張定洋
【摘要】暖通空調(diào)輻射系統(tǒng)是當(dāng)前許多大型建筑工程采用的一種空調(diào)系統(tǒng),其優(yōu)勢在于具有整體性,能夠適應(yīng)大空間使用,控制性佳且更節(jié)能更環(huán)保,對于綠色工程建設(shè)而言是首選的空調(diào)系統(tǒng)。文章對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了分析,以成都天府國際機(jī)場航站樓中的暖通空調(diào)輻射系統(tǒng)為例分析了這一系統(tǒng)在綠色航站樓建設(shè)過程中的施工組織和應(yīng)用效果,以供參考。
【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)系統(tǒng);航站樓;綠色建筑工程;輻射系統(tǒng)
【中圖分類號】 TU83【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 B
成都天府國際機(jī)場是國家"十三五"期間規(guī)劃建設(shè)的最大民用航空樞紐機(jī)場,兩座航站樓建筑面積約71.96萬 m2,近期目標(biāo)是滿足2025年達(dá)到4000萬人旅客吞吐量規(guī)模。
本項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)是要達(dá)到綠建三星。航站樓作為典型的具有顯著社會效益的大型建筑,為全面貫徹"綠色機(jī)場"的建設(shè)理念,在建設(shè)過程中既要采用適宜的暖通空調(diào)系統(tǒng),還要保證后期運(yùn)行空調(diào)能耗的管控,需要采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新的技術(shù)手段來使建筑工程在落成投入使用后不斷創(chuàng)造環(huán)保價(jià)值,這對建設(shè)者來說是一大挑戰(zhàn)(圖1)。
1天府機(jī)場航站樓暖通項(xiàng)目特點(diǎn)
1.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能原則
當(dāng)前國家正式提出了"雙碳"戰(zhàn)略,倡導(dǎo)運(yùn)用新的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,在綠色理念的貫徹下,建設(shè)一座現(xiàn)代化的"綠色機(jī)場"的目標(biāo)。
航站樓建筑作為城市交通樞紐建筑,具有建筑規(guī)模巨大主要功能空間高大通透,乘機(jī)流程要求空間連續(xù)而互通,人員流動(dòng)性強(qiáng),人員密度波動(dòng)大,運(yùn)營時(shí)間長同時(shí)保障度要求高的特殊性。這些航站樓建筑的特殊性決定了暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的多樣性,重要性。
(1)能源分級策略,在能源中心分別設(shè)置了高溫冷源和常溫冷源,為充分利用高能效的高溫冷源,提高整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能效,采取了盡量擴(kuò)大高溫冷源應(yīng)用范圍的設(shè)計(jì)思路,所有全空氣系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組均采用雙盤管對空氣進(jìn)行熱濕處理,一級盤管供高溫冷水,二級盤管供常溫冷水。[1]高溫冷源的使用提高主機(jī)的能效比,常溫冷源的使用可保證較大的空調(diào)送風(fēng)溫差從而減小空調(diào)送風(fēng)量,以減少設(shè)備,縮小管道尺寸控制建設(shè)成本,同時(shí)節(jié)省風(fēng)系統(tǒng)輸送能耗。
(2)在運(yùn)行控制策略上本著在滿足熱濕負(fù)荷處理的前提下,優(yōu)先使用高溫冷源的控制原則:在空調(diào)負(fù)荷降低時(shí),優(yōu)先減少常溫冷水的供給量,提高全年高溫冷源的使用比例,提升冷源系統(tǒng)的綜合能效,實(shí)現(xiàn)整體節(jié)能[1]。
(3)結(jié)合空間特性和運(yùn)營要求,在部分空間采用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)技術(shù),以節(jié)約空調(diào)能源消耗,同時(shí)提高室內(nèi)舒適度。其中旅客到達(dá)廊和行李提取廳采用基于地板輻射的溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)[1],可實(shí)現(xiàn)良好的熱力分層,有效促進(jìn)室內(nèi)形成良好的溫度梯度分布,減少負(fù)荷;內(nèi)區(qū)業(yè)務(wù)用房采用基于輻射吊頂?shù)臏貪穸泉?dú)立控制系統(tǒng)[1],減少輸配能耗。
2地板輻射系統(tǒng)
2.1地板輻射系統(tǒng)的應(yīng)用范圍
成都天府國際機(jī)場的地板輻射系統(tǒng)分別設(shè)置于 T1航站樓 L2層(4.800 m標(biāo)高)旅客到達(dá)廊、行李提取廳,T2航站樓 L2層行李提取廳,輻射區(qū)域面積約3萬 m2(圖2、圖3)。
2.2地板輻射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念
行李提取廳、旅客到達(dá)廊采用了基于地板輻射的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng),濕度控制系統(tǒng)采用分布式送風(fēng)方式,結(jié)合行李轉(zhuǎn)盤及幕墻設(shè)置地臺送風(fēng)裝置,將清潔、干燥的空氣直接送人人員活動(dòng)區(qū),降低了空調(diào)區(qū)高度,減少了空調(diào)負(fù)荷,提高了室內(nèi)舒適度[1]。在運(yùn)行控制策略上,地板輻射系統(tǒng)能夠?qū)κ覂?nèi)外的溫濕度進(jìn)行監(jiān)控,能夠?qū)Ξ?dāng)前運(yùn)行的空調(diào)機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過分析其手自動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)判斷是否存在故障并及時(shí)報(bào)警。地板輻射系統(tǒng)中對地面進(jìn)行防結(jié)露安全保護(hù)控制是我們工作的重點(diǎn),地板輻射分水器的供水管上設(shè)露點(diǎn)傳感器,當(dāng)檢測到水管周圍相對濕度超過90%時(shí),即表明輻射板表面有結(jié)露風(fēng)險(xiǎn),此時(shí)輸出信號關(guān)閉對應(yīng)管路上的電動(dòng)二通閥,停止對該區(qū)域地輻射供水,同時(shí)發(fā)出信號降低溫度控制系統(tǒng)送風(fēng)的設(shè)定含濕量增強(qiáng)除濕能力[2]。待送風(fēng)將室內(nèi)的濕度控制好后,再啟混水泵恢復(fù)供冷。
2.3地板輻射系統(tǒng)施工組織
2.3.1難點(diǎn)分析
本項(xiàng)目地板輻射系統(tǒng)選用的地埋管管材是帶有阻氧層的 PE-x交聯(lián)聚乙烯管,其性能能夠保證50年使用壽命,管徑小20 mm,管內(nèi)徑大于小15 mm,壁厚大于2.0 mm,偏差控制在±0.4 mm。為保證地板輻射系統(tǒng)后期運(yùn)行可靠,在進(jìn)行地埋管施工時(shí)要確保管道內(nèi)外光滑平整,不允許有分層、裂紋、針孔、起泡、雜質(zhì)。航站樓工程是一個(gè)綜合性極高的工程,對標(biāo)高也有嚴(yán)格的控制,整個(gè)地板輻射系統(tǒng)施工構(gòu)造厚度要控制在200 mm。不僅在地板輻射管下層有強(qiáng)弱電線管,而且在地板輻射埋管上層,還有強(qiáng)弱電點(diǎn)位、消防疏散指示點(diǎn)位、廣告點(diǎn)位、行李支架點(diǎn)位以及防撞欄桿點(diǎn)位等。面對施工面積廣,施工單位多,施工工序復(fù)雜,如何合理安排施工工序,避免因?yàn)槁┞衤┰O(shè),交叉作業(yè)導(dǎo)致地板輻射管破裂受損,從而造成返工影響工程進(jìn)度,是本項(xiàng)目管理者必須解決的一大難題(圖4)。
2.3.2計(jì)劃安排
為確保整體工期可控,采取化整為零,細(xì)分工區(qū),細(xì)化節(jié)點(diǎn)的思路編排計(jì)劃。以 T2航站樓為例,施工區(qū)域?yàn)?I2層 D 區(qū)行李提取廳面積約1.4萬 m2(圖5)。
由綜合安裝單位牽頭將整個(gè) D區(qū)劃分為6個(gè)小區(qū),對每個(gè)小區(qū)設(shè)定時(shí)間節(jié)點(diǎn),依次推進(jìn)。
提前對圖紙進(jìn)行梳理。由綜合安裝單位牽頭梳理地板輻射層面內(nèi)的強(qiáng)弱電線管,解決碰撞,保證標(biāo)高可控。
細(xì)化施工工序,細(xì)化時(shí)間節(jié)點(diǎn)。針對每個(gè)區(qū)域作業(yè)內(nèi)容,按由下至上的原則編排工序并設(shè)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
對地面點(diǎn)位進(jìn)行合圖。由精裝單位牽頭進(jìn)行地面安裝點(diǎn)位合圖并進(jìn)行綜合排布,地面綜合排布圖由各相關(guān)單位簽字確認(rèn),作為現(xiàn)場施工依據(jù)。
為保證地面標(biāo)高可控,施工前由精裝單位牽頭,土建及綜合安裝單位配合復(fù)核地面標(biāo)高,需保證地板輻射區(qū)樓板標(biāo)高為-200 mm,綜合安裝單位施工完成后需保證地板輻射區(qū)地面標(biāo)高為-50 mm,辦理標(biāo)高移交給精裝單位進(jìn)行下一道工序施工。
做好成品保護(hù)。地板輻射管施工后原則上不能上重型機(jī)械(如登高車、叉車等),后期確需在此區(qū)域上較重物品,需做好必要的成品保護(hù)措施。
3輻射吊頂系統(tǒng)
3.1輻射吊頂系統(tǒng)的應(yīng)用范圍
成都天府國際機(jī)場的輻射吊頂系統(tǒng)分別設(shè)置于 T2航站樓 I2層內(nèi)區(qū)業(yè)務(wù)用房及 I4層內(nèi)區(qū)業(yè)務(wù)用房,輻射區(qū)域面積約2000 m2(圖6)。
3.2輻射吊頂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念
輻射吊頂?shù)脑O(shè)計(jì)原理在于利用冷熱水不斷在銅制盤管中循環(huán)來形成對建筑、對人、對墻面的冷或熱2種輻射。輻射吊頂技術(shù)同步配備獨(dú)立新風(fēng)濕度控制系統(tǒng),在濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,該項(xiàng)目采用了技術(shù)成熟度相對較高的冷卻除濕方案。為實(shí)現(xiàn)房間溫濕度控制的解耦和節(jié)約能源,通過分析了各服務(wù)房間的熱濕負(fù)荷全年變化特征,對基礎(chǔ)顯熱負(fù)荷較大的房間,采用了冷卻除濕直接露點(diǎn)送風(fēng)的方式;對基礎(chǔ)顯熱負(fù)荷較小的房間,冷卻除濕露點(diǎn)直接送風(fēng)可能造成室內(nèi)溫度過低,其除濕系統(tǒng)增設(shè)中間熱媒空氣能量交換器,利用與新風(fēng)的換熱調(diào)控送風(fēng)溫度[1](圖7)。
3.3輻射吊頂系統(tǒng)施工組織
3.3.1難點(diǎn)分析
本項(xiàng)目輻射吊頂系統(tǒng)采用了輻射面板與銅管集成為一體的定制成品。各房間大小不一,相關(guān)設(shè)備點(diǎn)位主要集中在設(shè)備帶上,水電定位及安裝必須精準(zhǔn),禁止在輻射板上開孔生根。需要提前根據(jù)房間大小綜合確定盤管數(shù)量和路線安排,通常吊頂板上盤管凹槽的間距對盤管圈數(shù)產(chǎn)生直接影響,在最后確認(rèn)盤管長度時(shí)應(yīng)當(dāng)加上施工預(yù)留量。還需注意主龍骨的安裝方向與吊頂板平行,而副龍骨則應(yīng)當(dāng)與吊頂板垂直。主次龍骨安裝完成后要再次進(jìn)行平面調(diào)整,避免龍骨安裝誤差導(dǎo)致吊頂板起伏不平。
3.3.2計(jì)劃安排
輻射吊頂區(qū)域位于 T2航站樓普裝業(yè)務(wù)用房,單房間面積小,但點(diǎn)位較多,施工單位多不便于管理。為確保各施工單位步調(diào)一致,采取整合小房間,分層分區(qū),細(xì)化節(jié)點(diǎn)的思路編排計(jì)劃(圖8)。
由綜合安裝單位牽頭將所有房間按區(qū)域按樓層分為 L2-A、L2-B、L4-C3段,依次有序推進(jìn),避免交叉作業(yè)。
提前對圖紙進(jìn)行梳理。由綜合安裝單位牽頭梳理吊頂內(nèi)的強(qiáng)弱電線管,解決碰撞,保證標(biāo)高可控。
對天花點(diǎn)位進(jìn)行合圖。由綜合安裝單位牽頭進(jìn)行天花安裝點(diǎn)位合圖并進(jìn)行綜合排布,天花綜合排布圖由各相關(guān)單位簽字確認(rèn),作為現(xiàn)場施工依據(jù)。
細(xì)化施工工序,細(xì)化時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因設(shè)備帶位于天花中間,輻射板位于兩邊,按先中間后兩邊原則編排工序并設(shè)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
集中調(diào)試,整體驗(yàn)收。相關(guān)設(shè)備專業(yè)集中對各自設(shè)備進(jìn)行測試,確認(rèn)合格后進(jìn)行封板并做好成品保護(hù)。
4暖通輻射系統(tǒng)應(yīng)用分析
4.1地板輻射系統(tǒng)的應(yīng)用分析
對于機(jī)場航站樓這樣具有服務(wù)性質(zhì)的大型公共建筑而言,地板輻射系統(tǒng)有較強(qiáng)的供應(yīng)能力,更加適應(yīng)人體對溫度的感知和自我調(diào)節(jié)。相比于傳統(tǒng)的對流型空調(diào),輻射空調(diào)系統(tǒng)對人體熱舒適的調(diào)節(jié)手段比對流型要豐富許多,地板輻射系統(tǒng)能夠通過不同溫度的輻射板表面的輻射能改變區(qū)域表面溫度,利用整個(gè)建筑空間的溫度對室內(nèi)空氣和人體進(jìn)行制冷或供熱。其凸顯出良好的自適應(yīng)性,使用地板輻射系統(tǒng)能夠給旅客更舒適的溫度體驗(yàn),能夠提高游客滿意度。
4.2輻射吊頂系統(tǒng)的應(yīng)用分析
輻射吊頂技術(shù)應(yīng)用于航站樓內(nèi)區(qū)業(yè)務(wù)用房十分適合,內(nèi)區(qū)業(yè)務(wù)用房無外門窗,濕度相對穩(wěn)定,而業(yè)務(wù)用房內(nèi)使用非常多照明設(shè)備,同時(shí)還有其他內(nèi)部熱源,綜合來看這些主要熱源造成了建筑內(nèi)部顯熱過高。輻射吊頂技術(shù)是基于溫度濕度獨(dú)立控制的思路,用高溫水處理顯熱負(fù)荷,用除濕后空氣處理潛熱負(fù)荷,室內(nèi)末端無凝結(jié)水產(chǎn)生、無潮濕表面,吊頂外觀非常干凈,室內(nèi)無電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),整體環(huán)境非常安靜,房間內(nèi)制冷制熱更加均勻。
5結(jié)束語
通過對采用了暖通空調(diào)輻射系統(tǒng)的成都天府國際機(jī)場航站樓進(jìn)行分析,暖通空調(diào)輻射系統(tǒng)在這樣的大型綠色航站樓建筑工程中有很好的適用性。但輻射系統(tǒng)在實(shí)際建設(shè)過程中施工工藝要求較高,配合工序較多,必須做好詳盡的施工梳理,提前策劃,周密安排才能保證工程有序推進(jìn)。在后期使用過程中還需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境和氣候條件等因素,不斷優(yōu)化控制邏輯,不斷提高服務(wù)質(zhì)量,使暖通輻射系統(tǒng)更具綠色。
參考文獻(xiàn)
[1]楊玲,戎向陽,路越,康寧.成都天府國際機(jī)場 T1,T2航站樓[J].暖通空調(diào), 2020, 50(9):14-15.
[2]路越.中建濱湖設(shè)計(jì)總部[J].暖通空調(diào), 2020, 50(9):22-23.