程小瑀
中国建筑东北设计研究院有限公司
摘 要：介绍了沈阳桃仙国际机场T3航站楼的空调系统设计，主要包括冷热源、空调系统和通风防排烟系统的设计。详细介绍了该项目的空调系统形式、节能措施、自控方式等方面的设计内容，并阐述了设计中的体会。
关键词：冷热源 空调系统形式 节能
HVAC System Design of a Taoxian Terminal T3 of International Airport in Shenyang
CHENG Xiao-yu
China Northeast Architectural Design & Research Institute
Abstract:Presents the HVAC system design including the cold and heat sources，HVAC systems，ventilation system and smoke control and extraction systems. Emphatically presents the design of HVAC systems，measures of energy saving，automatic control etc. Summarizes some difficulties and experience from the design.
Keywords:cold and heat source，HVAC systems，energy conservation
1工程概况
沈阳桃仙机场T3航站楼，建筑面积约24.8万平。为地下一层及地上二层建筑，其中地下一层主要功能为设备用房，地铁前厅；地上一层为迎客大厅、行李分拣、远机位候机厅；地上二层为离岗大厅、商业及餐饮等设施。
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2室内设计计算参数
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3空调系统设计
3.1空调冷热源
航站楼夏季空调总冷负荷为28950KW，其中地下部分冷负荷为10750KW、A指廊部分冷负荷为4440KW、主楼左侧部分冷负荷为4100KW、主楼右侧部分冷负荷为3060KW、B指廊部分冷负荷为6600KW
航站楼总热负荷为32100KW，其中地下部分热负荷为6800KW、A指廊部分热负荷为2860KW、主楼左侧部分热负荷为2530KW、主楼右侧部分热负荷为1910KW、B指廊部分热负荷为4300KW、地面辐射供暖系统热负荷为11830KW、散热器采暖系统热负荷为1870KW。
3.1.1空调冷源
本项目冷源采用冰蓄冷系统，在项目东侧专门设置2600平单独制冷站，为项目提供冷冻水，制冷机房设计于制冷站的半地下室，冷却塔设置于屋面。本项目选用3台1600RT离心式双工况冷水机组以及1台800RT常规离心冷水机组作为基载冷水机组。制冷主机和蓄冰设备为串联方式，双工况（制冷-制冰）主机位于蓄冰设备上游。蓄冰装置采用5台塑料盘管内蓄内融整装蓄冰槽，总蓄冷量为77525KW。采用空调冰蓄冷系统可以有效做到合理用电，获得较好的经济效益。
冷冻机组提供7℃/14℃的冷冻水供夏季空调使用。冷却水冷却水32/37℃。制冷原理图见图1.
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图1制冷机房原理图
3.1.2空调热源
本项目热源引自园区2#锅炉房，一次热媒为120/80℃热水。冬季二次热水参数分别为60/50℃空调热水、55/45℃地面辐射供暖热水、90/65℃散热器热水。经项目地下热交换站换热后输送到空调及各采暖设备。
3.2空调水系统
全楼的空调冷水系统采用两管制系统，夏季冷冻水和冬季采暖水经阀门切换以满足使用要求。
3.3空调风系统
3.3.1大厅、夹层通道、候机厅等大空间
均采用集中式双风机定风量全空气空调系统，采用组合式空调机组夏季供冷、冬季供热。送、回风方式为：一层迎客大厅、行李提取、远机位厅采用旋流风口上送，单层百叶回风口上回或下回的气流组织方式；夹层到港采用喷口侧送，单层百叶回风口下回的气流组织方式；二层指廊商业及安检通道等处设若干通风塔，并采用喷口送风下部回风；离港大厅等处利用办票岛上方设置的风管喷口侧送，上部回风。
空调机房分别设置在地下一层和首层。机组相对集中设置，并通过竖井风道分别送至本层或向上送至夹层和二层通风塔。空调机组的新风管、回风管、排风管均设联锁的电动风阀，过渡季节可以实现全新风运行，节省系统冷量。
地下一层设有集中的土建新风风道和排风风道，新风道四壁内贴保温材料，新风由路侧停车场偏僻处引入。地下一层的空调机组和新风机组由土建新风管道引新风至机组。地上1层迎客大厅、行李提取区的排烟以及地下一层设备用房的排风排至地下一层的土建排风风道内排出室外。新风排风风道见图3.
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图3新风排风风道平面图
旋流风口由面板、导流叶片、静压箱、电动控制器组成，噪音要求必须小于42dB，风量必须严格满足风量、送风距离等设计参数要求。球形喷口送风方向必须为电动可调节的，风口必须严格满足风量、送风距离、安装高度、气流组织等设计参数要求，噪音要求不得高于42dB；喷口送风角度为：夏季冬季。喷口设置定风量阀，为压力无关型,采用机械式带气囊自动控制风量平衡装置，无需外部动力。以上两种风口的电动执行器均符合Euro event或ARI标准。
3.3.2办公室、休息室、餐厅、商业、业务用房等小房间
采用风机盘管+新风的空调方式。新风系统按防火分区设置，采用板换式新风热交换机组，新风和排风进行能量交换，回收冷量和热量后再进行处理。热回收机组的板式换热器须具有Euro event或ARI的认证证书，夏季冷量回收效率不低于60%，冬季热回收效率不低于60%。板式换热器的漏气率在250Pa压降下不得超过0.1%，板式热交换器的壳体选用镀铝锌板，其翅片采用环氧树脂涂层铝箔材料。
4 通风与防排烟系统
4.1机械通风系统
⑴地下一层消防水泵房、热交换站、空调机房设置独立通风系统，送排风机设置在机房内或附近的空调机房内，送风及排风接自结构新风道和排风道。
⑵高、低压配电室、IDF间、配电间：排风按排除设备发热量计算，兼做气体灭火后的排风。可手动或者自动控制该房间的通风系统，使与风机联锁的电动风阀关闭。事故通风机在房间外便于操作的地点设置电气开关。
⑶柴油发电机房：排风按6次/小时换气次数计算，兼做气体灭火后的排风。
⑷一层迎客大厅、行李提取大厅设有排风系统，其排风的热量或冷量排至临近的行李分拣厅内，以补充其热量或冷量。
⑸办公室、休息室、餐厅、商业、业务用房等小房间设有排风系统，通过新风热交换机组，将室内浊气排出室外。
⑹厨房：只预留排风、进风井道及用风机用电量，厨房通风由厨房专业公司细化完成。
4.2防排烟系统
4.2.1防烟系统
⑴不具备自然排烟条件的防烟楼梯间（前室不送风）设置正压送风系统，设置自垂百叶风口，火灾时开启正压风机对防烟楼梯间进行正压送风。
⑵地下一层设备用房通往避难走道的前室设置正压送风，发生火灾时，火灾时由消防控制中心开启加压送风机（也可手动开启）对前室进行加压送风。前室的余压值按照25~30Pa考虑。
⑶空调、送风、排风系统风道上均设置70°C关闭的防火调节阀，当空气温度达到70°C时，防火调节阀熔断或电动连锁关闭。防火阀安装时应顺气流方向设置，并设有独立的支吊架，应有防止风道变形而影响关闭的措施。
⑷空调或通风系统风道穿越防火分区处设置70°C关闭的防烟防火阀，当空气温度达到70°C时，防烟防火阀熔断或电动关闭。
⑸排风兼排烟、排烟系统风道穿越防火分区处设置280°C关闭的防烟防火阀，当空气温度达到280°C时，防烟防火阀熔断或电动关闭。
4.2.2排烟系统
⑴根据消防性能化设计内容，地下一层设备用房及房间（换热站、空调机房、水泵房、不采用气体灭火的变配电用房），由于上述房间，人员稀少，同时可燃物很少，不考虑排烟，平时机械通风。
⑵根据消防性能化设计内容，一层边检卫检、国际行李提取厅、国内行李提取厅、迎客大厅防烟分区的面积最大按2500m 设置。此区域设置机械排烟，每个防烟分区排烟量按70200m3/h设置。
⑶夹层国际、国内到港通道，采用自然排烟，排烟窗面积为地面面积的2%。
⑷根据消防性能化设计内容，二层离岗层为高大空间，不划分防烟分区，考虑到高大空间有很大的储烟能力，有利于人员的疏散，因此按照自然排烟考虑，同时大空间的排烟口距最远点的水平距离不按照30米控制。
⑸远机位候机厅、商业、餐饮、休息设置机械排烟。
5 节能方式
5.1本项目全空气空调系统均可实现变新风比运行，根据候机楼的特点，贵宾区内区较大，存在同时供冷、供热的情况，该部分区域均采用水源热泵VRV系统。
5.2有效利用一层迎客大厅和二层候机厅空调机组的排风，将一层迎客大厅和二层候机厅的排风送入行李分拣区，虽然这些回风有些不新鲜，但是可以满足行李处理区的使用。
5.3二层离港层为高大空间，空调系统采用分层空调，利用商业、值机柜台等建筑体设置空调送风口，将空调区域控制在不超过4米的高度范围内，4米以上的空气温度不在控制范围内，从而减少空调耗能。
6 自控系统
本项目采用直接数字控制系统DDC，它由中央电脑及终端设备加上若干个DDC控制器组成，可以在控制中心显示并打印空调、供热、通风等各系统的设备，附件运行状态及各主要运行参数，并进行远距离控制和程序控制。对自控的功能要求最优化启停、PID控制、设备台数控制、动态图形显示、报警及打印，能耗统计及与消防系统的联络等。纳入DDC系统的设备有空调机组、新风机组、通风机、循环水泵、热交换机组等。
空调二级泵采用变频变速泵组，依各组所负担的最不利环路的压力传感器的压差值，调整水泵运行转速，实现变压变流量运行；地面辐射供暖循环泵、散热器采暖循环泵、水源热泵循环泵采用定流量运行。
空调机组设置电动新、回、排风阀，过渡季根据室温自动调节新、回、排风的比例。新风机组和空调机组进风处设电动风阀及防冻保护控制（最低保证5%流量循环），当回水温度过低时，及时停止机组运行，同时联锁关闭新风阀。新风机组和空调机组的过滤器设置压差报警装置。
风机盘管设有带三速开关的温控器，回水管上均设有电动两通阀，通过温控器自动调节风机盘管的供水量，控制室内温度保持在所需的范围。新风机组（送风机组）设有比例积分温度控制器，送风管内设有温度传感器，回水管上均设有动态平衡电动调节阀，调节其开度，自动调节送风温度。空调机组设有比例积分温度控制器，在室内典型区域内设有温度传感器，回水管上均设有动态平衡电动调节阀，调节其开度，自动调节送风温度。
7设计体会
本项目具有特殊性，必须结合项目的特点、功能、要求以及其他相关条件，确定系统的设计原则，只有围绕这些原则进行设计，才能使系统更好的服务于项目。本项目迎客大厅及候机厅均采用全空气系统，大量的排风再利用，有效的实现了能源的节约。