京滬高鐵廊坊站站房空調(diào)系統(tǒng)設計

王鴿鵬 趙千紅

國內(nèi)貿(mào)易工程設計研究院

0 引言

本工程為北京至上海新建高速鐵路廊坊站站房綜合樓（圖1），線平式站房，最高聚集人數(shù)1000人，地上二層，局部地下一層，建筑面積9889m2，占地面積11897m2，建筑檐口高度12.90m，建筑屋脊高度19.40m，為多層建筑。一層候車大廳面積為3100m2，候車大廳左側(cè)為出站通道、配電間、辦公房間和熱泵機房等，候車大廳右側(cè)為售票廳、貴賓室、辦公室及電力、通信設備專用房間。2010年3月施工圖設計完成，2011年6月竣工投入運行，目前空調(diào)系統(tǒng)運行良好。

圖1 站房效果圖

1 設計基本數(shù)據(jù)

1）室內(nèi)設計計算參數(shù)見表1[1]。

2）外圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)。外墻：K=0.51W/(m2·℃)；外窗：K=2.0W/(m2·℃)；屋面：K=0.46W/(m2·℃)。

3）冷熱負荷。本工程夏季空調(diào)設計冷負荷為1545kW，冬季空調(diào)熱負荷為1014kW。

表1室內(nèi)設計計算參數(shù)

2 冷熱源

2.1 熱泵系統(tǒng)

本工程在一層設置地源熱泵間，選用2臺中高溫型地源熱泵機組。單臺地源熱泵機組的制冷量為527.9kW，用戶側(cè)進/出水溫度為7/12℃，地源側(cè)進/出水溫度為31/35℃；地源熱泵機組的制熱量為512.5kW，用戶側(cè)進/出水溫度為50/45℃，地源側(cè)進/出水溫度為9/5℃，地源側(cè)設置變頻水泵。

2.2 風冷系統(tǒng)

夏季地源熱泵供冷量不足時由設置在屋面設備層的風冷螺桿式冷水機組補充，機組的額定制冷量為632.9kW，供/回水溫度為7/12℃。

3 供暖系統(tǒng)

站房候車廳（最高點高度15.3m），貴賓室以地板輻射供暖為主。大門出入口設置貫流風幕機。候車廳冬季熱負荷不足部分由設于門斗處的無風管遠程空調(diào)機組補充。候車廳冬季采暖設計熱負荷490kW，地板輻射供暖330kW，不足熱量由空調(diào)系統(tǒng)提供。

4 空調(diào)風系統(tǒng)

4.1 候車大廳、售票廳空調(diào)風系統(tǒng)

1）候車大廳、售票廳空調(diào)系統(tǒng)設計采用一次回風全空氣、分層空調(diào)的方式，氣流組織形式為上送下回。采用自動溫控球形噴口兩側(cè)布置對吹送風，每側(cè)布置20個口徑Φ500噴口，單個風量2500m3/h。回風口設于候車大廳側(cè)墻處，同時在長跨度方向（大廳長度為84m，寬度為36m）中間設置16臺遠程無風管送風空調(diào)機組補充球形噴口不能覆蓋的空調(diào)區(qū)域，每臺送風量為3000m3/h，遠程無風管送風空調(diào)機組設置在大廳入口一側(cè)門斗上面并用隔聲材料包覆裝修，回風口設于門斗側(cè)墻下方。圖2為候車大廳內(nèi)球形噴口布置圖。

圖2 候車大廳球形噴口布置圖

2）售票廳（吊頂高度10.0m）采用自動溫控球形噴口送風，風口安裝高度為4.35m，回風口設于側(cè)墻下方，氣流組織形式為上送下回[2]。

3）候車大廳和售票大廳送風系統(tǒng)設置了光解殺菌凈化裝置。候車大廳吊頂內(nèi)設有6臺軸流式排風機；售票大廳吊頂內(nèi)設有1臺軸流式排風機。

4.2 值班室、商業(yè)、售票室等房間空調(diào)風系統(tǒng)

辦公、值班等房間采用風機盤管加新風系統(tǒng)。售票室為無窗房間，房間新風采用全熱型新風換氣機。裝修要求吊頂上盡量少設置風口，所以新風系統(tǒng)接入風機盤管出風管處，由合用風口送出。

4.3 貴賓室空調(diào)系統(tǒng)

貴賓室對溫度要求相對比較高且要求獨立控制，空調(diào)系統(tǒng)選用多聯(lián)機加新風系統(tǒng)，在空調(diào)和采暖季前，當空調(diào)主機沒有運行時，為保證室內(nèi)溫度要求可以開啟多聯(lián)機系統(tǒng)。

4.4 通信設備專業(yè)機房空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)工藝要求，通信聯(lián)合機械室、信號機械室、信號電源屏室、信息機房的溫濕度控制要求高，且使用時間與舒適性空調(diào)系統(tǒng)不一致，分別設置專用精密型空調(diào)機組。

5 空調(diào)采暖水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)冬、夏季共用一套管道的兩管制變流量系統(tǒng)。空調(diào)水由地源熱泵和風冷機組分三路向末端空調(diào)系統(tǒng)供給，組合式空調(diào)機組一路；風機盤管和新風機組一路；地板輻射采暖一路。

6 通風及防排煙系統(tǒng)設計

6.1 通風系統(tǒng)

1）地源熱泵機房、10kV變電室等設備用房，設置機械送、排風系統(tǒng)。

2）設置氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)，設置機械排風系統(tǒng)，排風口設在房間的下部。

6.2 防排煙系統(tǒng)

候車大廳前后立面分別設置了電動排煙窗，電動排煙窗的可開啟面積滿足要求。其他需要設置防排煙的系統(tǒng)嚴格按照規(guī)范執(zhí)行[3]。

7 地源熱泵地埋管系統(tǒng)設計

7.1 地源熱泵系統(tǒng)可行性分析

地源熱泵室外埋管設置在站前廣場，巖土熱響應測試結(jié)果為對于DN25雙U型地埋管，冬季每延米孔深從地下提取的熱量為28～32W，夏季每延米孔深向地下釋放的熱量為54～58W，適合采用地源熱泵。

7.2 系統(tǒng)設計

1）本工程地埋管為豎直雙U型系統(tǒng)，采用并聯(lián)方式，埋管管徑為DN25，鉆孔間距為4.5m×4.5m，孔徑Ф150，鉆孔深度102m。

2）豎直雙U型埋管冬季每延米孔深的換熱量按30W設計，夏季釋放熱量每延米按56W設計，供回水溫差為4℃。為了維持地埋管區(qū)域土壤的熱平衡，采用風冷熱泵機組進行補充。

3）每 65、67、65、60 個孔為一個環(huán)路，同一個環(huán)路之間的管路采用同程式連接。室外打孔占地面積約為5000m2。

8 控制系統(tǒng)

8.1 熱泵主機控制

1）機組設有遠距離控制起停及現(xiàn)場手動兩種起停方式。

2）系統(tǒng)啟動時根據(jù)室內(nèi)、外空氣的狀態(tài)，由管理人員啟動地源熱泵系統(tǒng)。夏季熱泵機組開啟臺數(shù)由耗冷量控制。冬季熱泵機組開啟臺數(shù)由耗熱量控制。

8.2 空調(diào)機組

根據(jù)CO2等的濃度控制空調(diào)系統(tǒng)新風量，根據(jù)回風溫度控制冷熱水電動調(diào)節(jié)閥。冷熱水閥均與風機聯(lián)鎖，當冬季風機停機時熱水閥應保持5%開度[4]。

8.3 新風機組

冷熱水閥均與風機聯(lián)鎖，當冬季風機停機時熱水閥應保持5%開度。由送風溫度控制冷熱水電動調(diào)節(jié)閥流量。

9 總結(jié)

1）由于屋面弧形設計，屋面上不能放置室外機，室外機放置在夾層間，此時需詳細計算，保證風冷系統(tǒng)、室外機進排風氣流通暢、不短路。

2）候車大廳采用地板輻射采暖，分、集水器需暗裝在四周墻內(nèi)，由于裝修要求比較高，所以分集水器需結(jié)合裝飾風格，對管路和分集水器布置帶來了一定的困難，同時末端地板采暖管布置時需與通信電纜錯開布置。

3）候車大廳吊頂采用格柵式，裝修要求風口數(shù)量盡量減少，且風口間距必須配合吊頂風格方式，所以大廳兩側(cè)商業(yè)設計時新風沒有單獨送入房間而是與風機盤管送風口合用，這時須對風壓進行嚴格計算，保證送風效果。

4）候車大廳為弧形吊頂，吊頂上為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，對大廳兩側(cè)商業(yè)服務區(qū)域的風機盤管安裝及冷凝水排出帶來了一定難度。

[1] 中國有色工程設計研究院.采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范(GB 50019-2003)[S].北京:中國計劃出版社,2004

[2] 陸耀慶.實用供熱空調(diào)設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007

[3] 公安部天津消防研究所.建筑設計防火規(guī)范(GB50016-2006)[S].北京:中國計劃出版社,2006

[4] 李娥飛.暖通空調(diào)設計與通病分析[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004