李紅坤

中元國(guó)際（上海）工程設(shè)計(jì)研究院有限公司

某金融街業(yè)務(wù)庫(kù)的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)

李紅坤

中元國(guó)際（上海）工程設(shè)計(jì)研究院有限公司

介紹了某金融街業(yè)務(wù)庫(kù)的通風(fēng)、除濕系統(tǒng)形式及特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了業(yè)務(wù)庫(kù)的負(fù)荷特點(diǎn)、除濕及防盜措施，并進(jìn)行了一些設(shè)計(jì)總結(jié)。

業(yè)務(wù)庫(kù) 空調(diào)負(fù)荷 除濕 防盜

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)很多城市都出現(xiàn)了大量的商業(yè)圈、金融街，為了能夠很好地提供資金流通服務(wù)，大量的商業(yè)銀行網(wǎng)點(diǎn)也隨之出現(xiàn)。存放貨幣、金銀、證券等的業(yè)務(wù)庫(kù)也必不可少。根據(jù)存放現(xiàn)金的多少，業(yè)務(wù)庫(kù)共分為四類，核定庫(kù)存現(xiàn)金在5000萬(wàn)元（含）以上的為一類庫(kù)；核定庫(kù)存現(xiàn)金在1000萬(wàn)元（含）～5000萬(wàn)元的為二類庫(kù)；核定庫(kù)存現(xiàn)金在80萬(wàn)元（含）～1000萬(wàn)元的為三類庫(kù)；核定庫(kù)存現(xiàn)金在80萬(wàn)元以下的為四類庫(kù)[1]。

業(yè)務(wù)庫(kù)的除濕、防盜等要求都特別嚴(yán)格，并且要嚴(yán)格做好保密事項(xiàng)。對(duì)于暖通專業(yè)來(lái)說(shuō)，除濕和通風(fēng)系統(tǒng)防盜措施是首要任務(wù)。以下就針對(duì)筆者所做的某金融街業(yè)務(wù)庫(kù)項(xiàng)目做一些簡(jiǎn)單的介紹。

1 工程概況

該業(yè)務(wù)庫(kù)服務(wù)于某金融街所有金融機(jī)構(gòu)，金融街規(guī)劃總建筑面積達(dá)50萬(wàn)m2。該業(yè)務(wù)庫(kù)位于金融街內(nèi)某辦公樓的地下二層，辦公樓總建筑面積為5438m2，地下一層為運(yùn)鈔車停車庫(kù)等，地上共三層，包括銀行辦公人員清點(diǎn)室、保安人員辦公等。

該業(yè)務(wù)庫(kù)等級(jí)為一類庫(kù)，主要存放人民幣和外幣現(xiàn)鈔、金銀、有價(jià)證券等。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)

1）室外空氣主要計(jì)算參數(shù)

夏季：空調(diào)干球溫度34.6℃，空調(diào)濕球溫度27.2℃，通風(fēng)計(jì)算溫度32.4℃，大氣壓力965.7hPa；冬季：空調(diào)干球溫度2.7℃，相對(duì)濕度88%，通風(fēng)計(jì)算溫度4.8℃，大氣壓力983.5hPa。

2）業(yè)務(wù)庫(kù)內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)

夏季：室內(nèi)干球溫度27℃，相對(duì)濕度65%；冬季：空調(diào)干球溫度10℃，相對(duì)濕度65%。

內(nèi)工作人員人數(shù)5人，設(shè)備用電按5W/m2，照明用電按11W/m2設(shè)計(jì)。

換氣次數(shù)n≥3次/h，新風(fēng)量不小于總風(fēng)量的10%。

3）該地區(qū)土壤溫度參數(shù)如圖1所示，取5～10m夏季土壤平均溫度為22.15℃，冬季土壤平均溫度為14.18℃。

圖1 0～20m土壤溫度分布圖

3 冷熱負(fù)荷、濕負(fù)荷計(jì)算

3.1 冷熱負(fù)荷計(jì)算

本業(yè)務(wù)庫(kù)位于-5m～-10m的地下二層，庫(kù)房面積749.5m2，巡視通廊132.2m2，層高5m。其建筑外墻、頂板及地面的隔熱性能好，傳熱特性與地面建筑不同，具有熱穩(wěn)定性好，溫度變化小等特點(diǎn)。其空調(diào)負(fù)荷主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、人體散熱、照明散熱、設(shè)備散熱、新風(fēng)負(fù)荷、各種散濕產(chǎn)生的潛熱等，下面主要介紹圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷的計(jì)算方法，其它負(fù)荷部分參照《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版[2]進(jìn)行計(jì)算。一般當(dāng)?shù)叵陆ㄖ采w厚度大于6～7m時(shí)，地表溫度年周期變化對(duì)地下建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的影響可以忽略不計(jì)，本業(yè)務(wù)庫(kù)屬于淺埋建筑，其傳熱過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜，夏季和冬季分別以恒溫要求的附建式地下室進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，參考GB50038-2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]，公式如下：

式中：Q為恒溫淺埋地下建筑壁面?zhèn)鳠崃?，W；Q1為地下室夏（冬）季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度與地下室夏（冬）季周圍土壤平均溫度之差引起的壁面?zhèn)鳠崃?，W；Q2為地面建筑與地下室溫差引起的頂板傳熱量，W；Q3為地表面溫度年周期性波動(dòng)通過(guò)地下室外墻傳遞熱量，W；tnc為地下室內(nèi)空氣恒定溫度（即夏季和冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度），℃；t0為地下室夏季和冬季周圍土壤平均溫度，℃；N為壁面年平均傳熱計(jì)算參數(shù)，W/℃；α為換熱系數(shù)，一般取5.8～8.7W/(m2·℃)；l為地下建筑物長(zhǎng)度，m；b為地下建筑物寬度，m；h為地下建筑物高度，m；Tpb為年平均溫度參數(shù)，根據(jù)土壤的導(dǎo)熱系數(shù)，建筑物寬度和高度值，查GB50038-2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]表G.0.1-1確定；K為樓板傳熱系數(shù)，W/(m·2℃)；ab為地下室與地面建筑的換熱系數(shù)，W/(m·2℃)；δ為地下室與地面建筑之間樓板的厚度，m；λb為樓板材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m2·℃)；t′np為地面建筑內(nèi)空氣日平均溫度，℃；Θdb為地表面溫度年周期性波動(dòng)引起的側(cè)壁面溫度參數(shù)，根據(jù)土壤的λ和a（壁面導(dǎo)溫系數(shù)）以及建筑物高度h，查GB50038-2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]表G.0.1-2確定；θ為地表面溫度年周期性波動(dòng)

d波幅，℃，查GB50038-2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]表G.0.1-3確定；±在夏季取“-”，冬季取“+”。

經(jīng)計(jì)算得：夏季冷負(fù)荷為9.3kW，冬季熱負(fù)荷為38.57kW。

3.2 濕負(fù)荷計(jì)算

地下建筑散濕源主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)備、化學(xué)反應(yīng)、材料含水蒸發(fā)、人體及人為散濕、外部空氣帶入的水分等。本業(yè)務(wù)庫(kù)防潮性能比較好，濕源主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面散濕、新風(fēng)、人體散濕三部分，參考《地下建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，公式如下：

式中：W為總散濕量，g/h；W1為圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的散濕量，g/h；F為地下建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面積，m2；w為圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面平均單位面積散濕量，g/(m·2h)，可查相關(guān)資料選取，一般可根據(jù)實(shí)際情況取0.5～1.0g/(m·2h)；W2為新風(fēng)濕負(fù)荷，g/h；G為新風(fēng)量，kg/h；dw為室外空氣含濕量，g/kg；dn為室內(nèi)空氣含濕量，g/kg；W3為人體散濕量，g/h；nτ為工作人數(shù)；g為單個(gè)人體小時(shí)散濕量，g/(h·人)。

經(jīng)計(jì)算得：夏季濕負(fù)荷為7.91kg/h，冬季濕負(fù)荷為0.51kg/h。

4 設(shè)備選型及系統(tǒng)形式

考慮到其他不確定因素及保證業(yè)務(wù)庫(kù)換氣次數(shù)的要求，選用一臺(tái)風(fēng)冷型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)，風(fēng)量8500m3/h，制冷量14～35kW，制熱量20～45kW，并配備初效、中效過(guò)濾器。另在業(yè)務(wù)庫(kù)內(nèi)預(yù)留了移動(dòng)式除濕機(jī)電源，以滿足過(guò)渡季節(jié)等特殊狀況下的除濕要求。

業(yè)務(wù)庫(kù)總送風(fēng)量為8500m3/h，最小新風(fēng)量為850m3/h，其中新風(fēng)比可根據(jù)季節(jié)變化進(jìn)行調(diào)節(jié)?；仫L(fēng)及新風(fēng)經(jīng)過(guò)除濕、過(guò)濾后直接送入業(yè)務(wù)庫(kù)內(nèi)，回風(fēng)口設(shè)置在巡視通廊，在內(nèi)外壓力差的作用下，回風(fēng)通過(guò)設(shè)置于業(yè)務(wù)庫(kù)與回廊之間隔墻上的若干個(gè)外低內(nèi)高的“S”型φ150mm通風(fēng)孔，由業(yè)務(wù)庫(kù)流向巡視通廊，集中回風(fēng)，業(yè)務(wù)庫(kù)送、回風(fēng)口采用圓形鋁合金孔板風(fēng)口。交接區(qū)和隔離區(qū)風(fēng)管采用φ200通風(fēng)短管連接，并且兩邊分別設(shè)置消聲靜壓箱，以利于連接風(fēng)管及降低噪聲。因地下室建筑面積比較緊張，本項(xiàng)目空調(diào)機(jī)房設(shè)置在首層，機(jī)房隔墻、門及進(jìn)風(fēng)口均考慮防盜措施。業(yè)務(wù)庫(kù)通風(fēng)空調(diào)平面如圖2所示。

圖2 業(yè)務(wù)庫(kù)通風(fēng)空調(diào)平面圖

5 安全防盜措施

5.1 保密措施

業(yè)務(wù)庫(kù)的安全與否直接關(guān)系到人民的財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)內(nèi)外均發(fā)生過(guò)業(yè)務(wù)庫(kù)被盜案件，所以業(yè)務(wù)庫(kù)的建設(shè)必須做好安全保密工作，參與建設(shè)者均應(yīng)履行保密義務(wù)，控制知密范圍，防范竊密活動(dòng)，消除泄密隱患，確保秘密安全。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員也都簽署了保密協(xié)議。

圖3 送風(fēng)、回風(fēng)通風(fēng)孔剖面圖

5.2 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的防盜措施

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、井道比較大，也是安全性能比較薄弱的地方，必須做好相應(yīng)的防盜措施。進(jìn)出業(yè)務(wù)庫(kù)的送回風(fēng)管不能像常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)那樣設(shè)置，均需通過(guò)設(shè)置于隔墻上的“S”型彎管連接，具體做法是：業(yè)務(wù)庫(kù)與巡視通廊送回風(fēng)短管預(yù)埋于墻體內(nèi)，采用外低內(nèi)高的“S”型轉(zhuǎn)彎，彎管直徑150mm，彎管最低處離地高度不低于2500mm，出口處設(shè)鋼筋網(wǎng)保護(hù)；隔離區(qū)和交接區(qū)隔墻內(nèi)設(shè)置直徑為200mm的通風(fēng)短管，內(nèi)設(shè)鋼筋網(wǎng)保護(hù)，隔墻兩側(cè)設(shè)置靜壓箱以利于連接兩側(cè)風(fēng)管；另外，在空調(diào)機(jī)房新風(fēng)取風(fēng)口隱蔽位置設(shè)置鋼筋網(wǎng)保護(hù)。送風(fēng)、回風(fēng)通風(fēng)孔剖面圖如圖3所示。

5.3 其他安全措施

土建、給排水、電氣等其他專業(yè)均按照規(guī)范的要求設(shè)置相應(yīng)的安全防盜措施，以保證業(yè)務(wù)庫(kù)從實(shí)體到技術(shù)均滿足安全要求。守庫(kù)室緊靠業(yè)務(wù)庫(kù)，保證24h對(duì)業(yè)務(wù)庫(kù)各個(gè)角落進(jìn)行有效監(jiān)控。項(xiàng)目還應(yīng)得到當(dāng)?shù)毓驳炔块T的審核批準(zhǔn)。

6 設(shè)計(jì)心得

1）業(yè)務(wù)庫(kù)內(nèi)貯存有大量紙幣。由于紙幣的吸濕性較強(qiáng)，受潮后不僅強(qiáng)度降低，還會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌，甚至發(fā)霉變質(zhì)。中華人民共和國(guó)金融行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JR/T0003-2000《銀行金庫(kù)》[5]中也明確規(guī)定：庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度應(yīng)保持在70%左右。對(duì)于金庫(kù)及業(yè)務(wù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，控制室內(nèi)空氣的濕度是設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，所以，本工程除了設(shè)計(jì)有恒溫恒濕機(jī)以外，應(yīng)業(yè)主要求，另外還預(yù)留了除濕機(jī)電源，提高了系統(tǒng)的可靠性。

2）正是由于業(yè)務(wù)庫(kù)位于地下的獨(dú)特性，有良好的隔熱、隔濕性能，并且隨著埋深的增加，土壤溫度更加趨于穩(wěn)定。其夏季的冷負(fù)荷比較小，冬季熱負(fù)荷主要為新風(fēng)熱負(fù)荷；濕負(fù)荷主要為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散濕。土壤溫度變化較小的業(yè)務(wù)庫(kù)，也可參照地上建筑的負(fù)荷計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，綜合比較，以優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3）空調(diào)機(jī)房不宜距離業(yè)務(wù)庫(kù)太遠(yuǎn)，通風(fēng)系統(tǒng)不要過(guò)于繁瑣冗長(zhǎng)，空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)、排風(fēng)口應(yīng)做好防盜措施。進(jìn)出業(yè)務(wù)庫(kù)的管道尺寸盡可能減小，通風(fēng)孔的高度適當(dāng)放高，業(yè)務(wù)庫(kù)外風(fēng)管的高度盡可能不超過(guò)200mm，增加系統(tǒng)的安全性。

[1]中華人民共和國(guó)公安部.銀行業(yè)務(wù)庫(kù)安全防范的要求(GA858-2010)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010

[2]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008

[3]國(guó)家人民防空辦公室.人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50038-20 05)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005

[4]《地下建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組.地下建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1983

[5]中國(guó)人民銀行.銀行金庫(kù)(JR/T 0003-2000)[S].北京:中國(guó)金融出版社,2000

Ve ntila tion a nd Air-Conditioning Sys te m De s ign for the Com m e rc ia l Va ults of a Fina nc ia l Stre e t

LI Hong-kun
IPPR(Shanghai)International Engineering

This paper introduced the ventilation,dehumidification systems and these systems’features,which used to the commercial vaults of a financial street project,The author analyzed the air-conditioning load characteristics, dehumidification and security measures of the commercial vaults,and made some design conclusions.

commercial vaults,air-conditioning load,dehumidification,theft-proof

1003-0344（2015）01-100-3

2013-10-16

李紅坤（1979～），男，本科，工程師；上海市浦東新區(qū)東方路2981號(hào)2樓（200215）；021-31265577-844；E-mail:hongkunli@sohu.com