某超高層酒店綜合樓熱水系統(tǒng)設(shè)計思考

文／楊亞麗 上海思納建筑規(guī)劃設(shè)計股份有限公司 上海 200000

引言：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，近年來越來越多的地產(chǎn)商考慮與國際知名酒店品牌合作，打造高星級酒店項目。本文介紹的是某超高層麗晶品牌超五星級酒店和同品牌公寓熱水系統(tǒng)的設(shè)計分析。

1、項目概述

項目所在地為哈爾濱市，建筑高度170m，地下3層，地上42層?？偨ㄖ娣e12萬m2，地下室（B3～B1）3.5萬m2，裙房（1～6F）3.4萬m2，塔樓（7～42F）5.3萬m2。其中，B3～B2層為汽車庫、設(shè)備機房、人防工程；B1層為酒店后場區(qū)（后勤辦公服務(wù)、餐飲廚房、洗衣等）、設(shè)備機房、獨立對外商業(yè)、汽車庫等；1～6層裙房為公寓大堂門廳，電影院，以及酒店公共區(qū)域：酒店大堂、宴會廳、特色餐廳、會議、全日餐廳、中餐、酒店辦公、泳池桑拿健身；8～24層為酒店客房、總統(tǒng)套、行政酒廊；25～42層為同品牌旗下酒店式公寓。整棟樓酒店各功能區(qū)及公寓均需配置熱水系統(tǒng)。

2、熱源及系統(tǒng)形式

本項目所在地為嚴(yán)寒地區(qū)省會城市，空氣熱等可再生能源條件較差，且該建筑為裙房塔樓結(jié)構(gòu)，屋頂面積有限，太陽能系統(tǒng)往往需要較大空間，無法滿足；由于該超五星級酒店及同品牌公寓熱水需求量大、系統(tǒng)配置要求舒適穩(wěn)定、安全可靠，結(jié)合暖通專業(yè)供暖需求，整個項目熱源考慮采用自建鍋爐供應(yīng)熱水的方式。由暖通專業(yè)在B2層設(shè)計油氣兩用鍋爐，提供高溫85℃低溫65℃的熱水作為熱媒。

酒店、公寓分別設(shè)置獨立的生活給水系統(tǒng)，在B2層分設(shè)生活水泵房；酒店生活給水由市政進(jìn)水補給原水箱，經(jīng)過濾吸附等處理后存入凈水箱，再由分區(qū)變頻泵加壓至各區(qū)；其中，洗衣房給水還需進(jìn)一步軟化處理；公寓生活給水由市政補給原水箱，經(jīng)過濾吸附處理后存入凈水箱，通過工頻轉(zhuǎn)輸泵向30層高區(qū)公寓生活泵房接力供水，再由高區(qū)公寓變頻泵向上分區(qū)供水。

按照常規(guī)的設(shè)計思路，熱水系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合生活給水系統(tǒng)形式而定，為使冷熱水壓力同源，宜采用閉式系統(tǒng)，與生活給水分區(qū)一致。結(jié)合麗晶酒店管理公司要求，須采用閉式換熱設(shè)備，熱水系統(tǒng)應(yīng)接自同區(qū)給水泵；因此，本項目采用閉式系統(tǒng)，各區(qū)泵組供應(yīng)冷水的同時，分單路補給閉式換熱設(shè)備，通過容積式換熱器（或板換+閉式水罐）換熱，供給各區(qū)用戶。

3、系統(tǒng)分區(qū)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)備選型

按照麗晶標(biāo)準(zhǔn)，酒店及公寓熱水供水點壓力應(yīng)控制在0.25MPa～0.55MPa；《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50015-2019（后簡稱《建規(guī)》）規(guī)定，分區(qū)供水壓力應(yīng)控制在0.45MPa，設(shè)有集中熱水系統(tǒng)時為0.55MPa，且衛(wèi)生器具處最大靜水壓力不大于0.6MPa；綜合以上標(biāo)準(zhǔn)，將系統(tǒng)分區(qū)豎向跨度控制在30m以內(nèi)，且熱水分區(qū)宜盡量少，采用如下方式：

B1～7F為一區(qū)，8～13F為二區(qū)，14～18F為三區(qū)，19～24F為四區(qū)；分別由B2層酒店生活泵房各區(qū)變頻泵供給冷熱水；25～33F為五區(qū)，34～42F為六區(qū)，由30層公寓高區(qū)生活泵房各區(qū)變頻泵供給。一區(qū)服務(wù)酒店公共區(qū)域，涉及洗衣房、后勤、宴會、中餐、全日餐、泳池桑拿等不同功能，且上下高差較大，因此，考慮將一區(qū)B1～2F采取變頻泵+減壓閥方式再行分區(qū)。B1層酒店洗衣房用水與餐飲等用水差異較大，且水質(zhì)硬度要求更高；因此，洗衣房給水在凈水基礎(chǔ)上再行軟化處理，單獨設(shè)置軟化水箱及變頻泵供給，單獨設(shè)置換熱系統(tǒng)。

本項目熱水用水定額按照《建規(guī)》及麗晶酒店標(biāo)準(zhǔn)綜合取值：洗衣房：25L/Kg干衣；中餐：15L/人·次；桑拿：80L/人·次；酒店客房：140L/人·天；酒店員工：45L/人·天；公寓：90L/人·天。

根據(jù)各區(qū)用水單位數(shù)量及定額，分別確定設(shè)計小時耗熱量，見表1。按照麗晶標(biāo)準(zhǔn)，熱水換熱形式要求采用板換+閉式水罐，由于是水-水換熱，經(jīng)過幾次溝通，酒管公司也允許采用導(dǎo)流型容積式換熱器。因此，筆者根據(jù)實際情況對換熱器形式進(jìn)行了靈活選用。參照《建規(guī)》，高溫?zé)崴鳛闊崦綍r，導(dǎo)流型容積式換熱器儲水容積為40min·Qh，采用板換+水罐的儲水容積同導(dǎo)流型容積式換熱器要求；然而，根據(jù)麗晶標(biāo)準(zhǔn)，熱水儲水量為最大時用量的2倍，即120min·Qh。綜合以上考慮，按照麗晶要求設(shè)計。每個換熱分區(qū)儲熱設(shè)備設(shè)兩臺，每臺按120min·Qh容積的50%取值。換熱分區(qū)及相關(guān)設(shè)計參數(shù)對照見表1：

表1

4、管網(wǎng)布置形式

酒店熱水等候時間是體現(xiàn)系統(tǒng)舒適性的重要方面。結(jié)合甲方意見及麗晶標(biāo)準(zhǔn)，熱水出水時間要求≤5s，這對熱水管道布置循環(huán)方式有相當(dāng)高的要求。由于各區(qū)用水點分布規(guī)律及物管方式差異較大，需逐一考慮解決方案。

B1層洗衣房用水點比較集中，且為獨立的換熱分區(qū)，采用熱水管道串聯(lián)用水點循環(huán)回水的方式，可解決問題。B1～2F、3F～7F各層餐飲廚房、泳池桑拿等用水點，用水峰值集中且分布散亂無規(guī)律，無法采用完全對稱的同程布置。此時，可考慮分別將每層用水點串聯(lián)，再將不同樓層熱水干管并聯(lián)，然后比較長短，調(diào)整各層回水管匯合點，使并聯(lián)各管路長度盡量相等，并在各回水管路三通處設(shè)置流量平衡閥，通過調(diào)試達(dá)到配水均勻。詳見圖1：

圖1

8～13F、14～24F為酒店客房，用水點分布規(guī)律，可采用上行下給支管循環(huán)的同程布管方式。在客房衛(wèi)生間鄰近的管井內(nèi)設(shè)置熱給水及回水兩根立管，衛(wèi)生間內(nèi)熱水管布置在吊頂內(nèi)，且走管盡量經(jīng)過每個熱水龍頭，最后接至回水立管。每個衛(wèi)生間布管長度盡量一致，這樣整體上可達(dá)到同程布管。詳見圖2：

圖2

25～33F、34～42F為公寓功能，衛(wèi)生間熱水點分布規(guī)律與酒店客房相同。但是，考慮到公寓為出租出售性質(zhì)，需要分戶計量。若采用客房支管循環(huán)方式布管，熱水計量較為復(fù)雜。本項目此次采用的是設(shè)置兩塊水表，即在各戶熱水進(jìn)水、回水管上分別設(shè)水表，按照兩表讀數(shù)差值計量。詳見圖3：

圖3

采用這種計量方式可能會存在一定的誤差。筆者了解到，近幾年工程實例中也有不同的解決方案。例如，熱水循環(huán)布管采用干管循環(huán)，這樣避免了支管循環(huán)帶來的計量問題。各住戶單元衛(wèi)生間鄰近的管井內(nèi)僅設(shè)置單根熱水立管，衛(wèi)生間熱水從立管上接出，并設(shè)置水表。由于較長支管未參與循環(huán)，無法滿足嚴(yán)格的熱水等候時間要求。這時，可局部設(shè)置電伴熱來維持熱水支管溫度，達(dá)到使用舒適度要求。

5、換熱設(shè)備選擇

前已述及，麗晶標(biāo)準(zhǔn)要求換熱設(shè)備為板換+閉式水罐，后來經(jīng)溝通，也允許采用導(dǎo)流型容積式換熱器。總體說來，兩種設(shè)備存在各自的特點。首先，導(dǎo)流型容積式換熱器是儲水與換熱一體式，內(nèi)置U型管束，各區(qū)冷水接至換熱器，出水即可供至用戶，系統(tǒng)較為簡單；設(shè)備穩(wěn)定性高，供水舒適、安全可靠；但是，由于換熱管束需要不定期除垢清理，在機房布置時，需要充分考慮檢修時抽出管束的空間。對于板換+閉式水罐，板換相當(dāng)于即熱式水加熱器，體量較小，與儲水罐分開放置，檢修時僅需對板換操作，檢修空間要求較低；板式換熱器相對U型管束來說，換熱效率更高；當(dāng)然，由于板換是由多層板片拼裝而成，流道狹窄，水損相較更大些；若密封不好容易漏水；維護成本相對高些；該系統(tǒng)尚需在板換和儲水罐之間設(shè)置換熱循環(huán)泵?？傮w看來，從空間占用上，并不如導(dǎo)流型換熱器有優(yōu)勢。近幾年市場上使用較多的是板換熱水機組，即將板換、循環(huán)泵、儲水罐集成的一體化設(shè)備，相對可減小機房面積。

對比下來，筆者認(rèn)為換熱設(shè)備采用以上兩種形式都可，具體應(yīng)根據(jù)實際情況靈活選用。本項目生活給水一區(qū)、二區(qū)對應(yīng)的各換熱分區(qū)，換熱設(shè)備均集中設(shè)置在B1層換熱機房；三區(qū)、四區(qū)換熱機房設(shè)置在16F；以上四區(qū)均采用導(dǎo)流型容積式換熱器；公寓給水五區(qū)、六區(qū)換熱機房設(shè)置在30F。由于暖通專業(yè)鍋爐高溫?zé)崴畨毫H能供至16層，五、六區(qū)換熱只能在16層進(jìn)行。同時，因16層（避難層）為各專業(yè)設(shè)備機房層，空間很有限。此時，考慮將高區(qū)板換放在16F，儲熱水罐放在30F，通過熱水循環(huán)泵及管路連接。板換設(shè)備選取工作壓力等級1.6MPa ，作為熱媒供應(yīng)與高區(qū)用戶之間的接力循環(huán)換熱裝置。這樣既解決了熱媒壓力不足的問題，又縮減了16層占用空間。該項目熱水系統(tǒng)分區(qū)及換熱設(shè)備布置如圖4：

圖4

6、設(shè)備材質(zhì)、管材、出水穩(wěn)定性措施

高級酒店熱水設(shè)備、管道所用材質(zhì)有其特殊性，需要考慮高檔次、經(jīng)久耐用、防腐蝕、傳熱效率等多方因素。本項目導(dǎo)流型容積式換熱器外殼采用不銹鋼，內(nèi)襯銅；內(nèi)部換熱管束材質(zhì)為紫銅，導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱效率高，換熱面積可相對減??；高區(qū)公寓板換采用不銹鋼板，儲水罐為不銹鋼內(nèi)襯銅；熱水管道材質(zhì)目前大多采用不銹鋼管或銅管，本項目結(jié)合甲方經(jīng)濟考慮采用了薄壁不銹鋼管。

對于高星級酒店設(shè)計，冷熱水壓力平衡，出水溫度穩(wěn)定是很重要的一點。目前，很多酒店品牌設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求對末端出水設(shè)置電子混水閥，以穩(wěn)定出水溫度。本項目結(jié)合甲方意見，參照萬豪做法，暫考慮設(shè)置沃茲或阿姆斯壯電子混水閥，末端溫度設(shè)為45℃。根據(jù)《建規(guī)》要求，末端出水溫度為45℃，這樣可以防止溫度度過低而大量滋生軍團菌，同時也避免了溫度過高而燙傷的安全隱患。

結(jié)語：

高星級酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計有其特殊性，筆者在項目過程中體會較深：除了符合《建規(guī)》等國標(biāo)框架的原則外，還要達(dá)到酒店管理公司的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；酒店設(shè)計中涉及多個協(xié)作單位，例如，除甲方意見外，還有設(shè)計顧問的優(yōu)化建議、酒管公司意見、廚房顧問、洗衣房顧問、泳池廠家的深化要求等等。遇到特殊情況，在沒有設(shè)計指引規(guī)定時，需要及時與甲方、顧問、酒管及相關(guān)方溝通，確定合理的解決方案。當(dāng)然，本項目僅為個例，不同的酒店品牌及合作方要求均有差異，不能一概而論?？傮w說來，提供安全可靠、舒適穩(wěn)定的熱水系統(tǒng)，充分滿足運營方的使用要求，是該類項目的共同點。