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A bstract T he pr inciples on the se ttings of the coo ling and hea ting sources for AC system s in 2010 Shangha i Expo pro jects w ere
ana ly zed, the configuration o f chillers and hea ting equ ipm en ts in perm anent pav ilions, temporary pav ilions and centra l coo ling and hea ting sources station fo r Zone E we re introduced, the green techno log ies in the AC system s design for Expo Boulev ard, China P av ilion, Expo M ulti- Func tion Cen ter, Expo Culture Cen ter and Shanghai! s UBPA case w ere also in troduced br iefly.
好 #; 是 ∀ 城市多元文化的融合, 城市经 济的繁荣, 城 市科技的创新, 城市 社区 的重 塑, 城 市和 乡村 的互 动。#因此上海世博会从规划、建设到内容展示, 处处 贯穿了低碳、节能、环保的发展理念, 充分展示了城市 的文明成果, 交流城市建设经验, 探讨新的、更好的人
类居住、生活、工作模式。
热源充分利用了靠近江边的地理条件, 冷源采用了江
2010 年增 刊
制冷技术
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图 1 上海世博会五个功 能片区
2 空调冷热源设施 2. 1 空调冷热源设置原则
为了体现本届世博会的绿色、环保、生态、节能、 和谐宜居的理念, 上海世博会在空调冷热源的设置上 针对永久场馆和临时场馆提出了共同与不同的的基 本设计原则。
共同原则: 在设计中优先采用合理、适用的新技 术、新工艺、新设备、新材料, 体现低碳、节能和经济的 理念。
和巨大的基地面积, 采用了江水源和地埋管式地源热
泵联合的冷热源系统。该系统的应用, 不仅使空调冷
热源系统的设计和建筑景观得到了很好的融合, 而且
充分体现了绿色、节能、环保的理念, 避免了冷却塔可 能产生的漂水、卫生、噪声等问题, 为减小城市热岛效
应起到了一定的作用, 同时也是打造节能建筑、绿色
建筑不可缺少的组成部分。
图 2 中国馆冷冻机房局部照片
中国馆的项目设计开始于 2008年 1月。考虑中 国馆的施工进度、地理位置、周边条件等各种因素, 其 空调能源只 能利用 常规 的电 力和燃 气。 为了体 现 2010年上海世博会 ∀ 勤俭办博 #和 ∀ 低碳世博 #的理 念, 在设计仍对可实施的多种方案进行了技术经济分 析与比较, 最终根据国家馆具有使用面积大、展后长 期白昼使用的特点, 冷源采用冰蓄冷 + 基载主机系统 的形式, 热源采用燃气热水锅炉的形式。
关键词 冷热源 地源热泵 冰蓄冷 自然通 风 细雾降温
Coo ling and heating sources and green techno log ies fo r air cond ition ing system s in 2010 Shanghai Expo pro jects
Shou W e i量 制 热量 备注 / kW / kW
北区、中区地源热泵螺杆机组 3 1100 1200 共 6台
南区地源热泵螺杆机组
4 1200 1250
江水源热泵螺杆机组
5 1200 1100 会中用 2台
江水源离心式冷水机组
3 3800 -
该项目地埋管式地源热泵系统采用的是灌注桩
埋管换热器, 其供冷供热能力取决于可供埋管的结构
上海世博会场地位于南浦大桥和卢浦大桥之间, 沿着上海城区黄浦江两岸进行布局。世博园区规划 用地范围为 5. 28km2, 其中浦东 部分为 3. 93km2, 浦 西部分为 1. 35km2。围栏区域 (收取门票 ) 范围约为 3. 28km 2。在世博园区的规划红线范围, 新建与改建 建筑及配套设施约两百多万 m2。展会期间将有 246 个国家和国际组织参展, 7000万观众前往参观。 1. 2 总体规划
世博会永久场馆的设计虽然由多个设计院承担, 但在空调冷热源选择上各院设计师们都充分考虑了 建筑物的使用性质、地理位置等多种因素。为了充分 体现世博会的绿色低碳的理念, 每个永久场馆空调冷 热源的确定都进行了反复比较与讨论, 并通过专家论 证。 2. 2. 1 中国馆
中国馆地块位于上海世博规划围栏区 B 片区世 博轴东侧。总建筑面积约 153000 m2, 地下 1 层 ( 部 分为 2层 ) , 地上部分为建筑高度 13m 的地区馆裙房 和建筑高度为 69. 9m 的国家馆主楼。
K eyw ords coo ling and hea ting sources; ground- source heat pum p; ice sto rage; natural ven tilation; spray coo ling
1 上海世博会概况 1. 1 宗旨与规模
2010年的世博会从 5月 1日至 10月 31 日在上 海举行。这 届世 博会的 主题是 ∀ 城市, 让生活 更美
-
换热量 / kW
(
( ( 39 30 -
2. 2. 2 主题馆 主题馆地块位于上海世博规划围栏区 B片区世
博轴西侧。总建筑面积约 152316. 5 m2, 地上 2层, 地 下 1层, 建筑高度 23. 7m。
主题馆由于远离黄浦江岸, 使用性质是以展馆为 主, 考虑世博会会后的使用频率不高, 设计采用了以 电为能源的制冷、制热设备。冷热源主要设备配置见 表 3。冷水供回水温度为 ( 6 / 12) & ; 热水供回水温度 为 ( 45 /40) & 。空调水系统采用二管制, 并设有水力 平衡阀。
设备名 称
三 级压缩离心式制冷机 冷 (双工况 )
三 级压缩离心式制冷机 (基載 ) 源 钢 制蛇形盘管蓄冰槽
乙 二醇板式换热器 热源 燃 气热水锅炉
数量
制冷量 / kW
3
2856 /1897 (空调 /制冰 )
3
2 865
14
(
3
(
3 3000( 制热量 )
蓄冰量 / kW ∋ h
(
( 32 50 (
表 1 各片区的功 能分布表
片区
功能
A 中国馆、除东南亚外的亚洲国家馆
B
主题馆、世博文 化中 心、东南 亚和 大洋 洲部 分国 家 馆、国际组织馆、公共活动中心
C 外国国家馆 ( 欧洲、美洲和非洲国家 ) D 城市足迹馆、企业馆 E 企业馆、城市文明馆、城市最佳实践区
世博会活动场馆有永久与临时之分。其中一轴
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制冷技术
2010 年增 刊
中国馆冷源采用双工况制冷机组在上游、冰槽在 60& / 50& 的空调用热水。中国馆冷冻机房局部照片 下游的串联系统和冰优先的运行策略, 空调供、回水 见图 2。中国馆冷热源主要设备见表 2。 的温 度 为 6& /12& 。热 源 通 过 板 式 换 热 器 提 供
表 2 中国馆 冷热源主要设备配置
上海世博会规划划分为 A、B、C、D、E 五个功能
片区 ( 见图 1) , 其中 A、B、C 功能片区分布在浦东地 区, D、E 两个功能片区分布在浦西地区; 每个功能分 区平均用地面积为 60公顷, 各片区的功能见表 1。浦 东与浦西之间可以通过园内的 13号轨道交通、公交 大巴地面交通和越江轮渡水上交通来往。
4 3516
8 1130
4-
制热量 / kW -
冬季供热
-
2. 2. 3 世博轴
世博轴位于黄浦江边, 南北长约 1000 m, 东西宽 80 m ~ 110 m, 地下地上各二层, 建筑膜顶高度约 22 m, 基地面积约 130000 m2, 总建筑面积约 248000 m2。
世博轴空调冷热源充分利用了靠近江边的地理条件
为此, 世博会围栏区内 空调冷热源设置特征如 下:
( 1)永久场馆: 设置冷源和热源; 结合地理和周 边资源条件, 采用常规能源与绿色、节能的可再生能 源相结合的能源方式。如地埋管式地源热泵、利用黄
浦江水的水源热泵、冰蓄冷、水蓄冷等各种能源设施。 由于各场馆规模都比较大, 为避免空调冷热水输送动 力的过度消耗和方便各场馆的独立计量与管理, 采用 了各场馆独立设置冷热源的方法。
该项目共设 3个地埋管式地源热泵系统, 沿南北 方向均布 3个地埋管式地源热泵机房, 使地埋管换热
器就近接至机房, 每个机房内设 3台热泵机组。江水
源热泵机房设在建筑物近江的最北端, 以减小江水输 送距离; 根据冬夏季负荷情况及地埋管式地源热泵所
图 3 世博轴 ( 江水源热泵与地源热泵联合运行系统
表 4 世博轴冷热源主要设备配置
不同原则: 对于永久场馆, 要求全年冷热空调, 应 采用全生命周期内技术经济合 理的, 先进 的高效能 源。对于临时场馆, 首先由于世博会展期间均处于夏 季与过渡季, 因此仅仅设置供冷空调, 不需要设置热 源; 其次, 世博会后临时场馆都将拆除, 空调冷源投资 应尽可能低, 会后 的主要冷源设备应体现 可利用原 则。为此由上海现代建筑设计集团牵头组织设计单 位编制了上海市 ∃世博会临时建筑物、构筑物设计标 准 %。该标准对于临时建 筑物的空调冷源 设计原则 是 ∀ 世博园区内应分街区设置集中制冷站, 为街区内 的建筑物、构筑物提供空调冷水。当街区内大型建筑 物或构筑物有明确的供热需求时, 应为其设置集中的 供热站。特殊情况下, 街区内的中小型建筑物、构筑 物经有关部门批准后可设置独立的空调冷热源设备。 在选择冷热源设备类型及确定单台设备容量时, 应充 分考虑所选设备的后续利用。#