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文檔簡介
青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究特殊區(qū)域的氣流組織模擬及公共安全事故對策預(yù)案T1航站樓位于青島市膠州市中心東北11公里,總建筑面積47.8萬m2,由一個(gè)中央處理大廳(F區(qū))和五個(gè)指廊(ABCDE區(qū))構(gòu)成。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究F區(qū)地上四層,地下兩層;ABCDE區(qū)地上三層,地下一層。建筑最高點(diǎn)高度42m,建筑計(jì)算高度37.15m。一、項(xiàng)目概況:機(jī)場航站樓是民用建筑群最具有標(biāo)志性的建筑之一。青島膠州新機(jī)場獨(dú)具特色,在公眾心目中占有比較特殊的地位。機(jī)場航站樓不僅具備普通的交通運(yùn)輸功能,同時(shí)還具有餐飲、休息、商務(wù)等功能,青島膠州新機(jī)場主要功能分區(qū)如表1-1。1.1機(jī)場功能分區(qū)標(biāo)高功能B1、B2層—設(shè)備層-9.5;-15.5設(shè)備管廊,設(shè)備用房,通風(fēng)地溝,預(yù)留的GTC遠(yuǎn)程值機(jī)行李通道。B1A層—交通廳層-6.5設(shè)備管廊,設(shè)備用房,連接GTC的地下通道。L1層—站坪層±0.0國內(nèi)和國際行李提取,迎賓廳,國內(nèi)和國際遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)廳,國內(nèi)和國際遠(yuǎn)機(jī)位到達(dá)廳,國內(nèi)貴賓區(qū),行李處理機(jī)房,可調(diào)配機(jī)位國內(nèi)出發(fā)、到達(dá)區(qū),設(shè)備用房,業(yè)務(wù)用房,特種車庫等。L2層—到達(dá)層4.5國內(nèi)和國際到達(dá)廊,國際聯(lián)檢區(qū),國內(nèi)轉(zhuǎn)國內(nèi)中轉(zhuǎn)廳,國內(nèi)轉(zhuǎn)國際中轉(zhuǎn)廳,國際轉(zhuǎn)國內(nèi)中轉(zhuǎn)廳,無行李通道,國內(nèi)和國際夾層候機(jī)區(qū)等。L3層—候機(jī)層9.0國內(nèi)安檢區(qū),國內(nèi)候機(jī)區(qū),國際候機(jī)區(qū),隔離區(qū)商業(yè)區(qū)等。L4層—出發(fā)層13.5旅客出發(fā)廳、值機(jī)廳、國際聯(lián)檢區(qū),大件行李托運(yùn),陸側(cè)商業(yè)區(qū),業(yè)務(wù)用房等。表1-1機(jī)場功能區(qū)分布概況青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究1.2空調(diào)系統(tǒng)形式青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(1)值機(jī)大廳、候機(jī)廳、迎賓廳及行李提取大廳等高大空間(2)到達(dá)步廊地面輻射為主+組合式空調(diào)機(jī)組處理顯熱??照{(diào)機(jī)組供冷工況下全回風(fēng)方式運(yùn)行,供暖工況停止運(yùn)行。新風(fēng)系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,承擔(dān)全部潛熱負(fù)荷顯熱末端采用輻射地板和嵌入式地板對流器。單獨(dú)設(shè)新風(fēng)系統(tǒng)處理潛熱1.2空調(diào)系統(tǒng)形式青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(3)遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)廳、安檢、邊檢區(qū)域(4)商業(yè)、餐飲等服務(wù)設(shè)施用房(5)業(yè)務(wù)用房區(qū)域采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)形式為一次回風(fēng)的區(qū)域變風(fēng)量系統(tǒng),空氣處理設(shè)備采用溶液調(diào)濕全空氣機(jī)組。為提高冬季的供暖效果及節(jié)約系統(tǒng)能耗,一層的遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)廳另設(shè)輻射系統(tǒng)僅供冬季使用。由溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組集中供應(yīng)新風(fēng),顯熱處理采用干式風(fēng)機(jī)盤管或干式柜式空調(diào)器。采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)的系統(tǒng)形式。由溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組直接供應(yīng)新風(fēng)。新風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)外區(qū)分設(shè)。顯熱處理采用干式風(fēng)機(jī)盤管。氣流組織頂送頂回。1.2空調(diào)系統(tǒng)形式青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(5)VIP/CIP區(qū)域及A指廊精品業(yè)務(wù)用房區(qū)此部分區(qū)域的服務(wù)等級(jí)及使用時(shí)長與航站樓內(nèi)其他區(qū)域不一致,有提前供冷供熱的需求,故采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng),便于獨(dú)立管控。考慮到多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)供熱能力受環(huán)境溫度影響較大,為提高冬季室內(nèi)的熱舒適性和保障性,這兩部分區(qū)域冬季采用輻射供暖方式。多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)作為夏季供冷及早期供暖使用,該區(qū)域的新風(fēng)仍由溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組處理。1.迎賓大廳、行李提取大廳、值機(jī)大廳、候機(jī)大廳采用分布式送風(fēng)方式,新風(fēng)及僅處理顯熱的空調(diào)風(fēng)分別借助各個(gè)分布式送風(fēng)器,直接進(jìn)入人員活動(dòng)區(qū),滿足人員活動(dòng)區(qū)的空調(diào)需求。分布式送風(fēng)器結(jié)合建筑情況與室內(nèi)裝飾要求,采用送風(fēng)柱,結(jié)合值機(jī)柜臺(tái)、行李處理轉(zhuǎn)盤送風(fēng)等多種方式,滿足室內(nèi)舒適度與美觀的需求。1.3室內(nèi)送回風(fēng)方式青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)廳、安檢、邊檢區(qū)域氣流組織結(jié)合建筑情況采用頂送頂回或側(cè)送下回的方式。另外,商業(yè)、餐飲等服務(wù)設(shè)施用房、業(yè)務(wù)用房區(qū)域送回風(fēng)方式均為頂送頂回。2.到達(dá)步廊新風(fēng)送風(fēng)采用送風(fēng)柱形式,送風(fēng)柱與輻射地板的分集水器結(jié)合布置。通風(fēng)設(shè)計(jì):1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究房間名稱進(jìn)風(fēng)換氣次數(shù)排風(fēng)換氣次數(shù)備注(次/h)(次/h)水泵房、空調(diào)機(jī)房44
垃圾間、隔油間臨近區(qū)域自然進(jìn)風(fēng)10
高壓配電室/低壓配電室8/158/15兼氣體滅火后的事后通風(fēng)柴油發(fā)電機(jī)房/儲(chǔ)油間自然進(jìn)風(fēng)6(平時(shí)排風(fēng))/12排風(fēng)系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,且采用防漏風(fēng)機(jī)配電小間臨近區(qū)域自然進(jìn)風(fēng)10兼氣體滅火后的事后通風(fēng)(15㎡以上設(shè)氣體滅火)鋼瓶間臨近區(qū)域自然進(jìn)風(fēng)10
地下管廊自然進(jìn)風(fēng)或機(jī)械進(jìn)風(fēng)2
廚房精加工全室換氣排風(fēng)量的80%12使用燃?xì)獾膹N房的全面排風(fēng)系統(tǒng)兼作事故排風(fēng)系統(tǒng),且采用防爆風(fēng)機(jī)。廚房排油煙排風(fēng)量的65~85%50~80為預(yù)留電量提供依據(jù),實(shí)際應(yīng)按廚房工藝要求配備。旅客衛(wèi)生間臨近區(qū)域自然進(jìn)風(fēng)30
辦公區(qū)域衛(wèi)生間臨近區(qū)域自然進(jìn)風(fēng)20
表1-2各區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)通風(fēng)設(shè)計(jì):1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究房間名稱系統(tǒng)形式運(yùn)行策略高壓配電室及低壓配電室設(shè)置機(jī)械送、排風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)氣流從高低壓配電柜流向變壓器,從變壓器上方排至室外。平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)兼作氣體滅火后的事后排風(fēng)。變配電房的通風(fēng)系統(tǒng)采用室溫控制,室內(nèi)溫度高于35℃時(shí)自動(dòng)開啟送排風(fēng)機(jī),低于28℃關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)室外氣溫較低(如低于20°C)時(shí),可改變控制溫度,室內(nèi)溫度高于30℃時(shí)自動(dòng)開啟送排風(fēng)機(jī),低于24℃關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng),是電氣設(shè)備能在更適宜的環(huán)境內(nèi)運(yùn)行柴油發(fā)電機(jī)房和儲(chǔ)油間機(jī)械排風(fēng)、自然進(jìn)風(fēng)平時(shí)采用機(jī)械排風(fēng)、自然進(jìn)風(fēng)的通風(fēng)方式。排風(fēng)機(jī)選用防爆風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)及風(fēng)管均設(shè)置導(dǎo)除靜電的接地裝置。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)利用柴油發(fā)電機(jī)自帶的風(fēng)機(jī)機(jī)械排風(fēng),利用土建井道自然進(jìn)風(fēng)水泵房、水箱間、空調(diào)機(jī)房等設(shè)置機(jī)械送、排風(fēng)系統(tǒng)。
強(qiáng)電配電小間采用機(jī)械排風(fēng)、從鄰近區(qū)域自然進(jìn)風(fēng)的通風(fēng)方式大于15m2的配電小間設(shè)置了氣體滅火系統(tǒng),其排風(fēng)系統(tǒng)兼做氣體滅火后的事后排風(fēng)系統(tǒng)?;馂?zāi)時(shí)電信號(hào)關(guān)閉風(fēng)機(jī)及側(cè)墻上的防煙防火風(fēng)口,火災(zāi)后手動(dòng)開啟,進(jìn)行事后排風(fēng)表1-3各區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)形式通風(fēng)設(shè)計(jì):1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究行李分揀機(jī)房采用機(jī)械排風(fēng)、自然進(jìn)風(fēng)的通風(fēng)方式排風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合防煙控制區(qū)設(shè)置
B1A層的設(shè)備管廊按防火分區(qū)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)有開敞樓梯的防火分區(qū)利用開敞樓梯自然進(jìn)風(fēng),無法自然補(bǔ)風(fēng)的區(qū)域設(shè)機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)垃圾間和隔油間排風(fēng)系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)位置對人員無影響。為降低垃圾間、隔油間異味對周邊環(huán)境影響,設(shè)計(jì)預(yù)留室內(nèi)空氣凈化除味裝置的用電量及安裝位置,投入使用后視房間的實(shí)際使用情況安裝廚房輔助房間采用機(jī)械送風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)方式送風(fēng)量為排風(fēng)量的80%,保持負(fù)壓。涼菜間、備餐間等房間設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管降溫燃?xì)鈴N房的烹飪區(qū)全面通風(fēng)系統(tǒng)及排油煙系統(tǒng)。全面通風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量為排風(fēng)量的80%,使該區(qū)域保持負(fù)壓;全面通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)兼作可燃?xì)怏w泄漏時(shí)的事故排風(fēng)(風(fēng)機(jī)防爆),事故通風(fēng)的通風(fēng)機(jī)在室內(nèi)、外便于操作的地點(diǎn)分別設(shè)置了手動(dòng)控制裝置。廚房排油煙系統(tǒng)由于與廚房工藝密切相關(guān),本次設(shè)計(jì)僅按換氣次數(shù)預(yù)留用電量,并預(yù)留油煙處理機(jī)房(要求油煙凈化率不低于90%,便于直接排放),與之配套的送風(fēng)系統(tǒng)按排風(fēng)量的65%~85%預(yù)留(根據(jù)房間門窗情況及維持負(fù)壓需求確定)接上表1-3通風(fēng)設(shè)計(jì):1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究衛(wèi)生間采用自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)方式利用門洞或設(shè)置連通管從空調(diào)區(qū)域進(jìn)風(fēng)內(nèi)區(qū)的業(yè)務(wù)用房區(qū)在衛(wèi)生間排風(fēng)量與維持正壓所需風(fēng)量之和低于新風(fēng)量的區(qū)域,增設(shè)了排風(fēng)系統(tǒng),各業(yè)務(wù)用房與走道間設(shè)連通短管,保證室內(nèi)空氣平衡指廊幕墻頂部、F區(qū)屋面電動(dòng)窗制冷期電動(dòng)窗部分開啟排除上部余熱,過渡季節(jié)全部開啟SCR、DCR、PCR設(shè)有事后排風(fēng)系統(tǒng),變配電房、柴油發(fā)電機(jī)控制室、大于15m2的強(qiáng)電配電間設(shè)有排風(fēng)兼事后排風(fēng)系統(tǒng)與平時(shí)排風(fēng)合用的事后排風(fēng)系統(tǒng),火災(zāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉穿越防護(hù)區(qū)的口部或管道上的閥門(包括自然進(jìn)風(fēng)口),滅火后排風(fēng)系統(tǒng)的閥件手動(dòng)復(fù)位,并開啟排風(fēng)機(jī),排除防護(hù)區(qū)的氣體接上表1-3防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì):1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究本項(xiàng)目的排煙設(shè)計(jì)根據(jù)“青島新機(jī)場減少項(xiàng)目航站區(qū)工程T1航站樓消防設(shè)計(jì)專家評審會(huì)”專家組意見及會(huì)議紀(jì)要要求,按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2014)》和《青島膠東國際機(jī)場航站樓消防安全性能評估報(bào)告》執(zhí)行。具體設(shè)計(jì)如下:1.防煙:本項(xiàng)目的防煙設(shè)計(jì)按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2014)》執(zhí)行。本工程無消防電梯,設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)的位置為防煙樓梯間及其前室,避難走道前室。1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究2.排煙:
1)防火控制區(qū)內(nèi)的國際國內(nèi)迎賓大廳、值機(jī)大廳、候機(jī)大廳等為高大空間,均利用上部電動(dòng)排煙(排風(fēng))窗自然排煙。排煙窗的總有效面積不小于地面面積的2%。
2)防火控制區(qū)內(nèi)的到達(dá)步道利用上部電動(dòng)排煙(排風(fēng))窗自然排煙,排煙窗總有效面積不低于地面面積的2%。
3)防火控制區(qū)內(nèi)的商鋪、休閑、業(yè)務(wù)用房等服務(wù)設(shè)施用房屬于“封閉艙”,面積大于100m2的封閉艙設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。設(shè)置機(jī)械排煙的封閉艙不設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng),由大空間補(bǔ)風(fēng)。
4)防火控制區(qū)內(nèi)的行李提取大廳、行李分揀機(jī)房均采用機(jī)械排煙自然補(bǔ)風(fēng),排煙系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)合用。由于行李提取大廳與行李分揀機(jī)房的凈高均超過6m,根據(jù)消防性能化分析的結(jié)論,不劃分防煙分區(qū)。為保證排煙的可靠性,排煙口均勻布置,水平排煙距離不大于30m。1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究2.排煙:
5)行李輸送通道為行李輸送的檢修通道,不設(shè)置排煙系統(tǒng)。6)A指廊B1層的設(shè)備管廊區(qū)域不設(shè)置排煙系統(tǒng)。7)除防火控制區(qū)外,其余區(qū)域均按常規(guī)防火分區(qū)設(shè)計(jì),主要房間功能為設(shè)備用房或業(yè)務(wù)用房。按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2014)》的要求,防火分區(qū)內(nèi)建筑面積≥50m2的不能自然排煙的房間均設(shè)置機(jī)械排煙;長度超過20m,不能自然排煙的內(nèi)走道設(shè)機(jī)械排煙。無法自然補(bǔ)風(fēng)的防火分區(qū)設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。8)設(shè)備用房不設(shè)置排煙系統(tǒng),但設(shè)備用房區(qū)域不滿足自然排煙條件的走道均設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。根據(jù)消防安全性能評估報(bào)告的結(jié)論,本工程防煙分區(qū)劃分按以下原則:層高不超過6m的區(qū)域,按照最大2000m2劃分防煙分區(qū),層高超過6m的區(qū)域,不劃分防煙分區(qū)。3.防排煙系統(tǒng)的設(shè)施配置:與平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)合用的排煙風(fēng)機(jī)采用消防通風(fēng)兩用柜式離心風(fēng)機(jī),機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)采用消防專用排煙風(fēng)機(jī)。同一系統(tǒng)負(fù)擔(dān)了兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)的,風(fēng)口采用排煙風(fēng)口或常閉排煙閥加百葉風(fēng)口的形式;對于不劃分防煙分區(qū)的系統(tǒng),風(fēng)口采用百葉風(fēng)口。機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)采用離心風(fēng)機(jī)箱或軸流風(fēng)機(jī)。1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.防排煙系統(tǒng)風(fēng)量:1)防煙樓梯間的加壓送風(fēng)量按計(jì)算和查表風(fēng)量的大值設(shè)計(jì),僅為地下室服務(wù)的防煙樓梯間加壓送風(fēng)量按計(jì)算值。避難走道前室的送風(fēng)量按直接開向前室的疏散門的總斷面積乘以1.0m/s門洞斷面風(fēng)速計(jì)算。1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.防排煙系統(tǒng)風(fēng)量:2)防火分區(qū)和防火控制區(qū)內(nèi)封閉艙的排煙量按面積法計(jì)算,只負(fù)擔(dān)單個(gè)防煙分區(qū)的系統(tǒng)排煙量為防煙分區(qū)面積乘以60m3/h,負(fù)擔(dān)多個(gè)防煙分區(qū)按最大防煙分區(qū)面積乘以120m3/h計(jì)算。3)層高超過6m的大空間(一層遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)、行李提取廳、行李分揀機(jī)房)的排煙量按《青島膠東國際機(jī)場航站樓消防安全性能評估報(bào)告》中給出的方法計(jì)算(按釋熱量計(jì)算,遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)火災(zāi)規(guī)模為1.7MW,行李提取廳按3.5MW,行李分揀機(jī)房按3.0MW)。4)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)量不低于排煙量的50%。5)自然排煙窗的有效面積參考上海地標(biāo)《建筑防排煙技術(shù)規(guī)程(DGJ08-88-2006)》的要求確定。5.空調(diào)、通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)的防火技術(shù)措施:
1)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)橫向按照每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置。管道穿越防火分區(qū)處、穿越通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)機(jī)房及重要的或火災(zāi)危險(xiǎn)性大的房間隔墻和樓板處、垂直風(fēng)管與每層水平風(fēng)管交接處的水平管段上、穿越變形縫處的兩側(cè)均設(shè)防火閥。通風(fēng)、空調(diào)風(fēng)管上的防火閥動(dòng)作溫度為70℃,排煙管上的防火閥動(dòng)作溫度為280℃,廚房排油煙管上的防火閥動(dòng)作溫度為150℃。2)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管均采用鍍鋅鋼板制作。風(fēng)管穿過防火隔墻、樓板和防火墻時(shí),穿越處風(fēng)管上的防火閥、排煙防火閥兩側(cè)各2m范圍內(nèi)的風(fēng)管采取防火保護(hù)措施。空調(diào)風(fēng)管的保溫材料采用環(huán)保玻璃棉,水管的保溫材料采用橡塑。穿過防火墻和變形縫的風(fēng)管兩側(cè)各2.0m范圍內(nèi)的管道及其粘結(jié)劑材料采用不燃燒材料。1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究5.空調(diào)、通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)的防火技術(shù)措施:
3)風(fēng)管、水管穿墻、樓板及豎井處的縫隙均采用防火封堵材料封堵。4)L1層廚房精加工區(qū)設(shè)固定式可燃?xì)怏w濃度檢漏報(bào)警裝置,一旦天然氣泄漏,自動(dòng)報(bào)警及關(guān)閉天然氣總管閥門并啟動(dòng)事故排風(fēng)機(jī)。使用燃?xì)獾膹N房設(shè)有泄爆面,泄爆面大于地面面積的10%。5)柴油發(fā)電機(jī)房儲(chǔ)油間的油箱應(yīng)密閉,且應(yīng)設(shè)置通向室外的通氣管,通氣管應(yīng)設(shè)置帶阻火器的呼吸閥。1.4通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究經(jīng)分析研究,將建筑分區(qū)中的A、B、C、D、E區(qū)分別劃分多個(gè)區(qū)域如表2-1。同時(shí),對每個(gè)分區(qū)進(jìn)行具體分析,包括新排風(fēng)量、新排風(fēng)比統(tǒng)計(jì)計(jì)算及對應(yīng)機(jī)組參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究二、機(jī)場分區(qū)與風(fēng)量平衡計(jì)算:建筑分區(qū)劃分區(qū)域個(gè)數(shù)A9B9C31D9E25表2-1機(jī)場氣流區(qū)域劃分圖2-1A區(qū)L1層區(qū)域劃分青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究二、機(jī)場分區(qū)與風(fēng)量平衡計(jì)算:圖2-2A區(qū)L2層區(qū)域劃分圖2-2A區(qū)L3層區(qū)域劃分青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究二、機(jī)場分區(qū)與風(fēng)量平衡計(jì)算:區(qū)域新排風(fēng)比氣流分析A-012.31該區(qū)域業(yè)務(wù)用房全部通過各房間獨(dú)立的排風(fēng)口排至走廊。該區(qū)域呈正壓。因?yàn)樵搮^(qū)域的多余風(fēng)量大于L1-A2區(qū),因此,L1-A1區(qū)氣流會(huì)向L1-A2區(qū)域通過門窗滲透。A-022.77該區(qū)域業(yè)務(wù)用房全部通過各房間獨(dú)立的排風(fēng)口排至走廊。該區(qū)域呈正壓,該區(qū)域的余風(fēng)量通過卸貨區(qū)排至室外,同時(shí)不會(huì)對L1-A1、L1-A3區(qū)域氣流組織造成影響。A-030.48該區(qū)域業(yè)務(wù)用房全部通過各房間獨(dú)立的排風(fēng)口排至走廊。因該區(qū)域新風(fēng)量<排風(fēng)量,因此該區(qū)域呈現(xiàn)負(fù)壓,會(huì)受到通過左邊卸貨區(qū)的進(jìn)風(fēng)和右側(cè)門的進(jìn)風(fēng)影響。A-04新風(fēng)量:10000CMH該區(qū)域新風(fēng)來自一層,通過側(cè)送的方式進(jìn)入走廊,緊挨該走廊有衛(wèi)生間等需要大量排風(fēng)的區(qū)域,因此該區(qū)域的空氣會(huì)向衛(wèi)生間滲透、同時(shí)會(huì)向登機(jī)走道滲透。A-05新風(fēng)量:10000CMH該區(qū)域新風(fēng)來自一層,通過側(cè)送的方式進(jìn)入走廊,緊挨該走廊有衛(wèi)生間等需要大量排風(fēng)的區(qū)域,因此該區(qū)域的空氣會(huì)向衛(wèi)生間滲透、同時(shí)會(huì)向登機(jī)走道滲透。L2-A1區(qū)域和L2-A2區(qū)域之間通過人員走動(dòng)能引起氣流的交叉。A-06新風(fēng)量:25000CMH該區(qū)域沒有排風(fēng),因此只能通過滲透排風(fēng),一部分通過窗戶滲透,一部分通過登機(jī)步道滲透到室外。A-07新風(fēng)量:20000CMH該區(qū)域沒有排風(fēng),因此只能通過滲透排風(fēng),一部分通過窗戶滲透、一部分滲透到衛(wèi)生間,一部分通過登機(jī)步道滲透到室外。A-08新風(fēng)量:20000CMH該區(qū)域沒有排風(fēng),因此只能通過滲透排風(fēng),一部分通過窗戶滲透、一部分滲透到衛(wèi)生間,一部分通過登機(jī)步道滲透到室外。A-09新風(fēng)量:20000CMH該區(qū)域沒有排風(fēng),因此只能通過滲透排風(fēng),一部分通過窗戶滲透、一部分通過登機(jī)步道滲透到室外。該區(qū)域的空氣會(huì)往F區(qū)滲透表2-2機(jī)場區(qū)域氣流分析計(jì)算流體流體力學(xué)(CFD)技術(shù)作為分析暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與優(yōu)化有效的工具,具備速度快、成本低、資料完備且能夠模擬真實(shí)條件等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用到流體流場的預(yù)測與分析。本案例利用Fluent作為數(shù)值模擬的計(jì)算工具,可以精確地研究流體的流動(dòng)、傳熱和污染等物理現(xiàn)象,準(zhǔn)確地模擬通風(fēng)系統(tǒng)的空氣流動(dòng),空氣品質(zhì)、傳熱及舒適度等問題。本案例主要介紹利用CFD技術(shù)模擬國內(nèi)機(jī)場的幾個(gè)典型區(qū)域的氣流組織情況。數(shù)值模擬有更直觀地表現(xiàn)形式,有助于發(fā)現(xiàn)問題,并指導(dǎo)優(yōu)化機(jī)場大空間的氣流組織設(shè)計(jì)。三、數(shù)值模擬青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究高大空間建筑物的空氣調(diào)節(jié)具有其特殊性,氣流存在明顯的分層現(xiàn)象,且垂直方向梯度大,要實(shí)現(xiàn)良好的熱環(huán)境并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo),關(guān)鍵在于引導(dǎo)與實(shí)施合理的氣流組織。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.1大空間建筑物氣流的特殊性20世紀(jì)60~70年代分層空調(diào)技術(shù)在美國和日本已經(jīng)開始采用,而且節(jié)能效果顯著。分層空調(diào)技術(shù)廣泛應(yīng)用于大空間建筑,分層空調(diào)技術(shù)原理:通過利用合理的氣流組織方式,僅對建筑內(nèi)的下部空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié),使地面附近區(qū)域具有良好的舒適或工藝特性,而對建筑內(nèi)的上部空間不進(jìn)行空調(diào)或采用通風(fēng)排熱,從而降低空調(diào)的冷負(fù)荷、減少空調(diào)設(shè)備容量、節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。分層空調(diào)與全室空調(diào)相比,最大可節(jié)省冷量50%,最小亦達(dá)14%。近幾年來,隨著計(jì)算機(jī)大容量化和高速度化以及計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展,采用CFD技術(shù)對氣流組織、熱舒適進(jìn)行數(shù)值模擬越來越受到人們青睞。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.2CFD模擬技術(shù)所需要的研究時(shí)間以及耗費(fèi)的資金較低得到的流體運(yùn)動(dòng)特性數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)方法更為準(zhǔn)確可靠,在反應(yīng)流體運(yùn)動(dòng)特征方面更加全面仔細(xì)數(shù)值模擬法還能用于傳統(tǒng)方法無法施展的研究場合,因此CFD方法的使用范圍比傳統(tǒng)方法更為廣泛。
對于空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)的所有房間,CFD都能實(shí)現(xiàn)對這些密閉空間內(nèi)氣流的優(yōu)化,還有助于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)空調(diào)設(shè)備性能的優(yōu)化分析。優(yōu)勢:
青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.2CFD模擬技術(shù)對空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)的所有房間,CFD都能實(shí)現(xiàn)對這些密閉空間內(nèi)氣流的優(yōu)化這種方法可以較好地用于建筑外環(huán)境參數(shù)分析CFD能實(shí)現(xiàn)對空調(diào)房間空氣質(zhì)量及熱環(huán)境兩方面的仿真CFD的使用還有助于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)空調(diào)設(shè)備性能的優(yōu)化分析CFD在暖通行業(yè)中的作用主要有四個(gè)方面計(jì)算流體力學(xué)的基本原理:流體運(yùn)動(dòng)收到物理守恒定律的支配,包括質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律。3.2CFD模擬技術(shù)質(zhì)量守恒定律可以表述為:單位時(shí)間內(nèi)流體微元體中質(zhì)量的增加,等于同一時(shí)間間隔內(nèi)流入該微元體的凈質(zhì)量。由此定律可以得出質(zhì)量守恒方程(又稱連續(xù)性方程):若流體處于穩(wěn)態(tài),則密度ρ不隨時(shí)間變化,式成為質(zhì)量守恒方程青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.2CFD模擬技術(shù)動(dòng)量守恒定律可以表述為:微元體中流體的動(dòng)量對時(shí)間的變化率等于外界作用在該微元體上的各種力之和。由此,對于牛頓流體可導(dǎo)出x、y、z三個(gè)方向上的動(dòng)量守恒方程:動(dòng)量守恒方程青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.2CFD模擬技術(shù)式中,、、是動(dòng)量守恒方程的廣義源項(xiàng),表達(dá)式如下:Navier-Stokes方程能量守恒定律可表述為:微元體中能量的增加率等于進(jìn)入微元體的凈熱流量加上體力與面力對微元體所做的功。一般來說,對于不可壓流動(dòng),熱交換量很小以至可以忽略時(shí),可不考慮能量守恒方程。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.3CO2濃度指標(biāo)CO2濃度是評價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,控制較低的室內(nèi)CO2濃度對室內(nèi)空氣質(zhì)量和人的身心健康起著重要作用。CO2作為大氣常規(guī)組分和人體呼吸排放氣體,通常情況下對人體無毒無害,但在人群密集和通風(fēng)不暢的室內(nèi)條件下,人們會(huì)有各種不適反應(yīng)。當(dāng)室內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)處于0.35×10-3~0.45×10-3時(shí),人體生理反應(yīng)與在一般室外環(huán)境相同;處于0.45×10-3~1.00×10-3時(shí),感覺空氣清新,呼吸順暢;處于1.00×10-3~2.00×10-3時(shí),感覺空氣渾濁,開始昏昏欲睡;處于2.00×10-3~5.00×10-3時(shí),感覺頭痛、嗜睡、呆滯、注意力無法集中、心跳加速、輕度惡心;大于5.00×10-3時(shí),可能導(dǎo)致嚴(yán)重缺氧,造成永久性腦損傷、昏迷,甚至死亡。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬本案例對國內(nèi)機(jī)場的安檢區(qū)和安檢邊檢區(qū)域進(jìn)行建模分析。國內(nèi)安檢區(qū)(1)模型介紹——圖紙?jiān)撃P烷L度52.5m,寬度40.426m,高度4.5m共有球形噴口兩排共31×2=62個(gè),12個(gè)頂送風(fēng)風(fēng)口,每個(gè)風(fēng)量為500m3/h,總送風(fēng)量為47881m3/h,12個(gè)頂回風(fēng)風(fēng)口,每個(gè)回風(fēng)口回風(fēng)量為1350m3/h。(以上信息均由圖紙查詢所得)。球形噴口、頂送風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)口高度均為3.1m,模型的中間部分為安檢部分。圖3-1三層國內(nèi)安檢區(qū)域模擬只取安檢區(qū)的三分之一來建模計(jì)算青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(1)模型介紹——CFD模型該區(qū)域模型共分為安檢等候區(qū)域、安檢區(qū)域和安檢結(jié)束區(qū)域三部分,安檢等候區(qū)域和安檢區(qū)域人員有序排列,在安檢結(jié)束區(qū)域人員隨機(jī)分布,如下圖所示:3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(2)邊界條件
A.地面—統(tǒng)一采用熱對流的邊界條件,傳熱系數(shù)查詢相關(guān)資料得0.34W/m2(由《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736-2016)和《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2015)查詢所得)。流體溫度按照30℃計(jì)算,墻體厚度為0.3m。B.屋頂—屋頂主要存在燈光的散熱,燈光的散熱為8W/m2,設(shè)置邊界條件為熱流的方式。C.安檢機(jī)器—安檢機(jī)器的散熱量為4.018kW,在設(shè)邊界條件時(shí),把這些熱量采用熱對流的方式加在安檢機(jī)器的各個(gè)面上,共12個(gè)機(jī)器,每個(gè)機(jī)器17.6m2的表面積,得到熱流量為19W/m2。3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(2)邊界條件D.北向球形噴口—送風(fēng)速度為3.6m/s,湍流度的設(shè)置按照IntensityandHydraulicDiameter(輸入湍流強(qiáng)度和水力直徑),湍流強(qiáng)度設(shè)置為20%,水力直徑為0.25m,送風(fēng)溫度為18℃。E.南向球形噴口—送風(fēng)速度為4m/s,水力直徑為0.25m,湍流度為20%。F.矩形風(fēng)口—送風(fēng)速度為1.38m/s,湍流強(qiáng)度為10.8%,水力直徑為0.307m,送風(fēng)溫度為18℃。G.回風(fēng)口—邊界條件為速度進(jìn)口,進(jìn)風(fēng)速度為-2.08m/s。3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(3)模擬結(jié)果分析
A.橫截面溫度、速度云圖對比由于人體的頭部對溫度、風(fēng)速的感知更加靈敏,取人體頭部所在區(qū)域高度(Z=1.7m)作為橫截面分析對比模擬結(jié)果。3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-4Z=1.7m橫截面溫度云圖框選部分的溫度大多集中在28℃左右,滿足民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的最高溫度28℃。而未被框選的部分未出現(xiàn)溫度集中現(xiàn)象,考慮到是由于右側(cè)未布置送風(fēng)口的緣故。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-5Z=1.7m橫截面速度云圖安檢等候區(qū)域風(fēng)速變化范圍為0.1~0.35m/s,局部風(fēng)速可能高于民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的0.25m/s。安檢結(jié)束區(qū)域風(fēng)速變化范圍為0.2~0.7m/s,大部分區(qū)域風(fēng)速高于0.25m/s,總體來看,該模擬區(qū)域1.7m高度處的風(fēng)速較大。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬(3)模擬結(jié)果分析
B.縱截面溫度、速度云圖對比圖3-6模擬部分截面示意圖圖3-7模擬部分Y=8m縱截面示意圖青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬在溫度云圖中,右側(cè)的溫度大致集中在28℃左右,滿足要求的28℃,而左側(cè)溫度大致集中在26℃左右,右側(cè)溫度明顯高于左側(cè);在速度云圖中右側(cè)的風(fēng)速大致集中在0.1m/s,左側(cè)上部由于Y=8m縱截面靠近送風(fēng)口的緣故,風(fēng)速為1.2m/s,左側(cè)下部風(fēng)速集中在0.5m/s。
可以得到結(jié)論:右側(cè)溫度較高的原因是由于右側(cè)的氣流流動(dòng)性較差所造成的。圖3-8Y=8m縱截面溫度云圖圖3-9Y=8m縱截面速度云圖青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-10Y=24m縱截面溫度云圖圖3-11Y=24m縱截面速度云圖溫度云圖中,安檢區(qū)域溫度集中在27℃左右,速度范圍為0.0~0.25m/s,滿足民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的28℃溫度上限和0.3m/s速度上限。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-12Y=30m縱截面溫度云圖圖3-13Y=30m縱截面速度云圖在溫度云圖中,右側(cè)的溫度多集中在27℃,左側(cè)的溫度多集中在26℃,右側(cè)溫度高于左側(cè);
在速度云圖中,右側(cè)的風(fēng)速多為0.1m/s,左側(cè)上部風(fēng)速多為0.6m/s,下部風(fēng)速多為0.4m/s,可得結(jié)論:右側(cè)溫度高于左側(cè)是由于右側(cè)氣流流動(dòng)性較差造成的。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-14Y=8m,Z=1.7m溫度曲線圖3-15Y=24m,Z=1.7m溫度曲線圖3-16Y=30m,Z=1.7m溫度曲線
從曲線圖3-14看出,在X=32m-X=52m之間溫度多集中在28℃左右,而在X=0m-X=32m之間溫度平均為26℃,右側(cè)溫度明顯高于左側(cè),所得結(jié)果和Y=8m縱截面溫度云圖顯示結(jié)果一致。從曲線圖3-15中可以看出,在X=32m-X=52m之間溫度集中在26.5℃,而在X=0m-X=32m之間溫度平均為25.5℃,右側(cè)溫度明顯高于左側(cè),所得結(jié)果和Y=24m縱截面溫度云圖顯示結(jié)果一致。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-14Y=8m,Z=1.7m溫度曲線圖3-15Y=24m,Z=1.7m溫度曲線圖3-16Y=30m,Z=1.7m溫度曲線從曲線圖3-16中可以看出,在X=32m-X=52m之間溫度集中在26.5℃,而在X=0m-X=32m之間溫度平均為25.5℃,右側(cè)溫度明顯高于左側(cè),所得結(jié)果和Y=30m縱截面溫度云圖顯示結(jié)果一致。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬(4)問題分析
A.從1.7m溫度云圖和各縱截面圖中可以看出在安檢等候區(qū)域和安檢結(jié)束區(qū)域的右半部分溫度會(huì)較中部偏高,考慮到是因?yàn)樽钣叶藳]有設(shè)置送風(fēng)噴口的緣故。圖3-17問題示意圖青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬(4)問題分析
B.模擬結(jié)果顯示,該模擬區(qū)域1.7m高度處風(fēng)速較大,高于《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736-2016)要求的0.25m/s上限。C.如果該區(qū)域人員數(shù)量大于模型中的人數(shù)、人員的活動(dòng)量較大或者考慮人員各種設(shè)備的額外散熱,則環(huán)境溫度會(huì)高于要求的最高溫度28℃。且右側(cè)無送風(fēng)口區(qū)域的溫度甚至達(dá)到30℃以上,因此可能不滿足規(guī)范要求。D.查詢以前的機(jī)組參數(shù)可得該模擬區(qū)域總的新風(fēng)量為30000m3/h,該模擬區(qū)域的人員密度為0.56人/m2,總的面積為2122.365m2,得到人數(shù)為1189人,按照每人16m3/h(來自《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736-2016))計(jì)算,得到所需新風(fēng)量為19024m3,新風(fēng)量滿足要求。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬安檢邊檢區(qū)(1)模型介紹——圖紙根據(jù)由圖紙可知,該模型長度70m,寬度63m,高度12m,面積為4410m2,設(shè)置球形噴口兩排,共56*2=112個(gè),每個(gè)球形噴口風(fēng)量為1428m3/h,11個(gè)側(cè)回風(fēng)雙層百葉風(fēng)口。球形噴口、回風(fēng)口均位于模型左右兩側(cè)墻壁,球形噴口、回風(fēng)口高度均為4.7m,模型的中間部分為安檢部分。球形噴口直徑為315mm,頂送風(fēng)風(fēng)口尺寸2500*400。圖中黑框內(nèi)為建模區(qū)域。圖3-18四層安檢邊檢區(qū)域青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(1)模型介紹——CFD模型該區(qū)域模型共分為安檢等候區(qū)域、安檢區(qū)域和安檢結(jié)束區(qū)域三部分,安檢等候區(qū)域和安檢區(qū)域人員有序排列,在安檢結(jié)束區(qū)域人員隨機(jī)分布,如下圖所示:3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-19四層安檢邊檢區(qū)域人員分布青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬(2)邊界條件設(shè)置A.地面包括安檢區(qū)域地面、安檢等候區(qū)域地面和安檢結(jié)束區(qū)域地面,統(tǒng)一采用熱對流的邊界條件,傳熱系數(shù)查詢相關(guān)資料得0.34W/m2(由《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736-2016)和《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2015)查詢所得)。流體溫度按照30℃計(jì)算,墻體厚度為0.3m。B.屋頂主要存在燈光的散熱,燈光的散熱為8W/m2,設(shè)置邊界條件為熱流的方式。C.安檢機(jī)器的散熱量為4.018kw,在設(shè)邊界條件時(shí),把這些熱量采用熱對流的方式加在安檢機(jī)器的各個(gè)面上,共12個(gè)機(jī)器,每個(gè)機(jī)器17.6m2的表面積,得到熱流量為19W/m2。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬(2)邊界條件設(shè)置D.模型里人員共1550人,邊界條件設(shè)置為常壁溫,人體表面溫度按照37℃計(jì)算。E.球形噴口送風(fēng)速度為5.09m/s,湍流度的設(shè)置按照IntensityandHydraulicDiameter(輸入湍流強(qiáng)度和水力直徑),湍流強(qiáng)度為20%,水力直徑為0.315m,送風(fēng)溫度18℃。F.回風(fēng)口邊界條件設(shè)置為壓力出口:pressure-outlet。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究(3)模擬結(jié)果分析
A.安檢區(qū)域模擬結(jié)果對比3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬由圖對比分析,在安檢區(qū)噴口水平送風(fēng)以及噴口下偏10°送風(fēng)情況下,由于存在隔斷阻擋,安檢人員密集區(qū)域送風(fēng)速度變化范圍為0~0.2m/s,不能滿足要求的0.25m/s。安檢區(qū)內(nèi)噴口向上偏10°時(shí),送風(fēng)覆蓋區(qū)域相對較大,但仍無法滿足要求。圖3-20安檢區(qū)域不同噴口方向模擬結(jié)果對比青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬以下模擬均將安檢區(qū)域噴口設(shè)置為向上偏10°,模型內(nèi)其他區(qū)域設(shè)置不同的噴口送風(fēng)角度(10°、0°、-10°),對比模擬云圖結(jié)果,從而選出相對最合適的噴口角度設(shè)置。(3)模擬結(jié)果分析
B.云圖中噴口送風(fēng)的出風(fēng)角度:模擬A:安檢結(jié)束、等候區(qū)域噴口方向向上偏10°;模擬B:安檢結(jié)束、等候區(qū)域噴口方向?yàn)樗椒较颍荒MC:安檢結(jié)束、等候區(qū)域噴口方向向下偏10°;青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬C.橫截面溫度、速度云圖對比:取人體頭部所在區(qū)域高度(Z=1.7m)作為橫截面分析對比模擬結(jié)果。圖3-21Z=1.7m溫度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-22溫度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))圖3-23溫度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)由以上溫度云圖對比可得:(1)噴口10°上吹送風(fēng)時(shí),靠近模型兩側(cè)噴口區(qū)域的溫度集中在28℃,而模型上部空間中部的溫度大致集中在30℃,下部空間中部的溫度大致集中在33℃,而考慮到人員主要聚集在下部區(qū)域,散熱量較大,上吹情況下不能滿足要求的28℃;青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-21Z=1.7m溫度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-22溫度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))圖3-23溫度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)由以上溫度云圖對比可得:(2)噴口平送風(fēng)時(shí),射流覆蓋區(qū)域較其它兩種方案更大,1.7米高度處的溫度集中在26~27℃,基本滿足規(guī)范要求的28℃,但在排隊(duì)等候區(qū)中部,由于噴口射流距離有限以及人員阻擋送風(fēng),排隊(duì)等候區(qū)中部溫度達(dá)到38℃,存在過熱情況;青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-21Z=1.7m溫度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-22溫度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))圖3-23溫度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)(3)噴口10°下送風(fēng)時(shí),靠近噴口區(qū)域風(fēng)速較大,溫度集中于28℃,而安檢排隊(duì)區(qū)溫度基本集中在32℃,溫度過高;(4)以上三種工況在安檢區(qū)域均出現(xiàn)溫度過高的模擬結(jié)果,局部不滿足民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的28℃。綜上,在1.7米高度溫度云圖的對比可以得出:噴口平送風(fēng)的方案更優(yōu)。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-24Z=1.7m速度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-25速度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))圖3-26速度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)由以上速度云圖對比可得:(1)噴口10°下送風(fēng)在距噴口較近的距離處風(fēng)速較大,基本集中在0.9m/s,超出民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的0.25m/s速度上限,因此在此區(qū)域活動(dòng)的人員會(huì)有明顯吹風(fēng)感;(2)噴口10°上送風(fēng)情況的射流不能有效覆蓋安檢區(qū)域,中部風(fēng)速過低,風(fēng)速趨向于0m/s,會(huì)造成中部區(qū)域出現(xiàn)大面積過熱;青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-24Z=1.7m速度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-25速度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))圖3-26速度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)由以上速度云圖對比可得:(3)噴口平送風(fēng)射流覆蓋區(qū)域相對更大,平均風(fēng)速更加集中,相對更加均勻;(4)以上三種工況均出現(xiàn)安檢區(qū)內(nèi)風(fēng)速過低的模擬結(jié)果,局部不滿足民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的0.25m/s速度。綜上,從速度云圖的模擬結(jié)果上看:噴口平送風(fēng)方案更優(yōu)。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬圖3-27截面位置示意圖D.縱截面溫度、速度云圖對比:分別取排隊(duì)等候區(qū)、安檢區(qū)、安檢結(jié)束區(qū)三處區(qū)域的縱截面分析模擬結(jié)果。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-28Y=57m截面溫度圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-30Y=57m截面溫度圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)圖3-29Y=57m截面溫度圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))以上三圖均反映出模型中部區(qū)域會(huì)出現(xiàn)溫度較高的現(xiàn)象,中部區(qū)域溫度基本集中在32℃左右。截面圖像中空白區(qū)域表明此區(qū)域溫度高于設(shè)定的顯示比例尺,原因是截面穿過人體表面(恒壁溫37℃)或穿過人體模型。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-31Y=57m截面速度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-32Y=57m截面速度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))圖3-33Y=57m截面速度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬從以上結(jié)果分析得:中心區(qū)域中部風(fēng)速過低,風(fēng)速大致集中在0.1m/s,兩側(cè)靠近噴口區(qū)域風(fēng)速大致集中在0.6m/s。模擬B與模擬C的速度云圖左側(cè)送風(fēng)口處出現(xiàn)了一定送風(fēng)短路現(xiàn)象。原因是送回風(fēng)口距離較近(1450mm),且噴口送風(fēng)的湍流度較大,射流擴(kuò)散半徑更大,使得部分送風(fēng)從回風(fēng)口處短路。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-34Y=41m截面溫度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-36Y=41m截面溫度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)圖3-35Y=41m截面溫度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))在“安檢區(qū)模擬結(jié)果對比”處已說明,以上三圖均為安檢區(qū)域噴口10°上吹送風(fēng),模擬結(jié)果無顯著差異。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-34Y=41m截面溫度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-36Y=41m截面溫度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)圖3-35Y=41m截面溫度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))以上三圖反映出模型中部區(qū)域會(huì)出現(xiàn)溫度較高的現(xiàn)象,即溫度集中在35℃,未受到射流影響的中部區(qū)域溫度基本在33℃左右。白色表明溫度高于設(shè)定的顯色比例尺,原因是截面穿過人體、安檢機(jī)器模型以及此區(qū)域溫度過高。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-37Y=18m截面溫度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-39Y=18m截面溫度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)圖3-38Y=18m截面溫度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))等候區(qū)域中部溫度較高,即溫度集中在33℃,兩側(cè)溫度相對較低,集中在29℃。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-40Y=18m截面速度云圖模擬A結(jié)果(向上偏10°)圖3-42Y=18m截面速度云圖模擬C結(jié)果(向下偏10°)3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬從以上結(jié)果分析得:等候區(qū)域中部速度過低,風(fēng)速為0~0.1m/s,兩側(cè)速度相對較高,風(fēng)速集中在0.6m/s。模擬C圖出現(xiàn)人體模型的原因是建立云圖時(shí)平面坐標(biāo)偏移了一些,目的是為了更好的表現(xiàn)出送回風(fēng)短路現(xiàn)象(圖右)圖3-41Y=18m截面速度云圖模擬B結(jié)果(水平出風(fēng))青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬通過以上對比分析,選定相對最優(yōu)方案為:安檢區(qū)域噴口向上10°送風(fēng),其他區(qū)域噴口水平送風(fēng),接下來對此方案進(jìn)行詳細(xì)分析,如下:圖3-43截面位置示意圖青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-44Y=57m,z=1.7m溫度曲線3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬安檢結(jié)束區(qū)中部溫度過高,在X=-30m~X=0m之間溫度集中在31-32℃附近,兩側(cè)X=-40m~X=-30m、X=0m~X=20m溫度平均集中在28.8℃。相應(yīng)的,安檢結(jié)束區(qū)中部速度較低,在X=-30m~X=-10m集中在0.1m/s左右,噴口兩側(cè)風(fēng)速較高,X=0m~X=20m、X=-40m~X=-30m集中在0.5m/s左右,由于左側(cè)人員較密集,送風(fēng)受到阻擋,因此風(fēng)速下降較快。圖3-45Y=57m,z=1.7m速度曲線青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-46Y=41m,z=1.7m溫度曲線3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬被隔斷阻擋的安檢區(qū)中部由于設(shè)備、人員大量散熱且得不到送風(fēng)冷卻導(dǎo)致中部溫度過高,X=-30m~X=5m溫度集中在33℃左右。。由于存在隔斷阻擋,以及噴口送風(fēng)射程無法到達(dá)中心區(qū)域,導(dǎo)致安檢區(qū)域中部速度相對較低,X=-25m~X=5m集中在0.1m/s左右,因此溫度相對較高。圖3-47Y=41m,z=1.7m速度曲線青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究圖3-48Y=18m,z=1.7m溫度曲線3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬由于人員密集以及噴口送風(fēng)射程不足,射流無法到達(dá)中心區(qū)域,導(dǎo)致安檢等候區(qū)域中部速度較低,X=-25m~X=0m基本小于0.1m/s,溫度相對較高,集中33℃左右。圖3-49Y=18m,z=1.7m速度曲線青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬(4)問題分析
A.送回風(fēng)短路問題:回風(fēng)口位置圖:圖3-50回風(fēng)口位置圖圖3-51安檢等候區(qū)不同送風(fēng)方向速度模擬對比圖青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬A.送回風(fēng)短路問題
由圖分析可知,除了噴口向上10°的送風(fēng)情況外,其他情況均存在一定程度的送回風(fēng)短路問題,即氣流未送達(dá)指定區(qū)域便被回風(fēng)口吸入,導(dǎo)致出現(xiàn)送回風(fēng)短路,其中向下10°送風(fēng)時(shí)問題較為嚴(yán)重。圖3-51安檢等候區(qū)不同送風(fēng)方向速度模擬對比圖青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3.4氣流組織的CFD數(shù)值模擬B.安檢區(qū)域中部過熱問題:C.區(qū)域溫度可能不滿足要求
通過對本次模擬結(jié)果分析,可知如果該區(qū)域人員數(shù)量大于模型中的人數(shù)、人員的活動(dòng)量較大或者考慮人員各種設(shè)備的額外散熱,則環(huán)境溫度會(huì)高于28℃,而《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736-2016)要求最高溫度為28℃,區(qū)域的溫度可能達(dá)到30℃以上,因此可能不滿足規(guī)范要求。由于噴口射流距離較短以及存在隔斷、人員排隊(duì)密集、送回風(fēng)短路等因素的影響導(dǎo)致夏季空調(diào)送風(fēng)難以到達(dá)模型中間部位(特別是安檢區(qū)中部),導(dǎo)致中部熱量大量聚集,溫度升高,不滿足設(shè)計(jì)要求。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究根據(jù)突發(fā)事件的特點(diǎn),要求管理者在危機(jī)處理時(shí)必須遵循及時(shí)處理的原則。突發(fā)事件一旦發(fā)生,局勢變化非常迅速,如果不能及時(shí)處理將會(huì)造成較大的損失。突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究四、公共安全:4.1空氣品質(zhì)事故狀態(tài)下應(yīng)對1、當(dāng)機(jī)場發(fā)生火災(zāi)時(shí):
機(jī)場屬于高大空間,具有很大的蓄煙能力,煙氣短時(shí)間內(nèi)不會(huì)下降到危險(xiǎn)疏散高度,大空間頂部應(yīng)裝有自然排煙口,不需要安裝大功率機(jī)械排煙設(shè)備。當(dāng)傳感器感受到煙氣報(bào)警后,要立刻組織救援開始人員疏散,人員疏散時(shí)間由火災(zāi)探測報(bào)警時(shí)間加人員反應(yīng)時(shí)間加人員疏散運(yùn)動(dòng)時(shí)間。保障人員安全疏散:公共建筑的安全疏散是建筑防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)?;馂?zāi)發(fā)生后,人員及財(cái)產(chǎn)能及時(shí)沿疏散路線進(jìn)行順利疏散到安全地帶,是疏散的根本目標(biāo)。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究1、當(dāng)機(jī)場發(fā)生火災(zāi)時(shí):
合理組織疏散路線:(1)疏散路線要簡捷明了,便于尋找、辨別。(2)疏散路線設(shè)計(jì)要符合人們的習(xí)慣要求。(3)安全疏散路線做到步步安全:建筑物內(nèi)的人員按安全疏散路線一般要經(jīng)歷四個(gè)階段,第一階段是從著火房間內(nèi)到房間門,第二階段是公共走道中的疏散,第三階段是在樓梯間內(nèi)的疏散,第四階段為出樓梯間到室外等安全區(qū)域的疏散。這四個(gè)階段必須是步步走向安全,機(jī)場
以保證不出現(xiàn)“逆流”。疏散通道在各部分人員在疏散結(jié)束之前,不得因火災(zāi)引起的煙霧、火焰、崩裂、破壞等導(dǎo)致的危險(xiǎn)影響人員疏散。增加誘導(dǎo)疏散設(shè)施:一是聽覺誘導(dǎo),即直接的警報(bào)或聲音交流;二是視覺誘導(dǎo),即關(guān)于出口線路一系列視覺暗示,包括指示標(biāo)牌、應(yīng)急照明,以及建筑的布局圖。突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究1、當(dāng)機(jī)場發(fā)生火災(zāi)時(shí):同時(shí)通風(fēng)控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入事故通風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),應(yīng)確保通風(fēng)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)的安全運(yùn)行,保證建筑中人員的有氧呼吸,防止人體呼吸濃煙、甲醛等有害氣體中毒而窒息。火災(zāi)發(fā)生初期,是撲救的最佳時(shí)機(jī),發(fā)生火災(zāi)部位的人員要及時(shí)把握這一時(shí)機(jī),盡快把火撲滅。在撲救的同時(shí),撥打119報(bào)警和及時(shí)向上級(jí)部門及領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告。在現(xiàn)場的消防安全管理人員,應(yīng)立即指揮員工撤離火場附近的可燃物,避免火災(zāi)區(qū)域擴(kuò)大。及時(shí)指揮、引導(dǎo)員工按預(yù)定路線、方法疏散、撤離事故區(qū)域。突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:2、當(dāng)機(jī)場發(fā)生恐怖襲擊時(shí):
(1)迅速封鎖現(xiàn)場,全力搶險(xiǎn)救人。在初步查明情況的基礎(chǔ)上,根據(jù)事件的性質(zhì)和類型,由現(xiàn)場指揮部劃定警戒區(qū)域,實(shí)施現(xiàn)場管制,疏散中心現(xiàn)場及其附近滯留群眾。消防特勤人員和防暴警攜帶特種裝備,全力營救被困、遇險(xiǎn)的傷亡人員,并送至指揮部指定的安全地帶。(2)盡快查明情況,控制事態(tài)發(fā)展。盡可能判明事件潛在危險(xiǎn)程度,以及再次發(fā)生恐怖襲擊和次生災(zāi)害的可能性,迅速采取針對性措施。(3)綜合采取措施,查緝犯罪嫌疑人。立即開展現(xiàn)場調(diào)查訪問,盡快確定犯罪嫌疑人,并迅速開展緝捕行動(dòng)。同時(shí),對中心現(xiàn)場周邊、交通干線實(shí)施堵控,嚴(yán)密盤查疑人疑車疑物。對發(fā)現(xiàn)的犯罪嫌疑人立即拘留,就地審查,力爭迅速查明其同伙和組織策劃者,并進(jìn)一步采取緝捕措施。(4)維護(hù)現(xiàn)場治安交通秩序。嚴(yán)密現(xiàn)場管制措施,禁止無關(guān)人員進(jìn)入?,F(xiàn)場指揮部可視情在更大的范圍內(nèi)實(shí)施警戒,維護(hù)治安交通秩序。(5)嚴(yán)密社會(huì)面防范控制。突出要害部位和重點(diǎn)目標(biāo),嚴(yán)密安全保衛(wèi)措施。加強(qiáng)對危險(xiǎn)分子、危險(xiǎn)物品的管理控制。全面收集社情動(dòng)態(tài),預(yù)測可能引起的連鎖反應(yīng),加強(qiáng)巡邏守護(hù),堅(jiān)決打擊各類現(xiàn)行違法犯罪活動(dòng)。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:3、當(dāng)機(jī)場遭受生化武器襲擊時(shí):
(1)生化武器的襲擊,影響面廣,危害性大。在機(jī)場發(fā)現(xiàn)有可能盛裝化學(xué)物品的可疑物體或疑似炸彈樣物體,以及發(fā)生生化武器泄漏事件后,各有關(guān)部門、單位和個(gè)人要立即向市公安局“110”指揮中心報(bào)告,市公安局“110”指揮中心接到報(bào)告后,要立即向市政府報(bào)告,市政府向軍分區(qū)報(bào)告。(2)市公安局“110”指揮中心接到報(bào)告后,立即組織警力封鎖現(xiàn)場,疏散人員,維持秩序,防止造成更大危害。(3)組織專業(yè)隊(duì)伍趕赴現(xiàn)場,確定疑似生化武器和疑似爆炸物品或生化武器泄漏事件的性質(zhì)、種類、危害程度,及時(shí)處理現(xiàn)場,清理有毒有害物質(zhì),消除影響。(4)市衛(wèi)生部門積極組織實(shí)施院前急救,救治傷亡人員。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:4、當(dāng)機(jī)場空氣發(fā)生污染時(shí):建筑內(nèi)污染物產(chǎn)生主要有兩種途徑:一是外界的污染物進(jìn)入建筑內(nèi);二是建筑物自身產(chǎn)生的污染物。其中,外界污染物進(jìn)入建筑的途徑一般有以下幾種情況:(1)帶有污染物的人員、物品進(jìn)入建筑內(nèi),使建筑被污染。具體表現(xiàn)為通過人員的呼吸、咳嗽或接觸等方式使建筑內(nèi)的人員、空氣和物體表面受到污染,通過糞便等排泄物污染污水系統(tǒng);帶有污染物的物品通過在建筑內(nèi)放置、運(yùn)輸或清洗而污染建筑內(nèi)的人員、空氣、物體表面或污水系統(tǒng)。(2)通過給水系統(tǒng)進(jìn)入建筑,如屋頂設(shè)置的水箱中產(chǎn)生或被侵入污染物,而后通過給水系統(tǒng)進(jìn)入建筑。(3)通過空氣進(jìn)入建筑,一種方式是污染物通過建筑外門、窗或孔洞在風(fēng)壓或熱壓作用下隨風(fēng)進(jìn)入建筑,這對于高層建筑或有天井等垂直通道的建筑更為明顯;另一種方式是污染物通過新風(fēng)采氣口隨空氣進(jìn)入建筑的空調(diào)系統(tǒng),從而進(jìn)入建筑。有可能為新風(fēng)口距污染源過近,也有可能恐怖分子在建筑的新風(fēng)口處放置生化毒劑,總之新風(fēng)口是建筑的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)合理安排其位置并加強(qiáng)防護(hù)。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:4、當(dāng)機(jī)場空氣發(fā)生污染時(shí):發(fā)生室內(nèi)空氣污染時(shí),最為關(guān)心的是污染源的信息。一旦知道污染源的位置以及強(qiáng)度,便可采取有效措施來隔離。疏散人群,合理操作通風(fēng)系統(tǒng),采用應(yīng)急通風(fēng)措施或者其他物理或化學(xué)手段來減小損失。
獲得污染源信息的一個(gè)行之有效的辦法是,在人工環(huán)境內(nèi)布置空氣污染物傳感器,通過傳感器所測定的污染物濃度來推斷污染源釋放的信息。
可能突然放散大量有害氣體或有爆炸危險(xiǎn)氣體的場所應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)。要求,各種使用和通過燃?xì)庠O(shè)施的用房,對通風(fēng)換氣量的要求較高,且考慮個(gè)別房間故通風(fēng)的要求,事故通風(fēng)送排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。發(fā)生室內(nèi)空氣污染時(shí)應(yīng)及時(shí)開啟事故通風(fēng)。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)對策略:5、當(dāng)機(jī)場發(fā)生傳染病毒等具有傳染性質(zhì)的事件時(shí):
考慮到傳染病毒利用建筑進(jìn)行傳播的問題,由于涉及到生化污染物在建筑中產(chǎn)生和傳播的問題,不論生化污染物來自于自然界還是人為因素,只要切斷了其在建筑中的來源與傳播途徑,就能提高室內(nèi)環(huán)境的安全度,從而保證內(nèi)部人員的健康,甚至是生命安全。所以發(fā)生可能為傳染病的事件時(shí),封鎖現(xiàn)場,及時(shí)進(jìn)行人員隔離,送往醫(yī)院,確認(rèn)是否為傳染病和其來源,上報(bào)衛(wèi)生防疫站。
應(yīng)急救援工作對于機(jī)場建立有效的應(yīng)急救援反應(yīng)機(jī)制,果斷處置各種緊急事件,避免或者減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,減少對機(jī)場正常運(yùn)行帶來的影響具有重要意義。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.2室內(nèi)微生物氣溶膠的傳播1、微生物氣溶膠據(jù)調(diào)查,我國的城市大氣污染,尤其是顆粒物污染日趨嚴(yán)重,因此研究室內(nèi)顆粒物分布和控制問題對于我國的建筑環(huán)境具有重要意義。
懸浮顆粒物是小的不連續(xù)的固體或液體物質(zhì)的混合物,能夠以非常細(xì)小的形式存在于空氣中??諝鈶腋☆w粒物包括煙塵、薄霧、煙氣、塵埃、塵霧或飛沫。顆粒物既包含固態(tài)微粒也包含液態(tài)的多分散氣溶膠。
氣溶膠是指任何物質(zhì)的固體微粒或液體微粒懸浮于氣體介質(zhì)(通常指空氣中)所形成的具有特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的整個(gè)分散體系。這個(gè)分散體系必須由兩部分組成,其一,是被懸浮的微粒物,稱為分散相;其二,是承載微粒物的氣體,稱為分散介質(zhì)。所以,氣溶膠是包含分散相(微粒物)和分散介質(zhì)(氣體)二者在內(nèi)的統(tǒng)—的整體。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.2室內(nèi)微生物氣溶膠的傳播氣溶膠根據(jù)大小的不同可以分為飄塵和降塵。降塵(粒徑大于等于10μm)在自身重力的作用下能夠很快沉降下來。而飄塵則可在大氣中長期漂浮,因此它對人的健康影響最大由于粒徑小于10微米的飄塵容易被人體所吸入和吸收,所以又稱為可吸入顆粒物IPM(InhalableParticulateMater)。為了方便,一般將粒徑小于10微米的顆粒記為PM10(PM是ParticleMater的縮寫),小于2.5微米的記PM2.5可吸入顆粒物IPM對人的健康影響最大,因此是研究的重點(diǎn)對象。
研究發(fā)現(xiàn),可吸入顆粒物IPM對人體的危害主要是通過呼吸道的吸入所致。但不同粒徑的顆粒物進(jìn)入人體的深度不同,PM10顆粒物可進(jìn)入鼻腔,PM7微??蛇M(jìn)入咽喉,PM3顆粒物可到達(dá)支氣管,而PM1顆??缮钸_(dá)肺泡。對于普通氣溶膠而言,顆粒的粒徑小,粒子在室內(nèi)空氣中不易沉降,也很難于捕捉,造成長期空氣污染,大粒徑粒子由于受到重力的作用則在室內(nèi)傳播的距離有限。1、微生物氣溶膠青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.2室內(nèi)微生物氣溶膠的傳播2、微生物氣溶膠的特性(1)來源的多樣性生物體特別是人體,不僅是微生物極大的貯存體、繁殖體,也是巨大的散發(fā)源。據(jù)測每人每分鐘即使是靜止?fàn)顟B(tài)下也可向空氣散發(fā)500-1500個(gè)菌。活動(dòng)時(shí)散發(fā)的微生物就更多了。另外,大氣中微生物顆粒繁多,在許多情況下可以造成各種傳染病的發(fā)生和流行。隨著室內(nèi)外空氣的交換,室外的微生物顆粒也可以傳播到室內(nèi)。污水噴灌區(qū)人群夏季某些傳染病發(fā)生率明顯高于對照區(qū)。(2)種類的多樣性大氣中的自然微生物主要是非病原性的腐生菌,據(jù)Wrightl969年報(bào)道,各種球菌占66%,芽胞菌25%,還有真菌、放線菌、病毒、蕨類抱子、花粉、微球藻類、原蟲及少量厭氧芽胞菌。概括地講:除了高度專性厭氧菌的繁殖體外,土地中有多少種微生物,空氣中就可能會(huì)有多少種。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.2室內(nèi)微生物氣溶膠的傳播2、微生物氣溶膠的特性(3)微生物的沉積及再生特性微生物氣溶膠不像雨、雪水,一旦降下就再也回不到大氣中。沉積在物體表面的粒子,由于風(fēng)吹、清掃、震動(dòng)及各種機(jī)械作用,都可使它再揚(yáng)起,產(chǎn)生再生氣溶膠。Hambraeus指出,再生氣溶膠的擴(kuò)散系數(shù)為3.5×10-3/m2。
在一個(gè)相對穩(wěn)定的室內(nèi),只要微生物粒子保持活性、這種沉積------懸浮------再沉積------再懸浮的播散運(yùn)動(dòng)就不會(huì)停止。除非氣溶膠中的微生物粒子與室外交換或失去活性。因此微生物氣溶膠的傳播與物表的接觸傳播有時(shí)是統(tǒng)一的,也是無法分開的。過高地強(qiáng)調(diào)接觸傳播而低估了微生物氣溶膠的傳播作用,或只強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格洗手,不注意空氣消毒,都是不當(dāng)之舉。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.3研究大氣環(huán)境對室內(nèi)環(huán)境的影響及對策相關(guān)研究顯示,城市人口一天內(nèi)有大約80%以上的時(shí)間都處于室內(nèi)環(huán)境中。室外顆粒會(huì)通過建筑物通風(fēng)裝置進(jìn)入室內(nèi),造成污染;室外顆粒還可以通過附著在進(jìn)入機(jī)場的人體和物品上進(jìn)入機(jī)場內(nèi)部;室外空氣中的顆粒物可以通過建筑墻體的裂縫以及窗隙等進(jìn)入室內(nèi),進(jìn)入室內(nèi)的顆粒物一部分沉積在室內(nèi)四周的墻體表面,在室內(nèi)人員的活動(dòng)或機(jī)械作用下又可以再揚(yáng)塵,另一部分顆粒物則隨滲透氣流從墻體等的裂縫中滲漏到室外。由于室外風(fēng)的影響,又因?yàn)闄C(jī)場沒有敞開的窗戶,導(dǎo)致室外的顆粒濃度是小于室內(nèi)的濃度的。建議不時(shí)的對室內(nèi)進(jìn)行打掃。并且可以加入空氣凈化器,使室內(nèi)顆粒濃度顯著下降。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究機(jī)場采用了全回風(fēng)和全新風(fēng)的中央空調(diào)系統(tǒng),這種集中式的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)管系統(tǒng)中如果存在通過空氣傳播的病毒(如空氣傳播的SARS、流感等),將會(huì)在風(fēng)機(jī)的作用下被送到室內(nèi)各處,更為嚴(yán)重的是這些攜帶病毒的空氣會(huì)被回風(fēng)系統(tǒng)吸回風(fēng)管系統(tǒng),又再次排出,使得室內(nèi)各處都會(huì)傳播到病毒,加快了疫情的傳播速度,同時(shí)危害到的人群范圍快速擴(kuò)大,導(dǎo)致機(jī)場的疫情出現(xiàn)無法控制的局面。前面我們已經(jīng)有了“非典、H1N1”的教訓(xùn),現(xiàn)在在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候應(yīng)該考慮到以后面對的新的病毒,既有中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采取合理的措施使空調(diào)系統(tǒng)不但滿足舒適性的要求,也要向“健康空調(diào)”發(fā)展。4.4群發(fā)性生物安全事故下(如空氣傳播的SARS流感等)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)對
策略和預(yù)案青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.4群發(fā)性生物安全事故下(如空氣傳播的SARS流感等)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)對
策略和預(yù)案應(yīng)對策略大多數(shù)病毒主要依靠空氣中飛沫進(jìn)行傳播,而空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中存在的大量可懸浮顆粒物正可被它們利用,及時(shí)清除通風(fēng)系統(tǒng)中的可懸浮顆粒物是防止病毒傳播的有力手段。該機(jī)場中央空調(diào)系統(tǒng)采用全回風(fēng)的方式,室內(nèi)空氣再循環(huán),因此,我們可以采用:1)室內(nèi)空氣自凈的方法,靜電空氣凈化器可以對室內(nèi)循環(huán)空氣進(jìn)行過濾、吸附、滅菌處理,并釋放適量負(fù)離子;2)利用“光觸媒”改善室內(nèi)空氣品質(zhì),“光觸媒”的主要成分是納米級(jí)的二氧化鈦(TiO2)。二氧化鈦吸收陽光中的紫外線后,內(nèi)部電子被激發(fā),形成活性氧類的超氧化物,它超強(qiáng)的氧化能力,可以破壞病毒細(xì)胞的細(xì)胞膜,使細(xì)胞質(zhì)流失死亡,凝固病毒的蛋白質(zhì),抑制病毒的活性,并捕捉、殺除空氣中的浮游細(xì)菌。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.4群發(fā)性生物安全事故下(如空氣傳播的SARS流感等)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)對
策略和預(yù)案應(yīng)對策略
3)采用化學(xué)藥劑對通風(fēng)空調(diào)風(fēng)管內(nèi)壁或空氣處理機(jī)組部件進(jìn)行擦拭。在送風(fēng)口使用化學(xué)藥劑熏蒸,通過送風(fēng)帶動(dòng)蒸汽對風(fēng)管或空氣處理機(jī)組部件消毒。向冷凍水、冷凝水管道投放化學(xué)藥劑,循環(huán)流動(dòng)以消毒。優(yōu)點(diǎn):可以快速殺菌消毒,化學(xué)藥劑造價(jià)較低,消毒投入勞動(dòng)力較少,因而可以減少系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。缺點(diǎn):不能夠有效去除風(fēng)管內(nèi)壁的積塵,無法從源頭上破壞微生物繁殖的載體。并且化學(xué)藥劑消毒后室內(nèi)殘留一部分藥劑,揮發(fā)后形成VOCs,對人的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一定損傷。化學(xué)藥劑在殺菌的同時(shí)也會(huì)促使細(xì)菌耐藥性提高,導(dǎo)致日后再次使用化學(xué)藥劑殺菌效果變差。某些化學(xué)藥劑還會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)空調(diào)部件氧化銹蝕。青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究4.4群發(fā)性生物安全事故下(如空氣傳播的SARS流感等)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)對
策略和預(yù)案應(yīng)對策略
4)風(fēng)管安裝時(shí)預(yù)留檢修口,便于人員進(jìn)入風(fēng)管清洗。對于風(fēng)管較大尺寸的干管,可直接人工進(jìn)入清洗。對于風(fēng)管支管等小尺寸管道,可用機(jī)器人清洗。
目前我國已經(jīng)頒布了通風(fēng)空調(diào)清洗規(guī)范有《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗消毒規(guī)范》(WS/T396-2012)《空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗規(guī)范》(GB19210-2003)《通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)清洗服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)》(JG/T400-2012)《集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗行業(yè)技術(shù)管理規(guī)范》(SBT10594-2011)?!犊照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗規(guī)范》(GB19210-2003)適用于被塵埃和微生物污染的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),規(guī)范規(guī)定了通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)管的清洗方法、清洗過程監(jiān)控、清洗后修復(fù)和更換、清洗程度檢查、清洗效果評價(jià)。清洗方法可采用真空吸塵法、高壓沖洗、蒸汽清洗、機(jī)械攪拌。五、火災(zāi)狀態(tài)下應(yīng)對措施及疏散策略研究青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究A類火災(zāi)指含碳固體可燃物如木材、棉、毛、麻、紙張等燃燒的火災(zāi)。B類火災(zāi)指甲、乙、丙類液體可燃物如汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮等燃燒的火災(zāi)。C類火災(zāi)指可燃?xì)怏w如煤氣、天然氣、甲烷、丙烷、乙炔、氫氣等燃燒的火災(zāi)。D類火災(zāi)指可燃金屬如鉀、鈉、鎂、鈦、鋯、鋰、鋁鎂合金等燃燒的火災(zāi)。E類火災(zāi)指電氣火災(zāi),如帶電電線、變壓器、用電器等物體燃燒的火災(zāi)。5.1火災(zāi)分類及宜使用的滅火劑火災(zāi)的分類:青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究A類火災(zāi)宜用水或水類滅火器撲滅。B類、C類火災(zāi)的滅火器對A類火災(zāi)有效,但其冷卻作用不如A類火災(zāi)滅火器。B類火災(zāi)宜用泡沫、二氧化碳和化學(xué)干粉滅火器。水對B類火災(zāi)不但無效,反而易使火焰擴(kuò)散。C類火災(zāi)宜用干粉滅火器撲滅。D類火災(zāi)宜用化學(xué)干粉或細(xì)砂滅火劑撲滅。任何情況下都不應(yīng)用水撲救D類火災(zāi)。因?yàn)樗芍LD類火的燃燒,亦可能引起爆炸。E類火災(zāi)宜用二氧化碳、干粉滅火器撲滅,水或泡沫滅火劑不適用于E類火災(zāi)。5.1火災(zāi)分類及宜使用的滅火劑針對以上各種火災(zāi)宜使用的滅火劑:青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究1、航站樓內(nèi)的下列區(qū)域或部位應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施,并宜采用自然排煙方式:
(1)出發(fā)區(qū)、候機(jī)區(qū)、到達(dá)區(qū)、行李處理用房;(2)長度大于20.0m且相對封閉的走道;(3)建筑面積大于50m2且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的房間。2、航站樓與地鐵車站、輕軌車站及公共汽車站等城市公共交通設(shè)施之間的連通空間應(yīng)設(shè)置排煙或防煙設(shè)施。當(dāng)采用機(jī)械排煙或防煙方式時(shí),該連通空間的防排煙設(shè)施應(yīng)獨(dú)立設(shè)置;當(dāng)采用自然排煙方式時(shí),自然排煙口的總有效面積不應(yīng)小于該區(qū)域地面面積的10%。5.2排煙與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的規(guī)范說明青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究3、航站樓內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),其中有可燃物的區(qū)域或部位應(yīng)設(shè)置火災(zāi)探測器。不同區(qū)域或部位火災(zāi)探測器的選型宜按表5-1確定,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116的規(guī)定。
4、航站樓設(shè)置區(qū)域分消防控制室時(shí),分消防控制室內(nèi)的信號(hào)應(yīng)直接傳至主消防控制室。消防控制室應(yīng)能在接收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后10s內(nèi)將火警信息傳送至機(jī)場消防站,機(jī)場消防站應(yīng)設(shè)置能接收航站樓火警信息的裝置。5.2排煙與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的規(guī)范說明區(qū)域或部位火災(zāi)探測器類型公共區(qū)、行李處用房感煙、火焰商店、休息服務(wù)區(qū)、辦公室、儲(chǔ)藏間感煙通風(fēng)空調(diào)機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房、變配電室、電纜夾層、行李傳送帶感煙廚房、鍋爐房、發(fā)電機(jī)房、吸煙室感溫電纜橋架纜式線型感溫表5-1不同區(qū)域或部位火災(zāi)探測器的選型青島新機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)專項(xiàng)研究應(yīng)急救援方案的優(yōu)選包含兩個(gè)方面:一是人員疏散的控制情況,二是火災(zāi)事故的控制情況。本文前面通過分析火災(zāi)事故相關(guān)的溫度、煙氣、能見度來記錄火災(zāi)事故對人員的傷害;通過優(yōu)化相關(guān)參數(shù),最終得出三個(gè)關(guān)于優(yōu)選方案的結(jié)論:5.3應(yīng)急救援方案優(yōu)選(1)疏散出口、疏散寬度優(yōu)化通過優(yōu)選方案的仿真得出結(jié)果分析,疏散出口由3個(gè)變成5個(gè),疏散寬度由1.5m變成1.8m,疏散時(shí)間由252s縮
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