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浅议暖通空调设计之海底世界

日期:2018年01月15日 编辑: 作者:无忧论文网 点击次数:1415
论文价格:免费 论文编号:lw201004231641505981 论文字数:2000 所属栏目:建筑环境与设备工程论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:职称论文 Thesis for Title

提要 结合该工程,介绍了海底世界工程特点、对室内空气温湿度的要求、暖通空调和防排烟系统设计以及直流式空调系统中热管换热器的应用。在目前国内尚无地下水下建筑防火规范的情况下,该工程设计除遵循了《高层民用建筑设计防火设计规范》外,还参照执行了《人民防空工程设计防火规范》。
关键词 水下建筑 暖通空调 设计特点 直流式空调系统 热管

1 工程概况
北京工体海底世界工程位于北京工人体育场内东南角,建筑面积7 456 m2。主体建筑为人工湖面下的两层建筑,另有2个出入口。1号出入口为主体建筑之上的两层建筑,1层是游客出入口,有自动扶梯4部,疏散楼梯1部,游客可由地下2层直达地面;2层是工作人员办公用房。2号出入口为地上1层建筑,作为工作人员出入口及消防值班用房,设有货梯1部、疏散楼梯1部。屋顶设有冷却塔及风冷冷水机组。
该工程由新西兰人投资,由中英联合设计,英方负责主池及池水制备工艺设计和建筑配置设计,中方负责工程其余专业的配套设计。

2 建筑配置特点

2.1 主池是该工程的核心部分。建筑面积1 536m2,池内注有经消毒、过滤等处理的人造海水,池内放养多种珍奇海洋鱼类。主池下部有2条长约120 m的弯曲币道,币道上部为特制拱形玻璃,币道内的地板一侧固定,一侧可移动,游人可站在移动地板上随其前行观赏。

2. 2地下2层展览大厅建筑面积1 152 m2,厅内不规则地布置着大小不同、形状各异的玻璃制水箱,箱内展示各种小型鱼类。大厅一端设有长20m;宽4m的大水池,池中放养较大体形的鱼类。整个大厅月‘光暗淡,而玻璃水箱内则有强光照射,便于游人集中视线观赏游鱼。

2. 3在地下2层还设有高约8 m的圆形投影放映厅,由两座小巧木桥与展览大厅相连。桥下流水涂涂,鱼群游荡。

3暖通空调设计的特殊问题

3. 1设在卞池内的游人币道,其上部为直径2 m的拱形玻璃结构,池内水温常年为20士3℃,夏季玻璃顶不应结露滴水。

3. 2卞池水面上部空间常年要求温度24℃,A不允许回风。

3. 3海底世界卞体建筑为地下或水下建筑物,日前国家尚无关于这类建筑防火设计的专门规范。

3. 4水下建筑物空调冷热负荷的确定。

4空调设计

4. 1室内设计温度的确定
    由于池水温度20士3  0C,为保证币道玻璃表面温度17℃时不结露,夏季室内温度t众3℃,根据英方要求卞池水面上部空间温度为24℃,其余部分按舒适空调温度确定。室内温度参数见表1

4. 2空调冷热负荷

4. 2. 1根据地下水下构筑物侧壁底板的传热计算,外围护结构传热负荷冬季小于25 W/ mz,夏季为一20 W/mz o室内币道人数为2人/m2,展厅人数0. 5人/,nzm ,可见人体负荷及新风负荷是空调卞要负荷。

4. 2. 2地下水下围护结构表面散湿量较大,该工程室内水面较多,空调湿负荷较一般地面建筑大得多。

4. 2. 3该工程冬季没有集中热源,冬夏季采用电加热制冷。

4. 3空调方式

4. 3. 1道空调系统(I}- 1)初步设计时,采用空调送风由币道扶乎处沿玻璃侧壁上送至玻璃拱顶,下部地板内回风方式,卞要日的是把低温空气直接送至玻璃拱顶。但英方建筑师对此持反对意见,力卞改为在固定地板处送风,在币道出入日部回风的方式。此方案对站在移动地板上的游客影响不大,而会使站在固定地板送风日处的游客有吹冷风感。币道空调系统送风量16 000 m3/ h,新风量4 600m3/ h,回风量11 400 m3/ h,部分风量通过日部压入走)郎。

4. 3. 2卞池上空空调系统(K- 5)为直流式系统,工艺要求风量7 200 m3/ h,计算负荷夏94. 5 kW,冬125. 6 kW。为了节能,系统采用了低温热竹换热器回收冬夏季的热(冷)量。系统如图1所示。热竹换热器的热竹采用合金渗层,热竹208根,排风侧金属内表面做防腐处理。热竹换热器夏季回收冷量20%,冬季回收热量50%。系统配有风冷电热冷热水机组1套,制冷量76 kW,供热量65kw。

4. 3. 3放映厅厅高8 m,游客座席在底部,为保证空调效果采用分层空调的方式(空调系统K- 2) ,在3. 5 m高处设上侧送风、上侧回风。

4. 3. 4其余展厅、教室、商店等的空调系统(K-3, K- 4)采用上送上回方式。

4.3.5空调系统风量表(见表2)。

5防排烟设计

5. 1该建筑出入日部为1~ 2层地上建筑,卞体为地下(水下)2层建筑,为娱乐展览性质。该建筑与一般多层建筑地下室在使用功能上、在火灾时人员疏散难度上有着不同C如果只按《建筑设计防火规范》进行设计,安全性得不到保证;它与许多高层民用建筑地下室有着相近的功能和安全要求,但它不属高层建筑,执行《高层民用建筑设计防火规范》没有依据。经再二研究,笔者认为人防工程中有很多地下商店、影院、娱乐设施与该工程在功能上、安全疏散的难度与要求上均很相近。因此设计时除执行《建筑设计防火规范》外,还参照执行了《人民防空工程设计防火规范》的相关条款(最近笔者设计的上海长风海洋世界工程,由于它的卞体建筑完全在地下(水下),该工程的防排烟设计完全遵照《人民防空工程设计防火规范》进行)。

5. 2地下1层、地下2层各为1个防火分区,防火分区内未设防x1大I分区。每层排x1大I风量60 000 m3/ h,两层共用1个排止眯}竖井不n排止眯}风机。风机设在地上2层,在每层接入竖井的水平支竹上设常闭型ego℃防火阀,本层着火时远程开启防火阀进行排x1大I, ego 0c自熔关闭阀门。

5. 3卞池币道由于游人密集,币道空间窄小无法单设防排烟竹道,故利用空调系统竹道兼作排烟用。送风竹兼作补风风竹,另设补风风机,回风竹兼作排烟风竹,单设排烟风机。系统功能转换及相关阀门的启闭均由消防中心远程控制。系统如图2所示。

5. 4配电电室湘L房及鱼类隔离检疫区均设有平灾兼用的排风、排烟系统,采用双速风机。

6排风设计
    海水制备区、卫生间及化粪池等处设机械排风系统,排风量见表3。

7其他

7. 1地下水下建筑物室内潮湿,室内海水水面多,海水蒸发量大,要求室内空调竹道必须防腐。该工程空调竹道采用多彩玻纤风竹,效果较好。

7. 2地下水下建筑一般与地面联系的日部空间很小,空调系统必须出地面的竹道如新风竹、排风竹、排烟竹及冷却水竹布置上困难较多,这是设计时要特别注意的问题。

7. 3该工程由于造价问题建筑层高过低,除去土建梁板高度外可利用空间很少。空调竹、自动喷洒竹及电缆桥架密集,不仅使设计和安装困难,目给人一种压抑感,这是值得总结的。