武漢某五星級酒店暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

張 兵 吳兆武

(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北武漢 430014)

1 工程概況

該酒店為一棟五星級酒店，總建筑面積約50 100 m2，其中地下建筑面積約18 259m2。建筑高度91.5m，地下2層，1層～4層為裙樓，5層～20層為酒店塔樓，其中1層設(shè)置夾層，4層和5層中間設(shè)置設(shè)備層。

地下1層為鍋爐房、變配電房、發(fā)電機(jī)房、洗衣房、員工廚房、員工餐廳、酒店后期用房、停車場。地下2層為車庫和酒店冷凍站、換熱站、消防泵房、生活泵房等設(shè)備用房。1層設(shè)有紅酒吧、雪茄吧、自助餐廳廚房、自助餐廳、大堂吧、酒店大堂;1層夾層設(shè)有酒店管理辦公室、管理網(wǎng)絡(luò)機(jī)房;2層設(shè)有康體中心(游泳池、瑜珈、健身房、美容美發(fā)及SPA);3層設(shè)有各類大小會(huì)議室、大宴會(huì)廳、宴會(huì)廳廚房;4層設(shè)有中餐廳、特色餐廳、中餐廳/特色餐廳廚房;5層～20層為客服、行政酒廊。

2 室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表1。

表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

3 冷熱源

夏季總冷負(fù)荷6 137 kW，冬季總熱負(fù)荷7 445 kW(包括空調(diào)供暖、加濕、生活用水和洗衣房用蒸汽)。

夏季冷源采用2臺850冷噸(2 990 kW)及1臺400冷噸(1 406 kW)的變流量離心機(jī)冷水機(jī)組提供5℃/12℃冷凍水。同時(shí)在冷凍站設(shè)置板式換熱器利用冷卻塔在冬季為內(nèi)區(qū)提供免費(fèi)冷源。在冬季以冷卻水(8℃/11℃)作為冷源，室外濕球溫度4℃。通過換熱器為建筑的內(nèi)區(qū)提供空調(diào)冷凍水(10℃/15℃)。冷卻塔集水盤和冷卻水管將分別配設(shè)電加熱器和伴熱電纜以防止在冬季運(yùn)行時(shí)水的凍結(jié)。

由于酒店要求24 h都有可靠的熱源供應(yīng)，所以鍋爐需要選用油氣兩用型鍋爐。由于本項(xiàng)目于2010年完成設(shè)計(jì)，冬季供熱采用了蒸汽鍋爐作為熱源。設(shè)2臺3 t/h及1臺4 t/h燃?xì)?燃油)蒸汽鍋爐提供生活熱水、廚房、洗衣房蒸汽需求。冬季空調(diào)、供暖熱源由鍋爐房提供0.4 MPa蒸汽通過汽水板式熱交換器制取60℃/50℃的空調(diào)熱水及55℃/45℃地板供暖熱水。其中洗衣房凝水、生活熱水換熱器凝水和供暖換熱器凝結(jié)水回收至鍋爐房軟化水箱。蒸汽鍋爐定期排污、連續(xù)排污接至排污降溫池，排污水經(jīng)降溫后最終排入市政排水管。各用汽壓力值見表2。鍋爐燃油系統(tǒng)與柴油發(fā)電機(jī)共用1個(gè)儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)油罐埋設(shè)于室外。

為了節(jié)約核心筒面積，3臺鍋爐煙囪合并設(shè)置從核心筒上至塔樓屋頂。而夏季沒有空調(diào)供暖用汽，衛(wèi)生熱水用汽量也比冬季小，室外空氣高，導(dǎo)致煙氣量比冬季小，因此鍋爐煙囪在選型時(shí)必須對冬夏季分別進(jìn)行抽力計(jì)算，防止室外風(fēng)速過大時(shí)煙氣不暢。

關(guān)于洗衣房蒸汽用量可參考客房數(shù)來進(jìn)行初步估算，一般每間客房用汽量取4 kg/h～6 kg/h，文獻(xiàn)［1］及其表2也統(tǒng)計(jì)了幾家酒店蒸汽用量的設(shè)計(jì)值及最終訂貨值，可供參考。

表2 各用汽壓力 MPa

4 空調(diào)系統(tǒng)

裙樓宴會(huì)廳、宴會(huì)前廳、多功能廳、大堂、全日餐廳、中餐廳等大空間均采用全空氣系統(tǒng)，所有空調(diào)設(shè)備均采用干蒸汽加濕?？头?、健身房、美容店、SPA、后勤辦公室等小房間采取風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)經(jīng)板式熱回收機(jī)組處理后從屋頂通過垂直管井直接送入客房。

2層游泳池設(shè)置獨(dú)立的風(fēng)冷除濕熱泵熱回收機(jī)組，送風(fēng)沿著泳池四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)條縫型風(fēng)口下送風(fēng)，同時(shí)地面輔以地板采暖系統(tǒng)。

空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)均采用一次泵變流量系統(tǒng)，根據(jù)最不利環(huán)路的壓差變化自動(dòng)調(diào)節(jié)一次泵的轉(zhuǎn)速?？照{(diào)水系統(tǒng)為四管制。在過渡季節(jié)，客房風(fēng)機(jī)盤管可以根據(jù)客人要求供冷或供熱。而空氣處理機(jī)組則根據(jù)室外的溫度自動(dòng)選擇制冷或加熱。

裙房空調(diào)水系統(tǒng)與塔樓空調(diào)水系統(tǒng)分別設(shè)置獨(dú)立的環(huán)路?？諝馓幚頇C(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管均分別設(shè)置獨(dú)立的環(huán)路。裙房空調(diào)水系統(tǒng)采用異程式系統(tǒng)，塔樓空調(diào)水系統(tǒng)采用同程式系統(tǒng)。地下室及裙房的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)在每一層主干管回水管處設(shè)置自力式壓差平衡閥，供水管上設(shè)置靜態(tài)平衡閥。空調(diào)機(jī)組/新風(fēng)機(jī)組前設(shè)置動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

酒店共設(shè)有四處廚房，分別為地下1層員工廚房、1層自助餐廳廚房、3層宴會(huì)廳廚房、4層中餐廚房。為滿足廚房冷庫制冷機(jī)的散熱需要，設(shè)計(jì)中央冷卻水系統(tǒng)。冷卻塔采用2臺閉式冷卻塔，單臺處理水量50 m3/h，一用一備，布置在酒店裙房的屋頂。冷卻水室外管道設(shè)置防凍電伴熱，閉式冷卻塔內(nèi)設(shè)置防凍電加熱器。冷卻水系統(tǒng)采用了閉式高位膨脹水箱為系統(tǒng)補(bǔ)水、定壓。

5 防排煙系統(tǒng)

防煙樓梯間、前室及合用前室分別設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。防煙樓梯間采用多葉送風(fēng)口，裙房每層設(shè)置1個(gè)多葉送風(fēng)口，塔樓每2層設(shè)置1個(gè)多葉送風(fēng)口。地上防煙樓梯間與地下防煙樓梯間合用加壓風(fēng)機(jī)，防煙樓梯間在距加壓風(fēng)機(jī)2/3位置處設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器與加壓風(fēng)機(jī)旁通管上的電動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥進(jìn)行連鎖控制。前室及合用前室每層設(shè)置1個(gè)多葉送風(fēng)口，1個(gè)壓力傳感器，每個(gè)壓力傳感器均與屋頂加壓風(fēng)機(jī)旁通管上的電動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥進(jìn)行連鎖。超壓時(shí)電動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥打開泄壓。

由于酒店可開啟外窗面積有限，因此所有不滿足自然排煙條件的區(qū)域均設(shè)置了相應(yīng)的機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙風(fēng)機(jī)設(shè)于裙房或塔樓屋頂。層高小于6 m的空間排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量按最大防煙分區(qū)面積乘以120 m3/(h·m2)計(jì)算。層高大于6 m的酒店大堂排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量按其面積乘以60 m3/(h·m2)計(jì)算。層高大于6 m的酒店大宴會(huì)廳由于其人員較多，其排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量按其體積的換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算。

6 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地下室主要設(shè)備用房均設(shè)置機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)及機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，具體換氣次數(shù)見表3。車庫設(shè)置機(jī)械排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

表3 各主要設(shè)備用房通風(fēng)換氣次數(shù)

由于酒店密閉性比較好，因此重要場所均設(shè)置了機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。塔樓客房衛(wèi)生間排風(fēng)均通過垂直管井接至屋頂板式熱回收機(jī)組。所有客房衛(wèi)生間排風(fēng)支管及新風(fēng)支管均設(shè)置定風(fēng)量閥。

7 廚房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如前所述，本項(xiàng)目共有4個(gè)大的中央廚房加工區(qū)。廚房區(qū)域排油煙風(fēng)管采用厚度為1.5 mm的SS304級不銹鋼板制作，焊接連接，并設(shè)2%的坡，坡向油煙罩。廚房排氣罩及水平排油煙風(fēng)管內(nèi)每隔3m設(shè)置1個(gè)260℃高溫噴淋頭。排油煙風(fēng)管內(nèi)設(shè)置消防噴淋頭安裝后用耐高溫膠及石棉繩密封處理不漏風(fēng)。在室內(nèi)的排油煙風(fēng)管需采用離心玻璃棉保溫，以防止油煙管結(jié)露。排油煙管風(fēng)速按10 m/s計(jì)算。

所有廚房的排風(fēng)系統(tǒng)由排風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)機(jī)以及廚房排風(fēng)凈化設(shè)備組成。廚房的廢氣需先經(jīng)油煙凈化器除去油煙和氣味后，再經(jīng)廚房排風(fēng)機(jī)排至室外。廚房補(bǔ)風(fēng)機(jī)配有過濾器和加熱盤管。

廚房區(qū)域除失火時(shí)設(shè)置消防排煙系統(tǒng)外，平時(shí)共設(shè)置三種通風(fēng)方式，即全面通風(fēng)、事故通風(fēng)，排油煙系統(tǒng)(局部通風(fēng))。全面通風(fēng)和事故通風(fēng)系統(tǒng)可以合用，全面通風(fēng)換氣次數(shù)不宜小于5次/h，事故通風(fēng)不小于12次/h。

排油煙風(fēng)機(jī)及紫外線光解氧化油煙凈化器(UV-C)，為了使油煙凈化器達(dá)到更好的效果，建議預(yù)留至少2 s的反應(yīng)時(shí)間，按排油煙風(fēng)機(jī)風(fēng)速一般10 m/s～12 m/s，即UV-C下游需要20 m～24 m長的距離。

巧克力間、糕點(diǎn)間、涼菜間、果汁間空調(diào)系統(tǒng)均設(shè)置獨(dú)立的分體空調(diào)及風(fēng)冷智能變頻多聯(lián)機(jī)。垃圾房設(shè)計(jì)獨(dú)立排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，并設(shè)置分體空調(diào)。

8 洗衣房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目洗衣房位于地下1層，通風(fēng)條件差，高溫、高濕且有污染源。洗衣房內(nèi)設(shè)有洗衣脫水機(jī)、干洗機(jī)、平燙機(jī)、烘干機(jī)、熨燙機(jī)等洗衣設(shè)備。大多數(shù)設(shè)備散熱量很大，表面溫度高，熱輻射量大，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體如四氯乙烯、苯、香蕉水等，濃度超標(biāo)時(shí)會(huì)對人體有害。為了保證工作人員的正常生產(chǎn)工作，洗衣房必須設(shè)置降溫通風(fēng)措施。

設(shè)計(jì)主要采用空調(diào)系統(tǒng)對其進(jìn)行降溫除濕，空調(diào)末端采用空氣處理機(jī)組的全空氣形式。為了降低空調(diào)冷負(fù)荷，減少不必要的耗冷量，干洗機(jī)、夾機(jī)、烘干機(jī)、人像機(jī)等發(fā)熱設(shè)備上部均設(shè)置局部排風(fēng)設(shè)備排氣罩，將工藝過程中產(chǎn)生的熱量以局部排風(fēng)的方式排至室外，同時(shí)將室外新風(fēng)以崗位送風(fēng)的方式補(bǔ)至各發(fā)熱設(shè)備區(qū)。各設(shè)置排氣罩的設(shè)備局部排風(fēng)量可參考文獻(xiàn)［2］。在設(shè)置局部排風(fēng)的同時(shí)另設(shè)置全面排風(fēng)系統(tǒng)，全面排風(fēng)系統(tǒng)按換氣次數(shù)2次/h設(shè)計(jì)。全面通風(fēng)換氣系統(tǒng)在洗衣機(jī)房設(shè)備停止工作時(shí)，在設(shè)置全面排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，使新風(fēng)從清潔區(qū)(取衣區(qū))流向污染區(qū)(收衣區(qū))，從低溫區(qū)流向高溫區(qū)。整個(gè)洗衣房應(yīng)使排風(fēng)量略大于送風(fēng)量。

烘干機(jī)的排風(fēng)量約占工藝排風(fēng)量的70%。全面通風(fēng)換氣系統(tǒng)，在洗衣機(jī)房設(shè)備停止工作時(shí)也能進(jìn)行通風(fēng)換氣，可按2次/h計(jì)算。

9 設(shè)計(jì)體會(huì)

項(xiàng)目已運(yùn)行7年，整體狀態(tài)良好。但是也出現(xiàn)一些問題:1)由于廚房排油煙管設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮后期檢修的檢修門，導(dǎo)致排油煙風(fēng)管(水平段)內(nèi)裝設(shè)的消防噴淋頭容易被油污堵住不便于檢修。因此，應(yīng)在水平風(fēng)管側(cè)面每隔一定距離(比如3 m)設(shè)置一個(gè)300 mm×300 mm檢修孔，檢修孔下邊緣距離風(fēng)管管底約為10 cm，具體做法可參看文獻(xiàn)［2］。2)酒店管理公司反饋排油煙風(fēng)管風(fēng)速過小，管內(nèi)的油滴帶不走，建議排油煙管風(fēng)速按不小于12 m/s選取比較合適。3)過渡季節(jié)免費(fèi)供冷系統(tǒng)沒有發(fā)揮出其應(yīng)有的性能。4)冷水機(jī)組選型偏大。由于酒店不同功能用房的使用時(shí)間不同，而選擇冷水機(jī)組時(shí)是按照逐時(shí)冷負(fù)荷最大值取值，因此取值偏大，與實(shí)際有出入。5)5層2.19 m高的設(shè)備夾層空間太小，管道太多，檢修人員檢修十分不方便。

另外，由于洗衣房的通風(fēng)量及廚房的排油煙量在設(shè)計(jì)之初建設(shè)方及酒店管理公司均無法提供準(zhǔn)確的發(fā)熱量及排油煙量，原本應(yīng)按洗衣房設(shè)備的散熱、散濕量計(jì)算確定的洗衣房通風(fēng)量由于在設(shè)計(jì)時(shí)工藝尚未介入，因此一般都是估算，文獻(xiàn)［2］和文獻(xiàn)［3］的要求也不一樣。洗衣房的工作還有很多需要去探究。廚房油煙量應(yīng)由廚房專業(yè)公司提供，但由于廚房專業(yè)公司在裝修階段才進(jìn)入，在設(shè)計(jì)時(shí)由于廚房房間未分割，計(jì)算存在一定不準(zhǔn)確性。