內(nèi)蒙古康巴什新區(qū)鼎盛酒店暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能

如何在提供給人民更加舒適環(huán)境的前提下，最大限度地優(yōu)化設(shè)計、降低能耗、減少初投資及后期運行費用是酒店設(shè)計的一個重要主題。本文介紹了康巴什新區(qū)鼎盛酒店暖通空調(diào)設(shè)計，包括設(shè)計參數(shù)、冷熱源、水系統(tǒng)、風系統(tǒng)、通風與防排煙系統(tǒng)。總結(jié)了設(shè)計過程中應(yīng)該注意的幾個問題：冷熱源選擇時，根據(jù)具體情況，綜合考慮、評價各個方案，最后得到一個最優(yōu)方案；空調(diào)系統(tǒng)采用一級泵變流量系統(tǒng)，采用定壓罐補水定壓；酒店大堂冬季采用地板采暖和空調(diào)送風相結(jié)合，在大堂上空采用高位側(cè)送高速噴口；泳池采用雙風機除濕熱泵機組，排風量是新風量的110%，游泳池中上部空間采用水平噴口送風，部分送風噴口向上傾斜，噴向易于出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象的棚頂和外墻；外窗部位采用直吹型條形風口局部加熱，在凝結(jié)水易出現(xiàn)部位設(shè)置凝結(jié)水引流措施。廚房排風含局部排風和全面排風，新風量是排風量的80%，廚房排油煙風機選用廚房專用軸流風機，排煙管道水平管段盡量短并按2%坡度坡向排煙罩，排煙道內(nèi)風速保持在8m/s以上。

近年來，我國建筑業(yè)迅速發(fā)展，建筑能耗不斷增加，用于暖通空調(diào)的能耗也在逐年上升，夏季空調(diào)及制冷用電量比重越來越大，具有巨大的節(jié)電節(jié)能潛力。對能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來二氧化碳、硫化物、煙塵、氮氧化物等的排放量增加和酸雨現(xiàn)象頻繁發(fā)生等一系列嚴重的環(huán)境問題，對自然生態(tài)環(huán)境和社會的可持續(xù)發(fā)展造成了極大的影響。作為暖通設(shè)計人員，我們要在節(jié)約能源、保護環(huán)境的前提下，采取各種節(jié)能措施，優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，提供給人們更加舒適的工作和生活環(huán)境，同時降低空調(diào)系統(tǒng)前期投資和后期運行能耗及費用。

1.工程概況

鼎盛酒店位于鄂爾多斯市鄂爾多斯大道與西經(jīng)一路交叉口西北角。總建筑面積46095.3㎡，地上29100㎡，地下16995.3㎡，地上10層，地下2層，建筑高度39.9m。地下2層為汽車庫、水泵房、水暖維修用房；地下1層為汽車庫、廚房、洗衣機房、游泳池、洗浴中心、鍋爐房、換熱機房、制冷機房、變配電用房；1、2層為酒店大堂及配套用房；三層為餐廳、雅間、休息廳；四層為宴會廳、多功能廳、會議室、辦公室；五層以上為客房。工程總空調(diào)冷負荷3130kW，空調(diào)熱負荷2700 kW，酒店生活熱水熱負荷1800KW（含游泳池池水加熱負荷）。

2.設(shè)計范圍

酒店暖通空調(diào)系統(tǒng)采用集中空調(diào)系統(tǒng)，夏季供冷，冬季供暖。本工程設(shè)計范圍為冷熱源、換熱站、采暖通風、空調(diào)、防排煙設(shè)計。

3.室外氣象參數(shù) （見表1） 4.室內(nèi)設(shè)計參數(shù)（見表2）

表1 室外氣象資料（參照鄂爾多斯市） 表2室內(nèi)空調(diào)采暖通風設(shè)計參數(shù)

房間

名稱夏 季冬 季新風量噪聲

等級

干球

溫度℃相對

濕度%干球

溫度℃相對

濕度%m3 /h·人dB（A）

客房、包房256020>305040

宴會廳、餐廳256020>303055

多功能廳256020>303045

會議室266018>303040

大廳、休息室266020>301040

季節(jié)干球溫度（℃）濕球

溫度相對

濕度大氣

壓力

空調(diào)通風℃%Pa

夏季29.124.819 84950

冬季-19.6-10.5 6085670

5.空調(diào)熱源系統(tǒng)

鍋爐房。鍋爐房位于酒店地下一層，靠近酒店核心筒并且靠近外墻，避開了人員密集場所、重要部門和主要疏散通道。內(nèi)設(shè)值班室、燃氣表間，靠外墻位置設(shè)了泄爆口，鍋爐煙囪沿核心筒上至酒店屋頂，實現(xiàn)高空排放。

熱源。無市政熱源集中供熱，熱源采用自備熱源。因為燃煤鍋爐對環(huán)境污染最嚴重，許多城市已經(jīng)禁止安裝使用燃煤鍋爐，并且淘汰正在使用的燃煤鍋爐；從能源利用率來講，電熱鍋爐最不合理；燃氣鍋爐和燃油鍋爐相比，燃氣鍋爐燃燒干凈完全，不產(chǎn)生對大氣的污染，本項目有市政燃氣管道，所以經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較，熱源選用燃氣鍋爐。酒店熱負荷主要包括供空調(diào)暖暖、通風、生活熱水、游泳池池水加熱、洗衣房蒸汽熱負荷。因為鍋爐房位于高層建筑的地下一層，熱水鍋爐的危險性遠比蒸汽鍋爐低，考慮到酒店管理方便、降低使用能耗，洗衣房選用了2臺蒸汽發(fā)生器，所以空調(diào)熱源選用燃氣熱水鍋爐。

鍋爐規(guī)格及臺數(shù)。因為熱負荷的峰值并不會在同一時刻出現(xiàn)，且有部分熱負荷并非24h熱負荷，所以酒店熱負荷考慮了0.9的系數(shù)。鍋爐的總裝機容量為計算總熱負荷的100%，選用3臺1.4MW的燃氣熱水鍋爐。當其中一臺鍋爐發(fā)生故障時，其余的鍋爐仍然可以滿足70%左右的計算熱負荷需求。

換熱機組配置。換熱站采用2套各2臺不銹鋼板式換熱器的換熱機組，二次側(cè)供回水溫度為60℃ /50℃，每臺換熱器的供熱量為計算熱負荷的70%，一套換熱機組承擔空調(diào)供暖、地下車庫采暖和泳池周邊低溫地板輻射采暖用熱負荷，地下車庫采用雙管散熱器供暖系統(tǒng)，每組散熱器均配置了溫控閥，另一套換熱機組承擔游泳池池水加熱和生活熱水用熱負荷。

6.空調(diào)冷源系統(tǒng)

制冷機房布置在酒店的地下一層，靠近酒店核心筒布置，內(nèi)設(shè)值班室兼配電室，并預(yù)留設(shè)備的運輸通道及吊裝孔。空調(diào)冷源采用3臺1044kW的螺桿式冷水機組，冷水系統(tǒng)采用一級泵變流量系統(tǒng)，冷水供回水溫度為7/12℃，冷卻水供回水溫度為32/37℃。

7.空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計原則。空調(diào)供冷系統(tǒng)采用一級泵變流量系統(tǒng)，在整個水系統(tǒng)（供回水）的總管道閥門處進行負荷側(cè)流量調(diào)節(jié)。空調(diào)循環(huán)水泵按所需工況時的流量和揚程，并考慮10% ～ 20% 的富裕量，循環(huán)水泵與冷水機組一一對應(yīng)，水泵先并聯(lián)再與冷水機組串聯(lián)。冷凍水泵選3臺臥式離心泵，揚程32米，冷卻水泵3臺，揚程28米。冷卻塔采用方形逆流式冷卻塔3臺，放置在十層屋面，冷卻塔的總排熱量為冷水機組總排熱量的110%。

補水定壓。地下車庫采用鋼制散熱器采暖，為避免散熱器腐蝕，空調(diào)采用閉式循環(huán)水系統(tǒng)，采用換熱機房內(nèi)落地式膨脹定壓罐定壓補水，設(shè)軟水器對補水進行軟化處理。氣壓罐調(diào)節(jié)容積不宜小于3min 平時運行的補水泵流量（當采用變頻泵時， 補水泵流量可按額定轉(zhuǎn)速時補水泵流量的1/3～1/4 確定）[1]。

水力平衡措施。空調(diào)采用二管制水系統(tǒng)，風機盤管、新風機組、空氣處理機組、散熱器分別設(shè)獨立水環(huán)路；客房風機盤管水系統(tǒng)設(shè)計為豎向同程系統(tǒng)。

水處理。酒店鍋爐房設(shè)置一套中央軟化水器，分別供應(yīng)軟化水至各個機房的軟化水箱。冷水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、空調(diào)熱水系統(tǒng)、熱水鍋爐軟化水系統(tǒng)均設(shè)置全自動化學加藥系統(tǒng)。

8.空調(diào)風系統(tǒng)

根據(jù)房間使用功能和時間的不同要求，兼顧節(jié)能和管理方便的要求，室內(nèi)每個空調(diào)房間采用不同的空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)方式。

廚房、大堂、客房等房間空調(diào)風系統(tǒng)。地下1層廚房設(shè)一套全新風空調(diào)系統(tǒng)，洗浴中心設(shè)風機盤管加新風系統(tǒng)。地上1、2層大堂和服務(wù)用房采用一套全新風空調(diào)系統(tǒng)，針對酒店大堂空間高冬季熱風送不下來的問題，大堂入口和人員經(jīng)常停留的地方增加地板采暖系統(tǒng)，在大堂上空區(qū)域采用高位側(cè)送高速噴口，既保證熱風送到最遠處，也可形成屏障阻止下部熱風上升，以保證大堂及入口處的采暖。地上三層餐廳設(shè)一套全新風空調(diào)系統(tǒng)。地上四層宴會廳、多功能廳等房間及5層以上客房采用風機盤管加新風系統(tǒng)。

游泳池空調(diào)風系統(tǒng)。恒溫游泳池空氣處理機組采用雙風機除濕熱泵。除濕熱泵除濕時所吸收的熱量和壓縮機的壓縮熱首先用于加熱送風，其次用于加熱游泳池熱水，剩余部分熱量通過戶外冷凝器散至室外。除了保證舒適的環(huán)境要求外，還要防止圍護結(jié)構(gòu)結(jié)露。游泳池的空調(diào)系統(tǒng)，送風口沿玻璃幕墻及外墻送風，回風口則需布置在池水的上方。首先送風的分配可用一條風道繞室內(nèi)一周進行分配，將氣流導向易于出現(xiàn)冷凝的外墻壁、窗戶或其他表面，其次在游泳池中上部空間里，采用水平噴口送風，阻止下部暖濕氣流上升，部分送風噴口向上傾斜，噴向易于出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象的棚頂和外墻；再次在外窗部位采用直吹型條形風口局部加熱，在凝結(jié)水易出現(xiàn)部位還設(shè)置了凝結(jié)水引流措施。為防止潮濕的空氣外泄，確保新鮮空氣可以透過門窗和微細的縫隙進入游泳館空間，游泳池區(qū)域需保持負壓，排風量是新風量的110%。從采暖方面，為保證人員在出水后和入水前的舒適性，按國際游泳池設(shè)計標準規(guī)定，池廳空氣溫度應(yīng)高于池水溫度1～2℃，該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第528期2013年第47期-----轉(zhuǎn)載須注名來源相對濕度一般為50%～70%， 但不超過75%， 風速控制在0.2m/s 左右。地板輻射采暖設(shè)計溫度為29℃，室內(nèi)溫度可控，池水溫度設(shè)計為28℃。與建筑專業(yè)配合，從外圍護結(jié)構(gòu)入手，提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能，降低傳熱系數(shù)，杜絕冷橋，增強室內(nèi)側(cè)的隔氣性能，采用耐腐蝕易清洗的裝修材質(zhì)，達到最佳設(shè)計效果。

9.通風、防排煙系統(tǒng)

部分房間設(shè)置獨立的進、排風系統(tǒng)，其通風換氣次數(shù)（見表3）。

表3通風換氣次數(shù)

房間

名稱換氣次數(shù)

送風（次/h）排風（次/h）

地下車庫56

制冷機房、泵房45

換熱站1215

變電室56

洗衣房1620

廚房3240

公共衛(wèi)生間 15

鍋爐房、洗衣房等房間。鍋爐房設(shè)計平時通風和事故通風，事故通風按12次/h計算，補風增加燃燒用空氣量。洗衣房通風用于排出室內(nèi)設(shè)備散熱及滿足洗衣設(shè)備的局部排風要求，為滿足室內(nèi)負壓，新風量是排風量的80%。房間面積超過100㎡且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間或設(shè)固定窗的房間，設(shè)置機械排煙系統(tǒng)。

廚房排風排煙及油煙凈化。廚房排風分為局部排風和全面排風兩部分。廚房局部排風按式L=1000P·H[2]計算，滿足罩口風速大于0.5m/s的條件，廚房全面排風量按換氣次數(shù)計算，為保證室內(nèi)負壓，新風量是排風量的80%。采用中央空調(diào)系統(tǒng)的廚房補風含空調(diào)新風和鄰室補風，空調(diào)新風和鄰室補風滿足廚房排油煙需要，空調(diào)新風單獨運行時，滿足全面通風需要。廚房排油煙風機位于室外屋面上，選用廚房專用軸流風機。為了防止油煙中油滴內(nèi)附在風道上，造成排煙效果下降，排煙管道水平管段盡量短，并按2%坡度坡向排煙罩，排煙道內(nèi)風速保持在8m/s以上。廚房油煙凈化采用紫外線燈（UV-C）油煙凈化器，油煙過濾效率不低于95%。UV-C油煙凈化器后排油煙風管的長度不小于20m，使油煙在排至室外前得到充分處理。

地下車庫、走廊防排煙。地下車庫排煙系統(tǒng)與平時排風系統(tǒng)合用。換氣次數(shù)均按6次/h計算，排風量按3米層高計算，排煙量按實際層高計算。送風、補風系統(tǒng)共用風機風管，送風量按平時排風量的80%計算。當煙氣溫度達到280℃ 時， 排風機入口處的防火閥關(guān)閉，同時風機停止運轉(zhuǎn)。地下室超過20m 的內(nèi)走道設(shè)機械排煙系統(tǒng)，內(nèi)走道設(shè)置豎向的機械排煙系統(tǒng)，各層內(nèi)走廊的排煙口均為常閉多葉排煙口，其位置能保證與內(nèi)走廊最遠點水平距離不超過30m的要求，火災(zāi)時， 由消防控制室遙控打開著火層排煙口（也可手動）及時排除煙氣，保證人員疏散。

防煙樓梯間及合用前室加壓送風。防煙樓梯間及合用前室均設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)，地下和地上樓梯間分別設(shè)加壓風機送風，樓梯間每2層設(shè)一固定百葉送風口。前室每層設(shè)常閉多葉送風口，火災(zāi)時，打開著火層及其上下兩層的加壓送風口。

排風熱回收。地上1～2 層大堂排風通過排風機于當層排至室外，地下一層洗浴、三、四層排風系統(tǒng)設(shè)計熱回收，設(shè)計最大熱回收效率65%；

5～10 層客房每個衛(wèi)生間安裝一臺暗裝型管道式排氣扇，排風量均為90m3/h，每層衛(wèi)生間排風支管上均設(shè)有防火閥，排風通過豎井引至10 層屋面，經(jīng)由熱回收空氣處理機組與客房用新風進行能量交換后排出室外。

風機防倒灌裝置、消聲。屋頂直通室外的送風、排煙（風）機進出風口處設(shè)防倒灌裝置。所有室內(nèi)通風機、空調(diào)機設(shè)消聲器。

10.自動控制

本工程設(shè)樓宇自控系統(tǒng)，新風機組、風機盤管、通風機、冷卻塔等設(shè)備均納入樓宇自控系統(tǒng)，統(tǒng)一管理，降低能耗。冷水機組開機順序為：冷卻水泵、冷卻塔、冷凍水泵、冷凍機組。冷凍水泵和冷卻水泵開啟后，機組水流開關(guān)檢測水流狀態(tài)，當水壓過低/過高時，發(fā)出啟/停泵信號。冷凍機組停機時，按上述順序逆向進行。在空調(diào)箱回風口、新風空調(diào)箱出風口設(shè)溫度傳感器，在機組回水管上設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)機組送風溫度對水量進行比例調(diào)節(jié)。機組過濾器兩側(cè)設(shè)壓力傳感器，過濾器阻力報警，并顯示風機運行狀態(tài)及故障報警。

11.節(jié)能技術(shù)措施

11.1圍護結(jié)構(gòu)

本工程所有圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)經(jīng)嚴格計算符合國家標準規(guī)定的限值要求。

冷水機組及泵和風機。設(shè)置3 臺螺桿式冷水機組，部分負荷時只運行其中1臺或2臺；每臺機組設(shè)有2臺壓縮機，可根據(jù)實際負荷靈活調(diào)節(jié)壓縮機的開啟數(shù)量。循環(huán)水泵輸送能效比、冷卻水泵的輸送能效比、風機單位風量耗功率均符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（DB11/687-2009）。通風機及防排煙風機單位風量耗功率≤0.32W/（m3 /h）。

空調(diào)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)。空調(diào)水系統(tǒng)為變流量一級泵系統(tǒng)，部分負荷時通過冷水變頻水泵進行流量調(diào)節(jié)，冷凍機房內(nèi)分、集水器之間設(shè)旁通管和電動兩桶調(diào)節(jié)閥，旁通管和旁通閥的設(shè)計流量取單臺最大冷水機組的額定流量。冷卻塔設(shè)計采用多臺并聯(lián)運行，根據(jù)負荷變化情況調(diào)節(jié)啟停臺數(shù)，降低能耗。

排風能量回收。設(shè)置2臺組合式熱回收空氣處理機組對酒店客房衛(wèi)生間排風進行能量回收，用來加熱（冷卻）客房所需新風。地下一層洗浴、三、四層排風系統(tǒng)設(shè)計熱回收，設(shè)計最大熱回收效率65%。

地板輻射采暖及管道保溫。大堂地板輻射采暖、泳池周邊地面地板輻射采暖都單獨預(yù)留一個地板采暖分、集水器。地板采暖設(shè)溫度自動調(diào)控裝置。采暖管道保溫材料及厚度符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（DB11/687-2009）中附錄G的要求。

合理的暖通空調(diào)設(shè)計不僅可以創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，也可以帶來良好的社會效益，降低環(huán)境破壞。本文通過對鼎盛酒店暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的論述，重點論述了空調(diào)冷熱源選擇、空調(diào)水和風系統(tǒng)選擇、補水定壓形式、酒店入口大堂高大空間處冬季采暖形式、廚房排煙形式和游泳池棚頂墻壁防結(jié)露送排風形式。提出設(shè)計人員在設(shè)計的過程中應(yīng)采取各種節(jié)能措施，按照國家標準和規(guī)范進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，降低空調(diào)系統(tǒng)的前期投資及后期運行能耗和費用，提供給人民一個更加舒適的生活和工作環(huán)境。

（作者單位：北京中京惠建筑設(shè)計有限責任公司）