上海植物园展览温室空调设计.doc

上海植物园展览温室空调设计
摘要:简要介绍了上海植物园展览温室的空调系统、通风系统和自控系统的设计,根据展览温室的特点,着重介绍了为满足热带植物对环境的要求,而采取的通风、加湿、温度控制以及高大空间温度梯度的控制等方面的措施。
关键词:展览温室热带雨林通风温度梯度射流风机

上海植物园展览温室位于环境优美的上海植物园内,总建筑面积为4900m2,,属于大型展览温室。整个建筑为单层空旷房屋结构,屋面和幕墙均采用单层网架,为了满足温室内植物生长对光照的要求,温室屋面、侧墙均采用单层透明玻璃幕墙,玻璃幕墙总面积为8816 m2。
展览温室由热带雨林区、四季花园、果吧、贵宾室、辅助用房组成(见图1)。热带雨林区建筑面积为2150m2,种植有中国原产、具有较高观赏价值的热带和亚热带植物。四季花园建筑面积为1880m2,种植的植物以花期各异的热带观赏花木为主。热带雨林区与四季花园展区分开布置,但内部空间不加分隔。
能源中心由变配电站、冷冻机房、锅炉房和水泵房组成,能源中心设置于展览温室外,位于温室的北侧。

室外设计参数
夏季室外设计参数为:空调计算干球温度34℃,℃,通风计算干球温度32℃。
冬季,上海市极端最低温度为-℃,极端最低温度平均值为-℃,空调计算干球温度-4℃,采暖计算干球温度为-2℃。由于热带植物对环境温度要求较高,短时间的低温将影响热带植物的生长,甚至使某些热带植物遭受灭顶之灾,因此,选用室外计算温度时,应考虑这一特殊要求。采暖计算干球温度为历年平均不保证五天的日平均温度,空调计算干球温度为历年平均不保证一天的日平均温度,采用这两种计算温度得到的热负荷结果偏小,难以满足温室内温度的可靠性要求,如采用极端最低温度,可靠性是最大的,但设备装机容量很大,设备的利用率较低,初投资较高,因此,在本工程中选用了极端最低温度平均值作为热负荷计算参数,,系统具有一定的经济性也有较大的可靠性。
室内设计参数
热带植物要求的环境温度、湿度最好是均一的,尤其是酷暑和严寒时,植物生长的适宜温度为25℃左右,湿度为80%左右。在一个面积达4000m2的全玻璃幕墙结构的高大空间内,全年保持25℃的恒温和80%的恒湿,在技术上是难以实现的,并且将会造成能源的极大浪费。因此,室内温度的确定,在满足植物生存的基本要求的条件下,还应考虑技术实现的难易程度和能源的节约等因素。一般来说,温室温度全年应保持在15℃以上,如低于15℃,植物可能会出现生理障碍。综合植物生长要求、节能、技术容易实现等各方面的因素后,得到的温湿度等参数列于表1。
表1 室内主要设计参数表
房间名称
夏季
冬季
新风量
/[m3/()]
干球温度/℃
相对湿度/%
干球温度/℃
相对湿度/%
热带雨林区
≤35
≥75
≥15
≥65
-
四季花园
≤32
≥50
≥15
≥50
-
果吧、贵宾室
26
≤65
18
≥35
30
热带雨林温室空调设计的特殊性
展览温室是以展示植物为中心的,并给观赏者以暂时的舒适环境,因此,温室空调系统的主要任务就是在为展示植物提供必需的生存、生长环境的同时,也要为观赏者营造较为舒适的环境。
植物的生长发育要受到光(日照、照明)、温度、湿度、气流和土壤环境等条件的影响。阳光对于植物而言是最重要的因素,为了让温室植物得到足够的阳光,温室结构必须全部采用透光性好的玻璃,如此,室内环境很容易受到室外环境的干扰,给空调系统设计带来较大的难度。
热带雨林一般生存在高温、高湿的热带、亚热带地区,其生长的适宜温度为25℃左右,湿度为80%左右,为了节能,夏季一般将温室内温度控制在35℃以下,这样的环境对于观赏者是毫无舒适可言,因此,在道路、休息区等人员滞留的空间应进行局部降温,以形成局部凉爽的舒适空间。冬季,室内温度最低在15℃以上,观赏者一般可以通过衣服来调节温度。
气流会影响植物的呼吸作用和蒸腾作用,也会影响温室内的温、湿度的均匀性。在整个温室内,,因为适当的气流可以促进植物的呼吸作用和蒸腾作用。需要注意的是热风或冷风不能直接吹在植物上,因为温差大的气流将引起植物的生理障碍,并且,。气流流场较差易影响一些植物的蒸腾作用,造成植物根部过于湿热而腐烂。当然,适当的气流也会使人感觉凉爽。
因此,在进行空调系统设计时,在节能的原则下,首先应考虑热带雨林对温室环境的要求,再考虑人的舒适性问题。

冷、热负荷
夏季,果吧、