某酒店的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李 昱 林

(深圳市華陽(yáng)國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東 深圳 518038)

某酒店的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李 昱 林

(深圳市華陽(yáng)國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東 深圳 518038)

通過介紹某酒店工程暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中冷熱源方案，空氣處理方式的選擇，采用過渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行和全熱回收系統(tǒng)，從而有效地節(jié)約了能源，降低了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。

酒店，冷熱源，全熱回收系統(tǒng)

1 工程概況

本工程位于深圳市福田區(qū)，是集科研辦公、商業(yè)和酒店于一體的超高層綜合體，建筑規(guī)模大、功能復(fù)雜，其中酒店區(qū)域包含地上裙樓1棟B座(4層)、裙樓1棟D座(7層)、塔樓1棟C座(25層)；裙樓主要為酒店公共設(shè)施，設(shè)有餐廳、宴會(huì)、酒吧、健身、KTV等功能房間。地下1層～3層為車庫(kù)、設(shè)備用房(見圖1)。

2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

1)室外設(shè)計(jì)參數(shù)(深圳)，見表1。

表1 室外設(shè)計(jì)參數(shù)

2)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)，見表2。

表2 室內(nèi)計(jì)算參數(shù)

3 冷熱源的選擇

1)冷源。根據(jù)與甲方的溝通，酒店選用常規(guī)電制冷+鍋爐的冷熱源方式。通過負(fù)荷計(jì)算，酒店區(qū)空調(diào)冷負(fù)荷取4 957 kW(約1 400 USRT)，總空調(diào)面積約為31 104 m2，考慮三種冷水機(jī)組搭配方案進(jìn)行比較：

a.2臺(tái)等容量方案：700 RT離心式冷水機(jī)組2臺(tái)，總制冷量4 923 kW。b.3臺(tái)等容量方案：460 RT離心式冷水機(jī)組3臺(tái)，總制冷量4 853 kW。c.不等容量——兩大一小方案：600 RT離心式冷水機(jī)組2臺(tái)，200 RT離心(螺桿)式冷水機(jī)組1臺(tái)，總制冷量4 923 kW。灑店區(qū)逐時(shí)負(fù)荷曲線見圖2。

本項(xiàng)目與華南理工大學(xué)建筑節(jié)能研究中心合作，通過對(duì)建筑的空調(diào)動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬分析及全年冷負(fù)荷特性等節(jié)能計(jì)算得知，對(duì)于方案一，當(dāng)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷在額定負(fù)荷的25%以下時(shí)，冷水機(jī)組均在較低的部分負(fù)荷率(PLR)下運(yùn)行。對(duì)于方案二，當(dāng)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷在額定負(fù)荷的15%以下時(shí)，冷水機(jī)組運(yùn)行效率很低。對(duì)于方案三，冷水機(jī)組在不同的負(fù)荷下各機(jī)組均能保持較高的效率，而5%以下運(yùn)行負(fù)荷率時(shí)間較短，對(duì)全年能耗不會(huì)產(chǎn)生大的影響。

冷水機(jī)組的部分負(fù)荷性能受到冷凍水溫度、冷卻水溫度以及制冷量三種主要因素的影響，而不同的機(jī)型、機(jī)組的部分負(fù)荷性能都會(huì)有所差別。通過節(jié)能計(jì)算分析，對(duì)以上三種方案，假定各機(jī)組的額定COP均為5.0，通過計(jì)算得知對(duì)酒店中央空調(diào)系統(tǒng)，選用不同容量的冷水機(jī)組搭配方案(方案3)，較等容量的冷水機(jī)組方案(方案1和方案2)，冷水機(jī)組全年運(yùn)行具有9.2%的節(jié)電貢獻(xiàn)，全年累計(jì)可節(jié)約20.23萬(wàn)kWh的冷水機(jī)組用電。

基于以上分析比較，酒店區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)采用兩大一小的冷水機(jī)組配置方案。

2)熱源。經(jīng)計(jì)算酒店冬季熱負(fù)荷約為1 400 kW，考慮到酒店洗衣房、廚房有蒸汽使用要求，選用三臺(tái)2 t的臥式天燃?xì)庹羝仩t，能有效滿足洗衣房、廚房、生活熱水、空調(diào)采暖的要求。

3)熱回收系統(tǒng)。酒店設(shè)置獨(dú)立的空調(diào)、供熱水系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，存在大量的空調(diào)冷凝熱排放，加劇了城市的“熱島效應(yīng)”。如果將此部分冷凝熱加以利用并產(chǎn)生生活熱水，可以節(jié)約一次能源且提高經(jīng)濟(jì)性。而太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)利用可再生能源產(chǎn)生熱水，在深圳地區(qū)也得到了廣泛的應(yīng)用。

本項(xiàng)目選用雙冷凝器水冷螺桿式冷水機(jī)組一臺(tái)，輔助供應(yīng)夏季生活用水、熱水。其基本原理是在壓縮機(jī)和冷凝器之間加一個(gè)熱回收器(冷凝器)回收冷凝熱,從這個(gè)外加的熱交換器出來的制冷劑的狀態(tài)是汽—液混合物或氣態(tài),由后面的冷凝器吸收其余熱量，如圖3所示。

4 空調(diào)水系統(tǒng)

1)空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)采用一級(jí)泵變水流量?jī)晒苤扑到y(tǒng)。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的使用功能、運(yùn)行特點(diǎn)及平面布置，水系統(tǒng)分為三個(gè)區(qū)：分別為C座塔樓、D座裙房、B,C座裙房。采用異程和同程混合式布置，各區(qū)域回水總管上均設(shè)置靜態(tài)平衡閥，調(diào)節(jié)各環(huán)路之間的水力平衡，環(huán)路內(nèi)各支路回水管上設(shè)動(dòng)態(tài)壓差平衡調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)各支路之間的水力平衡。采用膨脹水箱補(bǔ)水定壓，膨脹水箱放置裙房屋面。

2)冷水機(jī)組進(jìn)水管段設(shè)綜合水處理設(shè)備，系統(tǒng)高點(diǎn)設(shè)自動(dòng)排氣閥，低點(diǎn)設(shè)放水、排污閥。

3)冷卻水采用開式機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水進(jìn)出水溫度為37 ℃/32 ℃。冷卻塔設(shè)置于裙樓屋面。其補(bǔ)水來自專用的空調(diào)補(bǔ)水管，溢流及排污水接至屋面排水點(diǎn)。

5 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1)餐廳、宴會(huì)廳、KTV采用全空氣低速風(fēng)道方式，空調(diào)氣流組織形式為上送風(fēng)集中回風(fēng)方式。由于這些區(qū)域人員集中，新風(fēng)量較大，所以設(shè)計(jì)獨(dú)立的全熱回收機(jī)組，夏季利用熱回收降低空調(diào)機(jī)組的處理負(fù)荷；室內(nèi)風(fēng)口布置于二次裝修深化設(shè)計(jì)完成。

2)客房采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)的系統(tǒng)形式，新風(fēng)經(jīng)過過濾、熱濕交換集中處理后，由風(fēng)道送至各個(gè)房間以滿足房間衛(wèi)生要求。風(fēng)機(jī)盤管吊裝在客房入門過道上方的吊頂內(nèi)，送風(fēng)口與單獨(dú)處理后的新風(fēng)送風(fēng)口水平并列放置，并共用一個(gè)送風(fēng)格柵，室內(nèi)溫度可通過三速開關(guān)控制。

3)廚房?jī)?nèi)由于油煙、水蒸氣等較多，故不宜采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)和循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，本工程采用直流式的空調(diào)方式，設(shè)置了獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)(均通過處理)。為防止氣味逸出，廚房應(yīng)保持負(fù)壓，新風(fēng)量按排油煙量和排風(fēng)量的80%選取，新風(fēng)系統(tǒng)與排油煙系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。

6 防排煙系統(tǒng)

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)要求進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。

防排煙系統(tǒng)主要設(shè)置情況如下：

1)宴會(huì)廳設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙風(fēng)機(jī)安裝于4層。風(fēng)機(jī)排煙量按60 m3/h計(jì)算。大堂、中庭設(shè)置排煙系統(tǒng)，排煙量按6次/h計(jì)。

2)內(nèi)走道設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)排煙量按該防煙系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)最大防煙分區(qū)面積每平方米120 m3/h計(jì)算。每層設(shè)置一個(gè)立式電控排煙口，當(dāng)消防控制中心發(fā)出或直接接受煙感信號(hào)后，立即開啟排煙風(fēng)機(jī)與著火層排煙口將高溫?zé)煔馀懦鍪彝狻?/p>

3)商業(yè)、中西餐廳、KTV設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙風(fēng)機(jī)安裝于屋頂。采用固定擋煙垂壁劃分為多個(gè)防煙分區(qū)，風(fēng)機(jī)排煙量按照該防煙系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)最大防煙分區(qū)面積每平方米120 m3/h計(jì)算。當(dāng)消防控制中心發(fā)出或直接接受煙感信號(hào)后，開啟該防煙分區(qū)的電控排煙閥，并聯(lián)鎖啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)將高溫?zé)煔馀懦鍪彝狻?/p>

4)防煙樓梯間及前室、合用前室分別設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。防煙樓梯間每隔兩層設(shè)置一個(gè)加壓送風(fēng)口，防煙前室、合用前室每層設(shè)置加壓送風(fēng)口，豎向設(shè)置加壓送風(fēng)豎井。防煙樓梯間采用鋁合金百葉風(fēng)口，常開。防煙前室、合用前室采用電控立式加壓送風(fēng)口，火災(zāi)時(shí)開啟著火層及上下層風(fēng)口加壓送風(fēng)。前室加壓送風(fēng)口與加壓送風(fēng)機(jī)連鎖動(dòng)作。

5)防排煙系統(tǒng)的所有排煙風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī)、電控加壓送風(fēng)口及排煙口的開啟與關(guān)閉除在消防控制中心操縱外，也可就地操作，并均應(yīng)有信號(hào)傳遞到消防控制中心。

7 自動(dòng)控制系統(tǒng)

酒店所有空調(diào)通風(fēng)設(shè)備歸納入大樓自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)(BAS與BMS)。自動(dòng)控制系統(tǒng)采用自動(dòng)與手動(dòng)相結(jié)合、就地控制與遠(yuǎn)程控制相結(jié)合方式。

1)制冷系統(tǒng)控制。a.除冷水機(jī)組自帶的微機(jī)自控、數(shù)字顯示、安全保護(hù)外，制冷機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)電源控制柜對(duì)冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔啟動(dòng)聯(lián)鎖，運(yùn)行實(shí)施控制、顯示保護(hù)?？刂茊?dòng)順序如下：機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，冷凍水、冷卻水出水管及冷卻塔進(jìn)水管處的電動(dòng)碟閥打開，接著冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，經(jīng)水流開關(guān)確認(rèn)管路系統(tǒng)內(nèi)水流正常并延時(shí)一定時(shí)間后，啟動(dòng)冷水機(jī)組。停機(jī)組時(shí)，冷水機(jī)組首先停機(jī)。在延遲一定時(shí)間后，停水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)并關(guān)閉電動(dòng)水閥。每臺(tái)冷水機(jī)組進(jìn)、出口設(shè)溫度傳感器及出口設(shè)流量傳感器，根據(jù)測(cè)到的系統(tǒng)實(shí)際所需制冷量控制冷水機(jī)組及其配套水泵和冷卻塔的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。b.冷卻塔的進(jìn)出水管上裝設(shè)電動(dòng)蝶閥，電動(dòng)蝶閥的啟閉與冷卻塔風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。c.冷凍水分水缸、集水缸之間設(shè)有由其壓差控制的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的旁通管路，以調(diào)節(jié)末端設(shè)備的供水量，并使冷水機(jī)組的通水量保持穩(wěn)定，從而使系統(tǒng)制冷和水力工況穩(wěn)定。d.除制冷系統(tǒng)設(shè)置群控系統(tǒng)外，設(shè)置對(duì)整個(gè)樓宇的所有機(jī)械系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)視的樓宇管理系統(tǒng)(BAS)。

2)末端設(shè)備控制。a.設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管的房間均裝有室內(nèi)溫度控制器控制房間的溫度，手動(dòng)三擋開關(guān)控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和啟停，溫度控制器自動(dòng)控制電動(dòng)二通閥(雙位式)的啟閉。b.新風(fēng)機(jī)組采用DDC控制器,出風(fēng)口裝設(shè)溫度傳感器，經(jīng)調(diào)節(jié)器控制電動(dòng)二通閥，調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度。c.空氣處理機(jī)組采用DDC控制器，出水管上裝設(shè)電動(dòng)二通閥(比例積分式)，回風(fēng)管道上裝有溫度傳感器，通過溫控器調(diào)節(jié)供水量，改變送風(fēng)溫度，從而維持室內(nèi)的設(shè)定溫度。

8 設(shè)計(jì)體會(huì)

1)噪聲和振動(dòng)控制對(duì)星級(jí)酒店非常重要，盡量控制單個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)量小于20 000 m3/h，風(fēng)壓不要太高。全空氣系統(tǒng)采用下回風(fēng)口，在人員活動(dòng)區(qū)時(shí)注意回風(fēng)管段的消聲。風(fēng)機(jī)避免吊裝在公共區(qū)域。

2)設(shè)置組合式全熱回收新風(fēng)換氣機(jī)，新風(fēng)從排風(fēng)中回收大部分能量，節(jié)約空調(diào)能耗。

3)選用雙冷凝器水冷螺桿式機(jī)組，回收冷水機(jī)組的冷凝熱量輔助加熱酒店生活熱水用。

4)選用高效冷水機(jī)組，一次泵變流量系統(tǒng)，降低空調(diào)水系統(tǒng)的能耗。采用兩管制風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，可變新風(fēng)系統(tǒng)方案，有效降低整個(gè)建筑的能耗和運(yùn)行費(fèi)用。

[1] 電子工業(yè)第十設(shè)計(jì)研究院.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[3] GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

The HVAC system design of a hotel

LI Yu-lin

(ShenzhenHuayangInternationalEngineeringDesignLimitedCompany,Shenzhen518038,China)

Through the introduction of selection of cold and heat source schemes, air treatment ways of HVAC design for a hotel project, this paper used the transition seasons new wind operation and full heat recovery system, effectively saved energy, reduced the operation costs of air conditioning system.

hotel, cold and heat source, full heat recovery system

1009-6825(2014)07-0134-03

2013-12-26

李昱林(1981- )，女，工程師

TU831.3

A