某酒店工程空調系統設計

劉 穎

（同濟大學浙江學院，浙江嘉興314000）

0 引言

某建筑位于北京市，占地面積3 320 m2，建筑面積30 150 m2，地上面積24 164 m2，地下面積5 986 m2，地下一層，地上十五層，其中地上82.5 m，地下5.1 m。地下一層為員工餐廳、汽車庫、水泵房、冷凍機房、庫房等。地上一層為西餐廳、廚房、大堂、酒吧等；二層為中餐廳、廚房、大堂等；三層為娛樂用房、休閑大廳等；四層為會議用房等；五層到十五層為客房。

1 空調負荷計算

1.1 室外設計參數

北京市空調負荷室外計算參數為[1]：

夏季：空調室外計算干球溫度33.2 ℃；空調室外計算濕球溫度26.4 ℃；空調室外計算相對濕度64%；室外風速1.9 m/s；大氣壓力99.86 kPa。

冬季：供暖室外計算干球溫度-9 ℃；空調室外計算干球溫度-12 ℃；空調室外計算相對濕度78%；室外風速2.8 m/s；大氣壓力102.04 kPa。

1.2 空調冷熱負荷

空調系統冷熱負荷應根據所服務房間的同時使用情況、空調系統的類型及調節方式，按各房間逐時負荷的綜合最大值或各房間計算負荷的累加值確定，并計入新風負荷以及通風機、風管等溫升引起的附加負荷。本建筑冷負荷為2 282 kW，冷負荷指標121 W/m2，熱負荷為2 136 kW，熱負荷指標91 W/m2。

2 典型房間的空調系統設計方案

2.1 排風熱回收系統

本工程中，廚房、客房和游泳池等區域的排風皆可用來為新風預熱或預冷。這些區域的排風皆含有有害物質，熱回收時皆不宜采用全熱回收的方式，故選用了板式換熱器。

2.2 大堂

該酒店大堂高度為16.4 m，面積895.4 m2。考慮到人員活動區高度只有4 m左右，可以采用分層空調的方式，僅對下部人員活動區域進行空氣調節，上部區域的空氣不做處理，以期用較小的能耗達到良好的使用效果。以送風口中心為分層面，將整個高大建筑物在垂直方向分為兩個區域，分層面以下的空間為空調區，分層面以上的空間為非空調區。送風口設置于一層吊頂內，分層高度為4 m。

大堂的跨度、面積大，屬于高大空間范疇，不宜在大堂上方布置風管。因此設計采用噴口側送風，將噴口和回風口布置在同一側，管道布置在一層吊頂內。依靠噴口吹出的高速射流實現送風：噴口吹出的空氣以較高的速度、較大的風量射向大堂，帶動室內空氣進行強烈混合，速度逐漸衰減，射流行至一定的路程后折回，使整個空調區處于回流區，從而獲得較均勻的溫度場和速度場。本次設計方案采用12個直徑為0.4 m的噴口送風，噴口實際送風速度5.89 m/s，射流末端的軸心速度0.58 m/s，射流末端的平均速度0.29 m/s，滿足空調房間風速要求。

2.3 室內游泳池

游泳池位于該酒店第五層，游泳池池廳面積295 m2，高度4.8 m，內設一個125 m2的游泳池和一個9.9 m2的消毒池。

池廳占地面積不是很規則，外墻均為玻璃幕墻，綜合考慮后采用送風口布置在內墻的送風方式進行送風，回風采用下部回風，即側送下回的氣流組織形式。送風口采用噴口側送風，由于池廳最長跨度為18 m，單側送風即可滿足要求，故采用11個直徑為0.26 m的圓形噴口，沿內墻均勻布置，每個噴口流速5.72 m/s。水平回風管布置在內墻送風管的下部，采用側送下回風的方式，在內墻進行局部階梯吊頂，回風口采用單層百葉風口，每個風口的回風量為2 595 m3/h，回風口速度為2.1 m/s。游泳池送回風管布置如圖1所示。

圖1 游泳池送回風管布置

為避免冬季休息區巨大的溫差會使人體足部熱量迅速散失而感到寒冷和不適，故本工程冬季采用“空調送風+地板輻射采暖”的聯合供暖方案。地板輻射采暖的主要優勢在于可以保證人體舒適性，且承擔的熱負荷較小。

室內游泳池由于室內空氣相對濕度較大，極易在圍護結構內表面結露，玻璃上的凝結水會影響采光和視野，而屋頂和墻壁結露也容易滋生霉菌，導致圍護結構的破壞。本設計通過熱量平衡方程確定最小屋頂傳熱系數以確保屋頂不結露，在玻璃幕墻附近采用地板輻射采暖的方式，可以提高玻璃幕墻內側溫度，防止玻璃幕墻結露。

2.4 餐廳

該酒店餐廳包括一層的西餐廳、二層的中餐廳以及四層的250人的大宴會廳。本設計中的餐廳屬于大空間房間，采用全空氣系統。餐廳層高為4.8 m，采用頂送頂回的氣流組織形式。

2.5 客房

該酒店五層到十五層為客房，考慮到各房間的使用情況不一，采用新風加風機盤管系統。新風加風機盤管系統靈活性大、節能效果好，室內人員可以根據不同需求進行變檔調節，從而滿足舒適度要求。新風單獨設置風口直接送入房間，新風口與風機盤管出風口相平行，客房側送風示意圖如圖2所示。為保證衛生間的相對負壓，將排風口設置在衛生間，居中布置。

圖2 客房側送風示意圖

3 冷熱源方案

本工程采用冷水機組為系統冷源，通過換熱器接市政熱力的形式制取采暖熱水。地下一層機房設置2臺單臺額定工況制冷量為1 230 kW的水冷離心式冷水機組。本棟建筑可接入市政熱力供暖，蒸汽壓力為0.6 MPa，熱水供回水溫度60/50 ℃。

4 空調水系統

冷凍水系統采用復合二次泵變流量的系統形式，一次泵定流量運行，二次泵分區變流量運行，這樣能有效解決末端需要減少流量和蒸發器需要流量恒定之間的矛盾。管路為冷、熱水共用的兩管制同程系統，冷水供回水溫度為7/12 ℃，熱水供回水溫度為45/40 ℃。

5 結語

本文根據某酒店工程項目特點，采用了冷水機組為系統冷源、換熱器接市政熱力管網為系統熱源的冷熱源方案，并結合各房間功能及空調使用特點提出了空調系統設計方案，大堂、餐廳、游泳池采用了全空氣系統，客房、辦公區采用風機盤管加新風系統。排風熱回收系統可以減少建筑空調系統能耗，提高能源利用率；根據房間高度和使用功能的不同，使用不同的送風方式和末端系統，方式靈活，可有效滿足末端需求。