李 昱 林

(深圳市華陽國際工程設(shè)計有限公司，廣東 深圳 518038)

某酒店的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

李 昱 林

(深圳市華陽國際工程設(shè)計有限公司，廣東 深圳 518038)

通過介紹某酒店工程暖通空調(diào)設(shè)計中冷熱源方案，空氣處理方式的選擇，采用過渡季節(jié)全新風(fēng)運行和全熱回收系統(tǒng)，從而有效地節(jié)約了能源，降低了空調(diào)系統(tǒng)的運行費用。

酒店，冷熱源，全熱回收系統(tǒng)

1 工程概況

本工程位于深圳市福田區(qū)，是集科研辦公、商業(yè)和酒店于一體的超高層綜合體，建筑規(guī)模大、功能復(fù)雜，其中酒店區(qū)域包含地上裙樓1棟B座(4層)、裙樓1棟D座(7層)、塔樓1棟C座(25層)；裙樓主要為酒店公共設(shè)施，設(shè)有餐廳、宴會、酒吧、健身、KTV等功能房間。地下1層～3層為車庫、設(shè)備用房(見圖1)。

2 主要設(shè)計參數(shù)

1)室外設(shè)計參數(shù)(深圳)，見表1。

表1 室外設(shè)計參數(shù)

2)室內(nèi)計算參數(shù)，見表2。

表2 室內(nèi)計算參數(shù)

3 冷熱源的選擇

1)冷源。根據(jù)與甲方的溝通，酒店選用常規(guī)電制冷+鍋爐的冷熱源方式。通過負荷計算，酒店區(qū)空調(diào)冷負荷取4 957 kW(約1 400 USRT)，總空調(diào)面積約為31 104 m2，考慮三種冷水機組搭配方案進行比較：

a.2臺等容量方案：700 RT離心式冷水機組2臺，總制冷量4 923 kW。b.3臺等容量方案：460 RT離心式冷水機組3臺，總制冷量4 853 kW。c.不等容量——兩大一小方案：600 RT離心式冷水機組2臺，200 RT離心(螺桿)式冷水機組1臺，總制冷量4 923 kW。灑店區(qū)逐時負荷曲線見圖2。

本項目與華南理工大學(xué)建筑節(jié)能研究中心合作，通過對建筑的空調(diào)動態(tài)負荷模擬分析及全年冷負荷特性等節(jié)能計算得知，對于方案一，當(dāng)整個空調(diào)系統(tǒng)負荷在額定負荷的25%以下時，冷水機組均在較低的部分負荷率(PLR)下運行。對于方案二，當(dāng)整個空調(diào)系統(tǒng)負荷在額定負荷的15%以下時，冷水機組運行效率很低。對于方案三，冷水機組在不同的負荷下各機組均能保持較高的效率，而5%以下運行負荷率時間較短，對全年能耗不會產(chǎn)生大的影響。

冷水機組的部分負荷性能受到冷凍水溫度、冷卻水溫度以及制冷量三種主要因素的影響，而不同的機型、機組的部分負荷性能都會有所差別。通過節(jié)能計算分析，對以上三種方案，假定各機組的額定COP均為5.0，通過計算得知對酒店中央空調(diào)系統(tǒng)，選用不同容量的冷水機組搭配方案(方案3)，較等容量的冷水機組方案(方案1和方案2)，冷水機組全年運行具有9.2%的節(jié)電貢獻，全年累計可節(jié)約20.23萬kWh的冷水機組用電。

基于以上分析比較，酒店區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)采用兩大一小的冷水機組配置方案。

2)熱源。經(jīng)計算酒店冬季熱負荷約為1 400 kW，考慮到酒店洗衣房、廚房有蒸汽使用要求，選用三臺2 t的臥式天燃氣蒸汽鍋爐，能有效滿足洗衣房、廚房、生活熱水、空調(diào)采暖的要求。

3)熱回收系統(tǒng)。酒店設(shè)置獨立的空調(diào)、供熱水系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)運行時，存在大量的空調(diào)冷凝熱排放，加劇了城市的“熱島效應(yīng)”。如果將此部分冷凝熱加以利用并產(chǎn)生生活熱水，可以節(jié)約一次能源且提高經(jīng)濟性。而太陽能熱水系統(tǒng)利用可再生能源產(chǎn)生熱水，在深圳地區(qū)也得到了廣泛的應(yīng)用。

本項目選用雙冷凝器水冷螺桿式冷水機組一臺，輔助供應(yīng)夏季生活用水、熱水。其基本原理是在壓縮機和冷凝器之間加一個熱回收器(冷凝器)回收冷凝熱,從這個外加的熱交換器出來的制冷劑的狀態(tài)是汽—液混合物或氣態(tài),由后面的冷凝器吸收其余熱量，如圖3所示。

4 空調(diào)水系統(tǒng)

1)空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)采用一級泵變水流量兩管制水系統(tǒng)。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的使用功能、運行特點及平面布置，水系統(tǒng)分為三個區(qū)：分別為C座塔樓、D座裙房、B,C座裙房。采用異程和同程混合式布置，各區(qū)域回水總管上均設(shè)置靜態(tài)平衡閥，調(diào)節(jié)各環(huán)路之間的水力平衡，環(huán)路內(nèi)各支路回水管上設(shè)動態(tài)壓差平衡調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)各支路之間的水力平衡。采用膨脹水箱補水定壓，膨脹水箱放置裙房屋面。

2)冷水機組進水管段設(shè)綜合水處理設(shè)備，系統(tǒng)高點設(shè)自動排氣閥，低點設(shè)放水、排污閥。

3)冷卻水采用開式機械循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水進出水溫度為37 ℃/32 ℃。冷卻塔設(shè)置于裙樓屋面。其補水來自專用的空調(diào)補水管，溢流及排污水接至屋面排水點。

5 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1)餐廳、宴會廳、KTV采用全空氣低速風(fēng)道方式，空調(diào)氣流組織形式為上送風(fēng)集中回風(fēng)方式。由于這些區(qū)域人員集中，新風(fēng)量較大，所以設(shè)計獨立的全熱回收機組，夏季利用熱回收降低空調(diào)機組的處理負荷；室內(nèi)風(fēng)口布置于二次裝修深化設(shè)計完成。

2)客房采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)的系統(tǒng)形式，新風(fēng)經(jīng)過過濾、熱濕交換集中處理后，由風(fēng)道送至各個房間以滿足房間衛(wèi)生要求。風(fēng)機盤管吊裝在客房入門過道上方的吊頂內(nèi)，送風(fēng)口與單獨處理后的新風(fēng)送風(fēng)口水平并列放置，并共用一個送風(fēng)格柵，室內(nèi)溫度可通過三速開關(guān)控制。

3)廚房內(nèi)由于油煙、水蒸氣等較多，故不宜采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)和循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，本工程采用直流式的空調(diào)方式，設(shè)置了獨立的新風(fēng)系統(tǒng)(均通過處理)。為防止氣味逸出，廚房應(yīng)保持負壓，新風(fēng)量按排油煙量和排風(fēng)量的80%選取，新風(fēng)系統(tǒng)與排油煙系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖。

6 防排煙系統(tǒng)

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的相關(guān)要求進行消防設(shè)計。

防排煙系統(tǒng)主要設(shè)置情況如下：

1)宴會廳設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，排煙風(fēng)機安裝于4層。風(fēng)機排煙量按60 m3/h計算。大堂、中庭設(shè)置排煙系統(tǒng)，排煙量按6次/h計。

2)內(nèi)走道設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，風(fēng)機排煙量按該防煙系統(tǒng)所擔(dān)負最大防煙分區(qū)面積每平方米120 m3/h計算。每層設(shè)置一個立式電控排煙口，當(dāng)消防控制中心發(fā)出或直接接受煙感信號后，立即開啟排煙風(fēng)機與著火層排煙口將高溫?zé)煔馀懦鍪彝狻?/p>

3)商業(yè)、中西餐廳、KTV設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，排煙風(fēng)機安裝于屋頂。采用固定擋煙垂壁劃分為多個防煙分區(qū)，風(fēng)機排煙量按照該防煙系統(tǒng)所擔(dān)負最大防煙分區(qū)面積每平方米120 m3/h計算。當(dāng)消防控制中心發(fā)出或直接接受煙感信號后，開啟該防煙分區(qū)的電控排煙閥，并聯(lián)鎖啟動排煙風(fēng)機將高溫?zé)煔馀懦鍪彝狻?/p>

4)防煙樓梯間及前室、合用前室分別設(shè)置獨立的機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。防煙樓梯間每隔兩層設(shè)置一個加壓送風(fēng)口，防煙前室、合用前室每層設(shè)置加壓送風(fēng)口，豎向設(shè)置加壓送風(fēng)豎井。防煙樓梯間采用鋁合金百葉風(fēng)口，常開。防煙前室、合用前室采用電控立式加壓送風(fēng)口，火災(zāi)時開啟著火層及上下層風(fēng)口加壓送風(fēng)。前室加壓送風(fēng)口與加壓送風(fēng)機連鎖動作。

5)防排煙系統(tǒng)的所有排煙風(fēng)機、加壓送風(fēng)機、電控加壓送風(fēng)口及排煙口的開啟與關(guān)閉除在消防控制中心操縱外，也可就地操作，并均應(yīng)有信號傳遞到消防控制中心。

7 自動控制系統(tǒng)

酒店所有空調(diào)通風(fēng)設(shè)備歸納入大樓自動控制與管理系統(tǒng)(BAS與BMS)。自動控制系統(tǒng)采用自動與手動相結(jié)合、就地控制與遠程控制相結(jié)合方式。

1)制冷系統(tǒng)控制。a.除冷水機組自帶的微機自控、數(shù)字顯示、安全保護外，制冷機房內(nèi)設(shè)電源控制柜對冷水機組、水泵、冷卻塔啟動聯(lián)鎖，運行實施控制、顯示保護?？刂茊禹樞蛉缦拢簷C組啟動時，冷凍水、冷卻水出水管及冷卻塔進水管處的電動碟閥打開，接著冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風(fēng)機啟動，經(jīng)水流開關(guān)確認管路系統(tǒng)內(nèi)水流正常并延時一定時間后，啟動冷水機組。停機組時，冷水機組首先停機。在延遲一定時間后，停水泵、冷卻塔風(fēng)機并關(guān)閉電動水閥。每臺冷水機組進、出口設(shè)溫度傳感器及出口設(shè)流量傳感器，根據(jù)測到的系統(tǒng)實際所需制冷量控制冷水機組及其配套水泵和冷卻塔的運行臺數(shù)。b.冷卻塔的進出水管上裝設(shè)電動蝶閥，電動蝶閥的啟閉與冷卻塔風(fēng)機聯(lián)鎖。c.冷凍水分水缸、集水缸之間設(shè)有由其壓差控制的電動調(diào)節(jié)閥的旁通管路，以調(diào)節(jié)末端設(shè)備的供水量，并使冷水機組的通水量保持穩(wěn)定，從而使系統(tǒng)制冷和水力工況穩(wěn)定。d.除制冷系統(tǒng)設(shè)置群控系統(tǒng)外，設(shè)置對整個樓宇的所有機械系統(tǒng)和設(shè)備進行控制和監(jiān)視的樓宇管理系統(tǒng)(BAS)。

2)末端設(shè)備控制。a.設(shè)置風(fēng)機盤管的房間均裝有室內(nèi)溫度控制器控制房間的溫度，手動三擋開關(guān)控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速和啟停，溫度控制器自動控制電動二通閥(雙位式)的啟閉。b.新風(fēng)機組采用DDC控制器,出風(fēng)口裝設(shè)溫度傳感器，經(jīng)調(diào)節(jié)器控制電動二通閥，調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度。c.空氣處理機組采用DDC控制器，出水管上裝設(shè)電動二通閥(比例積分式)，回風(fēng)管道上裝有溫度傳感器，通過溫控器調(diào)節(jié)供水量，改變送風(fēng)溫度，從而維持室內(nèi)的設(shè)定溫度。

8 設(shè)計體會

1)噪聲和振動控制對星級酒店非常重要，盡量控制單個系統(tǒng)的風(fēng)量小于20 000 m3/h，風(fēng)壓不要太高。全空氣系統(tǒng)采用下回風(fēng)口，在人員活動區(qū)時注意回風(fēng)管段的消聲。風(fēng)機避免吊裝在公共區(qū)域。

2)設(shè)置組合式全熱回收新風(fēng)換氣機，新風(fēng)從排風(fēng)中回收大部分能量，節(jié)約空調(diào)能耗。

3)選用雙冷凝器水冷螺桿式機組，回收冷水機組的冷凝熱量輔助加熱酒店生活熱水用。

4)選用高效冷水機組，一次泵變流量系統(tǒng)，降低空調(diào)水系統(tǒng)的能耗。采用兩管制風(fēng)機盤管系統(tǒng)，可變新風(fēng)系統(tǒng)方案，有效降低整個建筑的能耗和運行費用。

[1] 電子工業(yè)第十設(shè)計研究院.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3] GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].

The HVAC system design of a hotel

LI Yu-lin

(ShenzhenHuayangInternationalEngineeringDesignLimitedCompany,Shenzhen518038,China)

Through the introduction of selection of cold and heat source schemes, air treatment ways of HVAC design for a hotel project, this paper used the transition seasons new wind operation and full heat recovery system, effectively saved energy, reduced the operation costs of air conditioning system.

hotel, cold and heat source, full heat recovery system

1009-6825(2014)07-0134-03

2013-12-26

李昱林(1981- )，女，工程師

TU831.3

A