保利大剧院空调系统设计及优化-论文.pdf

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1、建筇i殳苗与技求2014年第3期1总第205期保利大剧院空调系统设计及优化谭立民(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200000)摘要：上海嘉定保利大剧院项目冷源采用冰蓄冷空调，热源采用无压燃气热水机组；空调水系统采用二管制异程式系统；舞台、观众厅、多功能厅、餐厅及排练厅均采用全空气系统，办公、化妆间等空间采用凤机盘管加新风系统；设计过程中通过计算流体力学(CFD)工具，比较得出室内剧场的最佳气流组织方式及送风温度。关键词：剧院空调；冰蓄冷；计算流体力学；气流组织；坐椅送风中图分类号：TU831文献标志码：A文章编号：1673—1093(2014)03—0079—051工

2、程概况■逐时负荷／kW一上海嘉定保利大剧院位于上海市嘉定新城中ii1心区，白银路与裕民南路交界处，北隔白银路与㈣㈣㈣跏㈣啪0规划中的嘉定新城商务中心区对望，西以裕民南路为界，南侧为塔秀路，东南方向面临远香湖。保利大剧院为地下1层、地上6层的高层建筑，建_·一IIInnnllllllnll筑高度为32．61TI，总建筑面积50194m2。地下室主要功能为库房、车库及设备用房，地上主要由，_________一个1500座大剧院、一个400座多功能厅、化妆间、配套办公、餐厅及排练厅等组成。图2设计日建筑逐时负荷分布图2．2冷源系统本工程按冰蓄冷空调分量蓄冰模式设计，双工况螺杆式冷水机组和

3、盘管为串联方式，制冷机组位于盘管上游。2．2．1冷源系统主要设备1)~lJ冷机组：本工程选用可在空调和制冰两种工况下运行的双工况制冷机组。经计算需配备2台空调工况下制冷容量350RT，制冰工况下制冷容量242RT的双工况螺杆式冷水机组，每台机组用电功率228kw。2)蓄冰装置：本工程设计采用蓄冷冰盘管，选图1保利大剧院效果图用5台内融冰盘管式蓄冰装置，单台盘管蓄冰量2空调冷热源系统为380RT，总蓄冰量可达4140RTH；2．1空调冷热负荷3)~tJ冷板式换热器：板式换热器将蓄冰系统本建筑空调总冷负荷为3730kW，总热负荷的乙二醇回路与空调系统回路隔离。板式换为2170kW。该建

4、筑逐时空调冷负荷见图2。热器水侧进出口温度为13／6℃，乙二醇侧进出收稿日期：2013．12．14；修回日期：2014．01．23口温度为3．5／11℃，本工程选用2台换热量为建茕覆计菅理I2014年第3期l791850kW的板式换热器；5)冷却塔：选2台方型横流式低噪音冷却塔，4)水泵：经计算水泵的型号和数量选用如表1。单台冷却塔水流量300m3／h。表1冷源水泵配置参数表2．2．2冰蓄冷系统工作模式4)主机单独供冷：该模式下，主机负责大楼的本工程冰蓄冷系统采用串联循环回路方式，全部冷负荷。在此设计流程回路中，双工况主机与蓄冰装置、5)主机边制冰边供冷：该模式下，主机在制冰制冷板

5、式换热器、乙二醇泵等设备组成冰蓄冷系的同时满足大楼的部分冷负荷。统，根据气候特点和空调实际需求，蓄冰系统可笔者在文献[1]中分析了本项目中冰蓄冷空按以下几种工作模式运行：调制冷机容量的选择及系统的运行策略。1)两台主机制冰：在22：o0～6：00期间，两台2_3热源系统双工况主机制冰蓄冷3872RTH。本项目热源采用2台无压燃气热水机组(单台2)主机与融冰联合供冷：当设计日或负荷较制热量为1400kW)，通过2组板式换热机组向空大时，选用该模式提供冷量，出口温度由系统根调系统提供热水，一次水供回水温度为95～据负荷分配确定工况运行。7O℃。本项目选用3台流量为53m]／h、扬程为3

6、)融冰单独供冷：此时不开主机，冷量由融冰19m的热水锅炉循环泵(2用1备)。二次水供回水提供，此模式可在春秋过渡季节或冷负荷较小期温度为60~50℃，配置变频热水循环泵。常压热间运行。水机组设置在地下1层，锅炉的热效率高于89％。表2无压燃气热水机组参数表3空调水系统及风系统设计排风机均采用变频调速电机，可实现过渡季节3．1空调水系统的全新风运行。冷热源均通过不同板换机组供给用户，水系11剧院：舞台及观众厅的空调机组均设在地统为二管制异程式系统，末端空调箱设置比例式下空调机房内。舞台分为两个空调系统，每个空电动平衡两通阀(动态)，风机盘管设置开关式动调系统送风量为38000m3／h

7、。舞台送风方式为喷态二通平衡阀。空调末端水系统供回水温度：夏口侧送和旋流风口上送相结合方式，根据需要可季6～13。C，冬季60-50℃。空调热水系统采用通过风管上的电动调节阀关闭侧送喷口转换为全膨胀水箱定压。部旋流风口上送方式。喷口采用可调角度风口，3．2空调风系统以便调节送风方向。对剧院舞台、观众厅、多功能厅、进口门厅观众厅分两个空调系统，观众厅池座空调系等高大空间采用全空气系统，空气处理机组统送风量为50000m3／h。观众厅楼座空调系统送(AHU)均带有混合、过