酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐探析

　　 摘要：隨著星級(jí)酒店建筑在國(guó)內(nèi)的大幅度建設(shè)，對(duì)星級(jí)酒店的熱水系統(tǒng)進(jìn)行研究，以探討酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。鑒于此，本文結(jié)合某星級(jí)酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例，探析星級(jí)酒店設(shè)計(jì)熱水系統(tǒng)時(shí)，所進(jìn)行的熱水量及耗熱量計(jì)算、熱水循環(huán)泵計(jì)算、水加熱器以及膨脹罐計(jì)算等，同時(shí)結(jié)合筆者設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了星級(jí)酒店的熱水系統(tǒng)特點(diǎn)。
　　關(guān)鍵詞：星級(jí)酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱水量及耗熱量計(jì)算熱水循環(huán)泵
　　中圖分類號(hào)：TU991文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2011)06(c)-0000-00
　　
　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，酒店建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)越來越高，這促進(jìn)了星級(jí)酒店得到大力發(fā)展；同時(shí)酒店建筑內(nèi)部的使用功能日趨復(fù)雜化而且一般星級(jí)酒店層數(shù)較多以及建筑高度較高，星級(jí)酒店的這些特點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)人員來說進(jìn)行這類星級(jí)酒店設(shè)計(jì)難度是相當(dāng)大的，而且考慮的因素相對(duì)比較多。設(shè)計(jì)星級(jí)酒店的熱水系統(tǒng)，不僅要考慮設(shè)計(jì)的新穎性與穩(wěn)定性，同時(shí)還必須要顧及到設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理性。探討以及總結(jié)星級(jí)酒店的熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要意義。
　　
　　1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
　　本熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程為位于深圳市的某星級(jí)酒店，該酒店?yáng)|面是高爾夫球場(chǎng)，北面是深南大道，南面是城市道路，地理位置十分優(yōu)越，是集酒店、商務(wù)、餐飲和休閑為一體的綜合性公共建筑，總建筑面積約52245.05m2，建筑高度約為98.6m。地下共三層，其中地下3層為平戰(zhàn)結(jié)合人防地下室，平時(shí)停車，戰(zhàn)時(shí)為人員掩蔽所；地下2層主要為設(shè)備用房；地下1層主要為車庫(kù)，部分為酒店附屬用房及設(shè)備用房。裙房四層，1層主要為酒店大堂、行政辦公室、商務(wù)中心和酒吧；2層為餐廳；3層為宴會(huì)廳；4層為健身和水療中心。塔樓5～27層為酒店客房，其中5層局部為游泳池和屋頂花園，27層局部為行政酒廊。
　　
　　2熱水系統(tǒng)選擇
　　2.1熱水系統(tǒng)
　　對(duì)于星級(jí)酒店來說，對(duì)建筑體量有一定的要求，大部分星級(jí)酒店都會(huì)設(shè)置在高層建筑內(nèi)部，而且酒店的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)越來越高，因此對(duì)生活熱水供應(yīng)的水量、水質(zhì)、水壓的穩(wěn)定性提出了越來越高的要求。為了滿足星級(jí)酒店的高標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇一個(gè)適合的熱水供應(yīng)系統(tǒng)很重要。熱水供應(yīng)系統(tǒng)主要由熱媒系統(tǒng)、熱水供水系統(tǒng)兩部分組成。一是根據(jù)熱媒系統(tǒng)來分類，可分為燃油燃汽熱水鍋爐系統(tǒng)，電加熱熱水系統(tǒng)，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，熱泵熱水系統(tǒng)。前兩種是傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)，耗能比較大，但是供熱穩(wěn)定性比較高，大部分星級(jí)酒店均會(huì)采用熱水鍋爐來供熱，后兩種是新興的供熱系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是比較節(jié)能，缺點(diǎn)是供熱穩(wěn)定性不高，在酒店局部熱水供應(yīng)中采用的比較多。本工程采用傳統(tǒng)的天然氣熱水鍋爐系統(tǒng)，并且采用空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組熱回收系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，即保證了酒店的熱水供應(yīng)的穩(wěn)壓性，又解決的空調(diào)系統(tǒng)廢熱的排放問題，而且達(dá)到了非常好的節(jié)能效果。二是根據(jù)熱水供水系統(tǒng)分類，可分為重力供水系統(tǒng)及變頻供水系統(tǒng)。
　　目前，一般五星級(jí)酒店會(huì)要求采用水箱重力供水系統(tǒng)，重力供水系統(tǒng)的供水特點(diǎn)是采用水泵把水提升到最高水箱中，以重力給水管網(wǎng)配水。水箱重力供水系統(tǒng)不僅可以提供穩(wěn)定的供水壓力，而且通過水箱儲(chǔ)水可使供水安全，但其存在一個(gè)缺點(diǎn)就是水箱比較重，所以會(huì)增加建筑荷載，而且會(huì)產(chǎn)生噪聲振動(dòng)，因此要合理處理這些問題。
　　根據(jù)建筑給水要求、高度以及分區(qū)壓力等情況，對(duì)本酒店進(jìn)行合理分區(qū)，然后布置供水系統(tǒng)。為此本星級(jí)酒店根據(jù)劃分了四個(gè)區(qū)，分別是第一區(qū)為地下2層至地上3層為R1區(qū)，由屋頂熱水水箱減壓后供給；第二區(qū)為地上4層至地上12層為R2區(qū)，由屋頂熱水水箱減壓后供給；第三區(qū)為地上13層至地上21層為R3區(qū)，由屋頂熱水水箱減壓后供給；第四區(qū)為地上22層至地上27層為R4區(qū)，由屋頂熱水變頻設(shè)備加壓供給。
　　2.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)形式
　　對(duì)于酒店來說，常用熱水供應(yīng)系統(tǒng)形式有以下十種之多，即開式或閉式上行下給強(qiáng)制全循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式或閉式下行上給強(qiáng)制全循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式或閉式上行下給半循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式或閉式下行上給半循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式或閉式上行下給不循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式或閉式下行上給不循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式上行下給倒循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式下行上給倒循環(huán)熱水系統(tǒng)、開式或閉式加熱器集中設(shè)置的分區(qū)強(qiáng)制全循環(huán)熱水循環(huán)、開式或閉式加熱器分散設(shè)置的分區(qū)強(qiáng)制全循環(huán)熱水循環(huán)。而本酒店采用的是開式系統(tǒng)的，下行下給的全循環(huán)熱水系統(tǒng)。
　　
　　3熱水量、耗熱量以及循環(huán)泵計(jì)算
　　3.1熱水量
　　本酒店洗衣房、員工餐廳、酒吧、中餐及宴會(huì)廳、健身及水療中心、酒店客房等處所需熱水集中由屋頂?shù)臒峤粨Q站供應(yīng)。熱交換站熱水采用熱水鍋爐制備，熱源為城市天然氣。熱水爐熱水出水溫度為60℃，回水溫度為50℃。設(shè)計(jì)用水量采用公式1進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，本酒店熱水最大日用水量約410m3/d，最大時(shí)用水量約65m3/h，而第一分區(qū)的最大時(shí)用水量見表1所示。為保證使用點(diǎn)冷、熱水壓力平衡，熱水系統(tǒng)分區(qū)與生活給水系統(tǒng)分區(qū)完全一致，屋頂自來水水箱和熱水箱標(biāo)高相同。
　　熱水計(jì)算公式：
　　 （1）
　　式中：Qr-設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，L/h；Qh-設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，W；tr-設(shè)計(jì)熱水溫度， ℃ ；tL-設(shè)計(jì)冷水溫度，℃；ρr-熱水密度，kg/L。
　　3.2耗熱量
　　酒店全日供應(yīng)熱水的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量采用公式2計(jì)算：
　　（2）
　　式中，Qh-設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，W；m-用水計(jì)算單位數(shù)，人數(shù)或床位數(shù)；qr-熱水用水定額；C-水的比熱；tr-熱水溫度，tr=60℃；tL-冷水計(jì)算溫度；ρr-熱水密度，kg/L；Kh-熱水小時(shí)變化系數(shù)。
　　酒店定時(shí)供應(yīng)熱水的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量采用公式3計(jì)算，而本酒店第一分區(qū)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量見表1所示：
　　 （3）
　　式中，qh-衛(wèi)生器具熱水的小時(shí)用水定額；N0-同類衛(wèi)生器具數(shù)；b-衛(wèi)生器具使用的百分?jǐn)?shù)。
　　
　　注：衛(wèi)生間僅洗臉盆需供應(yīng)熱水，計(jì)算時(shí)不考慮
　　3.3熱水供水管網(wǎng)水力計(jì)算
　　熱水供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)秒流量可按生活給水（冷水系統(tǒng)）設(shè)計(jì)秒流量公式計(jì)算。熱水管網(wǎng)的局部水頭損失一般可按沿程水頭損失的25%~30%進(jìn)行估算，也可按照局部水頭損失的計(jì)算公式逐一計(jì)算后累加。而計(jì)算管道水頭損失時(shí)，熱水管網(wǎng)中單位長(zhǎng)度水頭損失和局部水頭損失的計(jì)算，與冷水管道的計(jì)算方法和計(jì)算公式相同，但熱水管道的計(jì)算內(nèi)徑應(yīng)考慮結(jié)垢和腐蝕引起過水?dāng)嗝婵s小的因素。其熱水管道的流速，對(duì)于管徑DN15～20之間，則V≤0.8m/s；對(duì)于管徑DN25～40之間，則V≤1.0 m/s；對(duì)于管徑DN≥50，則V≤1.2 m/s。
　　進(jìn)行熱水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，本工程采取了以下幾點(diǎn)技術(shù)措施：集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的建筑宜采用機(jī)械循環(huán)的方式;冷水、熱水供水系統(tǒng)的分區(qū)應(yīng)一致;冷、熱水系統(tǒng)宜采用上行下給或下行下給的方式;供給熱水系統(tǒng)水加熱設(shè)備冷水的管道上不應(yīng)分支供給其他用水;機(jī)械循環(huán)的熱水系統(tǒng)宜設(shè)計(jì)成同程循環(huán);采用減壓閥進(jìn)行熱水系統(tǒng)分區(qū)。對(duì)于回水管網(wǎng)不配水時(shí)，則僅通過用以補(bǔ)償配水管熱損失的循環(huán)流量。而回水管網(wǎng)各管段管徑，應(yīng)按管中循環(huán)流量經(jīng)計(jì)算確定，但要確保熱水管網(wǎng)的管徑不宜小于20mm。
　　3.4循環(huán)泵
　　筆者認(rèn)為循環(huán)泵的選擇設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，值得引起設(shè)計(jì)人員的重視。而在目前的循環(huán)泵的計(jì)算方法中，主要存在著的矛盾是循環(huán)泵流量是否應(yīng)該加入附加循環(huán)流量。設(shè)計(jì)人員進(jìn)行酒店循環(huán)泵選泵時(shí)主要是采用《實(shí)用供熱?空調(diào)》設(shè)計(jì)手冊(cè)中的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)循環(huán)泵的設(shè)計(jì)流量會(huì)少于實(shí)際正常供熱狀態(tài)下的流量。經(jīng)筆者分析認(rèn)為，循環(huán)泵流量應(yīng)為循環(huán)流量與附加循環(huán)流量之和，而循環(huán)泵揚(yáng)程應(yīng)為循環(huán)流量與附加循環(huán)流量在系統(tǒng)不配水時(shí)的管路水頭損失。經(jīng)計(jì)算分析，本星級(jí)酒店除了R4區(qū)外，R1、R2、R3區(qū)底部設(shè)有熱水循環(huán)回水泵。本酒店各分區(qū)熱水循環(huán)泵參數(shù)如表2所示。
　　 4結(jié)語(yǔ)
　　本文結(jié)合某星級(jí)酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例，探析了進(jìn)行星級(jí)酒店設(shè)計(jì)熱水系統(tǒng)時(shí)，熱水量及耗熱量計(jì)算、熱水循環(huán)泵計(jì)算等。工程實(shí)踐表明，一般五星級(jí)酒店應(yīng)采用水箱重力供水系統(tǒng)，以保證穩(wěn)定的供水壓力，應(yīng)設(shè)置膨脹罐等設(shè)備；同時(shí)本星級(jí)酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采取的參數(shù)以及計(jì)算方法比較準(zhǔn)確，可為酒店的熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供正確的基礎(chǔ)。最后，結(jié)合筆者設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了星級(jí)酒店的熱水系統(tǒng)特點(diǎn)，可為同類工程提供參考。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 唐琦.桂林某酒店河水源熱泵及生活熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制冷與空調(diào).2