袁洪哲(沈陽鐵路局沈陽工程建設(shè)指揮部,遼寧 沈陽 110001)
隨著綠色、節(jié)能的觀念深入人心,為我國鐵路暖通的設(shè)計和建設(shè)者也提出了新的要求。鐵路客站暖通的規(guī)范設(shè)計,一方面可以提高鐵路客站暖通系統(tǒng)的工作效率,在另一方面,對于延長暖通空調(diào)設(shè)備的使用時間、實現(xiàn)集中監(jiān)控、保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源方面意義重大。
為方便旅客出行,鐵路客站一般具有空間大,連通與通透性強的特征,因此設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計時一般不會用物理隔斷分割客站的空間,這樣不僅客站內(nèi)部有連通,客站和外部也會直接相連,且為了出行安全和美觀性要求,客站多使用通透性強的玻璃材料。
負(fù)荷設(shè)計方面設(shè)計者需考慮3方面內(nèi)容:(1)由于客站使用的玻璃材料較多,雖然客站上方的雨棚和屋檐會產(chǎn)生較好的遮光性減少輻射的冷負(fù)荷,但大面積玻璃的使用依然會受到太陽輻射較大的影響。因此設(shè)計人員需考慮到玻璃性能的強化問題。(2)鐵路客站是人員密集的地方,因此設(shè)計人員要根據(jù)客站內(nèi)部最大停留人數(shù)和人員波動規(guī)律估算對暖通負(fù)荷產(chǎn)生的影響。(3)在內(nèi)外風(fēng)量的交換問題上,由于客站的外門數(shù)量大,特別是在檢票時,兩側(cè)正對門同時打開,造成暖通負(fù)荷加大。此外,高架候車廳兩端一般存在共享空間,造成大量的侵入負(fù)荷,這是設(shè)計人員需要考慮的。
鐵路客站系統(tǒng)的冷熱源能耗比例偏大,因此設(shè)計人員需要將此問題納入暖通系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在夏季時,客站使用電制冷,在冬季有供熱需求時,客站一般會根據(jù)其建筑所在周邊地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、環(huán)保要求、當(dāng)?shù)貧夂虻葪l件進(jìn)行確定。冷熱源一般選用三種形式:(1)市政熱網(wǎng),此方法具有簡單可靠的特征。但由于一些地區(qū)熱網(wǎng)的接口、運行費用必須按照建筑面積和建筑高度計算,因此有費用高,浪費能源的缺點。市政熱網(wǎng)如有條件,在進(jìn)行供熱時,使用蒸汽或熱水型溴化鋰吸收機,用高溫水為動力提取低品位熱源,這樣可以有效達(dá)到多供熱目標(biāo),減少能耗。(2)使用天然氣能源法,天然氣作為經(jīng)濟實惠,潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源,理論上來說是較好的冷熱源選擇。但由于現(xiàn)今使用的天然氣是通過直接燃燒的方式供冷供熱,造成電網(wǎng)氣網(wǎng)的季節(jié)不平衡現(xiàn)象。因此,現(xiàn)階段車站候車室一般只采用市政熱網(wǎng)或中央空調(diào)機組聯(lián)合供熱。
我國一些地區(qū)由于冬季氣溫低,會發(fā)生站臺上的雨棚水落管冬季凍脹的問題,且一直沒有很好的辦法解決。雨棚上U型槽和水落管結(jié)合處經(jīng)常由于結(jié)冰凍脹,造成雨棚漏水,排水管變形。針對這個問題,鐵路采取在排水管中加電伴熱來消除凍脹但成本極高。因此可采取以下方式進(jìn)行解決:(1)對風(fēng)雨棚及防飄雨棚進(jìn)行打膠、修補。(2)施工人員可在水管內(nèi)部增加彈性附加層,以達(dá)到抵消冰的膨脹空間的目的。水落管可由外壁、內(nèi)壁、空腔或彈性軟體三部分構(gòu)成。此外,在管子的上下節(jié)中間,工作人員將承插接頭增長,并用彈性材料連接在接頭位置,以便管子有伸縮余量,減少凍裂的可能性。
空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計,根據(jù)客站內(nèi)場所的不同可分為2部分:(1)候車大廳等高大空間,此地點采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng),且在冬季供暖時一般采用低溫地板輻射系統(tǒng)。此外,在送風(fēng)方式上,車站一般采用噴口送風(fēng)。(2)工藝設(shè)備房間的空調(diào)設(shè)計,這種情況下,設(shè)計師一般設(shè)計為獨立系統(tǒng),使用機房專用空調(diào)或多聯(lián)機,在設(shè)備容量方面考慮冗余問題,并根據(jù)客觀情況使設(shè)計環(huán)境滿足房間工藝要求。
如我國H市的鐵路客運站,其內(nèi)部高峰每小時聚集人數(shù)達(dá)到1.5萬人,車站總面積32萬余平方米,站房面積10萬余平方米,站房最高點離客運站廣場的地面高達(dá)39.6米。
此客運站空調(diào)夏季最大冷負(fù)荷為1.4萬多千瓦,夏季空調(diào)設(shè)計的每天冷負(fù)荷為15.85萬千瓦時,此外,冬天最大熱負(fù)荷是7580千瓦。
H市鐵路客運站夏季時,空調(diào)裝機容量是制冷量1.39萬余千瓦,而冬季的空調(diào)裝機容量為制熱量6000千瓦。H站房共設(shè)置了2個制冷機房,分別在出站層和站線兩側(cè)。
在空調(diào)水系統(tǒng)的選用上,車站采用一次泵變流量、兩管制異程系統(tǒng)。在此系統(tǒng)下,夏季可保證供回水溫度為6到13攝氏度,冬季則保證供回水溫度為40到46攝氏度。為保證低水量需求的時候末端設(shè)備也可正常使用,地埋管換熱器水路上安裝了靜態(tài)平衡閥,不僅如此,空調(diào)機組上也安裝了動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥,實現(xiàn)了分、集水器之間設(shè)置差壓旁通。
在空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置方面,空間大的大廳等空間采用低速單風(fēng)道全空氣系統(tǒng),并在系統(tǒng)中設(shè)置全熱回收裝置。在夏季時,送風(fēng)溫度保持在17攝氏度,冬季時則保持在25攝氏度。候車大廳的送風(fēng)方式為門套上方噴口側(cè)送風(fēng),總送風(fēng)量可達(dá)111萬立方米每時。此系統(tǒng)作為我國鐵路客運站暖通設(shè)計的優(yōu)秀工程實踐,具有較強的科學(xué)性。
綜上所述,通過根據(jù)實際情況選擇合適的冷熱負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)和選擇科學(xué)的冷熱源,可以最大程度上實現(xiàn)對鐵路客站暖通設(shè)計的優(yōu)化。通過分析可得,優(yōu)化鐵路客站暖通設(shè)計,可以提高鐵路客站暖通系統(tǒng)的工作效率、增強旅客舒適度、降低能耗。因此設(shè)計師在對鐵路客站進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)采取以上辦法進(jìn)行方案優(yōu)化。
[1]肖樂.鐵路站房暖通設(shè)計與管網(wǎng)綜合設(shè)計的思考[J].低碳世界,2016,(22):225-226.[2017-09-07].