陳曉暉

摘 要：以福州港松下港區(qū)牛頭灣作業(yè)區(qū)0#～2#泊位客運中心工程旅檢客運大樓為實例，分析客運郵輪碼頭聯(lián)檢大廳的建筑特點，闡述該類空間暖通空調(diào)工程的設(shè)計思路與步驟，并簡單總結(jié)暖通空調(diào)設(shè)計要點與技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：客運郵輪碼頭;聯(lián)檢大廳;暖通空調(diào)

中圖分類號：TU83 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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 工程概況

作為福州港松下港區(qū)牛頭灣作業(yè)區(qū)0#～2#泊位客運中心工程，旅檢客運大樓地處福州市長樂區(qū)，為地上二層建筑，總建筑面積為13 883 m，建筑總高為20.30 m。它的主要功能區(qū)域為聯(lián)檢大廳，大廳共一層，頂部為鋼結(jié)構(gòu)拱形屋頂。根據(jù)空間特點，它又分為大空間區(qū)域（包括檢測通道、候檢區(qū)及行包區(qū)）和大廳內(nèi)區(qū)附屬用房（包括檢測部門用房、后勤管理用房及設(shè)備用房等）。

通過分析建筑專業(yè)提資的條件圖，聯(lián)檢大廳具有以下特點：①跨度達(dá)到130 m，凈高最高處達(dá)19.5 m，凈高最低處為8.5 m，屬于典型的高大空間;②大廳上空為鋼結(jié)構(gòu)桁架，屋頂為拱形鋼結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積大;③附屬用房整體位于大廳內(nèi)區(qū)，屬于“房中房”的格局，設(shè)悶頂屋面，無自然通風(fēng)條件;④使用部門為海關(guān)、公安邊防及出入境檢驗檢疫等互不統(tǒng)屬的單位。

2 進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計

2.1 確定通風(fēng)空調(diào)室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)

①空調(diào)室外計算參數(shù)參照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB 50736—2012）[1]附錄A，此處不做引述。

②室內(nèi)空調(diào)設(shè)計計算參數(shù)如表1所示。

③通風(fēng)排氣計算參數(shù)。大廳設(shè)備用房按排除余熱余濕計算通風(fēng)量，衛(wèi)生間換氣頻率為每小時10次[1]。

2.2 空調(diào)冷熱源設(shè)計

①根據(jù)功能、平面布置的特點及聯(lián)檢各單位的使用需求，綜合考慮技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素及管理因素等，經(jīng)多方案比選與建設(shè)單位研究確認(rèn)，大空間區(qū)域空調(diào)冷熱源設(shè)計采用風(fēng)冷熱泵機組。附屬用房區(qū)域主要采用變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，但消控中心、聯(lián)合控制室等孤立房間采用分體空調(diào)。

②采用專業(yè)空調(diào)負(fù)荷軟件對空調(diào)區(qū)域進(jìn)行負(fù)荷計算。其中：大空間計算總冷量約為1 974.5 kW;附屬用房計算總冷量約為744.3 kW。

設(shè)備選型綜合考慮空氣通過風(fēng)機、風(fēng)管的溫度升高導(dǎo)致冷負(fù)荷增大，同時考慮空調(diào)室內(nèi)外機的高差、連接率、損耗、衰減及使用率等因素，然后對空調(diào)冷負(fù)荷進(jìn)行修正，并根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行風(fēng)冷熱泵和多聯(lián)機主機選型[2]。設(shè)計共采用2組風(fēng)冷熱泵機組和9組多聯(lián)機室外機組。熱泵機組和空調(diào)室外機均設(shè)置于混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)備平臺。

③風(fēng)冷熱泵機組、變頻多聯(lián)機空調(diào)冷媒采用R410a環(huán)保冷媒，分體空調(diào)均采用一級能效機型。

2.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

大空間區(qū)域均設(shè)計為全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)，空氣處理機組采用臥式機組，落地安裝于混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)備平臺。最小新風(fēng)量不小于使用人數(shù)與人均最小新風(fēng)量的乘積，氣流組織為側(cè)送下回和上送下回結(jié)合的方式。側(cè)送風(fēng)口采用球形噴口，頂送風(fēng)口采用旋流風(fēng)口。

過渡季節(jié)采用全新風(fēng)運行方式。為保持風(fēng)量平衡，設(shè)有機械排風(fēng)設(shè)施，同時排風(fēng)量按全新風(fēng)量的80%計。

附屬用房等大廳內(nèi)區(qū)房間設(shè)計為多聯(lián)機室內(nèi)機加新風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)吊頂情況，空調(diào)末端選用天花式四面出風(fēng)室內(nèi)機和吊頂暗裝風(fēng)管式室內(nèi)機，氣流組織方式均為上送上回。此外，采用新風(fēng)全熱交換器（焓效率67%）處理室外新風(fēng)，經(jīng)低速風(fēng)管均勻送風(fēng)，集中回排風(fēng)。

2.4 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計

空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計為二管制，分為二路：一路至設(shè)備平臺的臥式空氣處理機組環(huán)路;另一路至大廳南側(cè)行包區(qū)環(huán)路。兩個環(huán)路均為同程系統(tǒng)。每路回水支管設(shè)置蝶閥調(diào)節(jié)流量，并設(shè)壓力表、溫度計和流量計監(jiān)控。采用開式膨脹水箱為水系統(tǒng)定壓補水，設(shè)置于設(shè)備平臺。

循環(huán)泵為2臺立式離心水泵，設(shè)置于設(shè)備平臺。夏季空調(diào)供回水溫度為7～12 ℃;冬季空調(diào)供回水溫度為50～60 ℃。

末端機組的支管設(shè)電動二通閥，通過溫度傳感器監(jiān)測室溫變化，自動調(diào)節(jié)閥門開度，改變進(jìn)入設(shè)備盤管的循環(huán)水流量，從而實現(xiàn)對空調(diào)房間的控溫功能。

為排除水系統(tǒng)內(nèi)的空氣，最高點設(shè)自動排氣閥。為滿足水系統(tǒng)排空以便檢修、清洗及維護(hù)的需要，最低點設(shè)泄水閥。冷凝水排入室外雨水溝，冷凝水管距排放處100 mm以上（間接排放）。

2.5 空調(diào)監(jiān)測、控制與計費系統(tǒng)設(shè)計

①大廳附屬用房的多聯(lián)機空調(diào)室內(nèi)外機，熱回收新風(fēng)機均可實現(xiàn)本層控制。房間溫度可通過操作房間內(nèi)的溫控面板設(shè)定。

②風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)。夏季時，根據(jù)大廳使用情況，運行1～2臺風(fēng)冷熱泵機組，給大廳大空間區(qū)域供冷。水系統(tǒng)承擔(dān)的實時空調(diào)負(fù)荷小于單臺主機容量時，運行1臺熱泵機組和1臺循環(huán)水泵;水系統(tǒng)單臺熱泵機組達(dá)到滿負(fù)荷運行時，通過自控系統(tǒng)自動開啟第2臺風(fēng)冷熱泵機組和2臺循環(huán)水泵供冷。冬季時，運行1臺熱泵機組和1臺循環(huán)水泵能滿足大空間空調(diào)區(qū)域制熱需求，而另1臺則可備用。過渡季節(jié)全新風(fēng)運行，不運行熱泵機組和循環(huán)水泵，并運行過渡季節(jié)排風(fēng)機以維持室內(nèi)風(fēng)量平衡。

③循環(huán)水泵設(shè)變頻控制器，通過水系統(tǒng)壓力實時變化與設(shè)定值的偏差控制水泵變頻運行，以達(dá)到節(jié)能效果。變頻泵最小流量可滿足熱泵機組最低流量要求。

④運行循環(huán)水泵和熱泵機組及機組進(jìn)水管電動蝶閥一一對應(yīng)，連鎖啟停（閉）;遠(yuǎn)程控制裝置設(shè)于消控室內(nèi);空調(diào)水系統(tǒng)通過管理員查看、管理設(shè)于消控室的空調(diào)能量監(jiān)控顯示屏（顯示空調(diào)區(qū)域溫度、水系統(tǒng)溫度壓力）、控制箱（集成空調(diào)能量計、水泵變頻器及控制裝置），實現(xiàn)監(jiān)控水系統(tǒng)的功能[3]。

2.6 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

大廳的公共衛(wèi)生間、電氣設(shè)備間等房間均設(shè)機械排風(fēng)系統(tǒng)，將室內(nèi)污、廢空氣直接排至室外。有條件設(shè)可開啟外窗的房間，開窗面積均不小于房間地面積的5%，并采用自然通風(fēng)方式。

3 本工程暖通空調(diào)設(shè)計思路

經(jīng)分析可知，聯(lián)檢大廳暖通設(shè)計的主要難點在于：①高度不統(tǒng)一的高大空間空調(diào)送風(fēng)如何進(jìn)行合理的氣流組織;②大空間區(qū)域人流密集，人員的舒適度要求也較高，各種檢測設(shè)備儀器數(shù)量多且功率大，加之外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積大，其空調(diào)的能耗較一般建筑要大許多，應(yīng)如何有效地降低能耗;③風(fēng)管如何布置以避免與大廳上空的鋼結(jié)構(gòu)桁架以及相關(guān)構(gòu)件碰撞;④各部門的暖通空調(diào)用電計費如何分開獨立計量;⑤空調(diào)系統(tǒng)冷熱源與末端機組的位置設(shè)計于何處最優(yōu)。

針對這些問題，采取以下技術(shù)措施。

①高大空間因其層高不一，空調(diào)送風(fēng)支管距地高度根據(jù)所處位置鋼結(jié)構(gòu)件標(biāo)高確定?？拷髲d邊緣有條件處設(shè)置球形噴口側(cè)送風(fēng);大廳中央無條件設(shè)置球形噴口的區(qū)域，選擇誘導(dǎo)比大、適合高處送風(fēng)的旋流風(fēng)口。根據(jù)所在安裝高度和位置，對每個旋流風(fēng)口和球型噴口進(jìn)行計算選型，標(biāo)注其送風(fēng)量。每個風(fēng)口支管均設(shè)調(diào)節(jié)閥，風(fēng)口支管接至送風(fēng)靜壓箱，風(fēng)口則設(shè)置在靜壓箱上[4]。

②大空間風(fēng)系統(tǒng)采用側(cè)送下回與上送下回結(jié)合的方式，盡量從側(cè)上方送風(fēng)，在地面附近回風(fēng)，保證地面人員活動區(qū)環(huán)境參數(shù)達(dá)到設(shè)計值要求，同時解決冬季熱空氣上升不易停留在地面區(qū)域的問題，提高冬季空調(diào)的效果[5]。附屬用房按照每個房間情況各自設(shè)計小風(fēng)量全熱回收新風(fēng)換氣機來滿足其新風(fēng)與排風(fēng)要求，這樣既滿足房間的衛(wèi)生需求，又考慮了各自獨立控制模式，同時還能夠進(jìn)行能量回收。

③與結(jié)構(gòu)專業(yè)緊密配合，分析鋼桁架的特點，從桁架中穿過。大廳上空的風(fēng)管豎向與水平位置都準(zhǔn)確定位，在滿足大廳空調(diào)送風(fēng)技術(shù)要求的同時，大大提升空間的美觀性，如圖1所示。

④附屬用房的通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)均與大空間分開獨立。空調(diào)采用多套多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)，按照不同使用單位劃分，使其能夠各自獨立控制、計費。大空間區(qū)域的暖通空調(diào)用電則由各單位共同分?jǐn)偂?/p>

⑤空調(diào)系統(tǒng)冷熱源與末端機組的位置主要考慮靠近服務(wù)區(qū)、輸送距離比盡量短、維護(hù)方便、不占用高價值空間及噪聲不影響主要功能區(qū)等因素。因此，與建筑專業(yè)配合在靠近空調(diào)區(qū)域位置設(shè)置了混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)備平臺（小屋面），冷熱源主機、空氣處理機組等均設(shè)置在這個平臺。上空的鋼結(jié)構(gòu)屋頂分別在排風(fēng)機、空調(diào)室外機、風(fēng)冷熱泵機組位置開孔，作為排風(fēng)、設(shè)備散熱的出口（開孔面積經(jīng)過計算確定，滿足工程要求）;在靠近空氣處理機組位置設(shè)通向室外的新風(fēng)井;其余部分的屋頂并未開口，可以為水泵、通風(fēng)機及空氣處理機組等設(shè)備遮陽擋雨。

4 結(jié)語

從暖通空調(diào)的設(shè)計特點來看，客運郵輪碼頭聯(lián)檢大廳類似于火車站候車廳或機場航站廳，它的跨度、高度及鋼結(jié)構(gòu)頂棚都為暖通空調(diào)設(shè)計增加了難度。對聯(lián)檢大廳確定合理的冷熱源方案、進(jìn)行合理的空調(diào)分區(qū)以及進(jìn)行正確氣流組織設(shè)計的同時，不可忽略暖通空調(diào)設(shè)施給大廳美觀性帶來的影響。為不同的建筑設(shè)計符合其功能特點、滿足其使用需求和盡可能降低耗能的暖通空調(diào)系統(tǒng)，是暖通空調(diào)設(shè)計人員的職責(zé)所在。合理的設(shè)計使客運郵輪碼頭聯(lián)檢大廳給旅客和工作人員提供了良好的候船與工作環(huán)境，提升了旅客的出行體驗。

參考文獻(xiàn)：

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[2]中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施暖通空調(diào)·動力（2009年版）[M].北京：中國計劃出版社，2009：42.

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