无锡某会议中心工程项目高大空间空调方案初探

无锡某会议中心工程项目高大空间空调方案初探

秦栗

扬州大学 江苏 扬州 225009

摘要：市级会议中心承担着全年各类大型的会议，会议中心的空调方案既影响能耗也影响着室内环境，并影响与会人员的热舒适和开会的效果。本文介绍了无锡某会议中心项目暖通工程的特点分析，提出了侧送风+地面辐射方案，其中采用地面辐射系统末端设计，夏季有效降低人员辐射温度，送风空气诱导至人员所处区域；侧送风更贴合地面，新鲜空气送至人员呼吸区；同时冬季显著提高热舒适性，提高室内高大空间送风的均匀性。结合无锡的气候特点提出了重视渗透风管理的防结露措施。并对黑白大理石用作墙面材料的差异进行了对比，发现选用黑色大理石有利于系统风量的降低。本研究为会议中心高大空间的空调系统设计提供了一定的借鉴意义。

关键词：高大空间，暖通空调，地面辐射供冷供暖系统

1.背景

会议中心工程项目的空调系统设计时，需要考虑建筑本身的结构特征、使用规律、功能需求等，同时需要兼顾工程项目所在地区的气候特征，达到健康、舒适、节能几方面的目标。由于本项目属于高大空间，需要有针对性地考虑常规空调系统存在的不足，包括高大建筑中冬季低层区域送风的不可及性及温度控制均衡性。针对上述问题，吉林省建筑设计院有限责任公司褚毅研究员等对长春的大空间会展类综合馆的暖通空调进行了设计，介绍了分层空调在高大空间中的应用^[1]。浙江省建筑设计研究院的姚国梁教授介绍了上海国际会议中心空调设计，其中3000人会议室中采用了距离地面8.5m高的吊顶旋流喷口送风，而且通过调节双套筒喷口的内外筒启闭，使得冬季送热风时风速达到夏季送冷风风速的2.08倍^[2]。同济大学杨洁教授等介绍了上海世博会展馆建筑空调负荷指标的影响因素分析，研究发现客流量和建筑外围护结构的热工性能是影响能耗的主要因素^[3]。中国建筑西南设计研究院革非高工等圭亚那国际会议中心的通风空调设计，主会议厅属于高大空间，采用的是喷口顶送、下侧回风的气流组织^[4]。中国中元国际工程公司的杨永红高工等介绍了老挝国际会议中心的通风空调设计，其中容纳1500人的主会议厅采用射程较远的条缝形送风口侧送风，并在舞台侧下方进行回风^[5]。深圳职业技术学院的杨红副教授等介绍了深圳万科中心绿色建筑技术策略，其中可调节地板送风末端有利于送风温度满足热舒适要求^[6]。上述工程项目的设计和研究对本项目具有很好的指导意义。本文将介绍无锡的会议中心项目中采取的分层送风、地板辐射的空调方案，并就该空调系统的特点展开介绍。

2.项目概况

无锡某会议中心一期项目总建筑面积 195688 m²，会议中心总建筑面积 116693 m²，其中会议大厅约4515 m²，屋面最高为29.9 m。由于该会议中心的地理位置比较重要，且造型独特，如图1所示，建成后将成为无锡市的地标性建筑。

图1 会议中心效果图

本项目各功能区域的室内设计参数见表1。

表1 室内设计参数

3.空调系统简介

无锡某会议中心项目工程的空调系统如图2所示。除了常规的全空气系统外，另外在中央大堂设置地面辐射系统，通过对流和辐射耦合的效果，夏季供冷、冬季供暖去除室内的负荷。

通过采用地面辐射供冷供暖系统，可减小室内垂直方向上的温度梯度、提高热舒适性。地面辐射供冷系统供回水由冷水机组提供，经板换后供回水温为16°C/19°C；地面辐射供暖系统供回水由燃气锅炉提供，经板换后水温为35°C~45°C。地板辐射管材采用PB管，管径为DN20，管间距200mm。集分水器设置在中央大堂两侧墙面或柱子上，落地安装，每组集分水器环路不超过8路，每路支线管长不超过120米。使用时可根据室温打开或关闭集分水器阀门。

图2 空调系统示意图

3.1 空调系统特点一

本项目采用的大空间分层空调送风和地板辐射的方式，避免了冬季顶部送热风引起的垂直温差和底部偏冷，显著提高了冬季的热舒适性。

3.2 空调系统特点二

本项目夏季工况中地板温度较常见的全空气系统低一些，能有利于提升观众区的新风可及度，如图3所示。常规全空气系统的上送上回系统中，新风是靠送风动力进行输送，然而在密集型的会议中心，人员本身发热，使得人员区域的温度偏高，送风与室内空气掺混后，温度提升，不能有效地送至下部区域。而本项目中地面温度低一些，一方面承担室内显热负荷，另外一方面能够促使送风更加紧密地贴近地面，让处于地面一定高度的人员能够呼吸到新鲜的空气。

图3 夏季提升送风可及度的示意图

3.3 空调系统特点三

通过BIM方式，促进空调系统与建筑的有机衔接，提升建筑整体的气密性。

3.4 空调系统特点四

对比了黑白大理石作为墙面材料的选择效果，如表2所示。系统风量可降低73%（黑）、60%（白）；输配能耗降低42%（黑）、29%（白）。

表2 黑白大理石作为墙面材料的差异

3.5 空调系统特点五

通过CFD模拟研究了渗透风引起的湿度分布规律，如图4所示。图中可以看到一旦存在渗透风，将导致近壁面的含湿量增加，为此提出需要重视渗透风和湿度的管理。通过露点温度反馈控制空调系统的水温，通过新排风压差控制减少渗透，并重视开关门过程，以解决无锡地区气候条件可能导致的室内湿度大产生的地板结露。

图4 渗透风引起的湿度分布规律

4 结论

通过对无锡某会议中心项目暖通工程的特点分析，得出以下结论：

1、根据无锡某国际会议中心项目工程的特点，提出了侧送风+地面辐射方案。

2、采用地面辐射系统末端设计，夏季有效降低人员辐射温度，送风空气诱导至人员所处区域；侧送风更贴合地面，新鲜空气送至人员呼吸区；

3、冬季显著提高热舒适性：提高室内高大空间送风的均匀性，解决热风送不下来的问题导致温度偏低，舒适性差的问题；

4、有效的防结露措施：通过露点温度控制冷冻水温度，并结合BIM设计、新风排风调节室内微正压、人员进出加强门的管理，减少渗透风效应，同时有利于降低能耗，避免夏季可能出现的结露现象。

6、对比选择黑白大理石作为墙面材料，发现选用黑色大理石有利于系统风量的降低。

参考文献

[1] 褚毅， 王琦琳，李思行，安玉翠，大空间会展类综合馆暖通空调设计,建筑设计管理，2011，28(3)，56-58.

[2] 姚国梁，上海国际会议中心空调设计，暖通空调，2000，30(6)，68-70.

[3] 杨洁，上海世博会展馆建筑空调负荷指标的影响因素分析，暖通空调，2006，36(9)，77-80.

[4] 革非，圭亚那国际会议中心通风空调设计，暖通空调，2007，37(1)，73-76+67.

[5] 杨永红，刘爽，张日，老挝国际会议中心通风空调设计，暖通空调，2013，43(2)，37-39+22.

[6] 杨红，时宇，田智华，深圳万科中心绿色建筑技术策略，暖通空调，2012，42(10)，45-49+29.

[7] 易磊，探究高大空间公共建筑暖通空调系统设计要求，家园.建筑与设计，2021(13）38-40.