2024第九届
上海国际空气与新风展览会

AIRVENTEC CHINA (SHANGHAI) 2024

2024年6月3-5日

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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大型建筑空调系统设计:影剧院、体育馆和大型商场

大型建筑空调系统设计:影剧院、体育馆和大型商场-第九届上海国际空气新风展览会 AIRVENTEC CHINA 2024|新风展|净化展|室内空气展
 

(AI示意图,不对应文中任何具体信息)

 

一、高大空间暖通空调系统要求现在很多大型的建筑一般具有高度高、体积大等显著特点。一般的大型建筑高度都在 10 m以上,有一些体育场馆的高度更高,达到 30 m以上。这些大型建筑具有如下特点:

 
  1. (1)高度较高,在空间上形成温差梯度。建筑外墙面积与地面面积比差异大,室内气流易受外界影响。
  2.  
  3. (2)人员聚集,使用时间集中,诸如影剧院、多功能会议中心等对舒适度提出了较高要求,空调冷、热负荷分布不均匀。
  4.  
  5. (3)具有多个功能区域,对于不同功能区域的环境空调负荷要求不一。
 

高大空间的空调冷负荷计算,应符合以下要求:

 

1、采用顶部送风方式时,应按照全室空调计算各部分冷负荷;

 

以下视频来源于

 

暖通家族

 

进度条,百分之3

 

 

2、当设计只保证人员活动区参数或采用分层空调方式时,对千屋顶以及处千人员活动区之外的外墙和外窗,只计算屋顶、外墙和外窗进入空调区的辐射得热部分形成的冷负荷;或按照全室性空调计算的逐时冷负荷乘以修正系数的方法确定,修正系数可在 0.5~0.85 范围内选取;

 
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计算时,还要注意以下2点:

 

①、高大空间顶部送风时,没有明显的非空调区,应按全室空调计算冷负荷;

 

②、采用分区或分层空调方式时,非空调区大部分得热量可由排风带走,仅计入进入空调区的得热量;采用修正系数法时,修正系数与空调区和设计的非空调区的高度比,以及位于空调区和非空调区的外墙、外窗面积比等因素相关。当上述高度比以及位于空调区的外窗和外墙较大时,修正系数宜取较大值;反之则取较小值。但对于同一个高大空间,采用分层空调时的修正系数取值,应小于分区空调方式。

 
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二、影剧院空调系统设计

 

1、影剧院的空调系统设计需考虑观众的舒适度和良好的声学效果。

 

设计难点:影剧院的主要设计难点在于声音的控制和空气流动的管理。空调系统的噪音需要控制在最小,同时需要保证空气质量和温度的均匀分布。

 

负荷分析:影剧院的热负荷主要来自于观众、照明和音响设备。人群密集的区域需要特别关注空气流通和温度控制。

 

设计选型:选择低噪音的空调系统,如使用变频风机和隔音材料。同时,采用分区控制系统以适应不同区域的需求。

 

2、实际案例分析:

 

案例名称:某某剧院空调系统改造

 

背景:某某剧院是一个历史悠久的剧院,能容纳约1000名观众。原有的空调系统噪音过大,影响观众体验。

 

解决方案:

 

低噪音空调系统:安装了新型低噪音空调系统,使用了变频风机和特殊的隔音材料。

 

分区控制系统:引入了分区控制,允许不同区域根据占用情况独立调节温度和空气流量。

 

声学改进:对空调系统的排风口和回风口进行了声学设计优化,减少了声音传播。

 

效果:

 

观众区域的噪音显著降低,提升了观众的观看体验。

 

空气质量和温度分布得到改善,增加了观众的舒适度。

 
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三、体育馆空调系统设计

 

1、体育馆的空调系统设计需要考虑到大面积空间和高热负荷。

 

设计难点:体育馆的主要挑战在于大空间的温度控制和空气质量管理。此外,运动赛事期间的高热负荷和人流密集也是设计的考虑因素。

 

负荷分析:体育馆的热负荷包括运动员和观众的散热、照明和设备的热输出。

 

设计选型:采用大容量、高效率的空调系统,如中央空调系统配合局部空气处理单元。考虑高效的空气分配系统,如下送风系统或层流空调系统。

 

2、实际案例分析:

 

案例名称:某某海洋体育中心空调系统设计

 

背景:

 

某某海洋体育中心是一个多功能体育场馆,可用于篮球、排球比赛和大型活动,可容纳约20000名观众。

 

解决方案:

 

大容量中央空调系统:安装了高效的中央空调系统,配备大容量的冷却装置和空气处理单元。

 

下送风系统:采用下送风系统,确保了空气在大空间内的均匀分布。

 

智能控制系统:实施智能化控制系统,能够根据活动类型和人群密度自动调节空气流量和温度。

 

效果:

 

在各类体育赛事和活动中实现了高效的温度控制和空气质量管理。

 

 

能源消耗得到优化,运营成本降低。

 
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四、大型商场空调系统设计

 

1、大型商场的空调系统设计需要满足不同区域的多样化需求。

 

设计难点:商场的挑战在于多功能区域的不同需求,如食品区、零售区和休闲区。

 

负荷分析:商场的热负荷来自于人群、照明、设备和太阳辐射。不同区域的使用时间和负荷也有所不同。

 

设计选型:采用灵活的空调系统,能够根据不同区域和时间段调整。使用高效的热回收系统和智能控制系统来优化能源利用。

 

2、实际案例分析:

 

案例名称:某某绿洲购物中心空调系统升级

 

背景:某某绿洲购物中心是一座三层的大型购物中心,拥有多个零售店铺、餐饮区和娱乐设施。

 

解决方案:

 

灵活的空调系统:安装了可根据不同区域需求调节的灵活空调系统。

 

热回收技术:引入了热回收系统,用于回收商场内部产生的废热。

 

智能控制系统:实施了智能控制系统,根据不同区域的使用情况自动调节空调参数。

 

效果:实现了针对不同区域的精细化温度和空气质量控制。提高了能源利用效率,降低了长期运营成本。

 
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五、高大空间空调系统未来发展

 

1、节能和可持续性策略
在大型建筑的空调系统设计中,实现节能和可持续性是当今建筑设计的重要趋势。

 

可再生能源应用:考虑利用太阳能或地热能作为辅助能源来减少对传统能源的依赖。例如,在商场的屋顶安装太阳能板,为空调系统提供部分电力。

 

高效的热回收技术:利用热回收技术,如热轮或热管,来回收和重用建筑内的废热。这不仅提高了能源利用效率,还减少了能源消耗。

 

智能控制系统:通过安装智能控制系统来优化能源消耗。系统可以根据建筑内部的占用情况和外部环境条件自动调整空调运行。

 

2、智能化和自动化控制

 

智能化和自动化技术的应用可以显著提高大型建筑空调系统的效率和舒适度。

 

先进传感器应用:使用温度、湿度、CO2浓度等传感器来监测室内环境,并据此自动调整空调系统的运行。

 

控制算法优化:开发高级控制算法,例如基于模糊逻辑或人工智能的控制策略,以更精确地管理空调系统。

 

远程监控和管理:实现空调系统的远程监控和管理,使运维团队能够及时发现并解决问题,提高系统的可靠性和效率。

 

3、应对极端天气的设计策略

 

设计大型建筑空调系统时,考虑极端天气条件的应对策略至关重要。

 

增强系统的适应性:确保空调系统能够应对极端高温或低温。例如,通过增加系统的冷却能力或采用抗冻技术来应对极端天气。

 

紧急备用系统:在影剧院或体育馆等大型建筑中,设计紧急备用冷却或供暖系统,以应对主系统故障或极端天气情况。

 

弹性设计:采用模块化设计,使系统能够在不同的负荷条件下灵活运行。在需要时,系统可以增加或减少运行的模块,以适应不同的环境需求。

 

(文章来源: 制冷空调换热器)

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