嚴寒地區某五星級酒店空調系統設計與體會

單金龍，張言軍，吳健

（浙江綠城建筑設計有限公司，浙江杭州310000）

嚴寒地區某五星級酒店空調系統設計與體會

單金龍，張言軍，吳健

（浙江綠城建筑設計有限公司，浙江杭州310000）

結合建筑物的特點，該酒店的空調冷源采用了水冷離心機組，熱源采用了燃氣常壓熱水鍋爐和蒸汽鍋爐；主要從以下幾個方面進行了深入分析：冬季新風取風方式、共用母管系統的閥門控制、客房的風機盤管、大堂門廳額空調系統、汽車庫的通風及采暖；同時，對酒店后期運行情況進行了回訪，對關鍵的問題進行了分析。

冷熱源；全空氣系統；風機盤管加新風系統；新風預熱；變流量一級泵系統

圖1 酒店效果圖

0 引言

酒店項目位于沈陽市渾南新區全運村二號路西，莫子山大街以東，全運村九號路以南。此項目是以酒店為主，集會議、餐飲、商業為主要功能的單體建筑，其中地上包括1座24層的高層主樓及3層配套裙房、1層地下室。全運會期間，此酒店主要服務于全運會領導小組以及運動員，全運村酒店項目總建筑面積90458㎡，其中地上61342㎡，地下29116㎡，酒店高層主樓為24層（107.3m）；高層主樓為酒店客房，裙房為酒店配套設施及外租商業，地下1層為停車庫及酒店后勤用房；局部地下夾層為停車庫。

1 設計參數及空調冷熱負荷

1.1 室外計算參數

表1 室外設計參數

表2 室內設計參數

1.2 室內計算參數

見表2。

1.3 空調冷熱負荷

根據詳細負荷計算，酒店空調系統的冷負荷約為6985kW，熱負荷約為5855kW，冷負荷指標為113W/m2，熱負荷指標為95W/m2。

2 空調冷熱源及設備選擇

考慮到酒店建筑空調系統的運行特點，并結合業主及酒店管理團隊的建議，冷水機組采用“兩大兩小”的搭配形式，大機組采用2臺制冷量為2461kW的水冷離心機組，小機組采用2臺制冷量為950kW的水冷螺桿機組；空調熱源采用3臺制熱量為2800kW的燃氣常壓熱水鍋爐（含衛生熱水2600k W負荷）及2臺2t/h的蒸汽鍋爐（用于洗衣房等功能房間）。

3 空調系統形式

3.1 空調水系統

酒店空調水系統分6個區:主樓新風空調水系統、客房空調水系統、裙房AB區空調水系統、裙房BC區空調水系統、裙房單獨外包餐飲部分空調水系統和地下室空調水系統,除地下室后勤區域采用兩管制水系統外，其余空調系統均采用四管制水系統。

冷凍機房夏季空調供回水溫度為7/12℃，冬季空調一次側供回水溫度為90/70℃，冬季空調二次側供回水溫度為60/50℃，冬季新風預熱供回水溫度為70/60℃（此供回水溫度可以根據室外氣候條件進行調節)。

由于沈陽地區屬于嚴寒地區，冬天室外新風溫度可以達到零下二三十度，如果將此新風直接引入新風空調箱，會導致空調箱中的水盤管凍裂，因此單獨設置一路冬季新風預熱水系統，在新風引入新風空調箱之前預熱室外新風，可以有效地防止新風空調箱中水盤管的凍裂。

3.2 空調風系統

此工程空調設計以豎向分層，橫向按照防火分區設置為原則，結合建筑使用功能劃分空調系統，具體的空調系統如下:

宴會廳、門廳、餐廳、商場等大空間的房間采用一次回風的全空氣系統，空調機組設于空調機房內或吊頂內，氣流組織為上送上（下）回或下送下回。以宴會廳為例介紹酒店中典型的全空氣空調系統。

宴會廳設置于酒店裙房C區二層，兩層通高，層高為12m，該空間空調區域面積約為1080㎡，具有營運時間固定、室內人員密度較大、運營時段室內人數相對穩定及室內散濕量較大等特點，且餐廳的空調機房靠外墻設置，空調系統可變新風比運行。根據文獻1的分析結論，該宴會廳采用全空氣可變風量空調系統。為確保風量的平衡，讓充足的室外新風進入餐廳，設置了機械排風系統。采用三臺排風機，根據空調季及過渡季的新風需求量運行情況控制排風機的運行臺數。

裙房包廂、辦公、主樓客房部分采用風機盤管加新風系統。客房新風空調系統主要設置于裙房設備層，排風系統設置于屋頂設備層。

標準層客房采用四管制風機盤管加新風系統。客房的新風通過豎向新風管及每層的水平新風管將新風送至每間客房。客房衛生間設置豎向機械排風系統，系統的最高處設置集中排風機，衛生間的水平排風支管上設置定風量閥，衛生間內的排風口分別布置在坐便器及淋浴區上方。

4 設計體會

4.1 冬季新風設計注意事項

圖2 冬季空氣一次回風過程

圖3 排煙與排風共用母管系統1

此項目所在的沈陽地區屬于嚴寒地區，如果冬季將新風直接與室內空氣混合，如圖2中室外空氣狀態點W與室內空氣狀態點N，混合空氣將會結露，由于室外空氣溫度達到零下二十幾度，所以容易發生結冰現象，可能會導致空調箱中的水盤管凍裂。因此，在室外新風與室內空氣混合之前，需要將室外空氣進行預熱，如圖W點預熱到W’點，再與室內空氣狀態點N混合；此項目中單獨設置一路冬季新風預熱水系統，以便根據室外溫度情況下，可以靈活單獨調節水系統中的水溫，在新風引入新風空調箱之前預熱室外新風，可以有效地防止新風空調箱中水盤管的凍裂。

4.2 共用母管系統閥門設置注意事項

在項目設計過程，往往會出現建筑風井空間不夠，特別是公建項目中，由于系統比較復雜，所需的管井尺寸也往往較大。在這個酒店項目設計過程中也碰到了這個問題，裙房內有一個1000人左右的宴會廳，由于沒有外窗，需要設置機械排煙，同時宴會廳需要設置機械排風。由于建筑風井尺寸緊張，原計劃采用圖3的系統方式，從理論角度分析，在平時運行中，電動調節閥與排風風機聯動，此時，排煙防火閥常閉，系統可以正常運行；當火災發生時，排煙防火閥與排煙風機聯動，進行排煙，此時，排風風機停止運行，電動調節閥處于關閉狀態，所以火災時可以正常運行。不過，從實際使用過程中，此種做法有可能會產生一個問題，當宴會廳正常使用時，排風風機和電動調節閥正常開啟，如果此時發生火災，排風風機的電源屬于平時電源，火災發生后，平時電源將會被切斷，此時排風風機和電動調節閥同時失去電源，排風風機停止運行，而電動調節閥閥芯復原需要一定的時間，所以電源的突然消失，有可能導致閥芯復原不到位，閥門處于未全關狀態，此時排煙風機開啟排煙后，容易從排風風機漏風到排煙風機，造成排煙短路，影響排煙效果。

針對以上情況，項目中采用了圖4的系統方式，與圖3的區別在于平時的排風風機采用常閉電磁閥與之聯動，此種做法利用了常閉電磁閥斷電之后可以自動關閉的特點，避免圖3系統產生的問題；

圖4 排煙與排風共用母管系統2

通過項目設計回訪，在實際使用中，由于排風風機平時經常使用，導致電磁閥開關比較頻繁，電磁閥容易損壞；針對此問題，有兩種建議方式:1）在設計時暖通設計師能夠與建筑設計師進行溝通，增大風井尺寸，單獨設置排煙和排風系統，盡量減少共用的情況；2）可以將常閉電磁閥改為常開防火閥，一方面防火閥處于常開狀態，平時排風時無需動作，減小閥體損壞的幾率，另一方面保證在消防時，防火閥可以關閉。

4.3 客房風機盤管設置注意事項

由于風機盤管下回風，電機的噪音對室內影響較大，所以此工程采用風機盤管接靜壓箱的方式，在靜壓箱下部接回風口，如圖5所示，此做法一方面可以有效降低風機盤管噪音對室內的影響，另一方面可以將靜壓箱作為電機的一個檢修空間，為方便電機檢修，風機盤管盡量緊靠靜壓箱布置。

對于風機盤管后回風，常見的做法是風機盤管回風口處接一段軟接，然后再接回風口或者回風管，如圖6所示，軟接的作用起到減震的效果，在實際使用過程中，由于軟接段在回風位置，處于負壓狀態，在風機盤管開啟時，有可能將軟接段吸附到蝸殼表面，擠壓蝸殼，導致電機燒壞。所以在此項目中采用風機盤管回風口接出一小段風管之后再接軟接，如圖7所示，當接管空間受限時，直接取消軟接，如圖8所示，根據工程實際運行經驗，取消軟接的做法，電機的震動對風機盤管的使用對幾乎沒有影響。

圖6 風機盤管回風處接軟接

圖7 風機盤管回風處接一段硬接之后再接軟接

4.4 大堂門廳空調系統設置注意事項

酒店的大堂空間一般比較高大，此項目的大堂面積約2000m2，三層通高，建筑高度達17.15m（實際吊頂完成后，凈高約為15m），采用普通的全空氣空調方式，對于此高大空間效果很不明顯，并且能耗很大。由于項目位于嚴寒地區，主要為了解決冬季采暖問題，結合項目特點，于大堂內部設置地暖系統，沿外窗設置地面送風系統；此設計方式一方面可以降低空調能耗，另一方面可以保證大堂內部及沿外窗處的空調效果。

4.5 大堂前臺空調系統宜單獨設置

此項目的大堂空間比較高大，晚上客人較少時，如果整個大堂空間開啟空調系統，需要消耗大量的能源。由于大堂服務前臺，電梯廳及其過道24h有人通過，結合酒店管理公司的要求，此工程在大堂服務前臺，電梯廳及其過道處單獨設置空調系統，方便晚上客人較少時單獨控制，節省空調能耗。

4.6 汽車庫通風及采暖設計

汽車庫采用機械排風系統，排風系統結合防煙、防火分區設置，每一防煙分區設1套機械排風系統，車庫補風都采用機械補風，由于嚴寒地區對汽車庫具有采暖要求，因此結合車庫補風系統，在補風系統中設置加熱盤管，對汽車庫進行采暖。

5 系統運行情況

自2012年8月份酒店開業以來，空調系統運行較為良好，不過也發現了一些問題。

（1）冬季客房室內溫度只有19℃，玻璃幕墻處冷輻射較為嚴重；

（2）客房中部分行政套房風機盤管電機檢修比較麻煩；

（3）大堂吧、西餐廳、中餐廳等有外門的外區房間，冷風滲透厲害，導致冬季室內溫度較低。

針對以上問題，結合設計特點，進行了以下分析:

（1）冬季客房室內溫度較低，是由于目前客房入住率不高，酒店管理公司為了降低空調運行能耗，調低熱源一次側供水溫度（供水溫度僅為70℃），未達到設計要求（設計要求供回水溫度為90/70℃）；

（2）按照此項目風機盤管安裝方式，風機盤管檢修都比較方便，在項目回訪中也得到了驗證；風機盤管檢修需要拆卸部分風管主要出現在套房中，由于風機盤管設置受室內裝修布置的影響很大，回風靜壓箱設置與風機盤管間距較遠，無法通過回風口處對風機盤管電機進行檢修，所以建議在設計中，盡量讓靜壓箱貼近風機盤管。

（3）由于冬季酒店管理人員將所有的新風補風全部關閉（這是北方的習慣做法），導致具有機械補風需要的排風區域，如廚房、宴會廳等，不能按照原設計進行補風，這樣加大了有外門或外窗房間的冷風滲透量，使得這些房間冬季溫度無法到達設計要求；項目中設計單獨設置了一路高溫熱水系統，建議酒店管理公司開啟冬季新風補風系統，減少冷風滲透。

6 結語

（1）嚴寒地區，新風引入方式需要格外注意，否則對實際運行影響很大；

（2）理論上可以實現的控制，在實際實施過程中，可能會存在一定的缺陷；

（3）風機盤管接管的細節，直接影響到盤管的運行效果；

（4）結合項目環境和實際使用情況，合理選擇和優化空調系統形式。

[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].2版.北京:中國建筑工業出版社，2008.

Air Conditioning System Design for Sheraton Hotel,Shenyang

SHAN Jin-long，ZHANG Yan-jun，WU Jian
（Zhejiang Greentown Architectural Design Co.，Ltd，Hangzhou 310000，China）

Considering the features ofthe hotel，adopts water-cooled centrifugalchillers and atm ospheric pressure gas-fired hotw aterboilers and gas-fired steam boilers as cold and heatsources ofthe air conditioning system，This article had a thorough analysis on the following aspects：the suction m ode of fresh air in winter，valve control with com m on header,fan coilofguestroom,rated air conditioning system oflobby，ventilation and heating ofgarage；atthe sam e tim e，m ade follow-up feedback abouthotel's operating conditions and analyzed the key issues.

cold and heat source；all-air system；prim ary air fan-coil system；prim ary air heating；variable flow distribution with prim ary pum p system

TU 831

B

2095-3429（2017）02-0069-05

2017-01-06

修回日期:2017-03-24

單金龍（1985-），男，浙江紹興人，碩士，工程師，主要從事暖通設計工作。

D O I:10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.02.016