桦南东站采暖通风空调设计分析

陈旭

（中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院，黑龙江 哈尔滨150006）

改革开放以来，中国铁路取得了世界瞩目的成就，路网规模快速扩大，高速铁路里程占世界2/3 以上，运输能力大幅提升，总体技术水平已步入世界先进行列，部分技术达到世界领先水平，交通运输的主要经济指标，例如铁路客运量，货运量，运输密度等均居世界首位，并且配置铁路发电站。然而，人们生活水平的不断提高以及对舒适性的要求不断提升，也导致建筑能耗的迅速增加。我国的建筑面积能耗是发达国家的2～3 倍。从供暖和冷却的角度来看，全国建筑能耗每年约为1.3 亿至1.8亿吨标准煤，它给社会造成了巨大的能源负担和严重的环境污染，已经成为制约我国可持续发展的明显问题。实施国家能源发展政策新时代，建设有效的资源节约型社会，坚持可持续能源战略、节约能源、提高能源利用效率、减少环境污染，并继续提高节能意识和资源意识。认识到在该地区的设计应遵循可再生能源的原则，迫切需要不断创新和设计更环保的供暖和通风解决方案。

本文针对桦南东站某站房，从多个方面研究最经济环保的采暖通风空调设计。

1 工程概况

本站房服务于牡丹江至佳木斯铁路客运专线，总建筑面积2999.71m2。一楼建筑面积为2239.90m2，二楼建筑面积为759.81m2。一楼中部有候车室，左侧为车站大楼、卫生间、变电站等设备室，右侧有售票处、售票处、消防部门和综合控制室。在二楼的左侧有信息配线室、空调室和更衣室，右侧设置有办公室，例如通信机房、信息机器室、空调室和消防水箱室。

表1 室外计算参数

表2 站房空调设计温度

表3 站房围护结构的传热系数

2 主要设计特点

2.1 采暖系统设计

站房大楼采用中央供暖，风机盘管和低温地面辐射采暖，回水温度为55/45℃。候车室、售票处和商务候车室在冬季采用了低温地板仿制供暖系统，并采用了中央空调系统作为辅助供暖系统。两侧辅助用房都采用了风机盘管加热系统。办公室卫生间、储水箱、楼梯等采用的电暖气加热。

室外计算参数及站房空调设计温度见表1-2。

站房公共建筑体形系数为0.17，建筑窗墙比:东向为0.41，西向为0.39，南向为0.19，北向为0.07。站房围护结构的传热系数如表3 所示。

2.2 空调设计

候车厅和售票厅设置集中全空气空调系统。办公区、安检值班室、检补票室、客运值班室、公安值班室、间休室、进款室、票据室、售票室、信息值班室及自动售票机房等房间采用风机盘管空调系统。为满足工艺要求的室内温度、湿度要求，通信机械室、信息机房、配线设备间设置不同规格的机房专用空调器，机房专用空调配套设置温度自动控制器及复电复位功能。综合监控室和消防控制室设商用分体空调。

2.3 通风设计

自然通风的主要条件是风压和热压。风压不稳定在许多情况下，是由于室外风速和风向变化的大波动而引起的。在外部风环境良好的地区，利用风压促进建筑物中的室内空气流通并改善室内空气环境的质量是非常重要又经济安全的手段。与风压相比，热压相对稳定。使用上升热空气的原理，在建筑物的顶部安装排气口，以排出脏的室内空气，并从建筑物的底部吸入新鲜的室外冷空气。这通常被称为“烟囱效应”。排气口的形状对于烟囱效应尤其重要。为了使热压差起作用，需要避免风口之间的前端压差。在一些大中型城市中，经常使用机械辅助自然通风系统将污染的外部空气和各种声音挡在屋外。如果要满足房间的热舒适性，则应在夏季尽可能使用间歇性机械通风以减少能耗并改善房间的空气质量。因此在桦南东站房交互采用以下三种通风方式：

2.3.1 通信机械室、信息机房等电气用房设置机械排风系统，作为发生火灾气体灭火后的排风用。平时关闭，待气体灭火后开启排风机。排风机为消防供电，排风机在室内、外便于操作的地点设置电气开关。

2.3.2 候车厅两侧采用喷口侧送风，夏季空气由空调机组降温后送至室内，过渡季采用大风量全新风送风以消除室内余热，冬季关闭新风取风口，内循环运行，新风由门窗开启补充。

2.3.3 变电所设置带温控装置机械排风、补风系统，补风量为排风量的80%，当室内温度达到38℃时温控启动阀开启并联动风机打开，当室内温度达到33℃时温控启动阀关闭并联动风机关闭。

3 防、排烟系统设计

与办公楼等大型建筑相比，车站建筑的面积、体积和容量大、结构复杂，并且内部建筑设施24 小时的长时间连续且不间断运行。为了确保建筑物区域内的设备有效运行，建筑物防、排烟系统的质量要求很高。建筑物中的人员密集且流动，分布在不同的工作空间中，内部操作模式复杂多样。同时消防系统的设计要求更高，其是烟雾控制和疏散系统的关键要素。建筑物烟囱的尺寸应确定大小，使其可能与管道的其他区域重叠，从而减小排烟口的尺寸。排烟管的长度过长，无法满足排烟功能的要求，因此，排烟系统不受建筑物高度或排烟效果的限制。为了有效地减小管道的尺寸，减小建筑物的高度并降低土木工程的成本，在计划排烟系统时，应着重研究以下几点。

3.1 候车厅、售票厅等设置电动控制可开启的高侧窗进行自然排烟，消防补风利用下部门窗自然补风。电动排烟窗与火灾自动报警系统联动开启；高度为6.00m 或更高的候车室每个防烟隔间中可打开的外窗的有效面积为58.03m2或更高，而较高的房间可打开的外窗有效面积要大于2%，并在人行道上使用自然排烟，在通道的两端安装面积为2m2或更大的自然排烟窗，利用顺气流风向窗扇，使用下门的窗户自然通风。排烟窗设置高度不应小于火灾时的最小清晰高度，排烟补风利用下部门窗自然补风。

3.2 本站房二层两侧的疏散走道超过20m，根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018 年版）规定走道两侧均有不小于2m2的自然排烟窗且两侧自然排烟口的距离不应小于走道长度的2/3，最小清晰高度为1.5m，满足自然排烟要求。

4 节能设计

空调房屋及采用电采暖的房屋，均设置自动控制室温装置，减少不必要的能耗。设计中均采用新型高效、节能、低噪声的通风、空调和净化设备。空调制冷剂选用环保冷媒R410A 或R134a。

5 结论

桦南东站作为综合性站房具有空间复杂、人流量大等特点。随着铁路的快速发展，大型站房也会越来越多，桦南东站站房暖通设计为同类站房提供了设计参考。大型站房的暖通设计有别于民用建筑，其设备机房一要充分利用建筑空间，节省使用面积，暖通方案要与站台设计密切结合，设计方案要更加灵活便捷。同时设计方案应兼具合理性和经济性。站房面积大、功能多，设备及运营费高，若设计方案经济、设计施工便捷将会大幅度降低建设造价与营运成本。