客运邮轮码头联检大厅暖通空调设计

陈晓晖

摘 要：以福州港松下港区牛头湾作业区0#～2#泊位客运中心工程旅检客运大楼为实例，分析客运邮轮码头联检大厅的建筑特点，阐述该类空间暖通空调工程的设计思路与步骤，并简单总结暖通空调设计要点与技术措施。

关键词：客运邮轮码头;联检大厅;暖通空调

中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）34-00-03

HVAC Design of  Joint Inspection Hall of Passenger Cruise Terminal

CHEN Xiaohui

（Fujian Communications Engineering Consulting Co.， Ltd.， Fuzhou Fujian 350000）

Abstract： This article takes the passenger insfection termine building of the 0#～2# berth passenger transportation center project in the niutouwan operation area of the Sougxia port area of Fuzhou Port as an example， to analyze the architectural characteristics of the joint inspection hall of passenger cruise terminal， expounds the design ideas and steps of this space of HVAC project， and briefly summarizes the HVAC design points and technical measures.

Keywords： passenger cruise terminal; joint inspection hall; HVAC

1 工程概况

作为福州港松下港区牛头湾作业区0#～2#泊位客运中心工程，旅检客运大楼地处福州市长乐区，为地上二层建筑，总建筑面积为13 883 m，建筑总高为20.30 m。它的主要功能区域为联检大厅，大厅共一层，顶部为钢结构拱形屋顶。根据空间特点，它又分为大空间区域（包括检测通道、候检区及行包区）和大厅内区附属用房（包括检测部门用房、后勤管理用房及设备用房等）。

通过分析建筑专业提资的条件图，联检大厅具有以下特点：①跨度达到130 m，净高最高处达19.5 m，净高最低处为8.5 m，属于典型的高大空间;②大厅上空为钢结构桁架，屋顶为拱形钢结构，外围护结构面积大;③附属用房整体位于大厅内区，属于“房中房”的格局，设闷顶屋面，无自然通风条件;④使用部门为海关、公安边防及出入境检验检疫等互不统属的单位。

2 进行暖通空调设计

2.1 确定通风空调室内外设计参数

①空调室外计算参数参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）[1]附录A，此处不做引述。

②室内空调设计计算参数如表1所示。

③通风排气计算参数。大厅设备用房按排除余热余湿计算通风量，卫生间换气频率为每小时10次[1]。

2.2 空调冷热源设计

①根据功能、平面布置的特点及联检各单位的使用需求，综合考虑技术因素、经济因素及管理因素等，经多方案比选与建设单位研究确认，大空间区域空调冷热源设计采用风冷热泵机组。附属用房区域主要采用变频多联空调系统，但消控中心、联合控制室等孤立房间采用分体空调。

②采用专业空调负荷软件对空调区域进行负荷计算。其中：大空间计算总冷量约为1 974.5 kW;附属用房计算总冷量约为744.3 kW。

设备选型综合考虑空气通过风机、风管的温度升高导致冷负荷增大，同时考虑空调室内外机的高差、连接率、损耗、衰减及使用率等因素，然后对空调冷负荷进行修正，并根据计算结果进行风冷热泵和多联机主机选型[2]。设计共采用2组风冷热泵机组和9组多联机室外机组。热泵机组和空调室外机均设置于混凝土结构的设备平台。

③风冷热泵机组、变频多联机空调冷媒采用R410a环保冷媒，分体空调均采用一级能效机型。

2.3 空调风系统设计

大空间区域均设计为全空气一次回风系统，空气处理机组采用卧式机组，落地安装于混凝土结构的设备平台。最小新风量不小于使用人数与人均最小新风量的乘积，气流组织为侧送下回和上送下回结合的方式。侧送风口采用球形喷口，顶送风口采用旋流风口。

过渡季节采用全新风运行方式。为保持风量平衡，设有机械排风设施，同时排风量按全新风量的80%计。

附屬用房等大厅内区房间设计为多联机室内机加新风系统。根据吊顶情况，空调末端选用天花式四面出风室内机和吊顶暗装风管式室内机，气流组织方式均为上送上回。此外，采用新风全热交换器（焓效率67%）处理室外新风，经低速风管均匀送风，集中回排风。

2.4 空调水系统设计

空调循环水系统设计为二管制，分为二路：一路至设备平台的卧式空气处理机组环路;另一路至大厅南侧行包区环路。两个环路均为同程系统。每路回水支管设置蝶阀调节流量，并设压力表、温度计和流量计监控。采用开式膨胀水箱为水系统定压补水，设置于设备平台。

循环泵为2台立式离心水泵，设置于设备平台。夏季空调供回水温度为7～12 ℃;冬季空调供回水温度为50～60 ℃。

末端机组的支管设电动二通阀，通过温度传感器监测室温变化，自动调节阀门开度，改变进入设备盘管的循环水流量，从而实现对空调房间的控温功能。

为排除水系统内的空气，最高点设自动排气阀。为满足水系统排空以便检修、清洗及维护的需要，最低点设泄水阀。冷凝水排入室外雨水沟，冷凝水管距排放处100 mm以上（间接排放）。

2.5 空调监测、控制与计费系统设计

①大厅附属用房的多联机空调室内外机，热回收新风机均可实现本层控制。房间温度可通过操作房间内的温控面板设定。

②风冷热泵系统。夏季时，根据大厅使用情况，运行1～2台风冷热泵机组，给大厅大空间区域供冷。水系统承担的实时空调负荷小于单台主机容量时，运行1台热泵机组和1台循环水泵;水系统单台热泵机组达到满负荷运行时，通过自控系统自动开启第2台风冷热泵机组和2台循环水泵供冷。冬季时，运行1台热泵机组和1台循环水泵能满足大空间空调区域制热需求，而另1台则可备用。过渡季节全新风运行，不运行热泵机组和循环水泵，并运行过渡季节排风机以维持室内风量平衡。

③循环水泵设变频控制器，通过水系统压力实时变化与设定值的偏差控制水泵变频运行，以达到节能效果。变频泵最小流量可满足热泵机组最低流量要求。

④运行循环水泵和热泵机组及机组进水管电动蝶阀一一对应，连锁启停（闭）;远程控制装置设于消控室内;空调水系统通过管理员查看、管理设于消控室的空调能量监控显示屏（显示空调区域温度、水系统温度压力）、控制箱（集成空调能量计、水泵变频器及控制装置），实现监控水系统的功能[3]。

2.6 通风系统设计

大厅的公共卫生间、电气设备间等房间均设机械排风系统，将室内污、废空气直接排至室外。有条件设可开启外窗的房间，开窗面积均不小于房间地面积的5%，并采用自然通风方式。

3 本工程暖通空调设计思路

经分析可知，联检大厅暖通设计的主要难点在于：①高度不统一的高大空间空调送风如何进行合理的气流组织;②大空间区域人流密集，人员的舒适度要求也较高，各种检测设备仪器数量多且功率大，加之外围护结构面积大，其空调的能耗较一般建筑要大许多，应如何有效地降低能耗;③风管如何布置以避免与大厅上空的钢结构桁架以及相关构件碰撞;④各部门的暖通空调用电计费如何分开独立计量;⑤空调系统冷热源与末端机组的位置设计于何处最优。

针对这些问题，采取以下技术措施。

①高大空间因其层高不一，空调送风支管距地高度根据所处位置钢结构件标高确定。靠近大厅边缘有条件处设置球形喷口侧送风;大厅中央无条件设置球形喷口的区域，选择诱导比大、适合高处送风的旋流风口。根据所在安装高度和位置，对每个旋流风口和球型喷口进行计算选型，标注其送风量。每个风口支管均设调节阀，风口支管接至送风静压箱，风口则设置在静压箱上[4]。

②大空间风系统采用侧送下回与上送下回结合的方式，尽量从侧上方送风，在地面附近回风，保证地面人员活动区环境参数达到设计值要求，同时解决冬季热空气上升不易停留在地面区域的问题，提高冬季空调的效果[5]。附属用房按照每个房间情况各自设计小风量全热回收新风换气机来满足其新风与排风要求，这样既满足房間的卫生需求，又考虑了各自独立控制模式，同时还能够进行能量回收。

③与结构专业紧密配合，分析钢桁架的特点，从桁架中穿过。大厅上空的风管竖向与水平位置都准确定位，在满足大厅空调送风技术要求的同时，大大提升空间的美观性，如图1所示。

④附属用房的通风、空调系统均与大空间分开独立。空调采用多套多联机空调系统，按照不同使用单位划分，使其能够各自独立控制、计费。大空间区域的暖通空调用电则由各单位共同分摊。

⑤空调系统冷热源与末端机组的位置主要考虑靠近服务区、输送距离比尽量短、维护方便、不占用高价值空间及噪声不影响主要功能区等因素。因此，与建筑专业配合在靠近空调区域位置设置了混凝土结构的设备平台（小屋面），冷热源主机、空气处理机组等均设置在这个平台。上空的钢结构屋顶分别在排风机、空调室外机、风冷热泵机组位置开孔，作为排风、设备散热的出口（开孔面积经过计算确定，满足工程要求）;在靠近空气处理机组位置设通向室外的新风井;其余部分的屋顶并未开口，可以为水泵、通风机及空气处理机组等设备遮阳挡雨。

4 结语

从暖通空调的设计特点来看，客运邮轮码头联检大厅类似于火车站候车厅或机场航站厅，它的跨度、高度及钢结构顶棚都为暖通空调设计增加了难度。对联检大厅确定合理的冷热源方案、进行合理的空调分区以及进行正确气流组织设计的同时，不可忽略暖通空调设施给大厅美观性带来的影响。为不同的建筑设计符合其功能特点、满足其使用需求和尽可能降低耗能的暖通空调系统，是暖通空调设计人员的职责所在。合理的设计使客运邮轮码头联检大厅给旅客和工作人员提供了良好的候船与工作环境，提升了旅客的出行体验。

参考文献：

[1]住房和城市建设部，国家质量监督检验检疫总局.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范：GB 50736—2012 [S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力（2009年版）[M].北京：中国计划出版社，2009：42.

[3]余晓平.暖通空调运行管理[M].杭州：浙江大学出版社，2020：9.

[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：14.

[5]马最良，姚杨.民用建筑空调设计[M].北京：化学工业出版社，2015：27.