1项目概况邯郸市位于河北省南部，建筑热工设计分区属于寒冷地区。邯郸机场飞行区等级为4C，作为京津冀一体化重点建设项目，河北省发改委于2017年11月正式批复邯郸机场三期改扩建工程，批复建设面积为18 000 m2的航站楼，采用一层半式流程[1]。设计单位于2018年10月完成施工图设计，本工程一层建筑面积约10 500 m2，主要为迎送大厅、安检大厅、行李提取和行李分拣大厅、远机位候机厅和部分办公用房；二层建筑面积约7 500 m2，主要为近机位候机厅和VIP等房中房。本工程建筑一层为钢筋混凝土框架结构，二层为钢结构，屋顶为桁架，建筑总高度21.7 m，设计年旅客吞吐量140万人次。2航站楼建筑主要特征航站楼特征受气候状况、工艺流程、空间特征、人员行为模式等因素影响[2]。本航站楼主要有以下特点：（1）受建筑美观造型影响，与其他公共建筑相比，本方案体型系数略大。（2）一层迎送大厅属于高大空间，二层近机位候机厅的层高不高，但属同一空间，需慎重考虑防烟分区划分。（3）建筑外围护为轻型结构，玻璃围护结构的面积较大，需要适当调整暖通空调设备设计，改善外围护结构。（4）二层设置独立的“房中房”，如VIP室、商业用房、母婴室等，需要特殊考虑二层局部房间的机械排烟。（5）受航班量和班次影响，支线机场人员密度波动性大、流动性强，负荷计算存在难度，尤其是湿负荷计算难度较大。（6）空调机房布局受限，空调系统的输送距离较长，空调机组风机应满足长距离输送需求和节能标准限值。（7）贵宾室、VIP室、母婴室的装饰要求较高，需要完善新风量和环境通风设计。3设计理念（1）本方案体型系数略大，需要适当提高外围护结构的保温性能，建筑外墙保温材料为80 mm厚岩棉干挂石材，导热系数为0.046 W/(m·K)。（2）航站楼内为高大空间，迎送大厅等大空间的空调系统采用分层空调的全空气空调系统。（3）外围护结构玻璃幕墙的面积较大，采用PA断桥铝合金窗框，垂直幕墙玻璃为10 mm+12A+10 mm钢化中空Low-E玻璃，可以提供高效率的保温隔热和隔声效果，在外区玻璃幕墙下设置嵌入式地板散热器系统，保护玻璃幕墙。（4）大空间独立“房中房”的空调系统应分开设置，空调系统采用风机盘管加新风系统；针对面积大于50 m2的无窗房间，合理划分防烟分区，设置机械排烟系统。（5）机场人员密度波动性大，开展同规模机场调研，将调研值与计算值进行对比，得到较准确的冷热负荷及冬季湿负荷，作为设计的基础数据。（6）针对空调系统输送距离较长的全空气空调系统，适当增加风管尺寸。4航站楼暖通空调设计4.1气候特征机场所在地属于寒冷地区，冬季供暖室外计算温度为-5.5 ℃，冬季空调室外计算干球温度为-8 ℃；夏季空气调节室外计算干球温度为35.1 ℃，夏季空调室外计算湿球温度为26.9 ℃，夏季通风室外计算干球温度为31.0 ℃。4.2室内设计参数室内设计参数[3]如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.003.T001表1室内设计参数表房间类型室内设计温度/℃室内相对湿度/％噪声/dB新风量/(m3/人)换气次数/次冬季夏季冬季夏季迎送大厅、候机厅、行李提取厅2026≥30655020—办公用房1826≥30654530—贵宾室、VIP、母婴室2025≥3560404010商业2026≥30655020—行李分拣1828≥306550——餐厅1825≥4070—2030卫生间1626≥3070——154.3供热系统设计本航站楼总热负荷2 160 kW，热源为市政热力，热媒温度为130 ℃/70 ℃，机场航站楼周边设置一座制冷与换热机房，市政一次热水通过换热机房内的换热器置换为75 ℃/50 ℃和60/50 ℃的二次水。其中，地板辐射采暖和冬季空调热媒温度为60 ℃/50 ℃，幕墙下嵌入散热器系统及热风幕系统，热媒温度为75 ℃/50 ℃。换热机房板式换热器设置气候补偿器，根据二次热水的温度调节一次热水的流量，供热系统采用一次泵变流量系统，散热器支管均设置温控阀。地板辐射及冬季空调板式换热器气候补偿器原理如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.003.F001图1地板辐射及冬季空调板式换热器气候补偿器原理设计时，航站楼整体规模不大，地板辐射采暖系统和热水散热器系统均采用异程式系统，分3个支路设计有利于保持水力平衡，每个支路的不平衡率均小于15%；支线机场的航班量较小，机场使用时间的机动性较大，受提升门冷风侵入或渗透量较大的影响，寒冷地区行李分拣处的热水热风幕可能发生盘管冻裂现象，采用自带电伴热的热风幕，保证热水风幕系统正常运行。4.4空调系统设计4.4.1冷源通过逐时计算，本航站楼总冷负荷为2 700 kW，冷源为设置在航站楼附近的制冷与换热机房，分析典型工作日负荷变化情况，选用2台额定制冷量为1 406 kW的螺杆式冷水机组。制冷机组均选用R134a高能比（COP为5.49）型环保冷媒，冷冻水供、回水温度分别为7 ℃和12 ℃。制冷与换热机房屋顶选用组合式变频高效节能低噪声横流型冷却塔，冷却水进、出水温度分别为37 ℃和32 ℃。采用开式冷却塔，为了提高冷却水水质，在循环水泵前设置综合水处理装置，具有过滤、杀菌、灭藻、防垢、防腐等功能，冷却水系统设置自动清洗系统。4.4.2空调水系统空调水系统采用冷源侧定流量、负荷侧变流量方式。根据冷负荷的变化调节空调机组的电动调节阀或风机盘管电动两通阀的开度，供、回总管间设置压差控制器。空调水系统采用双管制，夏季供冷，冬季供热，在制冷与换热机房内设置分集水器，分集水器设置冬夏季切换阀门。4.4.3空调风系统迎送大厅、候机厅及行李提取大厅等大空间区域采用分层空调的一次回风全空气空调系统，便于集中控制室内温湿度，为了降低能耗，设计采用分层空调形式[4]；贵宾室、商业用房、办公室、卫生间等房间采用风机盘管加新风的半集中式空调系统，便于分室控制。根据项目所在地的气候特征和航站楼的运行特征，本航站楼在过渡期采用全新风运行模式，能够极大地降低空调能耗。因此，一次回风全空气空调系统的设计采用双风机系统，并适当加大新风管尺寸。空调双风机系统自控原理如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.003.F002图2空调双风机系统自控原理末端为喷口形式的全空气空调系统的风管距离较长，为了降低能耗，减少风量，夏季采用露点送风形式并适当加大送风管尺寸，保证末端风口不结露并适当降低送风温度，露点送风温度约18 ℃。4.4.4气流组织迎送大厅设计采用分层空调方式，仅对高大空间的下部区域工作，保持一定的温湿度，对上部区域不要求，与全室空调相比，夏季可以节省冷量约30%[5]。一层迎送大厅值机柜台上方及二层商业上方设置球形喷口侧向送风、同侧下部回风的分层空调形式，冷负荷为：qc1=q1w+q1n+qx+qf+qd (1)式中：qcl——空调区分层空调冷负荷，W；q1w——空调区外围护结构得热形成的冷负荷，W；q1n——空调区内部热源散热形成的冷负荷，W；qx——空调区室外新风或渗透风形成的冷负荷，W；qf——非空调区向空调区辐射热转移形成的冷负荷，W；qd——非空调区向空调区对流热转移形成的冷负荷，W。旅客集中安检区域、远机位候机厅、行李提取区域及行李分拣区域采用散流器送风、单层百叶风口回风的空调运行方式。经运行调试，夏季航站楼内空调系统运行效果良好。航站楼不同区域的室内温度如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.003.T002表2航站楼内不同区域的室内温度区域设计温度/℃实测温度/℃备注一层旅客出发处2625.6分层空调，测试点距一层地面1.6 m。一层值机柜台处2625.8分层空调，测试点距一层地面1.6 m。旅客安检区域2626.2测试点距一层地面1.6 m。远机位候机厅2626.0测试点距一层地面1.6 m。二层近机位候机厅2625.9分层空调，测试点距二层地面1.6 m。登机连廊2626.3分层空调，测试点距二层地面1.6 m。一层行李提取转盘2626.1测试点距一层地面1.6 m。一层行李分拣区域2729.8测试点距一层地面1.6 m。注：测试时刻室外干球温度34.6 ℃，冷水机组出水温度7.9 ℃，空调区域的空调机组全负荷运行。由表2可知，一层行李分拣区域的实测温度明显高于设计温度，原因可能是行李分拣用房2个大门（长4.0 m×高3.0 m）处于开启状态，用于过渡季机械通风的风机处于开启状态。4.5通风系统设计根据民航主管部门批复的总体规划，本航站楼近期设计高峰小时旅客人数648人，航站楼内人流密度较大，且人员流动性大，因此对室内空气环境要求较高。迎送大厅的高度较高，室内垂直温度梯度明显，利用烟囱效应原理设置自然排烟的电动天窗，采用自然通风方式。过渡季节无须开启全新风运行工况下，可以利用热压进行自然通风，改善室内环境，提高人体舒适度。夏季自然通风的通风量[6]G为：G=3.6Qc(tp-twf)β (2)式中：G——室外进入的通风量，kg/h；Q——显热余热量，W；c——空气比热；tp——排风温度，℃；twf——夏季通风室外计算温度，℃；β——进风有效系数。航站楼的贵宾室、卫生间、弱电机房等区域设置机械排风系统。其中，安保信息机房的设备散热量较大，在热平衡计算后选择通风设备，设置气体灭火系统，房间通风系统管道上设置与通风机联锁启闭的电动风阀，保证灭火初期的室内密闭性良好。4.6防排烟系统设计《民航机场航站楼设计防火规范》（GB 51236—2017）第3.3.4条规定“当航站楼设置自动灭火系统和火灾自动报警系统并采用不燃或难燃装修材料，且公共区内的商业服务设施、办公室和设备间等功能房间采取了防火分隔措施时，出发区、到达区、候机区等公共区可按功能划分防火分区。非公共区应独立划分防火分区”，本建筑共划分5个防火分区。航站楼内防火分区划分如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.003.T003表3航站楼内防火分区划分防火分区名称分区位置防火分区面积/m2防火分区1一层：到港行李分拣厅515.64防火分区2一层：出港行李分拣厅、空侧用房等517.71防火分区3一层、二层：贵宾用房2 613.72防火分区4一层：变配电室、空调机房等565.07防火分区5其余区域13 565.33结合本建筑划分的防火分区，根据《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251—2017）的防排烟设计规范合理地划分防烟分区。针对一层迎送大厅、一层远机位候机厅及二层近机位候机厅，结合过渡季自然通风，采用自然排烟方式，在储烟仓内设置排烟天窗；行李提取厅、行李分拣厅、行李托运区域和一、二层贵宾室采用机械排烟方式。航站楼内不同区域排烟方式及防烟分区划分如表4所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.003.T004表4航站楼内不同区域排烟方式及防烟分区划分区域防烟分区及面积排烟形式排烟量/(m3/h)到港行李提取防烟分区a1~a7，相邻防烟分区面积最大值416 m2。机械排烟30 000到港行李分拣防烟分区b1~b2，相邻防烟分区面积最大值464 m2。机械排烟30 000行李托运区防烟分区c1，面积329 m2。机械排烟19 740出港行李分拣厅防烟分区d1，面积357 m2。机械排烟21 420一层贵宾区防烟分区e1~e6，相邻防烟分区面积最大值304 m2。机械排烟30 000二层贵宾区防烟分区g1~g14，相邻防烟分区面积最大值271 m2。机械排烟30 000二层近机位候机厅防烟分区h1~h3，高度大于9 m。自然排烟111 000一层迎送大厅防烟分区k1~k2，高度大于9 m。自然排烟111 0005结语介绍寒冷地区运输机场的航站楼暖通空调设计并进行总结。航站楼建筑的使用时间和使用功能不同于其他建筑，高峰小时旅客人数的差别较大，对室内湿度影响较大，应进行准确预测。航站楼建筑节能空间大，可以采用被动和主动型的多种节能措施，降低建筑能耗和运营成本，如大空间区域采用分层空调，双风机系统过渡季采用全新风运行模式等。航站楼内，贵宾室、VIP室及母婴室等对噪声敏感区域应远离空调机房，考虑后期内部精装修，建议设置机械通风设施。航站楼的气候分区为严寒地区，行李分拣用房大门经常开启，宜采用吊顶辐射板采暖方式，吊顶辐射板的安装应避开喷淋系统的喷头。针对一层半式航站楼，需注意值机柜的后吊顶高度，机电专业提前参与建筑方案布局及吊顶高度。受空侧飞行器运行影响，空调新风口尽量不设置在空侧区域。二层商业区域预留厨房区域，提前预留排油烟设施的位置，防止后期设计变更。受航站楼工艺流程影响，设计按照《民航机场航站楼设计防火规范》划分防火分区，与《建筑设计防火规范》相比，提高了防火分区面积，对防火灭火设施提出更高要求，需提前与审图单位沟通，必要时进行消防专项方案论证。航站楼建筑设计前期准备阶段应进行充分调研并广泛征求运营单位意见，有针对性地制定暖通空调设计方案，有利于实现暖通空调系统高效运行和建筑节能以及后期的使用和维护保养。