热交换热量W —水的蒸发量γ—水蒸发时吸收的汽化潜热G —冷却水流量当冷却塔出水温度与空气湿球温度接近,即冷幅很小时,水在冷却塔内的冷却降温主要靠水蒸发时吸收汽化潜热QZ,水和空气的显热交换量QX可忽略不计。
按照夏季水温和气温条件设计制造的冷却塔温降Δt=5℃,如流量不变,冬季随着气温的降低,水分子的运动动能减小,分子扩散能力降低,即水蒸发量W减少,带走的热量QZ将有所减少,如想获得与夏季相同的冷却量和水温降,就必须加大空气和出水的温差,靠显热交换获得冷却量QX。
图4为美国某冷却塔在流量不变的情况下随室外湿球温度变化的冷却特性。
从图中可看出,当室外湿球温度为24℃时,冷却塔出水温度如要达到27.5℃(冷幅3.5℃),可达到标准的5℃温降,进水温度为32.5℃。
冬季当室外湿球温度达到1℃(干球约5℃)时,蒸发传热QZ减少;如流量不变且仍要求水5℃温降,则冷却塔出水温度达12.5℃(冷幅为11.5℃),进水温度为17.5℃,15℃的平均水温与5℃的室外干球温度有约10℃的温差传热QX,总冷却热量不变,但12.5/17.5℃的水温作为冷源水,温度显然偏高。
冬季当室外湿球温度达到1℃时,如想获得低温的冷源水,水温降只能是2℃左右,出水温度约为7.2℃,可作为冷源水使用;这时温差传热很小,蒸发传热和总传热量都减小。
但大剧院工程内区风机盘管所需冷量恰好与冷却水流量不变时一个冷却塔2℃温降时的冷却量基本吻合,所以仍采用夏季使用的冷却水循环泵作为冷源水循环泵,2台泵和2台塔各一备一用。
当冬季气温更低而要求的冷源水温度不变时,就主要靠温差传热了。
为防冻采用管道电伴热措施使水温不低于5℃。
1.2.2冬季内区供冷和空调冷水温度即使采用7.2/9.2℃的冷却水作为冷源,通过板式换热器,也只能交换出约9/14℃的空调冷水,与夏季要求的7/12℃冷水有差距;是否在室外干湿球温度更低时才能使用冷却水作为冷源水,或内区风机盘管要按照9/14℃水温加大选型呢?这就需要分析全年供冷的内区夏季和冬季的状况。
图5右边为夏季风机盘管送风状态点SX与处理后的新风FX点(假设新风处理到房间的等焓状态)混合至OX点送入室内。
由于室内NX点温湿度设定值较冬季高(例如25℃、60%),风机盘管出风状态点SX温度也较冬季高(约为15℃),与7℃的冷水进水(tw1)的温度差达到8℃。
冬季状况见图5左。
人员灯光等全热负荷冬季与夏季相等,由于内区需在冬季送冷,温湿度设定值定得偏低反而费能,这和外区供热的情况正好相反;但冬季由于人员衣着热阻较高,室温设定值又必须比夏季低(比如将冬季室内状态定为21℃、55%)。
如果新风能够直接处理到室内状态点Nd,风机盘管出风状态即为Sd,其温度约为11℃,与7℃的冷水进水(tw1)温差为4℃;如按夏季工况选用风机盘管,由于风、水温度差减小,传热量减小,被处理的空气湿球温度也比夏季低,去湿和冷却能力都降低,在风量一定时理论上冬季是满足不了冷量需要的。
如果冷水温度提高到9/14℃(tw1’/ tw2’),风机盘管出风状态Sd 与冷水进水温差只有2℃,超过暖通规范规定的数值,更是难以达到的。
此时我们想到是否能利用新风负担一部分热湿负荷。
如果内外区没有分别设置新风处理机组,新风送风状态一般按外区的要求处理到Fd点(例如20℃,30%),风机盘管可干工况运行将室内空气处理到Sd’点,与新风混合至Od点送入室内。
风机盘管负担冷量可减少,出风状态Sd’点的温度和与冷水的进水温差也可相应加大。
设计中我们尽量为内区单独设置新风处理机组,运行中可利用新风做冷源,适当降低送风温湿度,达到节省风机盘管冷量的目的。
另外,如风机盘管选择过大,即使在低档风量运行时仍然过冷,水路控制阀频繁开闭,房间温度时高时低很不舒适。
因此,本工程内区按照对冷却去湿不利的冬季室内(风机盘管进风)状态、7/12℃的标准冷水温度、高档风量选用风机盘管,选用时假设风机盘管负担所有室内冷负荷;但是,实际利用新风消除了一部分室内热湿负荷,所以即使在冷水温度略有提高时,所选用的风机盘管仍能消除余下的室内显热余热。
夏季室内温度提高,风水换热增强;且人员散湿量增加,热湿比有所减小,在全热负荷不变的情况下,所需风量减小;所以风机盘管中档风量基本能满足夏季设计负荷。
值得提出的是,国产风机盘管样本在不同进风和进水参数下的散热量数值不全。
室温最低限高达24或25℃,高限28℃在设计中也很少采用,这与目前标准越来越高的建筑室内环境要求是不相适应的,且不能满足冬季的室温选用要求。
进水温度高限也只有7℃,设计中也不够用,只能由设计人员进行估算。
至于冷水温度可提高到什么程度,即室外什么干湿球温度下可以使用冷却塔制冷,要看新风负担热湿负荷的程度,以及使用时冷负荷的实际情况,要在运行中摸索确定停开冷水机组、使用冷却塔制冷的室外气温转换点。
二空调采暖通风方案2.1 一般空调区域除机房等附属房间外,考虑到建筑标准和北京室外空气质量,空气处理机组均设置了初效和中效2级过滤。
为充分利用室外空气作为冷源,全空气系统均采用了设回风机的双风机空气处理机组,过渡季可使用全新风,冬季可调节新风量,对于存在大量内区的国家大剧院工程,其节能效果较为明显。
剧院观众厅、乐池、排练厅、录音室、演播室等空调区域,由于较高标准的舒适度要求,以及乐器对温湿度,尤其是湿度的严格要求,设置了全空气空调系统。
夏季均采用了控制露点温度再根据室内负荷变化进行二次加热的方案,冬季采用能够较精确控制加湿量的电蒸汽加湿器。
公共休息厅廊等人员不经常停留的大空间为全空气空调系统。
因夏季无湿度要求,不设置再热盘管。
考虑到冬季如湿度过高,壳体和水下通廊的玻璃易结露,所以不设置加湿器。
办公管理、会客接待、化妆等小空间空调区域,其温湿度要求不严格,为控制灵活,采用风机盘管加新风系统。
因考虑到人员长期停留,新风空调机组设置了价格较便宜、使用寿命较长且节电的高压喷雾加湿器。
当用于内区时,处理后的新风温度较低,加湿率可能很低,但如前所述,为消除一部分室内余湿,新风湿度要求也较低。
高压喷雾加湿器用水量和排污量都较大(用水量和加湿量之比约为3∶1),但可以作为中水回收利用。
三个剧场观众厅采用了椅下送风上部回风的气流组织方式,以置换通风理论作为设计理论指导,已在另文介绍。
2.2 复杂高大空间国家大剧院建筑总高46.3米,总体外观为一半椭球形壳体,壳体下部及三个剧场各层的外围公共区域组成一个高大空间(中庭),见图6。
在三个剧场各层外部均有一些敞开式公共活动平台,需要空调保证温度,这些公共区域(包括地下一层)与中庭上方非空调区域直接相连,冷热空气在接触面上会发生搀混,影响壳体中的温度分布、气流组织和负荷大小。
为确保空调负荷计算和气流组织的合理,我们采用了两种计算方法。
2.2.1采用冷负荷系数法首先根据建筑功能以及空调系统布置的需要,把壳体下部的高大空间划分为若干区域,并将围护结构外形简化为东、东南、南、西南、西、西北、北、东北、水平屋面等九面外墙(含钛合金和玻璃体)的规则多面体。
并根据椭球形状把外壳总面积大致按一定比例分配给各面外墙。
然后根据冷负荷系数法编制EXCEL电算表格计算。
2.2.2采用清华大学的建筑热环境设计模拟软件包DeST II首先建立建筑模型,在DeST界面内按照建筑的尺寸和形状输入外墙、内墙、门窗,描述建筑的拓扑结构。
图7为DeST建立建筑模型过程中的一个图片。
然后设定计算参数,对作息模式、热扰分配模式、各区域之间通风换气量进行设定;并对不同的各区域之间通风换气量的假设值进行试算分析,力求输入符合实际的设定值;利用DeST II得出全年逐时负荷计算结果。
为进一步分析室内温度场和风速场,采用DeST计算结果中全楼冷负荷最大值出现时刻的参数和送风量,利用计算流体力学(CFD)软件Phoenix进行模拟计算,图8为歌剧院北侧公共区温度场分布图。
2.2.3计算方法的比较和结论两种方法计算出的总空调负荷值相差大约10%,较为接近。
但个别区域的负荷却相差较大,有的甚至相差一倍多。
其原因可能是冷负荷系数法没有考虑相邻房间之间的影响和人员、灯光的作息模式及其对周围环境的热扰分配模式对负荷的影响,考虑这些因素所输入的设定值是计算结果是否准确的关键。