关于高铁站房暖通设计分析

关于高铁站房暖通设计分析

潘飞

身份证号：3702031989****821X

摘要：现代高铁站房大多为集铁路、公交、出租、城市地铁等多种交通方式为一体的大型综合交通枢纽。现代高铁站房的暖通设计同样是重要环节，提升现代高铁站房暖通技术水平，可以更好的贯彻国家在全社会普及“节能”和“以人为本”的战略意图，对我国铁路事业发展具有积极作用。

关键词：现代高铁站房；暖通设计

近年来，随着高铁时代的到来，站房逐渐发展成为一项结构复杂、涉及专业众多的综合交通枢纽工程。现代高铁站房一般由站前广场，站房，雨棚站台三部分构成，设计功能是为乘客提供上、下车及候车空间，既是铁路的中转单位，同时也是城市的门户，应当充分体现当地经济及文化特点。

一、现代高铁站房的特点

1、大空间

大空间建筑往往伴随大跨度，上下连通，构成一个较大的内部空间。大跨度、大空间建筑一般采用大跨度钢结构和钢筋混凝土体系，同时防火要求高。

2、大屋盖

现代高铁站房建筑往往作为“城市大门”的象征，在某种程度上反映了地方和时代的精神。很多大型高铁站房采用金属屋面，金属屋面不同于传统的梁、板的屋面结构，具有更大的支撑刚性、力学要求，其用钢量大，施工难度高。金属屋面对抗震、抗风、抗压的要求比传统梁板式等屋面高很多。

3、大高架

现代高铁站房设计，为缩短了乘客的站内步行距离，实现乘客“快进快出”，引入机场设计方式，一般在高架层的站房单侧或两侧设计与市政道路相连接的高架落客道，乘客可乘车直接到达站房各出入口，直接到达高架候车大厅。

4、大幕墙

为给乘客营造良好的乘车环境和视觉感受，现代高铁站房主出入口、售票大厅、候车大厅的外墙多采用玻璃幕墙，局部采用石材幕墙或金属幕墙等，使站房有更多的渗透性和空间感，增添了当代艺术气息。

二、高铁站站房暖通设计

1、冷热源设计

冷热源是高铁站房暖通系统功能实现的核心，具体设计应兼顾当地实际气候特征、水文地质、能源结构和站房规模，合理确定冷热源方式，再进行详细设计。热源方面若车站周边存在市政供热管线，则优先选择市政供热管线作为热源，与管网管理单位签订供热协议以满足高铁站房的用热需求，通常站房在地下一层设置换热站，采用两套板式换热器，将市政一次水90/70℃转换为二次热水75/50℃风和55/45℃分别提供给散热器系统和空调系统；如果高铁车站无市政供热管线，则需要自建热源，有限选用空气源热泵机组或屋顶式直膨机组（严寒区域采用二氧化碳空气源热泵机组），作为高铁站房供暖热源。[1]冷源则通常采用制冷机组产出，冷负荷较大的高铁站房通常采用离心式冷水机组，冷负荷较小的站房则采用风冷螺杆机组或者空气源热泵系统，供回水温度7/12℃。

热泵系统与传统锅炉等热源相比，不仅不会产生一氧化碳等有毒有害气体，也降低了爆炸发生概率，使用安全性和稳定性较高。在寒冷地区，冷热源一般采用城市热网 + 地源热泵机组的组合方式，在太阳能资源丰富的地区，冷热源一般采用太阳能供热 + 空调的方式 。与此同时，当存在合适地下水源，或是污水源时，优先使用水源热泵或污水源热泵系统进行供热、供冷。

热泵机组的压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、风机等内部构件的自控和安全保护是由机组自身控制系统检测。机组自带的控制器提供远程操作面板，可远程操作机组启停，显示运行状态和故障报警信号。[2]

2、空调系统设计

以安徽某地建筑面积一万两千平米新建高铁站房为例，候车室高大空间公共区域采用全空气空调系统，组合式空调机组空气处理段的回风总管及新风总管处均设电动调节风阀，便于系统运行时风量调节的需要，过渡季可实现全新风运行。送风末端可采用温控球形喷口侧送，风口结合装饰专业设置，喷口自带控制器，夏季喷口角度β=0，冬季送风角度范围0≤β≤15。在候车大厅两侧立面设置单层格栅风口集中回风，回风口采用单层固定式百叶（自带过滤网），回风口附近设置CO2检测装置，根据室内CO2浓度检测值控制空调系统的新风量。

高铁站房集中空调系统都宜采用全空气分层空调方式，即空调系统送风口和回风口均设置在中下部区域，以实现节能，可有效降低投资成本，尤其是在夏季供冷期间，可减少冷负荷接近30%。为了保证高架层空调系统设计的合理性、有效性，可以利用 BIM、CFD 等技术对大空间进行热环境模拟。

高铁站房内的通信机械室、信息机房、信息设备配线间温湿度控制要求高，且使用时间与舒适性空调系统不一致，分别设置专用精密型空调机组[3]。

基于独立运行管理要求，售票厅、办公、间休用房、VIP候车室、商务候车室及公共卫生间、母婴室等设置多联机空调系统，室内送风口结合吊顶形式顶送或侧送，室外机设置在屋面；单独设置新风机，满足各售票室，售票厅，办公、休息室、会议，检票员室等人员经常停留的区域的新风需求。[2]

消防控制室、综合控制室等分散房建设置分体空调，室外机设置在屋面。

3、防排烟系统设计

建筑防排烟设计要以“消防安全”为导向，在具体设计时要结合场地空间特征、使用功能和特殊消防要求进行个性化设计。

排烟设计首先应划分防烟分区，每个防烟分区之间应根据空间高度设置挡烟垂壁等防烟措施。其次应确定排烟形式，目前常见的排烟形式有两种，一种是自然排烟方式，保证高铁站房候车厅屋面或侧墙，售票厅、贵宾厅、走廊等有排烟要求的部位，其有效开口面积满足规范要求，目前候车大厅多以电动排烟窗为自然排烟措施，电动排烟窗的开启与消防联动；二是机械排烟，计算每个防烟分区所需的排烟量且保证每个防烟分区内的排烟量满足规范要求，根据排烟量、排烟风速等计算排烟风管、风口尺寸及数量，并核对每个排烟风口的最大排烟量及排烟口间距等。

避难走道及避难前室采用机械加压送风，封闭楼梯间利用可开启的外窗进行自然通风。

4、通风系统设计

站房售票厅、候车厅公共卫生间、其他卫生间、气体灭火房建、消防泵房等公用设备机房及综合变电所设置机械排风和自然补风措施。

以安徽某地建筑面积一万两千平米新建高铁站房为例，售票厅通风季换气次数 2 次 /h；候车厅公共卫生间设置双速风机，空调季换气次数 15 次 /h，通风季换气次数 20 次 /h，并设置厕位下排风系统；其他卫生间通风换气次数 10 次 /h。气体灭火房间气消后机械排风换气次数 5 次 /h，平时关闭，气灭后开启，排出有害气体，在走道及房间内明显的位置设置手动复位开关，室内外均设置控制开关；消防泵房等公用设备机房换气次数 6次 /h。变电所设置温控轴流风机机械排风，自然进风，排风量按排除室内余热量计算,同时与事故通风12次换气次数比较，取大值，风机自带温控箱及温度传感器，室内设定温度38℃，当室内温度≥38℃时，温控器控制风机开启；当温度≤32℃时，温控器控制风机关闭。排风口采用高低位结合设置，平时高位除热排风，事故时低位排除SF6有害气体。当室内温度≥40℃时，工作人员根据具体情况手动开启空调系统降温。

三、结语

综上所述，随着高铁项目的不断发展，新建站房多以大型综合交通枢纽为主，在建设规模和服务功能上都提出了更高的要求。优化暖通设计，在满足旅客舒适性需求及设备正常运行要求的前提下，兼顾“节约能源、保护环境”的时代精神，从而对赢得全社会的关注和提高旅客的满意度，有着重要意义。

参考文献：

[1]张鹏.新建铁路客运站房暖通空调设计分析[J].运输经理世界, 2021(005):000.

[2]潘秋浩,朱明明. 某高铁站空调通风及控制系统设计[J]. 洁净与空调技术,2019(4):67-70. DOI:10.3969/j.issn.1005-3298.2019.04.016.

[3]王鸽鹏,赵千红. 京沪高铁廊坊站站房空调系统设计[J]. 建筑热能通风空调,2013,32(3):84-86. DOI:10.3969/j.issn.1003-0344.2013.03.026.