郑州国际会展中心暖通空调设计

工程概况

郑州国际会展中心位于郑东新区CBD中央商务区中心，与107国道和京珠高速公路相邻;交通便捷;是集展览、会议、商务、餐饮、休闲观光为一体，功能齐备、设施先进、服务完善的大型综合性现代会议展览设施。总占地面积68.57万平方米，一期工程总投资22亿元，建筑面积22.6万平方米，以会议和展览功能为主，同时也将是知识和思想交流、休闲和娱乐、餐饮和旅游观光的场所。建筑方案由日本黑川纪章都市建筑事务所设计。

会展中心分为会议中心和展览中心两部分。会议部分为圆形布局，建筑面积6.08万平方米，由容纳5000人的多功能厅、1200人的国际报告厅、两个400人的会议厅及十几个中小型会议室组成，屋顶由直径154米的中心桅杆斜拉、12个三枝树柱支撑的桁架拱结构组成，呈折叠圆锥状。展览部分平面为端头呈扇形的条式布局，建筑面积15.36万平方米，可设3560个国际标准展位，展厅两层，一层最大柱网30×30米，二层无柱，为7.2万平方米的大展厅，高40.5米，屋顶为102米跨的桅杆桁架拱结构。

室内空调设计参数

空调冷热源

该工程空调冷负荷为：展览中心27000kW，会议中心6640kW，共计空调冷负荷为33640kW。

方案设计时，日方制冷方案全部采用蒸汽双效溴化锂机组，我院经过经济性、适应性、多能源利用、初投资、运用灵活性、运行费用分析等多方案比较，综合考虑利用复合能源，得到日方的赞同，采用离心式冷水机组及直燃型溴化锂吸收式冷热水机组供冷水。设离心式冷水机组3台，其中2台制冷量各为7032kW，1台制冷量为3516kW，机组采用10KV高压供电，冷媒为 R134a环保型制冷剂，性能系数COP为5.28;设直燃型溴化锂吸收式冷热水机组4台，其中制冷量为4652kW的3台，制冷量为2326 kW的1台，性能系数为1.21。装机总冷量为33862kW。机组制冷性能系数均优于国家《公共建筑节能设计标准》的数值(离心机≥5.10, 直燃机≥1.10)。

供回水温度：冷水供水温度7℃，回水温度12℃。离心式冷水机组冷却塔供水温度32℃，回水温度37℃;直燃型溴化锂吸收式冷热水机组冷却塔供水温度32℃，回水温度38℃。

直燃机机房内设固定式可燃气体浓度控漏报警装置和相应的联动系统，当机房内有可燃气体泄漏，其局部浓度达到爆炸浓度的1/4时，及时报警切断燃气总管上的阀门，并启动事故排风系统。建筑专业采取侧墙泄压措施。

该工程空调热负荷为：展览中心13800kW，会议中心3420kW，共计空调热负荷为17220kW。

热源的选择考虑东开发区集中供热时间与会展中心启用时间不同步等原因，采用直燃型溴化锂吸收式冷热水机组。热水机组4台，每台制热量各为4310kW。装机总热量为17240kW。供回水温度：供水温度60℃，回水温度52℃。直燃型溴化锂吸收式冷热水机组供热部分与热水泵一一对应。

冷却塔的设置：电制冷离心式机组共设4台冷却塔，其中2台流量均为1512m3/h,另2台流量均为716m3/h,进出水温度为32/37℃;直燃型机组共设4台冷却塔，其中3台流量均为1212m3/h,另1台流量为606m3/h,进出水温度为32/38℃。冷却塔布置在室外地面。

会议中心内的中小型会议室、会展办公室等由于面积较小且平时经常使用，为节能运行，单独采用变制冷剂流量空调系统，与会展中心大空调系统相独立。室外机安装在五层室外平台。

空调水系统

空调水系统采用二管制异程式系统，竖向不分区，空调设备末端设动态平衡阀，以利于系统平衡。空调水系统根据使用功能共分为6个环路。

系统定压补水采用落地膨胀水箱，设在制冷机房内。空调系统冷水、冷却水及热水系统均设置水处理设施。

空调方式

展览中心

一层、五层展厅均为六个展区，展区净宽达102米，一层展厅高16米，五层展厅高23.5米，空调系统均按照分层空调设计，采用单风道全空气低速送风系统。展厅送风方式采用球型喷口两侧送风，喷口设为上层和下层，上层喷口的安装高度9.000米，送风射程48米。下层喷口的安装高度7.000米，送风射程22米。回风采用百叶回风口两侧下回风。五层展厅冬季采用贯流式诱导风机，向下压送热气流，控制送风速度，满足射程要求。

一层观景散步道、次入口大厅采用单风道全空气低速送风系统。送风采用可调置换送风口送风，风口沿外玻璃幕墙设置。回风采用吊顶集中上回风。门厅入口处设空气幕。

三层观景散步道采用单风道全空气低速送风系统。送风采用球型喷口侧送风。喷口安装高度7.00米，送风射程25米。采用百叶风口集中回风。

球型喷口根据季节变化风口角度上下可调。

空气处理均 采用组合式空气处理机组，过渡季节可以大量引用室外新风。展厅上部设置的排风兼排烟双速风机，做为排风时低速运行。过渡季节排风运行，夏季排除展厅分层空调上部的余热，达到空调系统的节能运行。

一～六层辅房小会议室、办公室、咖啡厅、商店等空调采用风机盘管加新风系统。风机盘管设在房间吊顶内，双层百叶风口顶送，单层百叶风口顶回。新风由新风机组将室外空气处理后直接送到各个房间。

会议中心

一层主入口大厅、多功能厅采用全空气空调系统。采用旋流风口顶送风，百叶风口下部侧回风，二层观景廊部分采用地板散流器送风，中厅部分采用百叶风口侧送与地板散流器送风相结合的方式。门厅入口处设空气幕。

会议中心的中小会议室、会展办公室等空调采用变制冷剂流量空调系统。

中、西餐厅空调采用柜式空调机组，设计采用全空气低速风道系统，气流组织采用散流器顶送风，集中回风。餐厅包间等小空间空调采用风机盘管加独立新风系统。

1200座会议厅空调送风方式采用座椅送风，主席台部分采用旋流风口顶送风，百叶风口回风。400座会议厅空调送风方式采用旋流风口顶送风，百叶风口侧回风。会议厅的辅助用房空调采用风机盘管加独立新风系统。

与中央大厅上部相通的咖啡座休闲空间空调采用置换通风方式，利用空调送风柱送风。

防排烟设计

地下室设机械送、排风兼(排烟)系统。

展览中心的展厅、会议中心的多功能厅、入口大厅以及国际会议厅等面积大，层高较高，根据《高层民用建筑设计防火规范》计算出的排烟量非常大，我院提出按照燃烧理论和烟气特性进行消防性能化设计，以期优化超大空间的排烟系统设计。会展中心工程建设项目部委托权威部门公安部天津消防科学研究所消防安全技术评估中心和公安部四川消防科学研究所对会展中心的消防安全进行了评估。

根据公安部天津消防科学研究所消防安全技术评估中心的评估报告，展览厅可不设置机械排烟系统，但考虑到烟气流动的不均匀和计算中采用了一定假设条件等情况，展览中心展厅设置机械排烟系统，排烟量可适当减小。每层展厅共分6个展区，1个展区为2个防烟分区。每个防烟分区排烟量按每小时置换2m空间高度的空气6次进行计算。每个防烟分区设2个排烟系统。排烟风管贴梁敷设，由风管引至展厅两侧经管井高空排放，防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不超过30m。观景散步道及次入口大厅利用部分可开启玻璃幕墙采用自然排烟。

根据公安部四川消防科学研究所对会议中心的消防安全评估报告，通过对一层主入口大厅的火灾荷载、现场管理及报警和灭火设备配置等情况的分析，在严格控制可燃物、加强现场管理的情况下，可不设机械排烟系统。会议中心多功能厅设机械排烟系统，排烟量为21000m3/h;国际会议厅设机械排烟系统，排烟量为16000m3/h;大空间办公室、内走道等均按照有关规范设置机械排烟系统。

会展中心内的防烟楼梯间及前室或合用前室均根据有关规范设置机械加压送风系统。

空调自控设计

空调自动控制采用集中管理、分散控制，对各参数与设备进行实时监控，远程启/停控制与监视，参数与设备非常状态的报警等。

空调机组：空调机组采用双风机，新风、排风、回风的风管上均设电动风阀，根据季节变化自动调节新回风比例，表冷器回水管上设电动二通阀调节水量以控制空调区温度。

风机盘管机组：通过设在房间的温度控制器实现水量和风量的自动控制。

制冷站：空调循环水泵与制冷机组一一对应，通过集水器和分水器之间的能量控制器来控制冷水机组的运行台数。

启动顺序：冷水泵—→冷却水泵—→冷却塔风机—→制冷机。

停止顺序：制冷机—→冷却水泵—→冷却塔风机—→冷水泵。

冬季热水：热水循环泵与直燃机组一一对应，通过集水器和分水器之间的控制器来控制直燃机组的运行台数。

联锁控制：

送风机与新风电动阀联锁，回风机与排风电动阀联锁，风机停阀关，风机开阀开。

风管穿过机房隔墙或楼板处均设防火阀。火灾时温度达到70℃，防火阀关闭，由消防中心控制空调系统风机停止，防排烟风机开始运行。当烟气温度达到280℃时，装于排烟风机前的防火阀关闭，风机停止运行。

前室的加压风机与每层送风口联锁，当某层着火时，打开着火层及上下层的送风口。

报警：空调机组内初效过滤器超压报警;冬季水系统防冻报警。

遥测与工况显示：对冷水、热水供回水温度、供水总管流量、各空调机组、风机、冷水机组、直燃机组、冷水泵、热水泵、冷却水泵、冷却塔风机、电动二通阀、电动风阀等实行监控和运行工况显示。

对冷水机组、水泵、风机进行运行时间累计。对空调、通风系统运 行状态、参数、动态流程图作显示打印。

新技术及项目主要特点

1)采用复合式能源供冷，冷水机组采用离心式冷水机组及直燃型溴化锂吸收式冷热水机组。经常使用的小空间空调采用变制冷剂流量空调系统。

2)展厅采用高大空间分层空调，降低空调负荷。

3)超长距离喷口送风，展厅净宽102米，采用双侧上下两层喷口送风。

4)座椅送风以及置换送风柱送风，1200座国际报告厅采用座椅送风，六层咖啡座采用置换送风柱送风。

5)组合式空调机组过渡季节大新风量运行，节约能源。

6)超大空间排烟性能化设计。

结语

该工程自2002年开始初步设计、施工图设计，2003年开始建设，2005年夏建设完成并投入使用。经过几个供冷季和供暖季的运行，空调系统基本达到了设计要求。

风机电机变频运行可有效地改变风机风量以适应负荷变化，节能运行，并可减低系统噪声。

空调运行中发现多功能厅舞台温度偏高，经过现场察看，由于大功率舞台灯光照明集中辐射到主席台区域，该区域的人员直接受到强光源辐射而感觉到偏热。由于舞台灯光照明系统是后期由专业公司设计安装的，平均每平方米安装电功率达750W左右，根据现场安装完毕的舞台灯光系统，增加空调辅助措施，在第灯光系统3、4灯架之间、第7、8灯架之间安装空调送风管道及双层百叶风口，风口的底标高和灯在高位时的下部平齐，以不影响美观。这样增加了主席台区域的空调空气流速，使人略有吹风感以带走人体受到的部分辐射热，解决了主席台温度偏高问题。