蔡星辰

摘  要：高速公路服务区是高速公路重要的房建设施，合理的暖通空调系统设计对服务区服务品质的提升、能源的节约、高效安全的运行至关重要。文章从节能设计、通风设计、防烟排烟系统设计等方面介绍高速公路服务区暖通空调设计的常见问题。

关键词：服务区;暖通设计;节能;防烟排烟系统

中图分类号：TU83          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）33-0076-02

Abstract： Highway service area is an important building facility for expressway. Reasonable HVAC system design is vital to improve service quality saving energy efficiency and safe operation. This paper introduces HVAC design problems in expressway service area from aspects such as energy saving design ventilation design smoke prevention and exhaust system design etc.

Keywords： service area; HVAC design; energy saving; smoke prevention and exhaust system

引言

服务区的建设是高速公路建设中必不可少的一环。为更好地满足驾乘人员对服务、商业的需求，越来越多的商业綜合体式的服务区涌现出来，因此提高了暖通空调系统的复杂性;同时随着绿色建筑理念的渗透，绿色服务区的建设越来越被重视，暖通空调能耗作为建筑能耗的主要组成部分，暖通空调系统合理的设计更有利于服务区能源的节约和环境的保护。

1 节能设计问题

1.1 冷热源选择

在建筑能耗中空调能耗约占50%左右，其中，冷热源的能耗约占空调系统能耗的50%～60%，有着巨大的节能潜力;同时服务区大多远离城区，其冷热源的选择比较受限。因此在冷热源选择时，设计人员应结合节能环保的要求、能源条件及气候特征等因素综合考虑。

对于北方需要供暖的服务区，传统燃煤锅炉作为热源已不能满足环保要求，而这些服务区通常没有条件接入市政燃气管道，不能采用燃气锅炉。采用热泵供暖对于这类服务区而言是相对较好一种供暖方式。空气源热泵由于效率高、安装方便、初期投资相对较小，在服务区得到了广泛的应用，尤其是低温空气源热泵的出现，热泵在外界环境温度较低时依然能保证较高的能效，对于一些冬季湿度比较小的严寒、寒冷地区，可将其作为热源第一选择。

目前服务区采用较多的冷源是多联式空调机组或风冷热泵机组，节能设计主要体现在采用能效比更高的机组、增加空调系统的控制及采用变频技术等方面，而忽略了采用其他更加节能的冷源，比如西北地区的服务区可以适当采用蒸发冷却技术，华北及华东地区可以考虑采用地源热泵技术等。

1.2 新风系统设计

新风的引入是改善室内空气品质、提高室内人员舒适性的重要途径。而在空调系统的设计中，新风负荷一般占空调负荷的30%～50%，尤其在人员密度大的服务区，新风需求大，新风能耗更为显著。新风系统设计时首先要根据房间性质、使用人数、人员所需新风量等要求合理计算新风系统的新风量。其次，为了减少新风能耗，可设置高效的热回收系统，使室外新风与室内排风进行热交换，对新风进行预热或预冷，从而降低新风负荷。目前服务区新风系统热回收装置大多采用板式热回收装置、转轮式热回收装置和热管式热回收装置。最后，对于人员密度变化大的场所，宜设置CO2浓度监测装置，根据检测值进行新风系统运行调节，达到节能效果。

1.3 蓄冷蓄热技术应用

为了满足人们的使用需要，服务区综合楼具有商业建筑的使用特点。白天人流量大，建筑能耗大，餐饮、公共服务等用电量大，用电紧张;晚上人流量小，建筑能耗小，用电设备少。为满足白天用电负荷，电气专业就需设计较大容量的变配电装置及发电机，因此必要的蓄能技术的引入对平衡峰谷电、减少装机容量、保证系统安全运行尤为重要。

对于空调使用频繁地区的服务区，可以结合当地峰谷电价政策，适当引入蓄冷技术。蓄冷系统在用电低谷时储存冷量，用电高峰时释放冷量，不仅可以利用峰谷电价减少运行成本，同时可以降低服务区变配电装置的容量，具有良好的经济效益。在严寒地区，由于小型燃煤锅炉的禁用，服务区供暖热源大多采用电锅炉，蓄热技术可以利用峰谷电价减少运行成本。同时，太阳能作为可再生能源应用在供热系统中具有良好的节能效益，但是，由于受天气变化的影响，供热不稳定，蓄热技术可以保证其系统的稳定性。

2 公厕通风设计问题

驾乘人员的如厕是高速公路服务区重要的功能，舒适的如厕环境对于服务区客流的引入、商业的增长起着积极的作用。公厕异味问题，特别是对于高峰时段需要排队的服务区公厕而言，尤为突出。如何有效的来改善厕所的通风环境解决异味问题，暖通设计人员一方面要配合建筑专业合理的采用自然通风，保证通风效果，同时也要进行有效的机械通风系统设计。

对于服务区公厕的机械通风设计，通风量宜按规范规定的换气次数上限选取并适当增加。服务区公厕排风系统的设计使用较多的是外墙加换气扇的形式以保证公厕的排风量，如图1所示，这种设计不仅影响外立面的美观而且效果欠佳。因此在服务区公厕通风系统设计过程中，可以结合装修设计，采用下排上送的“岗位式”排风形式，即每个蹲位设置岗位型排风口，如图2所示，厕所顶部根据需要可以采用新风补充，形成从上往下的气流组织以避免异味。大型公厕宜在排风系统中设置有效的异味联动装置，以硫化氢、氨气等主要污染物浓度作为即时检测指标，联动调节排风系统的运行，充分节约能源。

3 防烟排烟系统设计问题

建筑防烟排烟系统设计是建筑消防设计的重要组成，合理的防烟排烟系统设计是人员疏散和消防扑救的重要保证，尤其对于人流密度大，商业功能复杂的服务区而言。

3.1 可开启外窗的设置

对于服务区综合楼而言，封闭楼梯间一般通过自然通风的方式进行防烟，其可开启外窗的设置应按现行《建筑防烟排烟系统技术标准》的要求执行。当走道或房间满足自然排烟条件时，也应按现行《建筑防烟排烟系统技术标准》的要求设置自然排烟窗。

对于可开启外窗的设计主要存在两个问题：暖通设计人员一般在施工图设计时把开窗要求提给建筑专业，在方案确定的情况下，导致有些房间开窗困难，从而增加机械排烟设施;暖通设计人员提给建筑专业开窗要求后忽视了对其复核，尤其是幕墙设计，一般考虑美观、经济等因素，可開启外窗的设置高度及有效开启面积很难达到规范的规定的要求。因此在设计过程中，暖通设计人员应在方案阶段介入，并在整个设计周期内提醒建筑专业开窗，满足规范的设置要求。

3.2 防烟分区的划分

服务区的业态及装修设计通常滞后于土建设计，土建设计阶段时按规范要求的防烟排烟系统往往不满足装修调整后的防烟排烟要求，后期调整困难。建筑专业在土建设计阶段，商铺一般都是预留，建筑平面图纸上只表达主要商铺的铺位线，暖通设计人员经常把商铺和公共区域作为一个连通的空间考虑划分防烟分区，这显然是不合理的。业态装修进入后，每个商铺装修会增加门、门头、隔墙等，这些建筑构件具有阻挡烟气扩散的作用。因此各商铺在划分防烟分区时应单独考虑，并考虑设置相应的排烟设施，这样会减少业态装修阶段防烟排烟系统设计调整的工作量。

4 结束语

暖通空调系统设计是服务区设计的重要部分。作者针对暖通系统节能、公厕通风、防烟排烟系统等常见的设计问题阐述了自己的观点。在实际工程设计中，暖通设计人员应充分考虑服务区建筑特点及运营要求，设计出合理、节能的暖通空调系统。

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