• 浙江省人民大會堂暖通空調設計工程案例
  • 2015-11-09

一、工程概況

浙江省人民大會堂位于省人民政府大院的南面,環城西路西側。用地面積5.44公頃。總建筑面積5.85萬m2,其中地上4.34萬m2,地下1.51萬m2。建筑總長度120m,總寬度138m。主體建筑分南樓、中樓、北樓三部分。東面抬高2.91m,形成大平臺,主體建筑最高點為38.4m,東側外檐高25m。

大會堂的功能間主要有:南樓為東門廳、主會場、化妝室、電影廳、餐飲包廂;中樓為中門廳、國際會議廳、視聽室、貴賓休息廳、宴會廳;北樓為北門廳、人大常委會會議廳、地方廳、辦公管理用房;地下層為展廳、車庫及設備用房。

主會場是作為代表大會專用的議政場所,是大會堂的主要使用空間。觀眾廳由池座和兩層樓座組成,共2186個席位。具備聲、光、電影放映、自控表決系統等現代化設施。舞臺設主舞臺與兩個側舞臺,臺口寬20m,高11m。會議使用時,三塊升降臺和微升降可提升不同高度當作主席臺,布置139個席位。演出時具備目前國內功能最齊全設備最先進、高智能化的劇場式舞臺機械。是國內唯一的穿梭式車臺,臺板可從一邊側舞臺不停頓地運行到另一側舞臺,以滿足演出功能需求。

國際會議廳有288個座席,擁有八種語言同聲傳譯系統。宴會廳面積1900m2可供百桌千人同時宴餐。廚房布置在南樓的三層,同時為南樓二、四層餐飲包廂和五層的茶室提供服務;人大常委會會議廳是省人民代表大會常務委員會日常辦公場所,共有席位175座;地方廳是本省各市在大會堂的象征,作為代表大會期間各市代表議政的主要場所。共設十二個地方廳,圍繞在人大常委會會議廳兩側。

主體建筑的外部布置市民廣場、文化廣場、禮儀廣場和交通廣場。主體建筑采用鋁合金屋面曲面形態和石材幕墻、玻璃幕墻相結合的立面造型。建筑與廣場采用石材為主要裝飾材料。

二、設計標準

表1 室內設計參數

表1

三、空調系統

主會場總座位2186個,其中池座1043個,二層樓座628個,三層樓座515個,觀眾座位高差達15米左右,空間氣流組織是一個復雜的老問題。經多方案比較,本設計采用座椅下送風方式,將新鮮清潔的空氣直接送入人體活動區,既保證了最高的空氣品質,有利于縮小觀眾區豎向溫差,又可以達到節能的效果。

主門廳是一個面積達1700平方米,高度近20米的中廳式高大空間,空調送風采用自動噴流型風口側送方式。為避免冬季時主門廳在垂直方向出現過大的溫度梯度,本設計在主門廳設計了低溫熱水地板輻射采暖系統。

“人大”常委會議廳、宴會廳等高大空間,空調送風結合建筑裝飾采用變流態送風口,夏季送冷風時為散流流態,冬季送熱風時為噴口流態頂送。地方會議廳、接見廳、休息廊等空調送風采用散流器頂送。

觀眾廳、國際會議廳、“人大”常委會議廳、宴會廳、接見廳、視聽室等大空間部分空調設計為全空氣集中空調系統。機組采用分段組裝式(含冷卻段、加熱段、加濕段、過濾段等)。

主門廳、中門廳、北門廳、交誼廳、休息廳等大空間部分空調設計為全空氣集中空調系統。機組采用分段組裝式(含冷卻段、加熱段、過濾段等)。

北樓東側地方會議廳空調分別設計為全空氣集中空調系統。機組采用吊掛式空調箱。

北樓西側地方會議廳、辦公等采用風機盤管加新風的空調方式。

中樓休息室、南樓化妝室、包廂等采用風機盤管加新風的空調方式。

地下室變配電房因發熱量較大,通風條件差,除機械通風系統外,另設有獨立的vrv空調系統降溫除濕。

國際會議廳的放映室、同聲傳譯室和消控中心、弱電機房采用獨立的VRV空調系統。

四、空調冷熱源及水系統

本工程空調總冷負荷約7800KW,總熱負荷約5000KW。空調冷源選用2290KW離心式冷水機組3臺,1200KW螺桿式冷水機組1臺,設于地下室冷凍機房內,冷媒為R-134a。冷凍水出水溫度6℃,回水溫度12℃。空調熱源由城市熱力管網提供,供水溫度100℃,回水溫度70℃。經設在地下室冷凍機房內的三臺水-水板式熱交換器將熱量轉換到空調系統。熱水系統由3臺全自動熱交換機組(含3臺水-水板式熱交換器和3臺熱水循環泵)和空調箱、風機盤管組成。熱水供水溫度60℃,回水溫度50℃。冷卻塔設于南樓六層屋面隱蔽漏空處。冷卻水進出水溫度37℃~32℃。

根據本工程的特點,空調冷水熱水設計為四管制機械循環系統,以解決大面積內區的全年空調問題,較好地控制室內相對濕度。

空調水系統按區域和使用功能等劃分為五個系統:

K1系統----由中樓地下室冷凍機房分水器接至南樓地下二層空調機房,在空調機房內設二級分水器,分別供應觀眾廳、主門廳、地下娛樂設施等空調設備用冷熱水。其中針對地下娛樂部分存在二次裝修內容細化的問題,本設計留有可根據不同使用功能要求劃分可相對獨立控制的水系統的可能。

K2系統----由中樓地下室冷凍機房分水器接至南樓地下室后分兩路至觀眾廳兩側豎井,南側一路供應觀眾廳南側的休息廊、排練廳、主舞臺、側舞臺等空調設備用冷熱水,北側一路供應觀眾廳北側的休息廊、主舞臺、側舞臺及中樓交誼廳等空調設備用冷熱水。

K3系統----由中樓地下室冷凍機房分水器經地下汽車庫接至南樓后部分南北兩路接至管道豎井。南邊一路供應南樓一層化妝間、二層包廂等風機盤管用冷熱水;北邊一路供應南樓一層化妝間、二層包廂等新風機組及南樓三層廚房、四層餐廳、五層排練廳、茶室、中樓二層視聽室等空調機組用冷熱水。

K4系統----由中樓地下室冷凍機房分水器接至中樓管道豎井,供應中門廳、國際會議廳、休息室、宴會廳等空調設備用冷熱水。

K5系統----由中樓地下室冷凍機房分水器接出后分兩路至北樓東、西兩個管道豎井。東側一路供應北樓東側北門廳、地方會議廳、休息廳、辦公室等空調設備用冷熱水;西側一路供應北樓人大常委會議廳、西側北門廳、地方會議廳、休息廳、接見廳、大開間辦公室、辦公室等空調設備用冷熱水。

五、空調系統自動控制及監測

1、空調冷源系統

(1)壓差旁通控制

根據冷凍機房內分水器和集水器之間的壓差比例控制壓差旁通閥

(2)冷水機組臺數控制

①根據冷源系統總負荷量(一次供回水溫差×總流量)進行冷水機組臺數控制。運行臺數需與負荷匹配,能保持冷水機組高效率運行,并且能使設備交替運行,平均分配各設備運行時間。對啟動時間負荷進行預測(根據室外溫度和昨日的負荷進行計算)。

②冷水機組冷凍水及冷卻水進口電動蝶閥、冷卻塔進水閥、冷卻塔風機與冷水機組實現聯動。

③冷凍機房監控站可進行冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔進水閥、冷卻塔風機的個別指令起停。

(3)運行狀態監視、報警

①冷凍機房監控站和中央監控站可對冷源系統的各種設備進行運行狀態監視報警,可對冷源系統進行各種水溫檢測、流量檢測,熱量和累計熱量檢測。

②對膨脹水箱的水位進行監視報警。

(4)備用冷凍、冷卻水泵手動蝶閥切換

(5)冷卻水溫控制

①冬季冷卻水溫過低時(≤12℃),對冷卻水預熱,冷水機組啟動后,比例調節冷卻水之進水閥和旁通閥,以提高水溫。

②根據冷卻塔出水溫度,對風機作臺數控制。

③根據冷卻塔槽內水溫,起停電加熱器防凍,同時為了防止空燒,只限于有水位時使用。

2、空調熱源系統

(1)壓差旁通控制

根據冷凍機房內熱水分水器和集水器之間的壓差比例控制壓差旁通閥。

(2)熱交換機組臺數控制

根據熱水供、回水溫度及流量,計算用戶側的實際耗熱量,進行熱交換機組臺數控制。運行臺數需與負荷匹配,并且能使設備交替運行,平均分配各設備運行時間。對啟動時間負荷進行預測(根據室外溫度和昨日的負荷進行計算)。

(3)二次熱水系統控制

根據板式熱交換器二次側出水溫度,進行一次側回水二通閥比例控制。

(4)一次熱水系統控制

一次熱水系統的控制、調節及用熱計量須滿足城市熱網的要求。

(5)運行狀態監視、報警

①冷凍機房監控站和中央監控站可對熱源系統的各種設備進行運行狀態監視報警,可對熱源系統進行各種水溫檢測、流量檢測,熱量和累計熱量檢測。

②對膨脹水箱的水位進行監視報警。

3、空調系統

①根據室內(回風)溫度,對冷水盤管(供冷)或熱水盤管(供暖)二通閥進行比例控制。

②冬季根據室內(回風)濕度雙位調節加濕器。

③空調箱起動時關閉新風/排風調節閥進行預冷預熱運行。

④冬/夏季為最小新/排風量運行,室內每個系統根據系統大小設兩~四個CO2檢測點,當CO2濃度超過設定標準時作新/排風量再設定。當室外空氣條件允許新風供冷時,通過新風閥回風閥和排風機聯動調節新風比,實行新風直接供冷。

⑤兩級過濾器阻力報警。

⑥空調箱停止時聯鎖關閉(回風機、水量調節閥、加濕二通閥、新風/排風調節閥)。

⑦與中央監控站通信:

·風機三檔調速啟停

·送風及回風溫度濕度檢測

·新風風量檢測,回風CO2濃度檢測

·運行參數再設定(系統最小新風量,室內溫度、室內濕度)

·系統運行狀態監視。

六、機械通風

廚房設機械送排風系統,以排除主、副食加工、烹飪過程中產生的油煙、水汽、CO等廢氣。根據廚房工藝布置在爐灶上方設不銹鋼排汽罩(罩內配油霧過濾器),排氣量按罩口風速0.5米/秒計算,送風量按排風量的85%計算,不足部分由鄰近場所空氣補入,保證廚房處于負壓。送、排風機的啟停需設連鎖控制。考慮廚房內的防暑降溫條件和減少冬季冷空氣造成的凝霧現象,送風設計溫度夏季為25℃,冬季為15℃。

地下汽車庫設機械送排風系統,排風系統按每小時不小于6次換氣量設計,機械送風按排風量的50%設計,不足部分由車道自然補風。

水泵房、冷凍機房、變配電房等設備用房均設機械送排風系統,換氣次數按6~8次/小時設計。

衛生間均設機械排風系統。

會議廳、宴會廳等除空調設施外,單獨設有排風系統。

七、燃氣熱力

本工程熱源由城市熱力管網提供。在地下室冷凍機房內設有熱力入口,供應空調用熱和生活用熱。熱力入口內設有熱計量裝置一套,由熱力公司負責。

本工程燃氣由市政中壓燃氣管網調壓后接入,供廚房燃氣灶具使用。在南樓一層設煤氣表房一間。低壓燃氣經燃氣表計量后接至三層廚房爐灶具。

八、人防設計

北樓地下室按平戰結合五級人防設計,平時和戰時合用一個通風系統。人防戰時通風設防護通風系統,其功能包括清潔式通風、濾毒式通風和隔絕式通風。

九、結束語

浙江省人民大會堂功能復雜,技術要求高,暖通空調設計具有相當的難度。自2002年10月投入試運行以來,經不斷調試通風空調系統運行情況良好,空調效果達到設計要求。在2003年杭城多年不遇的高溫酷暑天氣下,空調系統經受了嚴峻的考驗,為成功舉辦各類大型活動提供了良好的室內環境。

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