大江戶溫泉物語暖通設(shè)計(jì)中熱源系統(tǒng)及浴區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用探討

黃健民

（上海千碩建筑設(shè)備技術(shù)有限公司， 上海 200080）

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于上海寶山區(qū)，為一單體建筑，地上2 層，地下一層。總建筑面積9600m2，地上9000m2，地下600m2。整個(gè)項(xiàng)目為一個(gè)純?nèi)帐斤L(fēng)格的人工溫泉館，該項(xiàng)目為含結(jié)構(gòu)改造的裝修項(xiàng)目。館內(nèi)一樓設(shè)有為接待大廳、鞋柜區(qū)、收銀大廳、浴服發(fā)放回收區(qū)、兒童游戲區(qū)、美容區(qū)、售賣區(qū)及男女浴區(qū)和后勤辦公區(qū)域。二樓設(shè)有休息大廳、汗蒸巖盤區(qū)、榻榻米休息區(qū)、廚房、日式烤肉、輕食簡(jiǎn)餐一條街、按摩SPA 區(qū)、客房區(qū)、麻將娛樂區(qū)、水吧等。

2 空調(diào)負(fù)荷設(shè)計(jì)

2.1 空調(diào)負(fù)荷設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目夏季空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為1550KW，冬季設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1000KW，地暖采暖熱負(fù)荷440KW。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于項(xiàng)目是上海租賃項(xiàng)目，租賃成本極高，并且館內(nèi)功能較多，在經(jīng)營(yíng)的時(shí)間點(diǎn)有很大的區(qū)別，全年的冬季和夏季在客流上有很大的差異，故采用靈活調(diào)配性極強(qiáng)的VRV 變頻多聯(lián)機(jī)加新風(fēng)系統(tǒng)。冬季部分面積采用地暖采暖，故按夏季冷負(fù)荷計(jì)算VRV 變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)容量。VRV 變頻多聯(lián)機(jī)135KW一臺(tái)，130KW 三臺(tái)，112KW 四臺(tái)，96KW 四臺(tái)，78.5KW 三臺(tái)。館內(nèi)室內(nèi)機(jī)多采用便于后期維護(hù)的四方向嵌入機(jī)，一些有特殊造型及高挑空區(qū)域則采用隱藏式天花機(jī)及高靜壓機(jī)型。

附表一 本項(xiàng)目室外參數(shù)設(shè)計(jì)（上海市）

附表二 本項(xiàng)目室內(nèi)參數(shù)設(shè)計(jì)

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3 熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

全部熱源系統(tǒng)有真空熱水機(jī)組系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、二氧化碳冷媒空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)4 個(gè)系統(tǒng)組合而成。（見附圖二）

附圖二 熱源系統(tǒng)圖

3.1 真空熱水機(jī)組系統(tǒng)

整個(gè)場(chǎng)館選用3 臺(tái)90 萬kcal/h(1050KW) 超低氮真空熱水爐，圖中編號(hào)10，采用并聯(lián)方式連接，2 用1 備，也可3 臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)。每臺(tái)爐子都有2 路100%不銹鋼換熱盤管，一路是專供生活熱水及浴區(qū)的熱水供應(yīng)，另一路是專供地暖及浴池保溫用換熱，這樣的100%換熱盤管的配置最大限度的利用了真空熱水爐的換熱量。

在冬季地暖及洗浴都是高峰值的時(shí)候，通過提前開啟地暖換熱系統(tǒng)，100%的熱量供給地暖來提升房間溫度。地暖系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)后，在進(jìn)入客流高峰后，又可以100%把熱量提供給淋浴用等生活熱水。

既節(jié)約了了前期的初投資，也節(jié)省了投入2 套（生活熱水及換熱設(shè)備）設(shè)備的機(jī)房占用面積，而且由于選用的是超低氮真空熱水爐，負(fù)壓安全，且采用不銹鋼管道爐膛內(nèi)直接熱傳導(dǎo)，無需經(jīng)過二次換熱，換熱系數(shù)高，環(huán)保安全，符合城市節(jié)能環(huán)保要求。

3.2 生活熱水系統(tǒng)

由一次側(cè)熱水循環(huán)泵、二次側(cè)熱水回水循環(huán)泵、8 噸承壓熱水儲(chǔ)水罐等設(shè)備組成生活熱水循環(huán)系統(tǒng)，由該系統(tǒng)來提供全館所有熱水供應(yīng)。根據(jù)滿負(fù)荷運(yùn)行選定一次側(cè)選定閉式不銹鋼水罐和真空熱水爐之間連接的換熱用循環(huán)熱水泵，根據(jù)每小時(shí)客流100 人計(jì)算出閉式熱水罐容積8 噸，熱水回水循環(huán)泵選定2 臺(tái)，一備一用。熱水儲(chǔ)水罐出水溫度設(shè)定在60 度，當(dāng)罐體溫度達(dá)到60 度時(shí)，控制真空爐的啟停。系統(tǒng)可以根據(jù)客流大小即開即用，無需貯備過多熱水，浪費(fèi)能耗，并且熱損失也很少，對(duì)運(yùn)營(yíng)成本開支有很好的幫助。

3.3 換熱系統(tǒng)

換熱系統(tǒng)由2 部分組成，一路是地暖換熱，一路是浴池保溫用循環(huán)換熱，設(shè)備編號(hào)4、5、6、7、8、9。和真空熱水爐一次側(cè)循環(huán)泵流量根據(jù)地暖板換換熱量和浴池保溫?fù)Q熱量的流量計(jì)算得出，二用一備，也可以三臺(tái)同時(shí)工作。2 路控制都是根據(jù)2 次側(cè)回水溫度來調(diào)整一次側(cè)進(jìn)水比例型電動(dòng)三通閥的開啟度。本項(xiàng)目由于浴池?fù)Q熱系統(tǒng)的板換及三通電動(dòng)閥不在本次設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，故系統(tǒng)圖中未有列出該部分內(nèi)容。

3.4 CO2冷媒空氣源熱泵熱水機(jī)

該項(xiàng)目在真空熱水爐的系統(tǒng)運(yùn)行一年后又增加了2 臺(tái)二氧化碳冷媒空氣源熱水機(jī)，該系統(tǒng)作為生活熱水系統(tǒng)的補(bǔ)充。選用2 臺(tái)30KW～480KW 制熱量的設(shè)備和一個(gè)過渡輔助閉式熱水罐4 噸。該系統(tǒng)是通過壓縮壓縮二氧化碳，轉(zhuǎn)變成高溫二氧化碳，在和水進(jìn)行換熱產(chǎn)生熱水，由于制造熱水的主角是空氣，電力變成輔助的配角，極大地降低了能耗。而且在外界溫度低于-20℃的情況下，也能正常出80℃的熱水，但由于目前該設(shè)備還沒有大功率機(jī)型，只能作為輔助設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)使用。

考慮上海地區(qū)的大型溫泉館有冬季旺夏季淡的現(xiàn)象，所以該設(shè)備在冬季高負(fù)荷運(yùn)行的情況下，小功率設(shè)備并不能體現(xiàn)出它節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。但是在夏季客流只有冬季三分之一的情況下，這2 臺(tái)設(shè)備可以在晚間谷時(shí)段客流很少時(shí)，把8 噸和4 噸的儲(chǔ)水罐的水加熱至60 度以上水溫，同時(shí)段和使用燃?xì)庀啾?，成本相?duì)可以減少三分之一的量，對(duì)于夏季營(yíng)業(yè)額減少，運(yùn)行成本并沒有大幅度降低的一萬平米的大型溫泉館來說，意義是巨大的。

2019年夏季7月和8月安裝該系統(tǒng)和2018年7月和8月未裝該系統(tǒng)的同期數(shù)據(jù)對(duì)比，在客流基本差不多的情況下，燃?xì)赓M(fèi)合計(jì)減少4.9 萬元，電費(fèi)增加了2.0 萬元，實(shí)際節(jié)約的2.9 萬元（見附表三）。從表中可以看出在人數(shù)稍有增加的情況下，實(shí)際費(fèi)用是在下降的，按照這個(gè)數(shù)據(jù)，可以推算出投資成本在2年半左右可以全部回收。

附表三 本項(xiàng)目2018年7月8月與2019年7月8月運(yùn)營(yíng)成本對(duì)比

4 浴區(qū)新排風(fēng)設(shè)計(jì)

4.1 新風(fēng)設(shè)計(jì)

大型浴場(chǎng)的新排風(fēng)效果會(huì)直接影響浴區(qū)客人的體驗(yàn)感，新風(fēng)不建議直接送入浴區(qū)，不能有直接吹風(fēng)感。特別是冬季，送風(fēng)口很容易結(jié)露滴水，而且浴區(qū)直接導(dǎo)入新風(fēng)，由于新風(fēng)出風(fēng)溫度不會(huì)太高，很容易產(chǎn)生霧氣。如果再進(jìn)行一次預(yù)熱，運(yùn)營(yíng)成本又會(huì)過高。該工程在屬于南方地區(qū)，于是先通過把新風(fēng)送到浴區(qū)外更衣室及大廳，在通過旁通接入浴區(qū)，開啟浴區(qū)單獨(dú)排風(fēng)后，形成負(fù)壓，通過旁通補(bǔ)入更衣室及大廳和室溫差不多的風(fēng)，這樣既解決了直接吹風(fēng)感，也基本解決了新風(fēng)溫度過低而產(chǎn)生的結(jié)露問題。

4.2 排風(fēng)設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目的浴區(qū)排風(fēng)量根據(jù)浴區(qū)實(shí)際容量計(jì)算，結(jié)合國(guó)內(nèi)和日本的規(guī)范以及實(shí)際的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，給出了7 次/h 的換氣量。浴場(chǎng)的冬季和夏季的實(shí)際換氣需求是不一樣的。在冬季需要加大循環(huán)量，而夏季則可以適當(dāng)減少一些循環(huán)量。在風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型上采用的6 比4 的比例選用了一臺(tái)主風(fēng)機(jī)（60%的風(fēng)量），4 臺(tái)壁式排風(fēng)扇（40%的風(fēng)量），來靈活調(diào)節(jié)浴區(qū)在不同季節(jié)的開啟比例。

附表二 本項(xiàng)目通風(fēng)換氣次數(shù)

5 結(jié)論

該項(xiàng)目地處上海市中心地帶，有大量的城市客源，淡旺兩季有明顯的季節(jié)差異，所以在系統(tǒng)選型和使用功能上要充分考慮到這兩點(diǎn)。該項(xiàng)目啟動(dòng)后，經(jīng)過多方論證選用目前的VRV 多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)加新風(fēng)系統(tǒng)，以及真空熱水機(jī)組系統(tǒng)，輔助配套二氧化碳冷媒空氣源熱水機(jī)。該系統(tǒng)在經(jīng)過3年的實(shí)際運(yùn)作后，也驗(yàn)證了當(dāng)初選用該系統(tǒng)的正確性，目前客戶的反饋基本良好。該系統(tǒng)前期投資可能略高，但在3 至5年的使用過程中，通過可靈活調(diào)配的方式，所產(chǎn)生的節(jié)能效果是顯而易見的。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的租期的客戶，提供一套即節(jié)能又可以長(zhǎng)期達(dá)到環(huán)保要求的產(chǎn)品是務(wù)實(shí)的。