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案例赏析 | 杭州国际博览中心暖通空调系统改造设计

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来源暖通空调 如有侵权请联系删除 1  项目概况 1.1  改造前工程概况 杭州国际博览中心为一类高层建筑总建筑面积约84万m2其中地上建筑面积54.4万m2该工程为大型展览?会议酒店?办公?商业综合体其会议及会展中心部分建筑高度为44 m地上4层且局部夹层自西向东分为1~5区1区为会议中心2~5区为会展中心北侧3栋上盖物业的建筑高度分别为72.084.099.8 m前两栋为办公楼后一栋为酒店地下2层建筑面积共计29.6万m2其中地下1层为商业用房?车库?机房地下2层为车库?战时人防空间杭州国际博览中心实景如图1所示

来源暖通空调

如有侵权请联系删除


1  项目概况


1.1  改造前工程概况

杭州国际博览中心为一类高层建筑总建筑面积约84万m2其中地上建筑面积54.4万m2该工程为大型展览?会议酒店?办公?商业综合体其会议及会展中心部分建筑高度为44 m地上4层且局部夹层自西向东分为1~5区1区为会议中心2~5区为会展中心北侧3栋上盖物业的建筑高度分别为72.084.099.8 m前两栋为办公楼后一栋为酒店地下2层建筑面积共计29.6万m2其中地下1层为商业用房?车库?机房地下2层为车库?战时人防空间杭州国际博览中心实景如图1所示

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1.2  改造设计内容

本次改造主要为满足G20峰会的使用要求对原建筑的会议功能进?#22411;?#23637;及完善增加迎宾落客区将原建筑会展部分改造为主会场区?附属会议区及配套服务功能区涉?#26696;?#36896;的区域面积约为13万m2暖通专业的主要任务为根据峰会对各种空间的使用要求和室内环境标准对改造区域的暖通空调风系统?水系统进行重新设计和升级


2  室内空调主要设计


?#38382;?#23460;内空调主要设计?#38382;?#35265;表1

表1 室内空调设计?#38382;?

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3  空调冷热源系统


杭州国际博览中心原设计建筑面积大?功能复杂冷热源系统根据功能及管理分成了6个区域分别是地下商?#30331;?会议中心及城市客厅区?展厅及展厅连廊区?上盖物业A楼(?#20934;?#21150;公楼)区?上盖物业B楼(?#20934;?#21150;公楼)区?上盖物业C楼(高等级酒店)区这6个区域设置了各自独立的?#35780;?#26426;房?换?#26085;?#25110;锅炉房

本次改造设计根据G20峰会的使用需求对原冷热源系统的分区进行了梳理将改造区域划分为4个区域其冷热源系统具体情况见表23

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改造后的会议厅及午宴厅区域夏季冷源采用冰蓄冷系统(本次改造未?#28304;?#21306;域的冷热源系统进行调整仅根据末端冷热负荷需求校核冷热源设备容量)设置2台双工况离心式冷水机组同时选用不完全冻结式蓄冰装置冬季热源由?#35745;?#38149;炉提供

改造后的主会议厅及连廊区域夏季冷源采用常规电?#35780;?#20919;水机组共设置6台离心式冷水机组本次改造设计根据峰会功能需求增加冬季供热功能热源?#26434;计?#38149;炉提供根据末端冷热负荷需求校核冷源设备容量及供热增容设?#28014;?


4  空调水系统


4.1  会议厅及午宴厅区域空调水系统改造设计

原设计中会议区及午宴厅区域空调水系统为两管制采用一级泵变流量系统水泵根据各管路末?#25628;共?#21464;化变频控制冬夏季循环泵分设

此次改造设计根据峰会使用需求将空调水系统调整为四管制仍采用一级泵变流量系统根据末端水系统总流量及资用压力需求重新校核及调整冬夏冷?#20154;?#24490;环泵

4.2  主会议厅及连廊区域空调水系统改造设计

原设计中主会议厅及连廊区域空调水系统为两管制冬季不供热系统采用冷源侧定流量?负荷侧变流量的二级泵?#38382;?#19968;级泵与冷水机组一一对应二级泵根据各管路末?#25628;共?#21464;化变频控制

此次改造设计根据峰会功能需求将空调水系统调整为四管制增设空调供?#20154;?#31649;水系统仍采用冷源侧定流量?负荷侧变流量的二级泵?#38382;?#20294;根据末端总流量及资用压力需求重新校核及调整冬夏冷?#20154;?#20108;级泵

4.3  地板辐射供暖系统

会议区2层入口门厅?4层宴会厅及5层午宴厅设地板辐射供暖系统地板辐射供暖系统的表面平均温度为24~26 棻地板供暖系统的每个环路配置与系统特性相适应的调节?#38405;?#21487;靠的远传温控阀

4.4  空调水系统水力平衡措施

空调水系统采用异程式各层水?#20132;?#27700;干管接风机盘管的支路均设置动态?#20849;?#24179;衡阀各层空调?新风机组均设置动态?#20849;?#24179;衡阀及电动调节阀


5  空调风系统设计


本次改造区域空调通风系统?#38382;?#35265;表4

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人?#27893;?#38598;场所会议厅?新闻发布厅?宴会厅?接待厅等的全空气空调系统设置室内CO2浓度传感器排风机根据室内CO2浓度变频控制排风量从而进行新风量控制过渡季节最大限度利用室外新风最大新风比约70%

1层新闻中心3层外访人员工作间?听会室及安保中心指挥?#19994;?#21306;域均为峰会临时使用区域峰会后建筑功能恢复为展厅因此这2个区域的空调系统均利用原有展厅的全空气系统但根据峰会期间的功能布局以及空调需求进行调整峰会后恢复为原有的空调系统


6  主会议厅空调系统设计


6.1  空调系统设置


主会议厅总建筑面积约为2 000 m2为边长45 m的方正空间层高14 m吊顶下净高约为9 m该会议厅为G20峰会最为核心的场所有36个国家及国际组织在此会晤为创造一个舒适?安静的会议环境主会议厅采用全空气空调系统共设置2台40 000 m3/h的组合式空调机组为该区域送风空调机组的风机变频控制以最大程度地实现节能运行同时空调机组设置粗?中效两级过滤处理设备和双级电子?#25442;本?#35013;置

6.2  室内空调送回风方式

主会议厅空间高大且室内装饰宏大?精致为配合室内装饰效果同?#21271;?#35777;室内舒适的空调环境空调送风系统采用双层侧送风1层侧送风口设于主会场四周墙体上部风口高度约为7.95 m采用温控自调节的格栅侧送风口送风覆盖范围为主会场圆桌会议区周边外围区域2层侧送风口设于主会场的环形圆桌区上空利用顶部阶梯天花的高度空间设置温控自调节的格栅侧送风口风口高度为9 m送风覆盖范围为主会场圆桌会议区夏季空调送风温度为13.5 棬水平射流冬季送风温度为23 棬温控格栅风口自动调节为斜向下15°射流空调回风系统采用下回风的方式回风口均匀设置在主会场周边墙体下方并利用装饰性的铜花格作为回风口装饰面保证了室内空间整体的装饰效果空调送回风系统如图2所示

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6.3  CFD模拟辅助设计

为验证主会议厅空调气流组织的送风效果及室内舒?#24066;ԣ?#30830;定最佳的送风风速及送风角度设计过程中采用CFD模拟?#38469;?#27169;拟了室内气流组织并不断进行修正和优化主会议厅的CFD?#36127;?#27169;型如图3所示经模拟验证主会议厅冬夏?#37202;?#27969;组织极为均匀领导人圆桌周边风速小于0.15 m/s且温度在22 左右温度分布较均匀实现了良好的舒?#24066;ԡ?#20027;会议厅冬夏季模拟结果如图45所示


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6.4  实测数据验证

在项目运行调试期间对主会议厅的室内温度?相对湿度?风速?噪声等进行了测试温度?湿度及风速测点布置如图6所示测试结果如下主会议厅室内平均温度为21.1 棬满足设计要求室内温度分?#23395;?#21248;温差在1.5 ?#38405;ڣ?#27979;试期间温度变化平稳(典型位置温度变化曲线13301530)如图7所示室内平均相对湿度为67%可能由于外门?外窗封闭不?#31995;?#21407;因稍高于设计要求

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7  午宴厅空调系统设计


7.1  空调系统设置

午宴厅位于建筑屋顶花园层为?#26412;?0 m的半球形全玻璃幕墙建筑建筑面积约2 500 m2高度为23.5 m该区域也是峰会的核心场所之一峰会期间举办36个国家及国际组织领导人的峰会午宴为创造一个良好?#26408;?#39184;环境午宴厅采用全空气空调系统因为是全玻璃幕墙的半球形大空间午宴厅空调负荷及送风量非常大共设置9台组合式空调机组其中2台送风?#35838;?0 000 m3/h7台送风?#35838;?0 000 m3/h所有风机均是变频控制以最大程度地实现节能运行同时空调机组设置粗?中效两级过滤处理设备和双级电子?#25442;本?#35013;置

7.2  室内空调送回风方式

午宴厅空间高大而复杂无法利用周边及顶部幕墙设置送回风口给空调系统的设计带了极大的难度和挑战为此在设计过程中采用CFD模拟?#38469;?#27169;拟了多种空调送回风?#38382;?#24182;不断进行修正和优化寻求最佳的空调送回风方式最终经过反复比较方案并结合装修风格实现了分层空调的设计空调送风采用2种不同类型的送风方式第1种是在午宴厅周边紧贴玻璃幕墙的位置设置1圈空调地面送风口以隔绝室外环境对室内空间温湿度的扰动第2种是在环绕中心的环形就餐区均匀设置12根风柱每根风柱上部约6~7 m设置温控型自调节鼓型送风喷口?#26376;?#36275;较远处领导人环形就餐区的空调覆盖在每根风柱的底部结合风柱的铜花纹实现低速的空调送风以实现风柱近处的空调覆盖最大程度地保证了室内温度场及速度场均匀让人感觉舒适的同时?#30452;?#20813;了空调的吹风感

午宴厅夏季空调送风温度为16.6 棬风柱顶部鼓型送风喷口水平射流冬季送风温度为25 棬风柱顶?#35838;?#25511;鼓型送风喷口自动调节为斜向下15°射流空调回风集中设置共有2处一处在午宴厅入口的侧壁上另一处在午宴厅入口屏风墙的底部这样分层环形送风及集中侧下回风的方式既达到了节能的要求同时也实现了最优的室内气流组织午宴厅空调送回风系统如图8所示

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7.3  CFD模拟辅助设计

为验证午宴厅空调方式气流组织的送风效果及室内舒?#24066;ԣ?#35774;计过程中采用CFD模拟?#38469;?#27169;拟了室内气流组织并不断进行修正和优化午宴厅的CFD?#36127;?#27169;型如图9所示经模拟验证午宴厅冬夏?#37202;?#27969;组织极为均匀领导人环形就餐区周边风速小于0.15 m/s且夏季温度在24 左右冬季温度在20 左右温度分布较均匀满足了设计要求保证了舒?#24066;ԡ?#21320;宴厅冬夏季模拟结果如图1011所示

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7.4  实测数据验证

在该项目运行调试期间对午宴厅的室内温度?相对湿度?风速?噪声等进行了测试温度?湿度及风速测点布置如图12所示测试结果如下午宴厅室内平均温度为22.8 棬满足设计要求室内温度分?#23395;?#21248;最大和最小值温差在1.5 ?#38405;ڣ?#28385;足23±1控制要求测试期间温度变化平稳典型位置温度变化曲线14301630如图13所示室内平均相对湿度为63%稍高于设计值

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8  设计总结与体会


对于精装设计和室内装饰效果要求很高的高大空间此次暖通空调设计在保证空调系统使用效果的前提下与精装设计结合达到了使用功能与精装效果的统一

高大空间的空调送风方式在暖通空调设计中一直?#38469;?#38656;要着重考虑的重点在常规顶送风难以实现的情况下通过合理布置和选择送风口采用分层侧送风?地面送风和风柱送风相结?#31995;?#26041;式不仅实现了分层空调的节能设计也达到了良好的空调效果

随着CFD模拟?#38469;?#30340;应用越来越广泛在暖通空调设计中利用CFD?#38469;?#23545;高大或复杂空间进行气流组织模拟已成为设计中常用的手段不仅可以帮助设计人员针对不同空调送回风方式进行比较以确定最优方案而且能模拟空调区域的速度场和温度场验证空调系统的舒?#24066;ԡ?

在满足峰会使用需求的前提下本次改造设计中尽量利用了原有的冷热源系统和设备优化并提升原有空调通风和空调水系统的使用功能最终达到了业主高标准?高安全性?保障性及舒?#24066;?#30340;要求同时也节省了改造费用

2016年9月6日杭州G20峰会圆满落幕空调通风系统在峰会期间运行良好室内各空调区域均达到了设计要求为峰会成功举办创造了舒适的室内环?#22330;?



全?#30446;?#30331;于暖通空调2017年第12期

作者?#26412;?#24066;建筑设计研究院有限公司  曾 源   王 毅  胡 宁  韩兆强

杭州市建筑设计院有限公司  李光华

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  • 加倍努力
    加倍努力 2019年03月15日 08:45:10 2楼
    很好的学习资料多谢楼主
    回复 0 举报
  • 大小主宰
    大小主宰 2019年03月15日 08:47:59 3楼
    很好的案例经验分享学习一下?#34892;?#20998;享
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  • wxlyy
    wxlyy 2019年03月15日 08:57:44 4楼
    谢谢楼主的资料
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  • liupoquan
    liupoquan 2019年03月15日 09:29:18 5楼
    学习使人进步
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  • 暖通人孙摇
    暖通人孙摇 2019年03月17日 18:42:36 6楼
    厉害
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  • 老有所为
    老有所为 2019年03月17日 20:27:12 7楼
    谢谢分享
    回复 0 举报
  • liangjian216
    liangjian216 2019年03月18日 14:25:17 8楼
    很全的资料?#34892;?
    回复 0 举报
  • taoliwen17
    taoliwen17 2019年03月21日 09:33:59 9楼
    谢谢分享
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  • 同道者已难寻
    同道者已难寻 2019年03月22日 08:27:51 10楼
    这么大的体量可以使用冷热电三联供了
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  • lvzhx
    lvzhx 2019年03月25日 10:39:00 11楼
    有数据有分析设计很实际能参与到调试的?#38405;?#27979;试的话才能交圈
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