黄箐 刘辉 杨杰

1 华蓝设计（集团）有限公司

2 南宁市勘察测绘地理信息院

0 引言

展馆多用于展示文化、技术成果，能促进思想交流，最终带动产业发展。展馆建筑由于建筑体积容量大、使用时间集中等特点将形成巨大的建筑能耗和用电高峰负荷[1]。地板送风（UFAD）系统是指利用地板静压箱及地板送风口，将处理后的空气送到人员活动区（高度约1.8 m 左右）的一种送风方式。设置地板送风系统的房间会产生垂直温度梯度，继而出现热力分层，在分层高度以上的对流热源将会上升，此时配合吊顶处排风，可将部分热量从高处被排走，不进入分层面以下的区域，从而减小消除人员活动区负荷所需的风量。

由于展馆建筑多为高大建筑，主要人员活动区又在下部，其空调负荷的峰谷值较大，该系统用于空调送风时，既可使冷量第一时间送达人员活动区，又可达到削峰的效果。此外，展馆建筑多对吊顶造型有要求，地板送风系统可减少其对吊顶的局限性。本文结合某展馆建筑空调系统设计，介绍了地板送风系统用于展馆建筑的设计思路。

1 工程概况

本工程为展览建筑，位于广西壮族自治区防城港东兴市，地上一层，主要包含4 个展示厅，1 个接待室及若干房间组成的办公区。地下一层，主要为设备用房。该项目总建筑面积4039.84 m2，建筑高度9.55 m。各功能房间平面多为不规则多边体，屋面造型由不同斜度的斜屋面及连接的平屋面组成。展馆效果图及剖面图如图1、图2 所示。

图1 展馆效果图

图2 展馆剖面图

2 设计参数及空调负荷计算

2.1 室内外设计参数

本工程的室内外设计参数见表1 和表2。

表1 室外空气计算参数

表2 空调室内主要设计参数

2.2 空调负荷计算

由于地板送风空调系统的热力分层特点，可将空调房间得热量分配到人员活动区与非人员活动区。设计师需要根据自己对负荷和房间的理解来合理的进行分配，如果过于保守，将过多的负荷分配给人员活动区，将会使送风量超过实际需要量[2]。由于展厅较高，可将灯具散发的对流热量部分及展厅上部的外墙外窗的部分对流热量分配给非人员活动区。地板送风空调系统只需要处理位于人体活动区域的热量[3]。最终计算出本项目空调系统夏季逐项逐时计算最大冷负荷为725.2 kW，单位面积冷指标为179.5 W/m2，冬季计算热负荷为174.7 kW，单位面积热指标为43.2 W/m2。

3 空调系统设计

3.1 空调冷热源

本项目位于夏热冬暖地区，且展馆展品不需高精度的恒温恒湿环境，仅夏季供冷，冬季不供暖。为减少室内机房占地面积，本工程选用1 台制冷量为730 kW一体化水冷式冷水机组，冷媒为R134a，集成了冷水机组，冷却塔，冷冻（却）水泵及相关水处理设备及阀门管件，不用额外考虑冷冻机房。一体化冷水机组设置在建筑物远离展览人流的偏僻处的绿化带内，且设置隔音挡板，减少主机设备噪音对周边的影响。机组外壳喷涂绿色，与绿化带颜色协调一致，做到与整个环境的统一。

3.2 空调风系统设计

本项目各房间均采用地藏式风机盘管+新风的系统形式。地藏式风机盘管沿房间四周布置，主展厅还在中部展台两侧布置地藏式风机盘管（见图3）。室外新风经设在屋面新风机房内的新风处理机处理后通过风管沿新风竖井下到室内，再经地下土建管沟送达各功能房间。办公室的新风接至地藏式风机盘管专用新风接口，直接送入室内（不与回风混合）。其他房间的新风均接至地板送风箱，直接送入室内。

各展厅均对应屋面处均设置一或两台双速排风机，可根据实际使用情况对排风机进行高低速及台数控制从而实现多工况通风换气。同时各展厅的单坡屋顶山墙部分均设置可开启电动百叶窗，过渡季根据实际使用情况开关电动百叶窗进行自然通风换气。

由于地板送风系统送风温度一般不低于16～18 ℃[4]，同时考虑到人体吹风感，送风速度不宜过高，地藏式风机盘管实际冷量会小于常规的风机盘管。又由于展厅功能需要，盘管需延墙边或中央展台边布置，台数受到限制，因此地藏式风机盘管所提供的冷量不足以承担所有室内的冷负荷，需要新风系统承担部分室内冷负荷。

3.3 空调水系统设计

空调冷水系统采用二管制闭式循环变流量一级泵系统（主机定流量）。水平总管异程式布置，各房间水平干管均采用同程式布置方式。各主要支路回水管及各房间水平回水干管上均设置静态平衡阀。

夏季空调水系统设计供回水温度分别为7 ℃和12 ℃，空调水系统膨胀水箱置于一层新风机房屋面，水系统工作压力约为0.4 MPa。

4 空调监测及控制系统

一体化水冷式冷水机组自配完善的控制系统，包括冷量无级调节、自动保护、多台压缩机应能根据负荷逐台启动、压缩机均衡运行等。可远程启停控制，可计量耗电量。

冷冻水供回水干管间设自身自力式压差旁通阀，压差设定值为最不利环路压差，以便根据空调系统的负荷变化调节空调末端的冷水供水量。

新风处理机由供应商配套提供控制柜、动态平衡电动调节阀、温度传感器。通过调节冷冻水回水管上的动态平衡电动调节阀以控制送风温度，在一层设置可启停新风机的控制开关。地藏式风机盘管设带三速开关温控器（一个温控器最多可成组控制4 台地藏式风机盘管），由温控三速开关控制冷冻水回水管上的电动二通阀开关以自动调节房间温度。

在主要功能用房明显位置设置带温度显示的温度测量仪表,测量最小分辨率为0.1 ℃，其准确度等级不应低于0.5 级。

5 土建管沟设计

土建管沟主要分为室外管沟和室内管沟。室外管沟主要设置接至一体化机组的冷冻水管，需综合室外排水沟的要求，统一考虑室外土建管沟的埋深和做法。

地藏式风机盘管，新风管道及空调水管均设在室内的土建管沟内，根据安装要求及结构情况合理设计土建管沟的尺寸。对于特殊房间采用局部架空地板的方式处理，有效地解决了不同房间的空调送风问题。由于管沟需同时放置新风管、地藏式风机盘管、空调水管等，各处位置所需空间不同，考虑到该系统安装的复杂性，需要结合结构基础的构造，兼顾经济性要求设置土建管沟埋深，绘制管沟平面图及各典型剖面，室内局部管沟剖面见图4。

图4 室内管沟局部剖面图

6 结论

1）地板送风空调系统是一种适用于展馆建筑的空调系统，可较快满足人员活动区的冷负荷需求。

2）地板送风系统设计时需注意送风温度一般不低于16～18 ℃，末端使用风机盘管时区别于常规风机盘管，可使用新风系统承担室内部分冷负荷。

3）由于其设在地板内的特性，设计时需要与土建专业密切配合，根据安装要求及结构情况合理设计土建管沟的尺寸。