高速公路服務(wù)區(qū)暖通空調(diào)設(shè)計常見問題研究

蔡星辰

摘? 要：高速公路服務(wù)區(qū)是高速公路重要的房建設(shè)施，合理的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計對服務(wù)區(qū)服務(wù)品質(zhì)的提升、能源的節(jié)約、高效安全的運行至關(guān)重要。文章從節(jié)能設(shè)計、通風(fēng)設(shè)計、防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計等方面介紹高速公路服務(wù)區(qū)暖通空調(diào)設(shè)計的常見問題。

關(guān)鍵詞：服務(wù)區(qū);暖通設(shè)計;節(jié)能;防煙排煙系統(tǒng)

中圖分類號：TU83? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）33-0076-02

Abstract： Highway service area is an important building facility for expressway. Reasonable HVAC system design is vital to improve service quality saving energy efficiency and safe operation. This paper introduces HVAC design problems in expressway service area from aspects such as energy saving design ventilation design smoke prevention and exhaust system design etc.

Keywords： service area; HVAC design; energy saving; smoke prevention and exhaust system

引言

服務(wù)區(qū)的建設(shè)是高速公路建設(shè)中必不可少的一環(huán)。為更好地滿足駕乘人員對服務(wù)、商業(yè)的需求，越來越多的商業(yè)綜合體式的服務(wù)區(qū)涌現(xiàn)出來，因此提高了暖通空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性;同時隨著綠色建筑理念的滲透，綠色服務(wù)區(qū)的建設(shè)越來越被重視，暖通空調(diào)能耗作為建筑能耗的主要組成部分，暖通空調(diào)系統(tǒng)合理的設(shè)計更有利于服務(wù)區(qū)能源的節(jié)約和環(huán)境的保護。

1 節(jié)能設(shè)計問題

1.1 冷熱源選擇

在建筑能耗中空調(diào)能耗約占50%左右，其中，冷熱源的能耗約占空調(diào)系統(tǒng)能耗的50%～60%，有著巨大的節(jié)能潛力;同時服務(wù)區(qū)大多遠(yuǎn)離城區(qū)，其冷熱源的選擇比較受限。因此在冷熱源選擇時，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合節(jié)能環(huán)保的要求、能源條件及氣候特征等因素綜合考慮。

對于北方需要供暖的服務(wù)區(qū)，傳統(tǒng)燃煤鍋爐作為熱源已不能滿足環(huán)保要求，而這些服務(wù)區(qū)通常沒有條件接入市政燃?xì)夤艿?，不能采用燃?xì)忮仩t。采用熱泵供暖對于這類服務(wù)區(qū)而言是相對較好一種供暖方式。空氣源熱泵由于效率高、安裝方便、初期投資相對較小，在服務(wù)區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是低溫空氣源熱泵的出現(xiàn)，熱泵在外界環(huán)境溫度較低時依然能保證較高的能效，對于一些冬季濕度比較小的嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)，可將其作為熱源第一選擇。

目前服務(wù)區(qū)采用較多的冷源是多聯(lián)式空調(diào)機組或風(fēng)冷熱泵機組，節(jié)能設(shè)計主要體現(xiàn)在采用能效比更高的機組、增加空調(diào)系統(tǒng)的控制及采用變頻技術(shù)等方面，而忽略了采用其他更加節(jié)能的冷源，比如西北地區(qū)的服務(wù)區(qū)可以適當(dāng)采用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，華北及華東地區(qū)可以考慮采用地源熱泵技術(shù)等。

1.2 新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

新風(fēng)的引入是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、提高室內(nèi)人員舒適性的重要途徑。而在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中，新風(fēng)負(fù)荷一般占空調(diào)負(fù)荷的30%～50%，尤其在人員密度大的服務(wù)區(qū)，新風(fēng)需求大，新風(fēng)能耗更為顯著。新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時首先要根據(jù)房間性質(zhì)、使用人數(shù)、人員所需新風(fēng)量等要求合理計算新風(fēng)系統(tǒng)的新風(fēng)量。其次，為了減少新風(fēng)能耗，可設(shè)置高效的熱回收系統(tǒng)，使室外新風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)進行熱交換，對新風(fēng)進行預(yù)熱或預(yù)冷，從而降低新風(fēng)負(fù)荷。目前服務(wù)區(qū)新風(fēng)系統(tǒng)熱回收裝置大多采用板式熱回收裝置、轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置和熱管式熱回收裝置。最后，對于人員密度變化大的場所，宜設(shè)置CO2濃度監(jiān)測裝置，根據(jù)檢測值進行新風(fēng)系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能效果。

1.3 蓄冷蓄熱技術(shù)應(yīng)用

為了滿足人們的使用需要，服務(wù)區(qū)綜合樓具有商業(yè)建筑的使用特點。白天人流量大，建筑能耗大，餐飲、公共服務(wù)等用電量大，用電緊張;晚上人流量小，建筑能耗小，用電設(shè)備少。為滿足白天用電負(fù)荷，電氣專業(yè)就需設(shè)計較大容量的變配電裝置及發(fā)電機，因此必要的蓄能技術(shù)的引入對平衡峰谷電、減少裝機容量、保證系統(tǒng)安全運行尤為重要。

對于空調(diào)使用頻繁地區(qū)的服務(wù)區(qū)，可以結(jié)合當(dāng)?shù)胤骞入妰r政策，適當(dāng)引入蓄冷技術(shù)。蓄冷系統(tǒng)在用電低谷時儲存冷量，用電高峰時釋放冷量，不僅可以利用峰谷電價減少運行成本，同時可以降低服務(wù)區(qū)變配電裝置的容量，具有良好的經(jīng)濟效益。在嚴(yán)寒地區(qū)，由于小型燃煤鍋爐的禁用，服務(wù)區(qū)供暖熱源大多采用電鍋爐，蓄熱技術(shù)可以利用峰谷電價減少運行成本。同時，太陽能作為可再生能源應(yīng)用在供熱系統(tǒng)中具有良好的節(jié)能效益，但是，由于受天氣變化的影響，供熱不穩(wěn)定，蓄熱技術(shù)可以保證其系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 公廁通風(fēng)設(shè)計問題

駕乘人員的如廁是高速公路服務(wù)區(qū)重要的功能，舒適的如廁環(huán)境對于服務(wù)區(qū)客流的引入、商業(yè)的增長起著積極的作用。公廁異味問題，特別是對于高峰時段需要排隊的服務(wù)區(qū)公廁而言，尤為突出。如何有效的來改善廁所的通風(fēng)環(huán)境解決異味問題，暖通設(shè)計人員一方面要配合建筑專業(yè)合理的采用自然通風(fēng)，保證通風(fēng)效果，同時也要進行有效的機械通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。

對于服務(wù)區(qū)公廁的機械通風(fēng)設(shè)計，通風(fēng)量宜按規(guī)范規(guī)定的換氣次數(shù)上限選取并適當(dāng)增加。服務(wù)區(qū)公廁排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計使用較多的是外墻加換氣扇的形式以保證公廁的排風(fēng)量，如圖1所示，這種設(shè)計不僅影響外立面的美觀而且效果欠佳。因此在服務(wù)區(qū)公廁通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計過程中，可以結(jié)合裝修設(shè)計，采用下排上送的“崗位式”排風(fēng)形式，即每個蹲位設(shè)置崗位型排風(fēng)口，如圖2所示，廁所頂部根據(jù)需要可以采用新風(fēng)補充，形成從上往下的氣流組織以避免異味。大型公廁宜在排風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置有效的異味聯(lián)動裝置，以硫化氫、氨氣等主要污染物濃度作為即時檢測指標(biāo)，聯(lián)動調(diào)節(jié)排風(fēng)系統(tǒng)的運行，充分節(jié)約能源。

3 防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計問題

建筑防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計是建筑消防設(shè)計的重要組成，合理的防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計是人員疏散和消防撲救的重要保證，尤其對于人流密度大，商業(yè)功能復(fù)雜的服務(wù)區(qū)而言。

3.1 可開啟外窗的設(shè)置

對于服務(wù)區(qū)綜合樓而言，封閉樓梯間一般通過自然通風(fēng)的方式進行防煙，其可開啟外窗的設(shè)置應(yīng)按現(xiàn)行《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求執(zhí)行。當(dāng)走道或房間滿足自然排煙條件時，也應(yīng)按現(xiàn)行《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求設(shè)置自然排煙窗。

對于可開啟外窗的設(shè)計主要存在兩個問題：暖通設(shè)計人員一般在施工圖設(shè)計時把開窗要求提給建筑專業(yè)，在方案確定的情況下，導(dǎo)致有些房間開窗困難，從而增加機械排煙設(shè)施;暖通設(shè)計人員提給建筑專業(yè)開窗要求后忽視了對其復(fù)核，尤其是幕墻設(shè)計，一般考慮美觀、經(jīng)濟等因素，可開啟外窗的設(shè)置高度及有效開啟面積很難達(dá)到規(guī)范的規(guī)定的要求。因此在設(shè)計過程中，暖通設(shè)計人員應(yīng)在方案階段介入，并在整個設(shè)計周期內(nèi)提醒建筑專業(yè)開窗，滿足規(guī)范的設(shè)置要求。

3.2 防煙分區(qū)的劃分

服務(wù)區(qū)的業(yè)態(tài)及裝修設(shè)計通常滯后于土建設(shè)計，土建設(shè)計階段時按規(guī)范要求的防煙排煙系統(tǒng)往往不滿足裝修調(diào)整后的防煙排煙要求，后期調(diào)整困難。建筑專業(yè)在土建設(shè)計階段，商鋪一般都是預(yù)留，建筑平面圖紙上只表達(dá)主要商鋪的鋪位線，暖通設(shè)計人員經(jīng)常把商鋪和公共區(qū)域作為一個連通的空間考慮劃分防煙分區(qū)，這顯然是不合理的。業(yè)態(tài)裝修進入后，每個商鋪裝修會增加門、門頭、隔墻等，這些建筑構(gòu)件具有阻擋煙氣擴散的作用。因此各商鋪在劃分防煙分區(qū)時應(yīng)單獨考慮，并考慮設(shè)置相應(yīng)的排煙設(shè)施，這樣會減少業(yè)態(tài)裝修階段防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計調(diào)整的工作量。

4 結(jié)束語

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計是服務(wù)區(qū)設(shè)計的重要部分。作者針對暖通系統(tǒng)節(jié)能、公廁通風(fēng)、防煙排煙系統(tǒng)等常見的設(shè)計問題闡述了自己的觀點。在實際工程設(shè)計中，暖通設(shè)計人員應(yīng)充分考慮服務(wù)區(qū)建筑特點及運營要求，設(shè)計出合理、節(jié)能的暖通空調(diào)系統(tǒng)。

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