周 嶠，張志鵬( .清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 00084；.中鐵隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，天津 30033 )

寧安城際蕪湖站暖通設(shè)計(jì)介紹

周 嶠1，張志鵬2
( 1.清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100084；2.中鐵隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300133 )

本文主要介紹寧安城際蕪湖站暖通設(shè)計(jì)中的冷熱源選擇，空調(diào)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通風(fēng)及防排煙設(shè)計(jì)，并根據(jù)近幾年各大設(shè)計(jì)院在新型火車(chē)站房項(xiàng)目上的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及鐵路總公司工程管理中心對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求的逐步完善，延伸介紹下當(dāng)下新型火車(chē)站房項(xiàng)目中暖通設(shè)計(jì)的一些內(nèi)容，以及說(shuō)明一下設(shè)計(jì)中可能會(huì)遇到的幾個(gè)需要注意的問(wèn)題。

蕪湖站暖通設(shè)計(jì)；通用設(shè)計(jì)內(nèi)容；常見(jiàn)問(wèn)題

0 引言

近些年，中國(guó)鐵路從普通鐵路向高速鐵路的轉(zhuǎn)換速度加快，隨著中國(guó)高鐵技術(shù)的進(jìn)一步成熟，且逐漸開(kāi)始向國(guó)外輸出，國(guó)內(nèi)新建高鐵站、舊的大型車(chē)站改造的需求量持續(xù)增加，其中2011年新建成53座站房，2012年107座，2013年159座，2014年188座，加上未來(lái)很可能出現(xiàn)的海外EPC項(xiàng)目的火車(chē)站，都成為未來(lái)幾年建筑設(shè)計(jì)行業(yè)項(xiàng)目的重要組成部分。經(jīng)過(guò)近幾年站房設(shè)計(jì)、施工及地方路局的使用經(jīng)驗(yàn)，新型站房的暖通設(shè)計(jì)也經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)整，形成了目前的較為通用的方案。本文主要介紹寧安城際蕪湖站的暖通設(shè)計(jì)，并闡述下一些火車(chē)站項(xiàng)目的暖通設(shè)計(jì)通用內(nèi)容。

1 暖通設(shè)計(jì)方案

寧安城際蕪湖站地處景色優(yōu)美的神山與赭山之間，是兩山間城市視覺(jué)通廊的重要節(jié)點(diǎn)。新建站房綜合樓總建筑面積55986m2，站房綜合樓主要由集散廳、售票廳、高架候車(chē)室、出站廳、客運(yùn)系統(tǒng)機(jī)房、車(chē)站辦公等部分組成。站房地下兩層，地上三層。其中地下-11.5米層主要為出站通廊及城市通廊及旅游咨詢及餐飲；-5.5米層主要為設(shè)備用房等及行李托取房，首層(0.00層)為進(jìn)站疏散、售票廳、貴賓室及電氣用房，二層(9.60米層)為高架候車(chē)、旅客服務(wù)、公安用房及四電用房，三層(17.6米層)為高架商業(yè)、公安用房及四電用房。蕪湖站預(yù)計(jì)截止到2020年的站房最高峰小時(shí)客流量為3570人，截止到2030年的站房最高峰小時(shí)客流量為4740人。

1.1 冷熱源

蕪湖站風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)：進(jìn)站集散廳、候車(chē)廳、售票廳、17.4米層商業(yè)空間的冷熱源采用風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)，總冷負(fù)荷為5179kW，總熱負(fù)荷2523kW。設(shè)置風(fēng)冷螺桿熱泵機(jī)組4臺(tái)，每臺(tái)制冷量為1323kW，制熱量為1455kW，每?jī)膳_(tái)為一組，在站房的東西兩側(cè)設(shè)置。分別在站房的東西兩側(cè)設(shè)置空調(diào)水泵房，負(fù)責(zé)東西兩部分制冷(加熱)系統(tǒng)冷熱水的補(bǔ)水及加壓；熱泵機(jī)組夏季提供7℃/12℃的冷凍水，冬季提供45℃/40℃的空調(diào)熱水。每個(gè)空調(diào)水泵房?jī)?nèi)設(shè)循環(huán)水泵三臺(tái)(兩用一備)，同時(shí)設(shè)補(bǔ)水定壓裝置。

多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)：售票室、貴賓候車(chē)室、公安用房及生產(chǎn)管理用房等冷熱源使用時(shí)段較長(zhǎng)及基于獨(dú)立運(yùn)行管理要求的區(qū)域設(shè)計(jì)采用變制冷劑流量多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，總冷負(fù)荷為1102.3kW，總熱負(fù)荷為662.9kW。

機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)：寧安場(chǎng)機(jī)房、寧安場(chǎng)機(jī)械室、普速場(chǎng)機(jī)房、普速場(chǎng)機(jī)械室、通信機(jī)械室、信息機(jī)房、票據(jù)微機(jī)房等冷源采用機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)，機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷為265.2kW。

分體空調(diào)系統(tǒng)：為防止夏季炎熱季節(jié)通風(fēng)不能滿足排出變配電室內(nèi)大量的熱量，在變配電室內(nèi)設(shè)分體空調(diào)系統(tǒng)。

各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷見(jiàn)表1。

由于站房中使用單位較多，諸如售票室，公安用房，信息值班室，信號(hào)值班室等分屬不同單位，分開(kāi)設(shè)置多聯(lián)機(jī)空調(diào)或分體空調(diào)便于其管理與計(jì)費(fèi)。貴賓候車(chē)室也需要設(shè)置獨(dú)立的多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，其中大型站房中的貴賓候車(chē)室還需要設(shè)置兩套多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)(各承擔(dān)50%負(fù)荷即可)，其中一套空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)另一套也能運(yùn)行，使房間環(huán)境不至于太惡劣。商業(yè)部分設(shè)計(jì)時(shí)也是預(yù)留多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，方便后期租戶改造。

四電(通信工程、信號(hào)工程、電力工程、電氣化工程)機(jī)房，設(shè)置機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)，由于四電機(jī)房的重要性，設(shè)置空調(diào)采用n+1原則，即根據(jù)房間大小及布置，空調(diào)負(fù)荷等因素，設(shè)置兩臺(tái)空調(diào)時(shí)，每臺(tái)空調(diào)承擔(dān)房間60%負(fù)荷，設(shè)置三臺(tái)及以上空調(diào)時(shí)，n臺(tái)空調(diào)承擔(dān)房間負(fù)荷，1臺(tái)為備用。一般四電機(jī)房的設(shè)備散熱量會(huì)由四電專(zhuān)業(yè)提供，沒(méi)有數(shù)據(jù)的，設(shè)計(jì)時(shí)一般按350-400W/m2來(lái)預(yù)估負(fù)荷。常見(jiàn)的四電機(jī)房有通信機(jī)械室、信號(hào)機(jī)房、信息機(jī)房、微機(jī)室、防雷分線室、信息配線間等。

圖1 蕪湖站西廣場(chǎng)鳥(niǎo)瞰效果圖

表1 空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷

區(qū)域空調(diào)形式面積(m2)冷負(fù)荷(kW)冷負(fù)荷指標(biāo)(W/m2)熱負(fù)荷(kW)熱負(fù)荷指標(biāo)(W/m2)東進(jìn)站疏散大廳全空氣系統(tǒng)3442514.2150295.586西進(jìn)站疏散大廳全空氣系統(tǒng)3442517.6150.324872.1東側(cè)售票廳全空氣系統(tǒng)605181.2299.593153.7東側(cè)自動(dòng)售票廳全空氣系統(tǒng)31899.331142.8134.6西側(cè)售票廳全空氣系統(tǒng)605185.230688.4146.1西側(cè)自動(dòng)售票廳全空氣系統(tǒng)31880.1251.937.7118.6候車(chē)室全空氣系統(tǒng)175412685.9153881.850高架層新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)70401163.5165.2836.1118其他商業(yè)及辦公部分VRV加新風(fēng)換氣系統(tǒng)85801102.3128.4662.977.2

1.2 空調(diào)水系統(tǒng)

蕪湖站空調(diào)冷熱水系統(tǒng)采用一次泵系統(tǒng)，冷熱源側(cè)定流量運(yùn)行，負(fù)荷側(cè)變流量運(yùn)行?？照{(diào)冷熱水系統(tǒng)采用自來(lái)水經(jīng)軟水器軟化后補(bǔ)水；采用成套設(shè)備對(duì)空調(diào)冷熱水系統(tǒng)進(jìn)行定壓、補(bǔ)水、脫氣?？照{(diào)水系統(tǒng)均為兩管制，水平干管及支干管設(shè)計(jì)為異程系統(tǒng)，在空調(diào)機(jī)組處設(shè)電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥、靜態(tài)平衡閥及壓差控制器，調(diào)節(jié)水力平衡，風(fēng)機(jī)盤(pán)管處設(shè)電動(dòng)兩通閥，通過(guò)溫度傳感器控制電動(dòng)兩通閥的開(kāi)度，接風(fēng)機(jī)盤(pán)管的主要支管處設(shè)靜態(tài)平衡閥及壓差控制器，調(diào)節(jié)水力平衡。立管和水平干管最高點(diǎn)設(shè)自動(dòng)排氣閥，最低點(diǎn)設(shè)泄水，空調(diào)水系統(tǒng)的工作壓力為0.8MPa。

1.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

蕪湖站房?jī)?nèi)候車(chē)廳、售票廳、部分客服等大空間按防火分區(qū)和功能分區(qū)夏季設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)，采用可變新風(fēng)比一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)采用自然通風(fēng)方式或采用全新風(fēng)空調(diào)運(yùn)行方式，充分利用室外冷源對(duì)室內(nèi)尤其進(jìn)深較大的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行降溫和通風(fēng)換氣。候車(chē)廳采用全空氣分層空調(diào)方式，球形噴口側(cè)送風(fēng)，集中回風(fēng)，同時(shí)利用天窗排除上部非空調(diào)區(qū)域污濁的熱空氣，保證下部人員活動(dòng)區(qū)域的空調(diào)效果，達(dá)到節(jié)能目的。售票廳采用噴口側(cè)送下回的方式；空調(diào)新風(fēng)均取自站房室外，新風(fēng)口大小須滿足過(guò)渡季節(jié)加大新風(fēng)時(shí)的要求。送風(fēng)噴口采用能自動(dòng)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)送風(fēng)角度的溫控風(fēng)口。

辦公、貴賓候車(chē)、休息室等人員經(jīng)常停留的區(qū)域設(shè)計(jì)多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)加全熱新風(fēng)換氣機(jī)滿足對(duì)新風(fēng)量的衛(wèi)生需求，室內(nèi)機(jī)采用天花板內(nèi)藏風(fēng)管機(jī)，設(shè)置在吊頂內(nèi)，室外機(jī)設(shè)置在屋頂。

對(duì)于其他站房設(shè)計(jì)，吊頂比較高的售票廳，采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)深超過(guò)8m的建議采用噴口側(cè)送下回的送風(fēng)方式，小于8m的建議采用條縫風(fēng)口側(cè)送風(fēng)。對(duì)于吊頂?shù)偷氖燮睆d(4m以內(nèi)高度吊頂)，工程管理中心建議采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，同時(shí)不需單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)機(jī)組，利用常開(kāi)的外門(mén)進(jìn)風(fēng)來(lái)滿足新風(fēng)要求。

1.4 通風(fēng)

與建筑專(zhuān)業(yè)結(jié)合，充分利用建筑布局及熱壓和風(fēng)壓作用組織可控自然通風(fēng)，采用下部門(mén)窗進(jìn)風(fēng)，電動(dòng)控制的天窗和側(cè)高窗進(jìn)行自然排風(fēng)，以達(dá)到候車(chē)廳等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好的自然通風(fēng)效果。

圖2 高架候車(chē)廳空調(diào)送風(fēng)風(fēng)口示意圖

圖3 售票廳空調(diào)送風(fēng)示意圖

冷凍機(jī)房、水泵房等設(shè)備用房均設(shè)獨(dú)立的機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)，以滿足設(shè)備用房排除余熱和通風(fēng)換氣的要求。

寧安場(chǎng)機(jī)房、寧安場(chǎng)機(jī)械室、普速場(chǎng)機(jī)房、普速場(chǎng)機(jī)械室、通信機(jī)械室、信息機(jī)房等電氣設(shè)備用房結(jié)合建筑布局設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，作為平時(shí)和發(fā)生火災(zāi)氣體滅火后的排風(fēng)。氣體滅火系統(tǒng)采用七氟丙烷，其分子量大于空氣的分子量，故設(shè)置下排風(fēng)口；排風(fēng)機(jī)為消防供電，在室內(nèi)、外便于操作的地點(diǎn)設(shè)置電氣開(kāi)關(guān)。

變配電室通風(fēng)采用溫控風(fēng)機(jī)。變配電室設(shè)置機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，其余房間自然進(jìn)風(fēng)。

公共衛(wèi)生間設(shè)置排風(fēng)豎井，在衛(wèi)生間內(nèi)或者屋頂設(shè)置集中排風(fēng)機(jī)集中管理運(yùn)行，保持衛(wèi)生間負(fù)壓，自然補(bǔ)風(fēng)。

消防水箱間、配電配線間設(shè)有機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)或排氣扇排風(fēng)，進(jìn)風(fēng)來(lái)自于鄰近區(qū)域，以滿足該場(chǎng)合的通風(fēng)換氣要求,保證該房間相對(duì)于鄰近房間為負(fù)壓，以免氣味外溢相鄰房間。

1.5 防排煙

蕪湖站根據(jù)消防性能化意見(jiàn)，-11.5米層出站通道及城市通廊采用通向站臺(tái)的樓梯自然排煙，滿足排煙要求，所以采用自然排煙。-11.5米層?xùn)|西兩側(cè)商業(yè)部分，面積均大于50m2，設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。其大于20米的內(nèi)走廊設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

根據(jù)消防性能化意見(jiàn)，旅客服務(wù)和商業(yè)按防火倉(cāng)設(shè)計(jì)，當(dāng)面積小于100m2時(shí)，滿足自然排煙，按自然排煙設(shè)計(jì)，不滿足自然排煙的，按機(jī)械排煙設(shè)計(jì)。大于100m2的均按機(jī)械排煙設(shè)計(jì)。0.00層ZT-1VIP間不滿足自然排煙要求設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。9.6層大于100m2的按防火倉(cāng)設(shè)計(jì)的商業(yè)做機(jī)械排煙。

0.00m進(jìn)站集散廳、售票廳、旅客服務(wù)高架候車(chē)廳，17.4米高架層采用自然排煙方式，在南北兩南側(cè)可開(kāi)啟外窗及專(zhuān)門(mén)設(shè)置電動(dòng)排煙窗，電動(dòng)排煙窗面積不小于排煙房間面積的2%。

其它區(qū)域按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》設(shè)置機(jī)械排煙或自然排煙。

2 站房項(xiàng)目設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題

2.1 候車(chē)廳一次回風(fēng)計(jì)算和回風(fēng)口位置

站房候車(chē)廳屬于人員密集房間，散濕量大，在做夏季一次回風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)按照常規(guī)室內(nèi)50%相對(duì)濕度，機(jī)組可能實(shí)現(xiàn)不了這個(gè)處理過(guò)程。因此在用天正或鴻業(yè)等軟件計(jì)算時(shí)，適當(dāng)調(diào)整室內(nèi)設(shè)計(jì)相對(duì)濕度，使一次回風(fēng)的處理過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)。

早期項(xiàng)目中，回風(fēng)口經(jīng)常設(shè)置在和候車(chē)廳相鄰的旅客服務(wù)的吊頂內(nèi)，一些站房運(yùn)營(yíng)后，發(fā)現(xiàn)旅客服務(wù)被當(dāng)做商業(yè)出租，租戶經(jīng)常自己裝修，使旅客服務(wù)和大廳隔斷，這樣阻斷了回風(fēng)路由。再加上優(yōu)化氣流組織方面考慮，現(xiàn)在優(yōu)先建議采用側(cè)墻下回風(fēng)，可以配合建筑造型把回風(fēng)口做成仿木門(mén)型，或者采用和側(cè)墻同樣材料的大理石，減少百葉對(duì)室內(nèi)裝飾的影響。

2.2 機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)布置及冷凝水問(wèn)題

由于機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)體積相對(duì)較大，因此受機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜布置影響較大。最好是設(shè)計(jì)期間就能配合四電專(zhuān)業(yè)的機(jī)房布置圖來(lái)設(shè)置空調(diào)，空調(diào)應(yīng)布置在墻角或柱邊，以不影響人員通道為宜。四電機(jī)房屬于重要房間，不允許除為機(jī)房本身服務(wù)的空調(diào)的冷凝水管外的水管通過(guò)。通常通信機(jī)械室設(shè)置在首層，它的上方經(jīng)常是其他的四電機(jī)房，上面的機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)向下排冷凝水時(shí)就需要找準(zhǔn)位置，如果要豎向穿過(guò)機(jī)房，則需要單獨(dú)做冷凝水管井。特殊情況下，可以使用帶冷凝水提升泵的專(zhuān)用空調(diào)，把冷凝水提升到吊頂后排出房間。

2.3 電風(fēng)幕

站房的外門(mén)上方設(shè)置風(fēng)幕，采用的類(lèi)型也經(jīng)過(guò)一個(gè)反復(fù)。站房的外門(mén)通常高度超過(guò)3m，最初采用貫流式風(fēng)幕，建成后的站房運(yùn)營(yíng)使用效果不是很理想。之后跟廠家了解，貫流風(fēng)幕應(yīng)用于2.3m高度的門(mén)，超過(guò)3m的應(yīng)使用離心式風(fēng)幕。在設(shè)計(jì)使用離心風(fēng)幕一段時(shí)間后，又被工管中心要求改成貫流風(fēng)幕。

2.4 采暖受地磚、候車(chē)廳大玻璃幕墻的影響

北方站候車(chē)大廳采用地暖供暖，要考慮地面鋪裝厚度，從一些北方站投入使用后的效果來(lái)看，地面鋪裝厚度很大，嚴(yán)重影響地暖效果。因此設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮地暖在厚鋪裝的情況下是否能夠滿足候車(chē)廳的采暖要求，不能滿足的則應(yīng)根據(jù)地區(qū)不同，增加散熱器輔助供暖或者利用空調(diào)冬季送熱風(fēng)輔助供暖，尤其是幕墻多還位于北方的站房的候車(chē)廳，在候車(chē)廳外墻內(nèi)設(shè)置散熱器來(lái)消減圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱十分重要。

隨著投入使用的新規(guī)格的高鐵站越來(lái)越多，設(shè)計(jì)之中一些需要改善的地方也會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使這個(gè)使用量巨大，又作為城市標(biāo)志之一的建筑更加舒適，是我們暖通設(shè)計(jì)師的任務(wù)和挑戰(zhàn)。

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

[2] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50736-2012,民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012

[3] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50016-2014,建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2015

[4] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50226-2007(2011年版),鐵路旅客車(chē)站建筑設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2011

[5] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ 174-2010,多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010

Introduction of HVAC Design for Wuhu Railway Station in Ning′an Intercity

ZHOU Qiao，ZHANG Zhipeng

( 1.Tsinghua University Architectual Design and Research Institute of Tsinghua University Co.,Ltd.，Beijing 100084；2.China railway tunnel survey & design institute Co.,Ltd.，Tianjin 300133 )

The paper mainly introduces HVAC design in Wuhu railway station ofNing′an intercity,including cold and hot source choice,chilled water system,air system,ventilation,smoke control design.At the same time according to the experience of major design institutes,which have designed several new type railway stations,and engineering management center of China Railway Corporation having improved their requirements,introduce the present conventional HVAC design of the new type railway station,and some problems maybe encountered.Key words：Wuhu railway station HVAC Design；General Design content；Frequently questions

2016-8-4

周嶠(1989-)，男，助理工程師，主要從事暖通設(shè)計(jì)工作。Email：z19890211q@163.com

ISSN1005-9180(2016)04-049-05

TU831文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

10.3696/J.ISSN.1005-9180.2016.04.009