王鴿鵬 趙千紅

國(guó)內(nèi)貿(mào)易工程設(shè)計(jì)研究院

0 引言

本工程為北京至上海新建高速鐵路廊坊站站房綜合樓（圖1），線平式站房，最高聚集人數(shù)1000人，地上二層，局部地下一層，建筑面積9889m2，占地面積11897m2，建筑檐口高度12.90m，建筑屋脊高度19.40m，為多層建筑。一層候車大廳面積為3100m2，候車大廳左側(cè)為出站通道、配電間、辦公房間和熱泵機(jī)房等，候車大廳右側(cè)為售票廳、貴賓室、辦公室及電力、通信設(shè)備專用房間。2010年3月施工圖設(shè)計(jì)完成，2011年6月竣工投入運(yùn)行，目前空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好。

圖1 站房效果圖

1 設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)

1）室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表1[1]。

2）外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)。外墻：K=0.51W/(m2·℃)；外窗：K=2.0W/(m2·℃)；屋面：K=0.46W/(m2·℃)。

3）冷熱負(fù)荷。本工程夏季空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為1545kW，冬季空調(diào)熱負(fù)荷為1014kW。

表1室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

2 冷熱源

2.1 熱泵系統(tǒng)

本工程在一層設(shè)置地源熱泵間，選用2臺(tái)中高溫型地源熱泵機(jī)組。單臺(tái)地源熱泵機(jī)組的制冷量為527.9kW，用戶側(cè)進(jìn)/出水溫度為7/12℃，地源側(cè)進(jìn)/出水溫度為31/35℃；地源熱泵機(jī)組的制熱量為512.5kW，用戶側(cè)進(jìn)/出水溫度為50/45℃，地源側(cè)進(jìn)/出水溫度為9/5℃，地源側(cè)設(shè)置變頻水泵。

2.2 風(fēng)冷系統(tǒng)

夏季地源熱泵供冷量不足時(shí)由設(shè)置在屋面設(shè)備層的風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組補(bǔ)充，機(jī)組的額定制冷量為632.9kW，供/回水溫度為7/12℃。

3 供暖系統(tǒng)

站房候車廳（最高點(diǎn)高度15.3m），貴賓室以地板輻射供暖為主。大門出入口設(shè)置貫流風(fēng)幕機(jī)。候車廳冬季熱負(fù)荷不足部分由設(shè)于門斗處的無(wú)風(fēng)管遠(yuǎn)程空調(diào)機(jī)組補(bǔ)充。候車廳冬季采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷490kW，地板輻射供暖330kW，不足熱量由空調(diào)系統(tǒng)提供。

4 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

4.1 候車大廳、售票廳空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1）候車大廳、售票廳空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用一次回風(fēng)全空氣、分層空調(diào)的方式，氣流組織形式為上送下回。采用自動(dòng)溫控球形噴口兩側(cè)布置對(duì)吹送風(fēng)，每側(cè)布置20個(gè)口徑Φ500噴口，單個(gè)風(fēng)量2500m3/h。回風(fēng)口設(shè)于候車大廳側(cè)墻處，同時(shí)在長(zhǎng)跨度方向（大廳長(zhǎng)度為84m，寬度為36m）中間設(shè)置16臺(tái)遠(yuǎn)程無(wú)風(fēng)管送風(fēng)空調(diào)機(jī)組補(bǔ)充球形噴口不能覆蓋的空調(diào)區(qū)域，每臺(tái)送風(fēng)量為3000m3/h，遠(yuǎn)程無(wú)風(fēng)管送風(fēng)空調(diào)機(jī)組設(shè)置在大廳入口一側(cè)門斗上面并用隔聲材料包覆裝修，回風(fēng)口設(shè)于門斗側(cè)墻下方。圖2為候車大廳內(nèi)球形噴口布置圖。

圖2 候車大廳球形噴口布置圖

2）售票廳（吊頂高度10.0m）采用自動(dòng)溫控球形噴口送風(fēng)，風(fēng)口安裝高度為4.35m，回風(fēng)口設(shè)于側(cè)墻下方，氣流組織形式為上送下回[2]。

3）候車大廳和售票大廳送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置了光解殺菌凈化裝置。候車大廳吊頂內(nèi)設(shè)有6臺(tái)軸流式排風(fēng)機(jī)；售票大廳吊頂內(nèi)設(shè)有1臺(tái)軸流式排風(fēng)機(jī)。

4.2 值班室、商業(yè)、售票室等房間空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

辦公、值班等房間采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。售票室為無(wú)窗房間，房間新風(fēng)采用全熱型新風(fēng)換氣機(jī)。裝修要求吊頂上盡量少設(shè)置風(fēng)口，所以新風(fēng)系統(tǒng)接入風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)管處，由合用風(fēng)口送出。

4.3 貴賓室空調(diào)系統(tǒng)

貴賓室對(duì)溫度要求相對(duì)比較高且要求獨(dú)立控制，空調(diào)系統(tǒng)選用多聯(lián)機(jī)加新風(fēng)系統(tǒng)，在空調(diào)和采暖季前，當(dāng)空調(diào)主機(jī)沒有運(yùn)行時(shí)，為保證室內(nèi)溫度要求可以開啟多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。

4.4 通信設(shè)備專業(yè)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)工藝要求，通信聯(lián)合機(jī)械室、信號(hào)機(jī)械室、信號(hào)電源屏室、信息機(jī)房的溫濕度控制要求高，且使用時(shí)間與舒適性空調(diào)系統(tǒng)不一致，分別設(shè)置專用精密型空調(diào)機(jī)組。

5 空調(diào)采暖水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)冬、夏季共用一套管道的兩管制變流量系統(tǒng)?？照{(diào)水由地源熱泵和風(fēng)冷機(jī)組分三路向末端空調(diào)系統(tǒng)供給，組合式空調(diào)機(jī)組一路；風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)組一路；地板輻射采暖一路。

6 通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.1 通風(fēng)系統(tǒng)

1）地源熱泵機(jī)房、10kV變電室等設(shè)備用房，設(shè)置機(jī)械送、排風(fēng)系統(tǒng)。

2）設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)，設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)口設(shè)在房間的下部。

6.2 防排煙系統(tǒng)

候車大廳前后立面分別設(shè)置了電動(dòng)排煙窗，電動(dòng)排煙窗的可開啟面積滿足要求。其他需要設(shè)置防排煙的系統(tǒng)嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行[3]。

7 地源熱泵地埋管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.1 地源熱泵系統(tǒng)可行性分析

地源熱泵室外埋管設(shè)置在站前廣場(chǎng)，巖土熱響應(yīng)測(cè)試結(jié)果為對(duì)于DN25雙U型地埋管，冬季每延米孔深從地下提取的熱量為28～32W，夏季每延米孔深向地下釋放的熱量為54～58W，適合采用地源熱泵。

7.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1）本工程地埋管為豎直雙U型系統(tǒng)，采用并聯(lián)方式，埋管管徑為DN25，鉆孔間距為4.5m×4.5m，孔徑Ф150，鉆孔深度102m。

2）豎直雙U型埋管冬季每延米孔深的換熱量按30W設(shè)計(jì)，夏季釋放熱量每延米按56W設(shè)計(jì)，供回水溫差為4℃。為了維持地埋管區(qū)域土壤的熱平衡，采用風(fēng)冷熱泵機(jī)組進(jìn)行補(bǔ)充。

3）每 65、67、65、60 個(gè)孔為一個(gè)環(huán)路，同一個(gè)環(huán)路之間的管路采用同程式連接。室外打孔占地面積約為5000m2。

8 控制系統(tǒng)

8.1 熱泵主機(jī)控制

1）機(jī)組設(shè)有遠(yuǎn)距離控制起停及現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)兩種起停方式。

2）系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)根據(jù)室內(nèi)、外空氣的狀態(tài)，由管理人員啟動(dòng)地源熱泵系統(tǒng)。夏季熱泵機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)由耗冷量控制。冬季熱泵機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)由耗熱量控制。

8.2 空調(diào)機(jī)組

根據(jù)CO2等的濃度控制空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量，根據(jù)回風(fēng)溫度控制冷熱水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。冷熱水閥均與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，當(dāng)冬季風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)熱水閥應(yīng)保持5%開度[4]。

8.3 新風(fēng)機(jī)組

冷熱水閥均與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，當(dāng)冬季風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)熱水閥應(yīng)保持5%開度。由送風(fēng)溫度控制冷熱水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量。

9 總結(jié)

1）由于屋面弧形設(shè)計(jì)，屋面上不能放置室外機(jī)，室外機(jī)放置在夾層間，此時(shí)需詳細(xì)計(jì)算，保證風(fēng)冷系統(tǒng)、室外機(jī)進(jìn)排風(fēng)氣流通暢、不短路。

2）候車大廳采用地板輻射采暖，分、集水器需暗裝在四周墻內(nèi)，由于裝修要求比較高，所以分集水器需結(jié)合裝飾風(fēng)格，對(duì)管路和分集水器布置帶來(lái)了一定的困難，同時(shí)末端地板采暖管布置時(shí)需與通信電纜錯(cuò)開布置。

3）候車大廳吊頂采用格柵式，裝修要求風(fēng)口數(shù)量盡量減少，且風(fēng)口間距必須配合吊頂風(fēng)格方式，所以大廳兩側(cè)商業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)新風(fēng)沒有單獨(dú)送入房間而是與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口合用，這時(shí)須對(duì)風(fēng)壓進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，保證送風(fēng)效果。

4）候車大廳為弧形吊頂，吊頂上為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，對(duì)大廳兩側(cè)商業(yè)服務(wù)區(qū)域的風(fēng)機(jī)盤管安裝及冷凝水排出帶來(lái)了一定難度。

[1] 中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)研究院.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50019-2003)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2004

[2] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007

[3] 公安部天津消防研究所.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2006)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2006

[4] 李娥飛.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與通病分析[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004