德清某酒店的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

周俊凱 劉曉娟

浙江省建筑設(shè)計研究院

1 工程概況

該酒店項目位于德清縣，地上11 層，地下1 層，建筑高度：依0.000 標(biāo)高以上高度為46.72 m（結(jié)構(gòu)面），屋頂機房最高標(biāo)高52.8 m，建筑總面積：25275.26 m2，其中地上16485.27 m2，地下8789.99 m2。地下1 層功能為汽車庫、冷凍機房、鍋爐房、發(fā)電機房等設(shè)備用房及后勤用房。地上1～3 層為裙房，主要功能為餐飲、會議、健身中心。地上4～11 層為標(biāo)準(zhǔn)層，主要的功能為客房。

2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

2.1 室外設(shè)計計算參數(shù)（參照杭州）

夏季：空調(diào)室外計算干球溫度35.6 ℃，空調(diào)室外計算濕球溫度27.9 ℃，空調(diào)室外計算日平均溫度31.6 ℃，室外平均風(fēng)速2.4 m/s，室外大氣壓力1000.9 hPa，通風(fēng)室外計算溫度32.3 ℃，通風(fēng)室外計算相對濕度64%[1]。

冬季：空調(diào)室外計算干球溫度-2.4 ℃，空調(diào)室外計算相對濕度76%，供暖室外計算溫度0 ℃，通風(fēng)室外計算溫度4.3 ℃，室外平均風(fēng)速2.3 m/s，大氣壓力1021.1 hPa

2.2 室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)[2]

室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)如表1 所示[2]：

表1 室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)

2.3 空調(diào)冷、熱源

采用HDY-SMAD 華電源空調(diào)負(fù)荷計算軟件V-1.92 版詳細(xì)計算，酒店的夏季空調(diào)計算冷負(fù)荷為：2119 kW，單位建筑面積空調(diào)冷指標(biāo)：84 W/m2；冬季空調(diào)計算熱負(fù)荷為：1575 kW，單位建筑面積空調(diào)熱指標(biāo)：63 W/m2。

本工程冷源由電制冷螺桿式冷水機組提供，熱源由真空熱水機組提供。冷水機組和真空熱水機組均設(shè)置在地下一層。

冷凍機房內(nèi)設(shè)置3 臺電制冷螺桿式冷水機組（單臺制冷量735.4 kW），供回水溫度為7/12 ℃，與其配合使用的空調(diào)冷凍水循環(huán)泵為一對一設(shè)置，同時設(shè)置一臺備用泵，共4 臺（三用一備）。空調(diào)冷凍水循環(huán)泵均配變頻器。空調(diào)水系統(tǒng)采用閉式真空排氣定壓機組定壓、排氣及補水，真空排氣定壓機組設(shè)在冷凍機房內(nèi)。

鍋爐房內(nèi)設(shè)置2 臺燃?xì)馊加蛢捎谜婵諢崴畽C組（單臺供熱量：1745 kW），真空熱水機組內(nèi)置四組板換，分別提供空調(diào)熱水和高中低三個分區(qū)衛(wèi)生熱水?？照{(diào)熱水供回水溫度為60/50 ℃，與其配合使用的空調(diào)熱水循環(huán)泵為一對一設(shè)置，同時設(shè)置一臺備用泵，共3 臺（二用一備）。空調(diào)熱水循環(huán)泵均配變頻器。相對于常壓鍋爐加板換的做法，采用真空熱水機組能夠克服常壓熱水鍋爐易結(jié)垢、氧腐蝕等缺點[3]，減少鍋爐房設(shè)備布置空間。由于真空熱水機組板換內(nèi)置，且為汽水交換，因此系統(tǒng)熱效率也比常壓鍋爐加板換的高?？照{(diào)熱水系統(tǒng)采用閉式真空排氣定壓機組定壓、排氣及補水，真空排氣定壓機組設(shè)在鍋爐房內(nèi)。

消控中心獨立設(shè)置VRF 空調(diào)系統(tǒng)。地下室垃圾房、操作間和屋頂電梯機房預(yù)留空調(diào)電源，實際根據(jù)需要另行安裝分體空調(diào)。

2.4 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1 層餐廳、大堂、2 層休息區(qū)等大空間場合均采用臥式組合式空氣處理機組，配初、中效過濾器及電子凈化裝置。對空氣實施冷卻去濕(加熱加濕)及過濾凈化處理，均設(shè)專用空調(diào)機房。使用空氣處理機組的區(qū)域均采用全空氣方式，在吊頂內(nèi)水平敷設(shè)風(fēng)管，按空調(diào)區(qū)冷熱負(fù)荷進(jìn)行分配。

2、3 層會議室、行政辦公、健身中心等小空間場所采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)機組的形式。

4～11 層客房層采用風(fēng)機盤管+分子篩轉(zhuǎn)輪熱回收新風(fēng)機組的形式。其中，分子篩轉(zhuǎn)輪熱回收機組屬于全熱交換裝置，通過室外新風(fēng)與衛(wèi)生間的排風(fēng)進(jìn)行熱交換回收排風(fēng)能量。分子篩具有選擇吸附功能，能夠有效防止交叉污染，對這種交叉污染要求嚴(yán)格又有排風(fēng)節(jié)能要求的場所尤為適用[4]。機組均設(shè)在屋頂新風(fēng)機房內(nèi)，共2 臺，分別負(fù)責(zé)4～7 層、8～11 層。客房里管道井里設(shè)空調(diào)新風(fēng)管、衛(wèi)生間排風(fēng)管、空調(diào)冷熱水管、凝結(jié)水管及給排水專業(yè)管道。如圖1、2 所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層客房大樣

圖2 熱回收新風(fēng)系統(tǒng)原理圖

2.5 空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)管道水平管、立管均按異程布置，各分支與總管及每層接入立管處回水管上均設(shè)靜態(tài)平衡閥，以平衡各路水阻。每個空調(diào)箱回水管上均設(shè)動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥。閉式系統(tǒng)管路在每層供水管（管徑≥DN65）上設(shè)置微泡排氣裝置，系統(tǒng)最高處及所有積聚空氣的高點設(shè)置排氣閥,在冷凍機房和鍋爐房回水總管上設(shè)置微米級除污裝置，同時在管路最低點設(shè)置排水管及排水閥。

空調(diào)水系統(tǒng)地上部分均采用四管制系統(tǒng)，地下1層采用分區(qū)二管制系統(tǒng)。

四管制系統(tǒng)指空調(diào)箱或風(fēng)機盤管同時裝有冷盤管和熱盤管，每組盤管一進(jìn)一回，共四根。兩組水管分別接入空調(diào)冷水和空調(diào)熱水，實現(xiàn)一些房間供熱的同時，另一些房間供冷。在國家星級酒店評比標(biāo)準(zhǔn)中，采用四管制系統(tǒng)評分較高，因此這也成了大多數(shù)星級酒店的標(biāo)配，其目的主要是滿足客戶和使用不同需求。

從調(diào)節(jié)范圍來看，四管制系統(tǒng)是每臺末端設(shè)備均可獨立調(diào)節(jié)，兩管制系統(tǒng)只能整個系統(tǒng)一起進(jìn)行冷、熱轉(zhuǎn)換，而分區(qū)兩管制系統(tǒng)則可實現(xiàn)不同區(qū)域的獨立控制。對于本工程而言，地下一層均為后勤輔助用房，由于其維護結(jié)構(gòu)負(fù)荷不大，主要是人員及設(shè)備負(fù)荷為主，且特性類似，因此，可以將地下一層的后勤輔助用房單獨分為一個系統(tǒng)，末端均采用二管制風(fēng)機盤管，形成分區(qū)二管制系統(tǒng)，這樣在滿足功能的前提下使空調(diào)系統(tǒng)更加經(jīng)濟合理。

3 節(jié)能及自控

3.1 節(jié)能設(shè)計

螺桿式冷水機組COP≥5.52（大于限定值6%[2]），燃?xì)馊加蛢捎谜婵諢崴畽C組額定熱效率≥92%（大于限定值2%[2]）。

冷水機組、真空熱水機組優(yōu)先采用由冷熱量優(yōu)化控制運行臺數(shù)的方式，采用機房群控。

空調(diào)冷凍水循環(huán)泵、空調(diào)熱水循環(huán)泵、空氣處理機組均配變頻器。

地下停車庫的送、排風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)CO 濃度進(jìn)行自動控制，CO 監(jiān)測點按排風(fēng)口對應(yīng)布置。

有可開啟外窗的空調(diào)房間，過渡季節(jié)可利用開窗進(jìn)行自然通風(fēng)。

本工程空調(diào)三路總回水管上各設(shè)一套超聲波冷熱計量表，協(xié)助物業(yè)分析和優(yōu)化設(shè)備能耗。

風(fēng)機盤管均采用電動溫控閥和三擋風(fēng)速結(jié)合的控制方式。

設(shè)置全空氣系統(tǒng)的區(qū)域按照全新風(fēng)工況預(yù)留新風(fēng)百葉，過渡季節(jié)可按照全新風(fēng)工況運行。關(guān)于風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能，還有前文提到的利用分子篩轉(zhuǎn)輪熱回收新風(fēng)機組回收排風(fēng)能量。

3.2 自動控制

冷凍機房、鍋爐房設(shè)機房群控系統(tǒng)，根據(jù)室外溫度和濕度變化情況由群控系統(tǒng)確定在系統(tǒng)安全運行的前提下，根據(jù)節(jié)能原則判斷水泵的啟停和頻率。

冷凍水泵、熱水泵設(shè)變頻控制柜，部分負(fù)荷時通過機房群控系統(tǒng)控制變頻柜動作以節(jié)約能源。

根據(jù)設(shè)置于供回水干管上的溫度傳感器及流量傳感器計算用戶的實際負(fù)荷自動控制制冷機組、水泵、冷卻塔等的開啟臺數(shù)。

風(fēng)機盤管回水管設(shè)具有斷電復(fù)位功能的開關(guān)型電動兩通閥，風(fēng)量由手動三速開關(guān)控制。風(fēng)機盤管設(shè)有關(guān)斷閥，若單個風(fēng)機盤管出現(xiàn)問題，可關(guān)斷水閥進(jìn)行檢修。風(fēng)機盤管配有獨立溫控器，溫控器應(yīng)具有冷、熱模式轉(zhuǎn)換功能。酒店內(nèi)風(fēng)機盤管的溫控器設(shè)置在酒店客房內(nèi)?？头績?nèi)風(fēng)機盤管由本地溫控器控制，但在移除房卡后應(yīng)可自動轉(zhuǎn)為低速運轉(zhuǎn)。

空調(diào)機組、新風(fēng)機組回水管上設(shè)置動態(tài)電動平衡調(diào)節(jié)閥。根據(jù)送風(fēng)溫度，調(diào)節(jié)冷、熱水流量。

組合式空調(diào)機組及新風(fēng)機組的新風(fēng)吸入管設(shè)電動對開多葉調(diào)節(jié)閥，電動風(fēng)閥與機組風(fēng)機連鎖控制，風(fēng)機停止運行，電動風(fēng)閥關(guān)閉。表冷器設(shè)防凍開關(guān)，實現(xiàn)盤管的防凍控制，即：達(dá)到防凍溫度時，使電動調(diào)節(jié)閥全開同時關(guān)閉風(fēng)機與新風(fēng)進(jìn)風(fēng)閥。

組合式空調(diào)機組及新風(fēng)機組、電動水閥、電動新風(fēng)閥進(jìn)行電氣連鎖，其開啟順序為：電動水閥、電動新風(fēng)閥、風(fēng)機。停機順序相反。

公共區(qū)風(fēng)機盤管納入樓控系統(tǒng)進(jìn)行控制，酒店客房、辦公室的風(fēng)機盤管就地控制，設(shè)液晶面板型溫控器，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度設(shè)定、風(fēng)速調(diào)節(jié)、定時功能等。

4 設(shè)計總結(jié)

對于酒店的設(shè)計，要根據(jù)甲方產(chǎn)品定位需求，同時結(jié)合管理公司的要求，合理選擇系統(tǒng)，避免初投資和運行費用不必要的增加。

采用真空熱水機組代替常壓熱水鍋爐+板換，可以減少鍋爐房的占地面積，采用汽水交換使得系統(tǒng)的熱效率也有所提高，從而降低運行費用。

采用分子篩轉(zhuǎn)輪熱回收新風(fēng)機組，在提供客房區(qū)域的新風(fēng)同時，通過回收衛(wèi)生間和走道的排風(fēng)能量，進(jìn)一步減少空調(diào)運行能耗。

在四管制的基礎(chǔ)上，采用部分分區(qū)兩管制系統(tǒng)在不影響空調(diào)使用效果的前提下，簡化了系統(tǒng)能夠降低一部分初投資，同時也節(jié)省一部分管道安裝吊頂空間。

酒店自2019 年9 月對外營業(yè)以來，經(jīng)過冬夏季使用，空調(diào)運行情況良好。