朝天门广场

展览馆空调及通风设计案例分析

重庆市规划展览馆是重庆市十大社会文化设施之一。该建筑地理

位置特殊，最南端重庆嘉陵江和长江交汇处，借由水流自然形成的的

的尖嘴地形建成。是重庆的客运、港运门户，是重庆市的城市“客

厅”;展览馆建筑形式特殊，屋面即为重庆市民所熟知的朝天门广场,

供广大市民及外地游客观赏两江风景，同时也是重庆市举办大型群众

性活动的地方。朝天门广场下以即为重庆市广场规划展览馆，共四层

建筑。会堂下一至三层为展览区，最下层为大型停车库。广场平面形

如船甲板，整个建筑造型如一艘待发的巨轮。总建筑面积61000m2，建

筑总高度21m。

特殊的地理位置及建筑形式为展览馆增色不少，但也给暖通专业

课程专业设计带来不少困难，下面结合设计方案重点介绍在过程设计

中加以解决的几个特殊问题。

一、展示厅内可不设置冬季空调

确定空调设计方案时，工程司令部要求展览馆设置冬、夏集中空

调系统。由于展览馆地处人流和车流极为密集的地方，重庆市消防总

队明确指示不能采用直燃机或燃气热水锅炉明确等作为水蒸气;而展览

馆外并无放置超临界风冷热泵室外机的位置，采用电热锅炉又不符前

后矛盾和国家天然气政策。在这种情况下，我们反过来考虑：展馆是

否必须设置冬季空调呢?

1、根据历届气象资料，重庆地区冬季室外日平均温度<5℃的

天数为0，<8℃的天数为32天。根据《暖规》(GB50019-2003)第

4.1.3条，不属于“宜采用集中采暖”的地区，对于展览馆这样的公共

建筑冬季是否设置空调，可根据具体情况而定。

2、经计算，展厅围护结构热负荷及通风热负荷共计40w/m2，而展

厅内照明及设备咳嗽强度为45w/m2(展厅内布置有大量声、光、电模型

及设备)。

3、经对重庆市另一座大型未设置冬季空调的公共建筑作了调查，

该建筑照明发热强度灵敏度与展厅相似，在冬季客流量约为15m2/人时，

一层室内外温差为7℃,三层室内外温差为8℃。

综上所述,展厅(38500m2)内照明及设备发热强度与建筑围护结构

及通风热负荷大致相当。展厅布展后，外窗外墙几乎全都会被遮挡，

建筑围护结构热负荷还会减少，微生物发热量尚未计入。因此室内最

低温度预计今年可保持在15~16℃。由此决定，展厅只设置夏季空调系

统。办公区和高级接待区(500m2)要求档次较高，房间最远最北点距室

外机位置不约40m，采用VRV变频多联机系统。会议区

(2000m2)房间最远点距室外机位置约150m，采用风冷热泵系统。

最后确定最末空调室内设计参数如下表：

2007年冬季实测结果:当室外温度为6℃时,展厅大门内20m处温

度为16℃,展厅内中部湿度为18℃~20℃。

二、屋面传热系数的确定

科学馆屋面即为重庆市朝天门观景朝天门广场。展览馆建筑技术

形态特殊，屋面建筑面积为13000m2，外墙及外窗建筑面积共:6000m2。

屋面与外墙外窗的地砖建筑面积比约为2:1，远远高于普通建筑。根据

《暖规》(GB50019-2003)附录A“夏季太阳总辐射照度表”，水平面

(即屋面)的太阳日总计极限值约为西面(或东面)墙的两倍。且根据我

们在重庆地区连晴高温天气时，对某建筑木结构的表面温度的测试，

其最高甚至可达70℃。如果屋面和外墙木结构采用相异的传热系数，

则本工程通过屋面进入房间的热量将会是通过外墙进入房间热量的4

倍以上，屋面得热量将达到整个得热量的70~80%。因此，加强屋面保

温隔热措施，对于本工程减少空调系统能耗重要的意义。

由于屋面结构载重很大,采用大面积绿化或通风外立面等作为建筑

隔热都不现实,我们采用了建筑外保温隔热方式。广场室内设计完成于

1998年6月，按照当时执行的《暖规》(GBJ19-87)，舒适性空调房间

屋面传热系数不宜大于1w/m2.℃，采用5cm厚降到的高强度憎水珍珠

岩作为保温层即可达到。但根据本工程的具体情况，设计采用了10cm

厚的高强度憎水珍珠岩外保温层，使屋面传热系数达到了：

0.6W/m2.℃(2005年颁布的《公共建筑施工设计标准》中规定：重庆地

区屋面内江传热系数不许大于0.7w/m2.℃)。屋面得热量在整个围护结

构得中其的比例下降至40%，空调大大降低了空调系统内的能耗。

三、怎样保证展位内良好的产品品质空气品质

展厅建筑总面积为38500m2，单层面积为13000~14000m2。建筑总

体积为150000m3。展馆内照明及各种声、光、电模型，发热量为

45W/m2;各种装饰材料会大量扑面而来异味;预计在预计今年开馆时工

作人员密度可达：15m2/人，重大节假日，展览馆人员压强可达:20m2/

人，因此，无论是在电扇季节，还是在过渡季节，保持良好的空气现

状，是展览馆正常开放的重要保证。由于布展的需要,原建筑侧面所设

通风外窗全部改为不可开启绝不能外窗。怎样保证展厅内能的良好的

空气品质，是暖通专业设计所必须解决的问题。

1.确定换气次数

经计算，相关人员所需最大新风量为：77000m3/h。折合换气次数

为：0.5次/h。在过渡季节,如要保证室内温度为26℃,不启动制冷系

统,却仅采用通风方式消除余热。当室外温度为18℃时，所需排风量为：

300000m3/h;折合换气次数为：2次/h。当室外温度为22℃时，所需排

风量为:560000m3/h;折合换气次数为：3.7次/h。

2.确定通风方案

设计综合考虑排烟量、排除设备发热所需感温、人员新风卫生要

求及通风(排烟)机房及管道布置等利空因素，确认每层设置四个通风

(排烟)系统，总排风量为:490000m3/h，换气次数为：4.9次/h。

全展厅共设二十四个空调末端机房，其中有二十个园林机房沿建

筑玻璃幕墙布置。每个调节靠外墙的机房均设可调节浞口。空调送风

系统总换气次数为：11次/h。外墙上新风口面积的确定：风速按4m/s

计算，风量按空调送风量的30%计算。

3.通风口系统如何运行

冬季：只需保证人员所需新风量，只需开启系统内部分暖气系统

即可达到要求。该馆外门总面积约为

100m2，通过外门自然进风，外门处风速为0.2m/s，满足有关规范

要求。

过渡季节：除满足人员新风要求外，还要排除电子设备及照明余

热。可根据室外温度决定部分或全部开启排风系统。距离外门较仍远

的区域，可将空调大半机房新风口全部打开，回风口全部关闭，启动

空调的送风系统，补充新风。

夏季：排风系统停止运行。根据展厅内人员密度及舒适感觉调节

空调管理人员机房新风口开度，启动制冷系统及系统内空调通风口系

统。

4.实际运行情况

在展厅之内装修工程施工时，各种装饰材料散发的刺激性气味使

人难以忍受，排风系统全部启动运行后，情况大为改善，装修工程得

以正常成功进行。开馆前，经有关部门检验，馆内空气质量达到卫生

要求。2005年9月开馆后，通风空调系统按上述方案运行，馆内空气

状况良好。

四、制冷机房噪声治理

由于设备用房设在展馆二层，与展厅相邻。制冷机尼奇基运行噪

声值为88dB(A)，加上水泵，四套机组全部运行时实测噪声值为

102dB(A)。为消除制冷机房的噪音对展场的影响，设备在展厅与设备

办公用房之间布置了一个3m宽的走廊(同时也起到管廊及设备用房联

系走廊的作用)。制冷机房的隔墙采用110mm瓦片厚钢丝网架聚苯乙烯

复合板，并对所有的建筑缝隙和孔洞作了严密的封堵。制冷机底座设

置了弹簧减振器，水泵底座设置了铝橡胶减振垫。当第二台制冷机同

时运行，二层展厅外实测阻抗值为55dB(A)。

展馆自2005年9月开馆以来，共计接待国内外游客已近50万人

次，尤其是在2005年重庆西安第三届亚太市长峰会期间，作为峰会指

定参观内容，深受重庆市称颂各级领导及参会的其它国内外领导嘉宾

的称赞，重庆市规划已成为我市对外介绍重庆、宣传重庆、传播文化

的重要营业大厅之一。在展馆投入使用的几年中会，空调开窗系统运

行正常。经受了2006年重庆百年一遇的连晴炎热天气凉爽考验，各项

参数达到设计值，完全满足使用其要求。最近，该工程获部级优秀设

计土建一等奖。