淺談廣州某超高層酒店建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

韋秀堂

廣州市設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 廣東 廣州 510620

引言

超高層酒店建筑越來(lái)越多樣，酒店冷熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)各不相同。本文重點(diǎn)介紹生活變頻供水設(shè)備以及空調(diào)熱回收板式換熱器+導(dǎo)流型容積式換熱器組合式熱水機(jī)組設(shè)計(jì)選型[1]。

1 廣州某超高層酒店建筑基本概況

本項(xiàng)目總用地面積4251m2，總建筑面積56010m2，地上總建筑面積51101m2，地下總建筑面積4910m2。地上1棟31層酒店塔樓和酒店配套裙房、4層地下室。地上功能：首層為酒店大堂及配套餐飲、公建配套，2～4層為酒店配套餐飲，5層為架空層，6層為避難層，7～15層為公寓式酒店客房，16層為避難層，17～26層為酒店客房，27層為避難層，28層為酒店泳池及配套，29～30層為酒店空中大堂及配套餐飲，31層為酒店會(huì)所。地下功能：酒店后勤、汽車庫(kù)、設(shè)備房、人防地下室。本項(xiàng)目為一類超高層酒店，建筑高度144.2m，耐火等級(jí)一級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度；本項(xiàng)目按國(guó)家綠色建筑三星級(jí)設(shè)計(jì)。

2 給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍

用地紅線內(nèi)的綠色建筑設(shè)計(jì)及建筑的生活冷熱水、雨水、污水、中水等系統(tǒng)設(shè)計(jì)和各系統(tǒng)所需的設(shè)備房[2]。

3 水源及水量

3.1 水源

水源為市政自來(lái)水，水壓按0.25MPa計(jì)，由北側(cè)地下綜合管廊內(nèi)的DN400市政供水管上接入一條DN150引入管供本項(xiàng)目綜合用水，設(shè)1組DN150市政水表于室外綠化帶。另設(shè)有1組DN50市政中水水表用于雨水回用補(bǔ)水，雨水回收利用系統(tǒng)供首層和三層綠化、道路澆灑用水，地下車庫(kù)用水由辦公樓的雨水回用系統(tǒng)供水。

3.2 設(shè)計(jì)用水量

酒店最高日生活用水量：1188m3/d，最大時(shí)生活用水量：90m3/h；首層和三層綠化、道路澆灑最高日生活用水量：2.5m3/d，最大時(shí)生活用水量：0.63m3/h。

4 生活冷水系統(tǒng)

4.1 生活冷水系統(tǒng)選型及分區(qū)

根據(jù)業(yè)主和酒店要求，酒店公寓和冷卻補(bǔ)水分設(shè)貯水水箱，酒店公寓合用加壓設(shè)備，冷卻補(bǔ)水單獨(dú)設(shè)置加壓設(shè)備；首層～五層裙樓商業(yè)部分由辦公塔樓水表和加壓設(shè)備供水（首層市政直供區(qū)，2～6層由辦公低區(qū)恒壓變頻供水設(shè)備經(jīng)減壓后供水）。酒店地下部分市政直供，并在最低加壓分區(qū)供水設(shè)備出水總管上預(yù)留停水用接口；其余直接加壓供水；在地下二層水泵房?jī)?nèi)分設(shè)各區(qū)生活加壓設(shè)備和冷卻塔補(bǔ)水加壓設(shè)備。酒店地下室為市政直供區(qū)，7～12層由酒店1區(qū)恒壓變頻供水設(shè)備供水，為加壓1區(qū)；13～16層由酒店2區(qū)恒壓變頻供水設(shè)備供水，為加壓2區(qū)；17～21層由酒店3區(qū)恒壓變頻供水設(shè)備供水，為加壓3區(qū)；22～26層由酒店4區(qū)恒壓變頻供水設(shè)備供水，為加壓4區(qū)；27～屋面層由酒店5區(qū)恒壓變頻供水設(shè)備加壓供水，為加壓5區(qū)。地下二層生活水泵房?jī)?nèi)設(shè)置一個(gè)有效容積為380m3的不銹鋼生活水箱（分兩格）；水箱出水采用紫外線消毒器進(jìn)行二次消毒[3]。

4.2 空調(diào)冷卻塔補(bǔ)水系統(tǒng)

本工程設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)，冷卻塔設(shè)置在屋面，由地下二層冷卻塔補(bǔ)水加壓設(shè)備直接加壓供水。地下二層生活水泵房?jī)?nèi)設(shè)置一個(gè)有效容積為87m3的冷卻補(bǔ)水專用不銹鋼水箱，不銹鋼水箱材質(zhì)選用S11972（原SUS444）。

4.3 生活變頻供水設(shè)備選型：分設(shè)6套：酒店5套，空調(diào)補(bǔ)水1套

4.3.1 酒店1區(qū)生活變頻供水設(shè)備（加壓1區(qū)），設(shè)計(jì)流量按秒流量計(jì)，則，總流量Q=26.6+5（6層冷凍膨脹水箱補(bǔ)水）+13.0×2（地下廚房和洗衣房）=57.6 m3/h。

主管采用DN125，i=14.747 /1000，L=80m，V=1.30m/s；則： H=50.5+2.5+12.0+20+1.3×80×14.747/1000+2=90m。

選用主泵三臺(tái)（二用一備）：每臺(tái)Q=30m3/h，H=90m，N=11.0kW。

配用付泵一臺(tái)：Q=4m3/h，H=90m，N=1.5kW。

4.3.2 酒店2區(qū)生活變頻供水設(shè)備（加壓2區(qū)），設(shè)計(jì)流量按秒流量計(jì)，則，主管采用DN80，i=24/1000，L=110m，V=1.26m/s；則：H=67.8+2.5+12.0+20+1.3×110×24/1000+2=108m。

選用主泵三臺(tái)（二用一備）：每臺(tái)Q=15m3/h，H=108m，N=7.5kW。

配用付泵一臺(tái)：Q=4m3/h，H=108m，N=2.2kW。

4.3.3 酒店3區(qū)生活變頻供水設(shè)備（加壓3區(qū)），設(shè)計(jì)流量按秒流量計(jì)，則×90=180，.15m3/h，主管采用DN80，i=21/1000，L=140m，V=1.20m/s；則： H=94.0+2.5+12.0+20+1.3×140×21/1000+2=135m。

選用主泵三臺(tái)（二用一備）：每臺(tái)Q=15m3/h，H=135m，N=11.0kW。

配用付泵一臺(tái)：Q=4m3/h，H=135m，N=3.0kW。

4.3.4 酒店4區(qū)生活變頻供水設(shè)備（加壓4區(qū)），設(shè)計(jì)流量按秒流量計(jì)，則（0.75+0.75+0.50）×90=180，，主管采用DN80，i=21/1000，L=170m，V=1.20m/s；則：H=113.0+2.5+12.0+20+1.3×170×21/1000+2=154m。

選用主泵三臺(tái)（二用一備）：每臺(tái)Q=15m3/h，H=154m，N=15.0kW。

配用付泵一臺(tái)：Q=4m3/h，H=154m，N=4.0kW。

4.3.5 酒店5區(qū)生活變頻供水設(shè)備（加壓5區(qū)），其中設(shè)計(jì)流量按最大秒流量計(jì)，則∑Q=（7.5+6.0）×2=27m3/h,主管采用DN80，i=25/1000，L=170m，V=1.27m/s，則： H=139.0+2.5+12.0+20+1.3×170×25/1000+2=181m

選用主泵三臺(tái)（二用一備）：每臺(tái)Q=15m3/h，H=181m，N=22kW。

配用付泵一臺(tái)：Q=6m3/h，H=181m，N=5.0kW。

4.3.6 空調(diào)冷卻塔補(bǔ)水變頻供水設(shè)備，其中設(shè)計(jì)流量按最大時(shí)流量計(jì)，則Q=20m3/h，主管采用DN80，i=29.6/1000，L=170m,V=1.32m/s，則：

選用主泵三臺(tái)（二用一備）：每臺(tái)Q=10m3/h，H=180m，N=15.0kW。

配用付泵一臺(tái)：Q=3m3/h，H=180m，N=5.0kW。

5 生活熱水系統(tǒng)

5.1 集中熱水系統(tǒng)供應(yīng)范圍

酒店、公寓六層及以上均設(shè)置全日制集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

5.2 熱源

熱水系統(tǒng)熱源有兩個(gè)，一是酒店空調(diào)主機(jī)制冷系統(tǒng)的水熱泵產(chǎn)生的高溫?zé)崴s60℃）作為春夏秋季的生活熱水熱源；二是承壓燃?xì)鉄崴仩t產(chǎn)生的高溫?zé)崦剿s95℃）作為冬季或水熱泵供熱不足時(shí)的生活熱水熱源。

5.3 酒店公寓熱水用水量

恒溫泳池池水的加熱由鍋爐提供熱媒水，不計(jì)入生活熱水系統(tǒng)耗熱量，池水的初次加熱耗熱量為1400kW。其中客房區(qū)最大時(shí)耗熱量為721kW，配套區(qū)最大時(shí)耗熱量為634kW，配套區(qū)平均時(shí)耗熱量為422kW。

5.4 冬季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算

5.4.1 冬季生活熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量：721+422=1144kW，取1400kW。

5.4.2 熱水鍋爐供熱量：1400kW-0.85×30×50×4.187/3.6/3=905.70kW，取1200kW；采暖供熱量為1200kW；合計(jì)2400kW。

5.4.3 常壓熱水鍋爐選型：選用兩臺(tái)1400kW，燃油/燃?xì)鈨捎?，進(jìn)出水溫度65/90。

5.5 夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算

5.5.1 按冬季的90%計(jì)，則夏季生活熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為：1400×90%=1260kW。

5.5.2 熱回收供熱量：1 2 6 0 k W-0.8 5×3 0×4 0×4.187/3.6/3=865kW，取900kW。

5.6 空調(diào)熱回收板式換熱器+導(dǎo)流型容積式換熱器組合式熱水機(jī)組選型

熱回收采用板式換熱器+閉式熱水罐的方式，貯水容積客房按2h計(jì)算，配套區(qū)按1h計(jì)算；為減少熱回罐數(shù)量，節(jié)省換熱機(jī)房面積，熱回收閉式熱水罐與鍋爐導(dǎo)流型容積式換熱器的熱水罐合用，則熱水罐總?cè)莘e按熱回收儲(chǔ)熱容積計(jì)算；空調(diào)熱回用供熱熱水溫度按58℃計(jì)，回水溫度按53℃計(jì)；閉式熱水罐熱水出水溫度按55℃計(jì)，冷水進(jìn)水溫度按35℃計(jì)。組合式熱水機(jī)組選型如下：

酒店1區(qū)：夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量220×90%=198kW，55℃熱水（溫升按40℃計(jì)）用水量4.3m3/h，選用2臺(tái)容積式換熱器（60℃熱水換熱量210kW），每臺(tái)貯水容積4.5m3，55℃熱水板式換熱器換熱量198kW。板換熱水循環(huán)工頻泵Q=2.2m3/h，H=10m，N=0.75kW 。

酒店2區(qū)：夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量220×90%=198kW，55℃熱水（溫升按40℃計(jì)）用水量4.3m3/h，選用2臺(tái)容積式換熱器（60℃熱水換熱量210kW），每臺(tái)貯水容積4.5m3，55℃熱水板式換熱器換熱量198kW。板換熱水循環(huán)工頻泵Q=2.2m3/h，H=10m，N=0.75kW。

酒店3區(qū)：夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量220×90%=198kW，55℃熱水（溫升按40℃計(jì)）用水量4.3m3/h，選用2臺(tái)容積式換熱器（60℃熱水換熱量210kW），每臺(tái)貯水容積4.5m3，55℃熱水板式換熱器換熱量198kW。板換熱水循環(huán)工頻泵Q=2.2m3/h，H=10m，N=0.75kW。

酒店4區(qū)：夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量220×90%=198kW，55℃熱水（溫升按40℃計(jì)）用水量4.3m3/h，選用2臺(tái)容積式換熱器（60℃熱水換熱量210kW），每臺(tái)貯水容積4.5m3，55℃熱水板式換熱器換熱量198kW。板換熱水循環(huán)工頻泵Q=2.2m3/h，H=10m，N=0.75kW。

酒店5區(qū)：夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量315x90%=284kW，55℃熱水（溫升按40℃計(jì)）用水量6.08m3/h，選用2臺(tái)容積式換熱器（60℃熱水換熱量315kW），每臺(tái)貯水容積3.0m3，55℃熱水板式換熱器換熱量280kW。板換熱水循環(huán)工頻泵Q=3.1m3/h，H=10m，N=0.75kW。

地下直供區(qū)：夏季設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量350×90%=315kW，55℃熱水（溫升按40℃計(jì)）用水量6.75m3/h，選用2臺(tái)容積式換熱器（60℃熱水換熱量350kW），每臺(tái)貯水容積3.5m3，55℃熱水板式換熱器換熱量315kW。板換熱水循環(huán)工頻泵Q=3.4m3/h，H=10m，N=0.75kW。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)工程實(shí)例重點(diǎn)分享酒店冷熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型。尤其是熱水系統(tǒng)，不僅安全、可靠，而且非常節(jié)能。春夏秋三季基本上只用空調(diào)余熱回收，即可滿足生活熱水耗熱量需求，冬季也可以利用部分空調(diào)余熱，熱量不足時(shí)由熱水鍋爐提供輔助熱源。隨著能源價(jià)格不斷上漲，通過(guò)余熱回收再利用的方式極大降低酒店運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)也更加低碳環(huán)保，實(shí)現(xiàn)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。