郑州市奥林匹克体育中心
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30暖通空调HV&AC 2020年第50卷第9期工程实录
郑州市奧林匹克
体育中心
中国建筑西南设计研究院有限公司
魏明华&戎向阳莫斌
Zhengzhou Olympic Sports Center
By Wei Minghua^ ,
Rong Xiongyong and Mo Bin
★ China Southwest Architectural Design and Research Institute Corp.，Ltd., Chengdu, China
1工程概况
建设地点:河南省郑州市中原区市民服务集聚
区西段。建筑面积:573 613 m2。建筑高度：体育场54. 989 m;体育馆38. 1 m;
游泳馆31. 1 m。
建筑层数:地下2层;体育场地上主体1层、酒 店9层;体育馆地上主体1层、局部4层;游泳馆地
上主体1层、局部3层。建筑功能:地下2层主要为汽车库、设备用房
及人防区域;地下1层为汽车库、体育馆/游泳馆的
比赛场地、理疗中心、全民健身训练厅等;地上为体
育场馆用房、体育培训用房、商场、影院、酒店等。座席规模：体育场60 000座，体育馆固定席
15 000座，活动席1 000座，游泳馆3 000座。建设标准:全国综合性运动会及国际A级单
项比赛场馆;绿建二星。2冷热源
根据各区域运营要求、使用时间及负荷特性，
空调系统及冷热源方式设计如下：
1)体育馆、游泳馆、体育场的比赛功能用房、平 时训练用房、商场等，合设1个集中空调冷热源。空 调热源选择时，充分比较了城市供热和自建锅炉房
供热的经济性，当地城市供热实行按面积收费，而该 项目建筑面积大、大面积场馆使用频率低，若采用城
市供热将带来巨大的运行费用。因此，热源采用自 建锅炉房的方式，配置1台1 750 kW及4台4 200 kW/台燃气冷凝式真空热水机组。冷源则根据各场
馆空调末端需求，采用双温冷源，以赛时负荷为选型 依据，配置4台常温离心式冷水机组(制冷量3 692 kW/台)及3台高温离心式冷水机组(制冷量1 758摄影:存在建筑kW/台)。考虑平时及赛时均有大量生活热水的需
求，2台常温冷水机组(制冷量3 692 kW/台)采用部
分热回收型机组，热回收水流量22 m3/h，进水温度
25 X：，热回收量258 kW，以预热生活热水。
2) 体育场配套小商场、办公培训等区域，考虑
平时灵活使用，采用基于地埋管换热系统的水源多 联机空调系统。设置2台150 mV(台• h)及2台
250 m3/(台• h)开式冷却塔+板式换热器作为地
埋管换热系统的辅助排热。3) 游泳馆地下1层理疗中心，按业主要求考虑 24 h营业，独立采用水源多联机空调系统。设置2
台150 m3/(台• h)开式冷却塔+板式换热器散热。
4) 酒店、电影院，按其经营要求，分别设置独 立的空调冷热源;酒店冷源采用2台螺杆式冷水机
组(制冷量774 kW/台），热源选用2台冷凝式真空
热水机组(制热量700 kW/台）（空调与生活热水合
用热源）；电影院设置2台空气源热泵机组(制冷量
347 kW/台，制热量351 kW/台）。
3空调水系统
1)体育场馆空调水系统。
采用高温冷水和常温冷水分别输送的系统方
式，空调热水系统与高温冷水系统、部分常温冷水
环路合用输送管路。考虑该体育建筑群平面跨度
大，输送距离远且各区域的输送距离差异大的特
点，空调冷水系统均采用二级泵变流量系统，以减 少输送能耗，常温冷水供回水设计温度为6 t：/12 °C，高温冷水供回水设计温度为16 C/21 C，在保
障末端换热能力的同时提高主机的能效。热水系 统采用变流量二次水系统，一次侧采用75 C/50
°C大温差输送，以降低水泵运行能耗;换热设备置
于各服务区域的地下室，临近负荷中心，以减少二
次空调热水泵的运行能耗，二次侧供回水温度为 6CTC/45 °C;游泳池周边场地及观众休息厅的地 面辐射供暖系统设计温度为55 C/45 X：。
☆魏明华.男，1985年6月生，硕士，高级工程师 610041成都市天府大道北段866号 E-mail： 187363451@qq. com 收稿日期：2020-06-2
82020(9)魏明肀，等:郑州市奥林叫克体育中心31
2) 水源多联机空调系统。
水源多联机空调系统均采用末端定流量的一级
泵变流量系统。其中，基于地埋管换热的水源多联机 空调系统，设置880个双U形竖直地埋管换热器，制
冷季供回水设计温度为30。(：/35 C，供暖季供回水设
计温度为15 XV1CTC;由于系统的全年释热量大于全
年吸热量，设计采用了开式冷却塔+板式换热器的辅
助排热措施。普通水源多联机空调系统的排热采用 开式冷却塔+板式换热器的方式，补充热源由集中锅
炉房提供;制冷季供回水设计温度为32 C/37 °C，供
暖季供回水设计温度为15 "C/10°C。
3) 酒店、影院空调水系统。
酒店空调冷水系统采用主机定流量的一级泵 变流量系统，冷水供回水设计温度为7 C/12 C;
空调热水为变流量二级泵系统，热源由集中锅炉房 提供，二次侧供回水设计温度为6CTC/45 °C。
影院空调水系统采用主机定流量的一级泵变 流量系统，冷水供回水设计温度为7 X：/12 X：;热
水供回水设计温度为45 °C/40 X；。4空调末端
1) 体育馆、游泳馆的观众座席区:采用温湿度
独立控制空调系统，湿负荷由新风系统承担，经深
度除湿处理的新风接人一次回风全空气系统机组，
与室内回风混合后，经高温水盘管处理后送入送风
静压箱，并通过阶梯旋流风口座位送风。2) 体育馆比赛大厅:采用一次回风全空气系统，
上送下回，风机变频.根据负荷需求调节机组送风量;
场地比赛区及周边区分组设置风管及风口，可根据不
同要求进行切换和调节，与机组变频控制协同，适应 大、小球赛事，冰上运动，商业演艺等功能对末端风速
的不同要求。空调系统并联除湿机，以满足过渡季节
进行冰上运动时比赛大厅除湿、除雾的需求。
3) 游泳馆池厅:为保障室内空气品质.采用直
流式空调系统，机械排风系统的排风口设置于池区
顶部;为降低直流式系统的空调能耗，设置乙二醇 溶液显热回收装置回收排放热量;池区周边设置地
板辐射供暖，提高冬季的舒适性。
«综合训练馆:采用一次回风全空气系统，机
组变频以适应不同运动的需求及根据负荷需求减
少输送能耗;冬季采用散热器供暖，确保冬季的室
温、风速均满足要求;场地中央及场地周边分组设
置风管及风口，可根据不同使用功能切换控制，确
保运动区风速。5)办公室、休息室等散湿量较小的房间:采用温
湿度独立控制空调系统，温度控制采用干式风机盘管，
砸控制采用双财两深度隨的新「職且。5主要设计特点
1) 可再生能源的合理应用。
该体育建筑群场地开阔且地质条件适宜，为地
源热泵系统的应用提供了良好的场地条件。设计
综合考虑地埋管换热系统的输送距离、地源热泵系
统的节能贡献率和费效比等因素，确定将其应用于
全年长期使用的体育场办公、培训、体育产业等房
间。为适应各类房间灵活使用的需要，便于行为节
能，采用了基于地埋管换热系统的水源多联机空调 系统，在保留风冷多联机系统优点的同时，很好地
解决了设置室外机对建筑立面的影响问题。2) 双温冷源和温湿度独立空调技术应用。
体育建筑中观众区采用座位送风，要求送风温差小，采用二次回风系统存在调节困难、送风温度难以
稳定的问题;游泳池厅采用直流系统.存在新风负荷
大、能耗高的问题。因此，对采用双温冷源和温湿度 独立控制系统的方案与常规空调方案进行了技术经
济分析，分析结果表明，设计所采用的双温冷源系统
和温湿度独立控制空调系统具有较好的节能效果，同
时提高了室内舒适性。观众区采用温湿度独立控制
空调系统，将湿度与温度分别进行调控，有利于更好
地控制送风温度，提高座位送风的人员舒适度，且可 实现节能7%;游泳池厅的直流系统，由于大量负荷由
高能效的高温冷源承担，大幅提高了空调系统的整体 能效，可实现节能30%;大量的办公室、休息室采用干
式风机盘管+除湿新风的空调方式，不仅改善了室内 环境质量，同时还减少了 15%的空调能耗。
3) 适应比赛功能转换的气流组织设计。
体育馆比赛大厅的气流组织设计经常出现小
球比赛时末端风速超标，或为满足末端风速要求牺
牲室内热环境的现象。该项目比赛大厅的气流组
织设计综合兼顾了不同球类和冰上运动对气流速
度的不同要求、冬夏工况的送风气流射流特性，采
用上送下回的气流组织形式。在比赛区和周边区
分别设置送风管道和送风口，并在各支管上设置电
动调节阀，不同项目比赛时，可通过调节比赛区和
周边区的送风量分配，并配合空调箱的风机变速控
制，来保证各项比赛所要求的末端风速。冬季则通
过关闭部分比赛区风口，提高周边区风口的送风量
来保障冬季送风到达人员活动区。
