馬莉莉
(新疆凱盛建材設計院(有限公司),烏魯木齊 830000)
隨著生活水平的不斷提高,城市對酒店星級要求越來越高,如今全國各大中城市不斷涌現(xiàn)出對于高檔酒店的建設需求。對于暖通專業(yè)的設計師來說,設計酒店是一項綜合又復雜的項目,其涉及通風空調(diào)系統(tǒng),其中空調(diào)系統(tǒng)設計尤為重要。在實際運行中突出的一個問題是酒店大堂常常在冬季運行時,室內(nèi)溫度達不到設計要求,究其原因是多方面的,但主要原因是沒有充分考慮大堂中負荷的分布情況,同時沒有進行針對性設計。經(jīng)過對一些酒店大堂空調(diào)改造設計,總結(jié)了一些經(jīng)驗,望與同行們分享和討論。
下面將根據(jù)烏魯木齊林森酒店的暖通空調(diào)設計工程設計實例,闡述酒店建筑暖通設計時的3個主要問題。一是酒店一層大堂冬季室溫不達標的問題;二是酒店內(nèi)游泳池棚頂墻壁結(jié)露問題;三是后堂空氣如何保持新鮮的問題。
目前已有酒店的運行中,往往出現(xiàn)大廳冬季室溫偏低的問題,經(jīng)檢查空調(diào)設備均滿足設計要求,實測大廳頂部空氣溫度26℃,人員活動區(qū)空氣溫度為16℃,冬季熱風無法進入空調(diào)區(qū)。原因是空間高度較大,熱氣流在浮力作用下自然上升,熱氣流滯留在大廳上部,難以到達下部空調(diào)區(qū),使空調(diào)區(qū)難以獲得足夠熱量,因此出現(xiàn)空間下冷上熱現(xiàn)象,這是由于沒有很好的進行氣流組織設計,在造成能源浪費的同時,還無法滿足使用要求。
首先,在設計時,應與建設單位和建筑專業(yè)設計人員積極配合,在不影響立面效果及使用功能的前提下,盡量減少幕墻和外窗比例,雖然設計時可以選用性能優(yōu)良的外窗及幕墻,節(jié)能設計也能通過。但設計師無法控制具體實施選材環(huán)節(jié),這就使設計與實際脫節(jié),會出現(xiàn)設計滿足,而實際達不到效果的情況。當然這種觀點不是絕對的,只是在設計時適當考慮,不能一味考慮立面效果,而大量采用高性能的外窗及幕墻。首先,可以考慮采用內(nèi)部實體墻,外部為幕墻的設計方式,這樣不僅增強了建筑密封性,同時對降低建筑能耗也起到積極作用。對于大廳外門處冷風侵入量是很大的,因此將外門設有門斗,并可采用自動或手動旋轉(zhuǎn)門,以減少冷風侵入熱負荷,在主外門設計熱風幕,更好切斷冷風侵入的途徑。其次,在入口和人員經(jīng)常停留區(qū)域的外圍部分采用地板輻射采暖系統(tǒng),作為輔助供暖系統(tǒng)來提高人體的舒適度。送風量要滿足設計要求,風口設于大廳兩側(cè)對吹,送風口采用效果好的射流型風口,射程滿足兩端中心距離的90%,人員活動區(qū)處于回流區(qū),保證均勻的溫度場和速度場,滿足人員舒適要求。送風口對吹且保持一定流速,將大堂空間分為下部空調(diào)區(qū)和上部非空調(diào)區(qū),有效防止熱氣流上升,以保證大堂及入口處的采暖。通過這種設計,林森酒店大廳冬季采暖實際效果良好。
需要強調(diào)的是,酒店裝潢必須在不影響空調(diào)設計的前提下進行,否則對空調(diào)實際運行不利。
在高檔酒店,設計室內(nèi)游泳池已很普遍。對于室內(nèi)游泳館,眾所周知,泳池濕度很大,在此空間內(nèi)為了讓人感到舒適,除了室溫外更重要的設計是除濕。因此,選擇合適的空調(diào)和池水加熱系統(tǒng)非常重要。對于游泳館空間的設計,普遍存在能耗高、易結(jié)露、易腐蝕、有氯味等問題。
為了解決這些問題,在設計中主要考慮從以下幾個方面采取措施:
首先從選擇設備上,取消了原來的分散式設備,采用了具有除濕功能的整體除濕熱回收機組。這種一體化設備實際上就是一臺蒸汽壓縮式制冷機。將潮濕空氣經(jīng)過蒸發(fā)器減濕冷卻后,再經(jīng)過冷凝器進行等濕加熱,由離心風機送入游池間,這套系統(tǒng)將室內(nèi)空氣濕度控制在一定范圍內(nèi),既節(jié)能節(jié)水,又便于維護管理運行,費用較低。其主要組成部分及工作原理如圖1所示。
如果加熱池水,從壓縮機出口的高溫高壓制冷劑蒸氣就流入冷凝器2,在冷凝器2中與池水進行熱交換。將池水加熱,制冷劑蒸氣在熱交換中冷卻成高溫高壓液態(tài),流經(jīng)膨脹閥節(jié)流后減溫減壓進入蒸發(fā)器中,在蒸發(fā)器中低溫制冷劑吸熱蒸發(fā),將泳池內(nèi)空氣冷卻去濕,低溫干燥空氣再經(jīng)過冷凝器1加熱送出干燥溫暖的空氣,如此循環(huán)。熱泵加熱能力約為壓縮機壓縮功與蒸發(fā)器吸收的熱量及從環(huán)境中吸收的熱量之和。設備可靠運行確保室內(nèi)不會因為相對濕度過高而導致結(jié)構(gòu)腐蝕和裝修破壞。
空間濕度控制是保證結(jié)露的前提,合理設計氣流組織能避免結(jié)露的發(fā)生,所以風管系統(tǒng)的設計也至關(guān)重要。由于游泳館空間空氣濕度大、污濁,為避免污染鄰室,采用負壓設計,即送風量按排風量的90%設計,新鮮空氣透過門窗縫隙進入館內(nèi),最終達到風量平衡。空氣經(jīng)過除濕之后,干燥熱空氣被送到室內(nèi)。風量分配由風道沿外墻敷設,將熱氣流吹向外墻壁、窗戶,以提高表面溫度,防止結(jié)露(所謂結(jié)露就是表面溫度低于室內(nèi)狀態(tài)點露點溫度以下,使壁面結(jié)露)。為確保送、回風間短路,盡量將回風口設于空調(diào)區(qū)下側(cè),氣流組織以上送下回為宜。在游泳池上部空間采用了水平噴口送風,阻止下部暖濕氣流上升,部分送風噴口向上,噴向棚頂與外墻以防止壁面冷凝結(jié)露,外窗采用條形風口局部加熱,防止外窗結(jié)露,這樣設計可達到良好效果。
泳池采暖方面,采用地板輻射采暖的形式,設計溫度為28℃,采用室溫控制閥調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,以達到人員舒適要求。另外從外圍護結(jié)構(gòu)熱工設計入手,提高保溫性能,降低傳熱系數(shù),杜絕熱橋,并增強室內(nèi)側(cè)的蒸汽滲透阻,提高外圍護結(jié)構(gòu)隔氣性能,達到最佳設計效果。同時要在凝結(jié)水外設置引流措施等。
廚房作為一個獨立區(qū)域,對通風應予以重視,廚房污染主要是油煙,其次為蒸汽。排除有害氣體應在節(jié)能經(jīng)濟的前提下,設計合理的局部排風罩,局部排風罩外形設計尤為重要。另外,廚師操作區(qū)域應單獨設置新風,以保證廚師呼吸的需要,同時維持操作區(qū)一定溫度。
廚房烹調(diào)操作間空調(diào)設計應采用直流式全空氣系統(tǒng),不宜采用利用回風使室內(nèi)空氣循環(huán)方式。即不可采用風機盤管系統(tǒng),由于廚房內(nèi)產(chǎn)生油煙、蒸汽量很高,長期循環(huán)會造成油煙附著在盤管表面,形成油膜,增加了傳熱熱阻及通風阻力,削弱了制冷效果。
排油煙罩設計按照工藝要求,確定油煙罩罩口尺寸。罩口斷面垂直于灶臺熱氣流流動方向,一般為矩形近似傘形罩,兩側(cè)斜置腰板與夾角宜θ=120°,這是因為夾角在90°~120°之間罩體局部阻力最小,風機風壓最小。同時,應在罩口增加一定高度裙邊即罩口邊下端設50mm檔板,罩體材料采用不銹鋼板制作。
現(xiàn)在市場上銷售成品排煙罩一味注重外形美觀,設計的夾角過大,且沒有考慮裙邊,使排風量增加,排風機功率提高,罩口設計不當,既不節(jié)能又不滿足要求,會造成油煙外溢,工作區(qū)空氣清潔度下降。因此合理設計排煙罩,縮小排煙罩的吸氣范圍才是設計的關(guān)健。
在不影響操作的情況下,排煙罩高度應盡量降低,以減少油煙擴散的面積,并且要考慮操作者使用方便。安裝高度以不遮擋使用者視線為準,一般高度為1.75~1.8m左右為宜。
確定排風量由廚房的功能決定。因為烹飪不同菜系,操作時散發(fā)油煙數(shù)量也不相同,所確定罩口排煙風速也應有所區(qū)別。計算排風量時,應按不同功能區(qū)允許風速采用以下公式計算
式中,L為排風量,m3/h;F為罩口面積(整體罩),m2;V0為罩口平均風速,m/s。
布置排風管不宜太長,否則不利于煙氣迅速排出,時間久后,管壁易結(jié)較多油垢,影響排風效果。風管安裝時,應保證0.002單位以上坡度,坡向排氣罩,以利油、水由罩口油槽統(tǒng)一排放。
廚房油煙最大的地區(qū)主要位于灶臺周圍,操作者無疑常常會吸入過多污染空氣,故在灶臺處除了設計局部排風罩外還應向操作區(qū)定點送風,改善廚師工作區(qū)域空氣質(zhì)量,保證有充足新鮮空氣補充以及空調(diào)降溫。送風氣流不宜過大,控制在2~5m/s,避免廚師有冷風吹且影響爐火。選用平送方形散流器,送風溫度24℃,風口喉部風速控制在2.5m/s,風口擴散角θ=35°設置高度為2.4m,保證廚師所需新風量。
酒店建筑的暖通空調(diào)設計中,常出現(xiàn)大堂等高大空間冬季空調(diào)不滿足要求,室溫過低。還要考慮室內(nèi)游泳池除濕防結(jié)露,廚房通風空調(diào)等問題。設計院在進行酒店設計時要積極與建設單位交流,了解他們的訴求,在符合規(guī)范的前提下,使設計更加人性化,合理化,以達到預期效果。希望提出的幾個暖通空調(diào)問題,能夠給同行們以參考和借鑒,在今后的工作中不斷總結(jié)和探討,作出優(yōu)良酒店暖通設計。
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