徐曉環(huán)

華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

0 引言

建筑發(fā)展趨向于多樣化、商業(yè)化。多樣化的建筑需要有不同的空調(diào)形式與之配合。由于某些獨(dú)特建筑的頂面造型復(fù)雜，常常伴以玻璃造型等需要較高通透性的材料，吊頂中的管線往往受到很大的限制。因此在很多場(chǎng)館類建筑中較多采用地面送風(fēng)的形式。地面送風(fēng)與上送風(fēng)的形式相比有著明顯的特點(diǎn)：1）送風(fēng)直接進(jìn)入工作區(qū)，冷損失較少。2）吊頂內(nèi)沒有風(fēng)管，內(nèi)裝風(fēng)格可以有較多變化。3）室內(nèi)空氣品質(zhì)和熱舒適性好。4）通風(fēng)效率高。5）就使用的時(shí)間價(jià)值而言，地面送風(fēng)系統(tǒng)建筑物壽命周期費(fèi)用較低[1]。

在一些中大型的場(chǎng)館類建筑中，地面送風(fēng)常常作為一種常用的空調(diào)送風(fēng)方式。吊頂內(nèi)不可以敷設(shè)尺寸大的管線也是經(jīng)常遇到的問題，因此，在中大型場(chǎng)館可考慮將主要的水暖電管線敷設(shè)于地下共同管溝之中，方便檢修。共同管溝最初應(yīng)用于市政管網(wǎng)中，主要是指敷設(shè)在地下，內(nèi)有水、電、暖等管道穿越而不影響地上部分建筑或者道路的管溝。城市中管溝的應(yīng)用很廣泛，主要應(yīng)用在市政給排水管網(wǎng)，燃?xì)夤芫W(wǎng)、供熱逛管等領(lǐng)域[2]。

建筑中的共同溝和城市共同溝略有不同，相比于城市共同溝，建筑內(nèi)的共同溝中敷設(shè)的管線包含風(fēng)管，電橋架和水管等。根據(jù)場(chǎng)館的性質(zhì)不同做法也有區(qū)別。根據(jù)幾個(gè)建筑共同溝解決管線敷設(shè)問題的場(chǎng)館來介紹建筑共同溝的做法和注意的事項(xiàng)。

1 美術(shù)館項(xiàng)目

本美術(shù)館地處寒冷地區(qū)，方案由外方著名建筑師設(shè)計(jì)。美術(shù)館位于文化建筑群之中，建筑面積約12000m2，冷熱源位于片區(qū)的能源中心內(nèi)。建筑流線流暢，屋頂式荷葉的大屋蓋。如圖1。

圖1 美術(shù)館屋頂效果圖

美術(shù)館是一個(gè)單層建筑，層高較高（基本10m以上）且高低不平，為了節(jié)省運(yùn)行能耗，形成分層空調(diào)，而且減少吊頂內(nèi)的風(fēng)管，工程選擇了地面送風(fēng)系統(tǒng)。并且所有主要的水暖電管線均敷設(shè)在地下共同溝內(nèi)。

1.1 管溝內(nèi)管線設(shè)計(jì)

共同溝的剖面圖如下：

圖2 共同溝剖面圖

本建筑主要由三個(gè)展廳和一個(gè)特殊展品陳列室組成，四個(gè)主要的場(chǎng)館分別散落在荷葉的一圈之上，展廳和展廳之間由走道連接。展廳的空調(diào)送回風(fēng)均來自展廳的地面，地面下部有600mm的夾層空間可作為展廳的送回風(fēng)腔體，（又稱為一重床），管線夾層（又稱為二重床）是考慮到送回風(fēng)腔體過大（部分區(qū)域長(zhǎng)度超過40m）而設(shè)置的安裝送回風(fēng)管道的夾層（見圖2），二重床的高度約1.4m。

走廊下部的管溝稱之為設(shè)備共同溝，如圖2、3所示。走廊設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，因此走道下部也設(shè)有一重床作為空調(diào)送回風(fēng)土建靜壓箱，高度約為600mm。管溝內(nèi)的管線以空調(diào)風(fēng)管為主，另有空調(diào)冷熱水供回水管。同時(shí)有電氣專業(yè)橋架、主要的給水排水管道、消防供水管道等如圖3。共同溝在建筑地下成環(huán)敷設(shè)，寬度約為3.8m，高度4.05m。這樣的空間設(shè)置可以給檢修人員自由通行。

圖3 共同溝綜合管線圖

1.2 管溝內(nèi)的煙風(fēng)設(shè)計(jì)

管溝分為半通行管溝和通行管溝，根據(jù)規(guī)范《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ24-2010和《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-暖通空調(diào)·動(dòng)力》，管溝內(nèi)溫度不應(yīng)超過40℃，且換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/h。因此地下管溝不論高度一律應(yīng)考慮排風(fēng)措施。本項(xiàng)目中采用機(jī)械排風(fēng)，換氣次數(shù)選6次/h。由于管線夾層不屬于檢修人員的活動(dòng)區(qū)域，不考慮排風(fēng)。

關(guān)于排煙設(shè)計(jì)，筆者查找了相關(guān)規(guī)范，未見關(guān)于管溝的明確規(guī)定。此處套用《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014中關(guān)于排煙部位的設(shè)置，見8.5.3.5，建筑內(nèi)長(zhǎng)度大于20m的疏散走道，需要設(shè)置排煙設(shè)施。因?yàn)椴痪邆渥匀慌艧煑l件，此處采用機(jī)械排煙，利用共同溝出口自然補(bǔ)風(fēng)。為了盡可能減少風(fēng)管對(duì)層高的影響，排煙和排風(fēng)設(shè)置同一套系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)。

1.3 管溝和房間的連接以及預(yù)留洞

許多空調(diào)風(fēng)管和排風(fēng)兼排煙經(jīng)由共同溝，進(jìn)入管線夾層空間，在夾層空間內(nèi)將送回風(fēng)管支管連接到相應(yīng)的送回風(fēng)土建腔體之中。送風(fēng)支管和送回風(fēng)腔體的連接見圖4。

在共同溝和管線夾層的連接之處設(shè)置后砌的防火墻，在管道安裝之前預(yù)留洞口，安裝后砌墻封堵。

圖4 風(fēng)管支管和送回風(fēng)腔體連接示意圖

2 植物園項(xiàng)目

植物園項(xiàng)目的特點(diǎn)是包含多個(gè)溫室且溫室的屋面均采用玻璃屋面（如圖5所示），解決室內(nèi)空調(diào)和采暖問題，地下的設(shè)備管線管溝也就顯得尤為重要。下面以某植物園為例來介紹植物園中的共同管溝設(shè)計(jì)情況。

圖5 某植物園效果圖

2.1 溫室中溫濕度控制手段的簡(jiǎn)介

展覽溫室的主要服務(wù)對(duì)象是植物，并且以熱帶，亞熱帶及其他具有特殊氣候或地域的植物種類為主。根據(jù)植物生長(zhǎng)需求，夏季植物區(qū)溫度保持35℃以下便可不影響其生長(zhǎng)。因此溫室主要的溫度調(diào)節(jié)手段是：夏季采用空調(diào)給植物和人員降溫，設(shè)計(jì)溫度會(huì)高于常規(guī)空調(diào)。冬季采用空調(diào)和采暖兩種方法保證溫室的溫度。由于溫室中游客多出現(xiàn)在行走步道上，因此人行道空調(diào)設(shè)置地面送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，并且采用直流式系統(tǒng)，如圖6。因此，管溝內(nèi)主要的暖通管線為全新風(fēng)送風(fēng)管，排風(fēng)管，管溝內(nèi)部排風(fēng)管，采暖主干管道（采暖采用被動(dòng)式冷梁）。另外，植物園中需要大量水管，給排水管也是主要的管線組成部分。

圖6 地面送風(fēng)圖示

2.2 管溝內(nèi)的煙風(fēng)設(shè)計(jì)

在美術(shù)館設(shè)計(jì)中，由于管溝的高度較高，且館內(nèi)藏品屬于易燃品，因此管溝依照走道從嚴(yán)設(shè)計(jì)。植物園內(nèi)植物多，濕度高，且存在很多噴霧裝置，噴水裝置等。管溝的溝深也不高，僅有2.5m（如圖7），因此，經(jīng)過消防性能化的論證，管溝內(nèi)僅設(shè)置排風(fēng)，不設(shè)排煙。

圖7 植物園剖面圖

3 分析和總結(jié)

1）設(shè)備共同溝作為地面送風(fēng)的管線敷設(shè)解決方案在今后的設(shè)計(jì)中會(huì)有越來越多的應(yīng)用，正如上文分析，在奇形怪狀的屋頂形狀、玻璃頂、層高較高等情況下都可以有較好的適用性。

2）本文詳細(xì)介紹了做法及管線的接管和敷設(shè)情況，以饗讀者。

3）設(shè)備共同溝敷設(shè)于地下，由于沒有開窗條件，排煙是經(jīng)常遇到的問題，如果沒有條件進(jìn)行消防性能化的測(cè)試，就必須要從嚴(yán)按照疏散走道進(jìn)行排煙設(shè)計(jì)。

4）地下設(shè)備管溝經(jīng)過一些經(jīng)濟(jì)性比較還是會(huì)較大程度的增加造價(jià)，因此不是上述的適用情況不建議輕易采用[3]。

5）設(shè)備共同溝的設(shè)計(jì)是需要建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電共同配合完成的，在做法上應(yīng)該互通有無(wú)，否則施工中容易出現(xiàn)碰撞問題。

[1] 唐海華,葉禮成.國(guó)內(nèi)外市政共同溝建設(shè)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].建筑施工,2001,23(5):346-348

[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,2011

[3] 董紅霞.既有居住小區(qū)管道共同溝技術(shù)探討[C]//全國(guó)暖通空調(diào)制冷學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2010