邯郸客运中心主站项目(站房及主楼)暖通空调设计
2021-09-10李晟
李晟
摘要:邯郸客运中心主站项目(站房及主楼)是集长途客运、出租车辆、社会车辆及综合商业服务于一体的客运枢纽。空调水系统采用两管制一级泵变流量系统。论文介绍了该项目的暖通空调设计、系统形式以及主要难点分析。
关键词:客运中心;暖通空调系统设计;冷热源
0 引言
邯郸是我国河北省南部地区的中心城市,历史悠久,与晋、鲁、豫三省接壤,是晋冀鲁豫四省要冲和中原经济区腹心、华北地区重要的交通枢纽。建设新的邯郸客运中心主站项目,不仅完善了城市配套功能,而且对城市形象也将大为提升,同时还可提高邯郸市的城市区位优势,扩大其对晋冀鲁豫等省各城市的辐射能力,为城市发展提供有力支撑。
1 项目概况邯郸客运中心主站项目(站房及主楼)位于邯郸市东部新区,东至和谐大街,南到丛台路,西临站前大街,北靠新区纬九路,是集长途客运、出租车辆、社会车辆及综合商业服务于一体的客运枢纽。本工程为一类高层公建,地下一层,地上部分为十层,建筑高度48.75m,总建筑面积91039.97平方米。其中,地下一层主要是停车库、设备机房、换乘通道、出租车上下客、酒店后勤等;一层主要是售票大厅、进厅、商业等;二层主要是候车大厅、售票大厅、餐饮、发车平台等;三层主要是办公、会议等;四层主要是办公、会议、健身等;五~十层主要是公寓、客房等。
2. 冷、热负荷
2.1 冷負荷
本工程客运站、商业、公寓及酒店夏季空调冷负荷和通风冷负荷为8667kW。
2.2 热负荷
本工程客运站、商业及公寓部分冬季空调热负荷以及通风热负荷为5629kW;酒店部分空调及通风热负荷为2460kW,生活热水负荷为800kW。
3. 冷、热源
本项目冷、热源方式根据项目的规模,结合当地的气候特点、环保规定、能源结构及其价格政策等经综合论证后确定。根据业主的要求,酒店部分的冷源单独计量,热源独立设置。
3.1 冷源
本项目冷源集中设置,空调制冷主机选用2台制冷量为2637kW的离心式冷水机组和2台制冷量为1378KW的螺杆式冷水机组,为夏季空调提供冷水。同时选用2台753m3/h和2台356m3/h的方形逆流式冷却塔。冷水机组放置在地下室暖通机房内,冷却塔放置在主楼屋面。冷水机组的冷冻水供回水温度为7/12℃,冷却水供回水温度为37/32℃。酒店部分的空调系统可单独控制、计量。制冷系统原理如图1所示:
Fig 1 Schematic diagram of refrigeration system
3.2 热源
本项目所在区域有城市热网,客运站、商业及公寓部分空调热源采用市政热水经板式换热机组换热提供二次热水,市政管网供回水温度为95/70℃,二次热水供回水温度为60/50℃,选用3台2160kW的板式水水换热器,板式水水换热器放置于地下室暖通机房内。市政热源换热热水系统原理图如2所示
Fig 2 Schematic diagram of municipal heat source heat exchange hot water system
酒店部分的冬季空调、厨房进风加热及生活热水由锅炉供热。根据业主要求,考虑不可预见的负荷预留量需达到30%。根据热负荷,选用额定供热量为1400 kW燃气型真空热水锅炉2台,及额定供热量为1400 kW油气二用型真空热水锅炉1台。锅炉供回水温度为85/60℃。锅炉一次热水经三台板式换热机组换热后,供酒店区域的冬季空调热水,空调热水的供回水温度为60/50℃。同时锅炉一次热水供回水管另接至热水机房,供生活热水换热机组加热。锅炉房采光通风井兼做泄爆口,其面积不小于锅炉房占地面积的10%。锅炉房热水系统原理图如3所示
Fig 3 Schematic diagram of hot water system in boiler room
安保监控及消防控制中心、消防值班室、治安室等24小时运行的房间采用分体式空调。
4 空调方式
4.1 空调风系统
进站大厅、候车大厅、售票大厅等大空间区域采用全空气空调系统(低速单风道)。送风方式根据不同空间形式以及使用功能,并配合室内装修需求采用顶送风、侧送风等不同的方式,回风采用集中回风方式,保证室内气流的合理性。餐饮、商业、公寓、客房、会议、办公等空间不大的房间采用风机盘管或者小型吊装式空调机组加新风的空调系统。新风机组集中设置在新房机房内。送风方式根据空间、使用、装修的不同要求采用顶送风、侧送风等不同的方式,回风采用顶回风方式。全空气空调系统的新风比是可调的,过渡季节可以加大新风量,实现50%全新风运行。全空气空调系统、新风系统有条件时考虑设置全热回收系统进行新风预冷或预热以减少耗能。夏季厨房的补风进行预冷,冬季厨房及部分设备用房的补风进行预热,以满足使用需求。
4.2 空调水系统
空调水系统采用一次泵变流量系统(冷、热源侧为定流量,负荷侧为变流量),供回水总管上设置压差旁通,以满足负荷流量变化的要求。空调水系统采用机械循环两管制闭式系统,竖向异程,水平同程,且按各个功能区域通过分、集水器分区设置。空调水系统采用低位定压罐定压,定压设备设于暖通机房内。冷却水系统采用开式机械循环两管制异程式系统,定流量运行。冷却水总管上设置旁通阀,当过渡季节冷却水温度不满足冷水机组运行要求时,开启旁通阀。空调冷凝水系统集中收集间接排放。
5 通风系统
水泵房、电气设备用房、卫生间等设置机械通风系统。厨房设置机械通风系统,餐厅的排风作为相邻厨房补风的一部分。地下汽车库设置机械排风兼排烟系统,车道自然进风,排风经竖井出地面排放,排风口离室外地坪高度不低于2.5m。柴油发电机房设置平时通风系统。柴油发电机房内的日用油箱间设置机械通风系统,风机采用防爆型。气体灭火的区域设置事故后通风系统。该系统与平时通风系统合用。事故后通风机在室内外均设置开关。制冷机房、锅炉房设置机械通风和事故排风系统。事故通风机在室内外均设置开关。锅炉房风机采用防爆型。进站大厅、候车大厅、售票大厅等大空间场所设置机械排风系统,维持室内压力平衡。
6 防、排烟系统
本项目设置机械加压送风系统的部位有不满足自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室以及合用前室。楼梯间的加压送风口为常开。前室的加压送风口为常闭。当火灾时,着火层及其上一层前室的加压送风口打开(最上层为相邻下一层),其余层前室的加压送风口关闭。地下汽车库设置机械排风兼排烟系统,排烟换气次数为6次/小时。防火分區内有车道出入口的防火分区利用车道出入口自然补风,防火分区内无车道出入口的设置机械补风系统,补风量不小于排烟量的50%。本项目还在以下部位设置了机械排烟:长度超过20米,并且是没有直接自然通风的内走道,或者虽然是有直接自然通风,但是长度超过60米的内走道;经常有人停留或可燃物较多,并且面积超过100平方米的地上无窗或者设固定窗的房间;经常有人停留或可燃物较多,并且各房间的面积超过200平方米或者一个房间超过50平方米的地下室等。其余应设置排烟设施的部位尽量由建筑提供满足规范要求的自然排烟设施,当不能满足自然排烟要求时,也设置机械排烟系统。排烟口(或窗)到该防烟分区最远点的水平距离不超过30米。排烟口常闭,当某防烟分区发生火灾时,负责该防烟分区的排烟口打开,其余排烟口均关闭。排烟风机在280℃时必须能够连续工作不少于30分钟。在排烟风机前设置当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀,并连锁关闭排烟风机。空调通风系统按规范要求采取防火措施。防排烟系统均纳入消防控制中心统一管理。
7 自动控制
本工程采用BAS(楼宇设备自动控制系统)对空调、通风系统进行集中监控,通过能量统计、台数控制、自动调节等手段来提高设备工作效率、节约能耗、方便运行管理。其中可根据负荷大小确定冷水机组和热水锅炉运行台数。并保证机组运行在高效区;可根据冷却水回水温度决定冷却塔风机的运行台数及启停;板式水水换热器设置供热量控制装置,可通过监测二次侧出水温度变化来调节一次侧进水流量;空调机组、新风机组可通过比较检测温度与设定温度的高低,来控制冷冻水回水管上电动阀的开度,调节流经空调机组的水量,保证温度设定值。风机盘管采用三速开关手动控制,调节室温,并根据室温信号控制电动二通阀的开关,调节系统流量。
8 节能与环保
本项目空调、通风设备均选用高效产品。冷、热源能根据负荷变化自动调节。空调水系统冷、热源侧采用定流量运行,负荷侧采用变流量运行,通过供回水总管上设置压差旁通,来满足负荷流量变化的要求[6]。两管制空调的冷、热水系统循环水泵分别设置。有条件的空调机组和新风机组选用热回收型降低新风能耗。全空气系统空调机组最大新风比为50%,充分利用自然冷源。冷、热源均单独计量。空调水系统补水设置水流量计量装置。各功能分区设置能量计量装置[7]。
本项目空调、通风设备均选用低噪音型并采取必要的降噪减震措施,主要设备机房均作吸声、隔音处理。空调设备采用环保冷媒。厨房油烟经处理后高位排放。锅炉烟囱上主楼屋面达标排放。
本项目空调、通风设备均选用低噪音型并采取必要的降噪减震措施,主要设备机房均作吸声、隔音处理。空调设备采用环保冷媒。厨房油烟经处理后高位排放。锅炉烟囱上主楼屋面达标排放。
9 设计中的难点
本项目造型新颖,应用了大量桁架结构,为了满足吊顶高度要求,一些风管必须从桁架里面走,由于桁架内部结构形状复杂,平面图无法表达清楚,我们对这部分风管进行了三维设计,最终克服了以上难题。如图4所示
Fig 4 Schematic diagram of air duct through truss
此外,由于酒店管理公司在土建设计完成后才进驻,因此建筑平面和功能后期多处修改,导致机电设计也作修改,特别是空调大系统的修改以及机房和竖向管井的增改对后期修改工作造成较大困难,虽然最后还是很好地解决了这些问题,但是如果在土建设计阶段酒店管理公司就能尽早介入或对后期多种可能进行预留,相信会避免不少不必要的返工。
10 结语
邯郸客运中心(站房及主楼)项目分区功能较多,使得暖通空调设计较为复杂。通过各方的努力,该项目于2018年正式启用。暖通空调系统自投入使用以来,经历冬、夏空调季的使用,运行正常,空调效果达到设计要求。
参考文献
[1]GB50736-2012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].
[2]GB50041-2008,锅炉房设计规范[S].
[3]GB50045-95,高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].
[4]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S].
[5]GBJ50067-97,汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].
[6]DB13(J)81-2009,河北省公共建筑节能设计标准[S].
[7]住房和城乡建设部工程质量安全监管司.全国民用建筑工程设计技术措施.2009,电气[M].北京:中国计划出版社,2009.
HVAC Design of Handan Passenger Transport Center Main Station Project (Station Building and Main Building)
LI Sheng
(Tianjin nianhuawan Design Co., Ltd., Shanghai Branch, Shanghai 200000)
Abstract: The main station project of Handan passenger transport center (station building and main building) is a passenger transport hub integrating long-distance passenger transport, taxi, social vehicles and comprehensive commercial services. The air conditioning water system adopts two pipe one stage pump variable flow system. This paper introduces the HVAC design, system form and main difficulties of the project.
Key words: Passenger transport center; HVAC system design;Cold and heat sources