东方明珠广播电视塔塔座空调水系统.docx
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东方明珠广播电视塔塔座空调水系统
东方明珠广播电视塔
塔座空调水系统
东方明珠广播电视塔是上海的标志性建筑，高度468.8m，居亚洲第一，世界第三，建筑面积达63000m2，包括1.太空舱…贵宾观光，2.上球…发射机房、微波、调频、调幅以及空中KTV旋转餐厅、空中茶室等，3.下球…空中娱乐及旅游设施，4.塔座部分…大型商场、购物中心及快餐、食品，5.小球…空中旅馆。
就其面积及使用功能而言，在同类建筑中属世界之最。
根据电视塔多次，超高度的特点，空调设计采用了分段设置中调系统，共9套大小不同的系统均采用了空气－水热泵机组作为冷热源。
由于受热泵机组单机容量的限制，设计选用了多台机组，如下球及塔座部分共选用30GQ-120型20台，上球分工艺及旅游观光部分，分别设2台和3台30GQ-120型，太空舱设30GQ-025型1台，其余部分则每单元设1台30GQ-020型机组，共6台。
为使系统合理运行，以适应负荷变化的规律，同时为减少循环水泵的设置台数，下球以下的系统中设5个运行组，即每4台机组为一运行单元，配置1台水泵，故冷水循环泵共有6台，其中1台备用。
考虑到冬季热负荷变化及管道系统压力比夏季时小，故另设5台热水循环泵，其扬程低于冷水循环泵，可以节约运行费用。
为减小机组的承压值，系统中的机组位于水泵吸入侧。
考虑到各个系统的设备及管道承压差异，根据实际情况，设备选择分为1.0MPa与1.2MPa两种不同工作压力等级。
鉴于电视塔为超高层，高空的室外风速与风向变化较大，为了解决高空新风引入及排风的困难，在上球的冷却设备层特设置了均压环。
主塔电梯间、楼梯间及其前室设置了机械加压送风系统。
上、下分开设置，共6套。
根据塔座、地下层以及上、下球、太空舱等不同部位的使用要求及其特点分别设置了机械排烟系统，共37套。
电视塔设计了大楼自动化管理ABS系统。
在空调水系统的供、回水管道之间设置压差旁通控制、实现按空调负荷大小控制空气－水热泵机组运行的组数和台数；在空调机组设置了温度控制，由回风温度控制空调回水电动调节阀，同时设置随室外而变化的新回风比例调节装置，以利于节能和经济运行。
在空气过滤器前后设置压差报警，在空调水系统的供、回水管道之间设置压差旁通控制、实现按空调负荷大小控制空气－水热泵机组运行的组数和台数；在空调机组设置了温度控制，由回风温度控制空调回水电动调节阀，同时设置随室外温度而变化的新回风比例调节装置，以利于节能和经济运行。
在空气过滤器前后设置压差报警，在高等部位空调箱的内部设置低温防结冻措施等，使空调设备一直处于正常状态。
同时，对冷冻系统和空调系统进行状态显示，按时间程序巡回检测和打印记录，对典型参数进行和必要的遥控等。
消防设备由消防控制中心集中控制和管理。
在塔体的不同高度设置了对大气温度、风速、风向的测定。
空调系统经过二年来的运行效果良好，各种参数均达到了设计要求。
主要空调设备表
形式代号
（1）活塞式
（2）离心式
（3）螺杆式
（4）吸收式
（5）分体式
（6）水-水热泵
（7）空气-水热泵
制冷机组
序号
形式
台数
单台制冷量（kW,kcal/h）
总计
电机功率（kW）蒸汽耗量（t/h）
总计
冷媒
生产厂家
1
（7）
25
341 270000
7030000
125
3250
R-22
开利
2
（7）
1
63 54000
25
R-22
开利
3
（7）
5
53 45000
20
R-22
开利
水系统
空调水泵
额定负荷冷水泵
型号名称
IS150-125-400 IS100-65-315
生产厂家
国产
台数
5用1备5用1备
流量（m3/h）
240,60
扬程（m）
40.32
电机功率
45（kW/台）11（kW/台）
额定负荷热水泵
型号名称
IS150-125-315
生产厂家
国产
台数
5用备
流量（m3/h）
240
扬程（m）
32
电机功率
30（kW/台）
部分负荷热水泵
型号名称
50SG15-15
生产厂家
国产
台数
6用备
流量（m3/h）
10
扬程（m）
28
电机功率
1.5（kW/台）
冷却水系统
冷却水泵
型号名称
生产厂家
台数
用备
流量（m3/h）
（m）
电机功率
（kW/台）
冷却塔
型号名称
生产厂家
台数
用备
性能规格
500/t/h
风机功率
kW/台）
风系统
末端装置
型式
全空气系统
耗电量
风机盘管 加新风系统
耗电量（kW）
其他
耗电量（kW）
主要服务房间
商场、餐厅等
106.5
KTV房,贵宾房
13
控制室
15
通风系统
主要服务房间
调频,观光,空中旋转餐厅
耗电量（kW）
555（排烟用）,90（加压送风用）
防排烟设计
上、下球，太空舱等设机械排烟
空调自控设计
热泵机组运行台数控制，室温控制，供回水压差旁通控制
备注
广州地铁一号线、二号线与深圳地铁一号线设计比较
农讲所站车站标准剖面图
纪念堂站车站标准剖面图
国贸站车站标准剖面图
作者目前正在从事广州深圳地铁空调设计。
对地铁空调设计有较为充实的实践知识。
随着大城市城市建设的飞速发展，改造和扩建公共交通设施已是发展的重中之重。
地铁作为一种技术成熟的公共交通工具，以其运行快速、正点、不受天气等其他因素的限制、施工不影响周围生产生活的优点，成为大城市理想的新型公交手段。
下文比较了广州地铁一号线、二号线，深圳地铁一号线设计参数以及相应的说明。
希望能给同行提供一些参考。
能得到各位朋友的批评建议，就是对我最大的鼓励。
序号
比较项目
广州一号线
农讲所
广州二号线
纪念堂
深圳一号线
国贸
1
车站形式
二层12米岛式站台两端对称布置
三层8米无柱岛式站台，两端不对称
左右线重叠三层侧式站台，两端对称布置
2
高峰客流（人/小时）
12180人/小时
10487人/小时
17148人/小时
3
车站总建筑面积
9414m2
6795m2
945m2+700m2
8761m2
4
环控机房总面积
2198m2
1684m2
1534m2
5
隧道风亭面积
18m2*2
20m2*1
18m2*3
16m2*4
6
送风亭面积
13m2*2
16m2*1
3m2*1
10m2*2
7
排风亭面积
13m2*2
26m2*1
3m2*1
14.2m2*2
8
环控模式
开闭式
屏蔽门
屏蔽门
9
供冷模式
分散冷源
集中供冷
分散冷源
10
隧道通风系统
推力风机
60m3/s*2
取消
取消
11
隧道风机
55m3/s*4
60m3/s*2
70m3/s*2
55m3/s*4
12
轨道排风机
无
50m3/s*2
25m3/s*4
13
用电负荷
512kW
480kW
308kW
14
大系统
公共区面积
站厅
1899m2
1787m2
1976m2
站台
2528m2
1019m2
右线928m2
左线832m2
合计
4427m2
2806m2
3736m2
15
计算冷负荷
2116kW
677kW
629kW
16
全新风机
115000m3/h*4
取消
50400m3/h*4
17
空调新风机
30000m3/h*2
36000m3/h*1
8047m3/h*4
18
空调柜
100000m3/h*4
70000m3/h*2
50000m3/h*4
19
站厅回/排风机
28800m3/h*4
58660m3/h*2
48937m3/h*4
20
站台回/排风机
108000m3/h*4
21
排烟风机
回/排风机兼用
80080m3/h*2
回/排风机兼用
22
用电负荷
534.2kW
225.5kW
225.4kW
23
小系统
设备管理用房区面积
3148m2
2644m2
3278m2
24
计算冷负荷
346kW
380kW
377kW
25
用电负荷
46.78kW
57.2kW
43.05kW
26
水系统
离心式冷水机组
1407kW*2
无
无
27
螺杆式冷水机组
无
无
628kW*2
28
活塞式冷水机组
405kw*1
无
无
29
风冷（螺杆）式冷水机组
无
456kw*1
无
30
冷冻水泵
ISh150-125-410A*3
ISh125-100-315A*2
ISH-125-100-135A*2
IS150-125-315*2
21
冷却水泵
ISh200-150-315*3
ISh125-100-315A*2
无
IS150-125-315*2
32
冷却塔
400t/h*2
125t/h*1
无
200t/h*2
33
用电负荷
1057kW
158kW
431kW
说明：
1.表中所选农讲所、纪念堂、国贸三站，从地理位置来看，均处于市中心，客流量大致相当，可比性较强。
2.表中所列数据中，农讲所为施工图资料，现已在运行中；纪念堂及国贸均为初步设计资料，尚未最终稳定。
3.广州一、二号线均按2029年高峰客流设计；深圳一号线按2028年高峰客流设计。
设计参数：
广州一号线：
站厅t=30℃φ=45~65%
站台t=29℃φ=45~65%
广州二号线：
站厅t=29℃φ=45~65%
站台t=27℃φ=45~65%
深圳一号线：
站厅t=30℃φ=45~65%
站台t=28℃φ=45~65%
4.因风道的长短受站位地面条件限制，不具可比性，故表中第3项车站总建筑面积系指车站主体内的总建筑面积，均不含风道面积。
5.纪念堂站因受地面条件限制，将相邻两区间的隧道通风机房脱离车站设置。
故第3项车站总面积中所列6795m2系指车站主体内的总建筑面积，945m2和700m2分别系指南端和北端隧道风机房的总建筑面积。
6.环控模式对车站规模的影响：
（1）、开/闭式仅设2个隧道风道及风井、风亭，每端1个，两线合用；屏蔽门模式下由于需加强活塞风效应，两条线需在车站两端分别设置隧道风道、风井、风亭，故一般每站设4个隧道风亭；
（2）、由表中易见，屏蔽门模式下空调冷负荷较开/闭式大为减少，环控机房面积可减少500m2左右，这对地下建筑而言相当可观；
（3）、集中供冷是借鉴香港的做法，个人认为，其意义尚待讨论：
1）供冷半径往往在两三公里甚至更多，一方面徒增冷媒输送耗电量（L∝H1/2∝N1/3），另一方面管路沿程的冷量损失也相当大；2）冷水供、回水干管沿区间隧道敷设，检修、保养极为不便；3）因限界的要求，很多地方需加大隧道或车站断面，所带来的土建投资的增加不容忽视。
而从已建成的广州一号线看，即便是在开/闭式的负荷条件下，各站的冷水机房面积也仅在100~150m2左右，故由集中供冷所节约的各站内冷水机房的面积在环控机房总面积中所占比例并不是很大，对比纪念堂和国贸，同样在屏蔽门模式下，纪念堂集中供冷，国贸站内供冷，纪念堂的环控机房总面积反而略大于国贸就很能说明问题。
（多出是由于广州二号线采用了不同的隧道风机布置方式，隧道风机房面积加大引起。
关于隧道风机房的布置形式另文专述，不赘）
7.环控模式对环控大系统的影响：
（1）、地下车站内最主要的热源为列车发热量。
由于屏蔽门将轨道与站台公共区分隔开，站内空调负荷大为减少。
一般而言，设屏蔽门的车站其空调冷负荷约为开/闭式车站的1/3~1/2，风量亦可相应地减少，由表中第15至22项及第33项很容易看出这一点；
（2）、设屏蔽门后，站台层需增加两条回/排风管，给管线布置带来一定困难，参见附图。
8.小系统比较三站基本一致，这是因为地下车站所需设置的设备及管理用房以及各房间的发热量基本一致。
需指出的是，对一些发热量较大的房间，若采用通风方式，风量太大，出于噪声方面的考虑，风速又不能取得太高，则只能靠加大风管断面来解决，这对地下建筑来说很不经济，所以设计中往往采用送冷风降温。
9.广州一号线除公园前站外，其余各站均设离心机2台，活塞机1台，在远期设计条件下分别在白天和夜间提供冷源；二号线由集中供冷站提供大系统冷源，各站大多于地面风亭上设风冷式冷水机组为小系统提供冷源；深圳一号线各站均设螺杆式冷水机组2台。
表中所列水系统用电负荷仅含冷水机组、水泵、冷却塔，末端分别计入大、小系统中。
上海广播电视大厦空调设计简介
一、概况
建筑面积约为30000m2，主楼地面上17层，地下1层，建筑高度约100m，裙房3层，屋面高度约34m。
主楼平面呈三角形，采用三个钢筋混凝土筒体支撑的大型桁架结构体系，使主楼内形成一个600m2左右的大空间。
大楼为电视台业务用房，内容有：
多功能综合演播厅、新闻发布厅、新闻中心、新闻演播区、新闻配音、播音区、广播电视播出中心、国际广播电视交流及陈列、国际广播电视节目编辑及制作、餐厅酒吧等。
地下层为设备用房，内容有：
交配电室、冷冻机房、水泵房、冷库等。
二、设计标准
1.温湿度
计算机中心机房、电影机房、播出磁带库等
t=18~24℃，ф=40%~65%；
门厅、陈列厅、休息厅、交流厅
t=14~28℃
其他房间
t=16~27℃；
2.噪声
播音室NR≤15dB
调音室NR≤25dB
新闻演播室NR≤25dB
新闻发布厅NR≤25dB
多功能演播厅NR≤25dB
三、工程设计
1.空调系统
根据不同使用情况，考虑不同的空调方式。
电视记者编辑用房，国际广播电视节目编辑及制作用房等为风机盘管加新风系统。
送风方式为顶送回或上侧送顶回。
餐厅、语言播音、调音室、新闻发布厅、展览厅、门厅、交流厅、多功能厅等为低速全空气系统。
送风方式为顶送下侧回。
播出中心机房、电影放映机房等为整体式空调机组系统。
活动地板下送风，上部回风。
2.冷热源及空调水系统
冷源为1570kW（135×104kcal/h）离心式冷水机组2台，698kW（60×104kcal/h）活塞式冷水机组1台，可满足不同负荷时的使用要求（夏季冷水供水温度为7℃）。
冬季热源是原有锅炉房供应的蒸汽，水系统经气－水换热器后获得60℃温水供冬季采暖用。
空调水系统为冷、热二管制、一次泵、闭式循环系统。
供、回水管分二路，一路供主楼，一睡供裙房。
3.控制
风机盘管配有温控器，能进行冬、夏转换，并通过电动二通阀控制室温。
空调机水路上设有带温度传感器的电动二通调节阀以控制回风温度。
新同机组则控制送风温度。
冷冻机房供、回水管间设有用压差控制的电动二通旁通阀。
4.播音室、调音室系统
为了满足对噪声控制的要求，除播音室、调音室全部采用房中房全浮筑隔声结构外，空调机房地坪也采用浮筑楼板以隔绝固体传声。
所有产生振动的设备均配置减振器、减振垫。
空调机上送、回风口设软接管，供、回水接口设双向挠性橡胶软接管。
管道穿墙、穿楼板处作了弹性处理。
风管、水管等均采用弹性吊支架支承，以减弱振动及固体传声。
在所有送、回风管上设置了必要数量的消声器及消声弯头，并采取措施，防止各室这间串声干扰。
5.多功能厅系统
本多功能厅面积约为1050m2，分成舞台区、活动舞台区、观众区三部分，功能上要求能满足：
1.电视演播
2.一般戏剧演出
3.举办音乐会等社会活动
设计人数800，照明安装容量400kW。
该系统采用65000m3/h组合式空调器两套，送风管敷设在屋顶网架里面。
干管分成三路，一路供观众区，另二路供舞台区。
回风大部分经设在观众区卒位下的条缝风口进入下面的静压箱，再通过风管回到空调器。
另外，在舞台两侧分别设置一只回风口。
为了满足舞台的不同使用要求，在舞台两侧的每根回风管上各设置一只电动风门，需要时可随时关闭。
三路送风管上也分别设置电动风门，以便调节舞台区或观众区的不同温度要求。
为了满足对噪声控制的要求，除了在送、回风管上设置必要的消声器与消声弯头外，对组合式空调器送、回风口处的噪声级也向厂商提出了限制。
6.新闻发布厅系统
由于房间的布置形式及建筑结构上的要求，本系统空调机房设在发布厅楼上。
空调箱的进、出风口只能在规定的梁间穿过，且送、回风管上要安装满足噪声要求的常规消声设备有困难，故在组合式空调器的进出风口处各设计一段非标准组合式消声器，将片式消声器与消声弯头组合在一起。
技术经济指标表
技术指标
单位空调面积
房间性质
冷量指标
（W/m2）（kcal/h.m2）
热量指标
（W/m2）（kcal/h.m2）
裙房
304
262
182
157
办公
205
176.7
144
123.7
客房公寓
148
127.4
118
101.9
耗电量（kW/m2）
0.1158
空调总面积（m2）
13178
经济指标
空调总造价
8246950（元）
单位空调面积造价
625.7（元/m2）
单位冷量造价
3.0（元/W）,3.5（元/kcal/h）
概算
单位建筑面积
总指标
土建指标
总造价（元）
单位造价（元/m2）
土建造价（元）
单位造价（元/m2）
75106140
3131
43433940
1811
主要空调设备表
形式代号
（1）活塞式
（2）离心式
（3）螺杆式
（4）吸收式
（5）分体式
（6）水-水热泵
（7）空气-水热泵
制冷机组
序号
形式
台数
单台制冷量（kW,kcal/h）
总计
电机功率（kW） 蒸汽耗量（t/h）
总计
冷媒
生产厂家
1
（1）
1
698
600000
3838
3300000
178.4
884.2
R-22
合众开利
2
（2）
2
1570 1350000
352
R-22
合众开利
3
/
空调水泵
额定负荷冷水泵
型号名称
IS20-150-315 IS150-125-315
生产厂家
国产
台数
1用备2用备
流量（m3/h）
400,200
扬程（m）
32,32
电机功率
55（kW/台）30（kW/台）
额定负荷热水泵
型号名称
IS150-125-250
生产厂家
国产
台数
2用备
流量（m3/h）
200
扬程（m）
20
电机功率
18.5（kW/台）
额定负荷热水泵
型号名称
IS125-100-315
生产厂家
国产
台数
1用备
流量（m3/h）
100
扬程（m）
32
电机功率
15（kW/台）
冷却水泵
型号名称
IS
生产厂家
国产
台数
4用1备
冷却水系统
流量（m3/h）
200
扬程（m）
20
电机功率
18.5（kW/台）
冷却水泵
型号名称
PBLSSJ-200
生产厂家
国产
台数
4用备
性能规格
200t/h
风机功率
5.5（kW/台）
风系统
末端装置
型式
全空气系统
耗电量
风机盘管
耗电量（kW）
其他
耗电量（kW）
主要服务房间
多功能演播厅,新闻发布厅
106.5
电视节目编辑制作
64.5
计算机房等
180
通风系统
主要服务房间
浴室、厕所、开水间、厨房、电源机房、变压器室
耗电量（kW）
44
防排烟设计
消防电梯间室加压送风，中庭排烟
空调自控设计
风机盘管与空调器设电动控制阀，冷冻机房供回水设压差旁通控制
备注
热源：
0.4Mpa蒸汽，热负荷2326kW（200×1004kcal/h）
万德大厦
蓄冷系统流程图
蓄冷与夜间空调冷水机组空调模式
单纯融冰模式
制冰机组空调模式
制冷机组与空调冷水机组共用模式
一、建筑概况
建设单位：
深圳自来水公司
位置：
深圳市深南中路与红岭路交叉口西南角
设计时间：
1994.9深圳大学建筑设计院
建设时间：
1994.4~1997.7.1
建筑面积：
建筑总面积为50780m2。
高度层数：
地下二层，-8.4m，地上办公塔楼30层，高99.3m，旅馆塔楼14层，高48.3m。
功能概况：
地下二层为汽车库，地下一层为汽车库和设备用房，地上一~二层为商场，三层为餐厅、会议厅、歌舞厅等，四层西边为旅馆，东边为调度中心，东边五~二十八层为办公楼，西边四~十四层为旅馆，约143个房间。
二、通风设计概况
部位名称
面积m2
层高m
体积m3
通风量m3/h
换次次/h
功率kW
补风方式
备注
制冷机房
373
4.8
1716
4100
2.4
1.6
机械
18000m3/h×9.25KW
变配电室
182
4.8
837
12300
14.7
4.9
机械
水泵房
179
4.8
823
4000
4.9
9
机械
26000/16400m3/h×6.5KW
五分之一
五分之二
五分之三
中水处理站
241
4.8
1109
12000
10.8
洗衣房
111
4.8
511
4000
7.8
地下二层车库
4216
3.6
14334
10800
7.5
55.5
自然机械
兼排烟方式III类
发电机房
55
4.8
253
20000
79
10
全为送风
厨房
205
4.4
861
20010
23
9
机械
20000/11200m3/h×5.5/4kw
电梯机房
53
3.4
170
5870
35
0.37
自然
/
厕所
19
2.6
49
820
16.7
0.04
自然
/
通风总配电功率：
156Kw其中兼排烟配电功率：
121.5Kw
注：
1.通风及防排烟风机型号为：
GYF-X-型双速、CDZ35-11-型。
前种型号主要用于地下室送、排风（烟），后种型号主要用于梯室正压送风，而所排气和排烟。
2.通风设计计算值为：
汽车库6次/h变配电间20次/h发电机房30次/h
厨房20次/h冷冻机房、水泵房5次/h 厕所6次/h
三、防排烟设计概况
部位名称
面积m2
高/层m/n
烟风量m3/h
指标m3/h.m2/n
功率Kw
烟内口设置
备注
制冷机房
373
4.8
26000
70
8
280℃防烟防火阀排风口600×500一个
——
变配电室
182
4.8
26000
143
280℃防烟防火阀排风口600×500三个
——
水泵房
179
4.8
32000
60
11
280℃防烟防火阀
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