客運郵輪碼頭聯檢大廳暖通空調設計

陳曉暉

摘 要：以福州港松下港區牛頭灣作業區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檢大廳的建筑特點，闡述該類空間暖通空調工程的設計思路與步驟，并簡單總結暖通空調設計要點與技術措施。

關鍵詞：客運郵輪碼頭;聯檢大廳;暖通空調

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：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牛頭灣作業區0#～2#泊位客運中心工程，旅檢客運大樓地處福州市長樂區，為地上二層建筑，總建筑面積為13 883 m，建筑總高為20.30 m。它的主要功能區域為聯檢大廳，大廳共一層，頂部為鋼結構拱形屋頂。根據空間特點，它又分為大空間區域（包括檢測通道、候檢區及行包區）和大廳內區附屬用房（包括檢測部門用房、后勤管理用房及設備用房等）。

通過分析建筑專業提資的條件圖，聯檢大廳具有以下特點：①跨度達到130 m，凈高最高處達19.5 m，凈高最低處為8.5 m，屬于典型的高大空間;②大廳上空為鋼結構桁架，屋頂為拱形鋼結構，外圍護結構面積大;③附屬用房整體位于大廳內區，屬于“房中房”的格局，設悶頂屋面，無自然通風條件;④使用部門為海關、公安邊防及出入境檢驗檢疫等互不統屬的單位。

2 進行暖通空調設計

2.1 確定通風空調室內外設計參數

①空調室外計算參數參照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB 50736—2012）[1]附錄A，此處不做引述。

②室內空調設計計算參數如表1所示。

③通風排氣計算參數。大廳設備用房按排除余熱余濕計算通風量，衛生間換氣頻率為每小時10次[1]。

2.2 空調冷熱源設計

①根據功能、平面布置的特點及聯檢各單位的使用需求，綜合考慮技術因素、經濟因素及管理因素等，經多方案比選與建設單位研究確認，大空間區域空調冷熱源設計采用風冷熱泵機組。附屬用房區域主要采用變頻多聯空調系統，但消控中心、聯合控制室等孤立房間采用分體空調。

②采用專業空調負荷軟件對空調區域進行負荷計算。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。

設備選型綜合考慮空氣通過風機、風管的溫度升高導致冷負荷增大，同時考慮空調室內外機的高差、連接率、損耗、衰減及使用率等因素，然后對空調冷負荷進行修正，并根據計算結果進行風冷熱泵和多聯機主機選型[2]。設計共采用2組風冷熱泵機組和9組多聯機室外機組。熱泵機組和空調室外機均設置于混凝土結構的設備平臺。

③風冷熱泵機組、變頻多聯機空調冷媒采用R410a環保冷媒，分體空調均采用一級能效機型。

2.3 空調風系統設計

大空間區域均設計為全空氣一次回風系統，空氣處理機組采用臥式機組，落地安裝于混凝土結構的設備平臺。最小新風量不小于使用人數與人均最小新風量的乘積，氣流組織為側送下回和上送下回結合的方式。側送風口采用球形噴口，頂送風口采用旋流風口。

過渡季節采用全新風運行方式。為保持風量平衡，設有機械排風設施，同時排風量按全新風量的80%計。

附屬用房等大廳內區房間設計為多聯機室內機加新風系統。根據吊頂情況，空調末端選用天花式四面出風室內機和吊頂暗裝風管式室內機，氣流組織方式均為上送上回。此外，采用新風全熱交換器（焓效率67%）處理室外新風，經低速風管均勻送風，集中回排風。

2.4 空調水系統設計

空調循環水系統設計為二管制，分為二路：一路至設備平臺的臥式空氣處理機組環路;另一路至大廳南側行包區環路。兩個環路均為同程系統。每路回水支管設置蝶閥調節流量，并設壓力表、溫度計和流量計監控。采用開式膨脹水箱為水系統定壓補水，設置于設備平臺。

循環泵為2臺立式離心水泵，設置于設備平臺。夏季空調供回水溫度為7～12 ℃;冬季空調供回水溫度為50～60 ℃。

末端機組的支管設電動二通閥，通過溫度傳感器監測室溫變化，自動調節閥門開度，改變進入設備盤管的循環水流量，從而實現對空調房間的控溫功能。

為排除水系統內的空氣，最高點設自動排氣閥。為滿足水系統排空以便檢修、清洗及維護的需要，最低點設泄水閥。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 空調監測、控制與計費系統設計

①大廳附屬用房的多聯機空調室內外機，熱回收新風機均可實現本層控制。房間溫度可通過操作房間內的溫控面板設定。

②風冷熱泵系統。夏季時，根據大廳使用情況，運行1～2臺風冷熱泵機組，給大廳大空間區域供冷。水系統承擔的實時空調負荷小于單臺主機容量時，運行1臺熱泵機組和1臺循環水泵;水系統單臺熱泵機組達到滿負荷運行時，通過自控系統自動開啟第2臺風冷熱泵機組和2臺循環水泵供冷。冬季時，運行1臺熱泵機組和1臺循環水泵能滿足大空間空調區域制熱需求，而另1臺則可備用。過渡季節全新風運行，不運行熱泵機組和循環水泵，并運行過渡季節排風機以維持室內風量平衡。

③循環水泵設變頻控制器，通過水系統壓力實時變化與設定值的偏差控制水泵變頻運行，以達到節能效果。變頻泵最小流量可滿足熱泵機組最低流量要求。

④運行循環水泵和熱泵機組及機組進水管電動蝶閥一一對應，連鎖啟停（閉）;遠程控制裝置設于消控室內;空調水系統通過管理員查看、管理設于消控室的空調能量監控顯示屏（顯示空調區域溫度、水系統溫度壓力）、控制箱（集成空調能量計、水泵變頻器及控制裝置），實現監控水系統的功能[3]。

2.6 通風系統設計

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

3 本工程暖通空調設計思路

經分析可知，聯檢大廳暖通設計的主要難點在于：①高度不統一的高大空間空調送風如何進行合理的氣流組織;②大空間區域人流密集，人員的舒適度要求也較高，各種檢測設備儀器數量多且功率大，加之外圍護結構面積大，其空調的能耗較一般建筑要大許多，應如何有效地降低能耗;③風管如何布置以避免與大廳上空的鋼結構桁架以及相關構件碰撞;④各部門的暖通空調用電計費如何分開獨立計量;⑤空調系統冷熱源與末端機組的位置設計于何處最優。

針對這些問題，采取以下技術措施。

①高大空間因其層高不一，空調送風支管距地高度根據所處位置鋼結構件標高確定。靠近大廳邊緣有條件處設置球形噴口側送風;大廳中央無條件設置球形噴口的區域，選擇誘導比大、適合高處送風的旋流風口。根據所在安裝高度和位置，對每個旋流風口和球型噴口進行計算選型，標注其送風量。每個風口支管均設調節閥，風口支管接至送風靜壓箱，風口則設置在靜壓箱上[4]。

②大空間風系統采用側送下回與上送下回結合的方式，盡量從側上方送風，在地面附近回風，保證地面人員活動區環境參數達到設計值要求，同時解決冬季熱空氣上升不易停留在地面區域的問題，提高冬季空調的效果[5]。附屬用房按照每個房間情況各自設計小風量全熱回收新風換氣機來滿足其新風與排風要求，這樣既滿足房間的衛生需求，又考慮了各自獨立控制模式，同時還能夠進行能量回收。

③與結構專業緊密配合，分析鋼桁架的特點，從桁架中穿過。大廳上空的風管豎向與水平位置都準確定位，在滿足大廳空調送風技術要求的同時，大大提升空間的美觀性，如圖1所示。

④附屬用房的通風、空調系統均與大空間分開獨立。空調采用多套多聯機空調系統，按照不同使用單位劃分，使其能夠各自獨立控制、計費。大空間區域的暖通空調用電則由各單位共同分攤。

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

4 結語

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

參考文獻：

[1]住房和城市建設部，國家質量監督檢驗檢疫總局.民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范：GB 50736—2012 [S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2]中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施暖通空調·動力（2009年版）[M].北京：中國計劃出版社，2009：42.

[3]余曉平.暖通空調運行管理[M].杭州：浙江大學出版社，2020：9.

[4]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2008：14.

[5]馬最良，姚楊.民用建筑空調設計[M].北京：化學工業出版社，2015：27.