某酒店辦公綜合體暖通空調系統設計

葛晨曜

上海聯創設計集團股份有限公司 上海 200093

隨著我國的建設與發展，城市綜合體日益增多，城市綜合體通常以酒店、辦公、商業中兩者或三者結合而生，由于項目體量大，業態豐富，暖通空調系統也相對較為復雜，整體能耗也較高。因此對于此類項目，如何合理確定空調系統以及相關的節能設計是暖通專業設計的重要考量點。本文所介紹的上海某辦公酒店綜合體項目由市政區域能源站與自建冷熱源結合供能，同時又采用了多種的節能技術，在下文中將對此一一進行分析與總結。

1 項目概況

本項目位于上海市青浦區徐涇鎮。總建筑面積為96822m2。地上由兩棟辦公，一棟酒店組成。主要單體概況為：

A#辦公樓：總建筑面積為18838m2，地上12層，總建筑高度60m。

B#酒店：酒店總建筑面積為21102m2，地上14層，總建筑高度60m。

C#辦公樓：總建筑面積為16943m2，地上11層，總建筑高度55.65m。

地下共2層，為地下車庫。

2 室內外設計參數

空調室內設計參數見表1、表2[1]。

表1 辦公樓室內設計參數

表2 酒店室內設計參數

3 冷熱源設計

本地塊內有辦公及酒店等不同的單體，根據酒店及辦公不同的使用時間及負荷需求，同時由于本項目毗鄰上海虹橋區域能源中心，結合業主方提出的使用要求，考慮如下設置冷熱源：

1）由于緊鄰西虹橋區域3號能源站，故辦公、酒店（空調季）的空調供冷及空調供熱均由該能源站提供。能源站供冷季為每年5月16日～10月15日，供回水溫度為6/13℃；板換二次側供回水溫度8/14℃；供熱季為每年12月1日～3月15日，供回水溫度為51/42℃；板換二次側供回水溫度50/40℃。

地塊設總熱力計量室一個，另外為地塊內的三棟單體分別設置供冷、供熱換熱機房。

能源站供能管線接入總熱力計量室，經中繼水泵再分別接入各單體換熱機房。下圖為能源站熱力入口系統示意圖：

圖1 能源站熱力入口系統示意圖

2）由于能源站全年有近3個半月的時間（10月16日～11月30日，3月16日～5月15日）不提供空調冷熱水，而酒店在過渡季同樣有空調供冷、供熱的需求，且能源站熱水供水溫度不能滿足酒店生活熱水的要求，應業主及酒店管理公司的要求，另為酒店單獨設置一套冷熱源系統，以提供酒店過渡季的供冷供熱以及生活熱水的需求。

根據同類型的項目案例經驗，過渡季節的空調冷負荷一般約占夏季高峰冷負荷的32%，空調熱負荷一般占冬季高峰熱負荷的43%；根據酒店的空調冷熱負荷以及生活熱水負荷，為酒店設置一臺274RT的螺桿式冷水機組，以及二臺1400kw的真空燃氣熱水鍋爐。

空調冷凍水的供回水溫度為7/13℃，在負荷側的總冷水供回水管路上設置電動閥門，在能源站供能季及非供能季進行切換；真空燃氣熱水鍋爐一次側的供回水溫度為80/60℃，同時在一次側的熱水管路上設置電動閥門，在能源站供能季及非供能季進行切換。

3）根據酒店管理公司要求，酒店14層的總統套房設置獨立的變制冷劑多聯式空調系統，空調室外機放置于頂層屋面上。

4 空調水系統設計

4.1 辦公空調水系統

辦公樓空調水系統采用兩管制異程式系統，空調冷熱水系統的板換二次側采用一級泵變流量系統，設置最小流量旁通，最小流量為一臺水泵設計流量的30%。

4.2 酒店空調水系統

根據酒店管理公司的要求，酒店裙房區域空調水系統采用四管制異程式系統，客房區域空調水系統采用二管制同程式系統。能源站供能季空調供冷及供熱均由能源站提供，空調冷熱水系統的板換二次側采用一級泵變流量系統，設置最小流量旁通，最小流量為一臺水泵設計流量的30%；

供冷板換機組同時可作為過渡季免費冷卻的冷源，當室外氣象條件滿足免費冷卻換熱要求時，可直接通過與冷卻水的換熱獲取空調冷水；非供能季空調供冷及供熱由冷水機組及真空燃氣熱水鍋爐提供，冷源側變流量，用戶側變流量，供回水總管間設旁通閥。酒店冷熱水系統圖及閥門切換運行策略詳見下圖2及圖3所示。

圖2 酒店空調冷水系統圖

圖3 酒店空調熱水系統圖

5 空調風系統

5.1 辦公空調風系統

辦公的空調末端設計如下：

1）辦公樓大堂采用全空氣定風量空調系統。空調機組設變頻控制，并能實現過渡季節全新風工況，以達到節約能耗的目的。

2）裙房商業及辦公區域采用風機盤管+新風的空調系統。辦公系統采用集中新風的方式，同時根據節能設計的要求，采用全熱回收式新風機組。對辦公進行風量平衡計算，由于每層辦公有衛生間的排風，經計算后發現，總排風量無法達到熱回收機組排風量需至少為新風量的80%的要求，因此考慮在屋面設置兩臺新風空調機組，其中一臺設置全熱回收裝置，另一臺為常規新風機組，如此便可同時滿足風量平衡及節能的要求。

5.2 酒店空調風系統

酒店的空調末端設計如下：

1）酒店大堂采用全空氣定風量空調系統。由于酒店大堂為二層挑空空間，因此送風氣流組織采用送風氣流組織采用側送上回的方式；送風口采用球形噴口。

2）全日餐廳及宴會廳的空調系統同樣為全空氣定風量系統，采用上送上回的氣流組織方式。

3）員工食堂、中餐廳、會議室、酒店辦公等采用風機盤管+新風的空調系統。

4）客房采用風機盤管+新風的空調系統。送風氣流組織采用側送上回的方式。新風機組設置于塔樓屋面，采用熱回收型新風機組，由于酒店客房對空氣品質要求較高，平時常用的轉輪全熱回收方式容易產生交叉污染的問題，因此酒店客房的新風機組考慮配置熱管式顯熱回收裝置[2]。

6 通風系統

項目中還有很多場所需要根據各自的建筑功能及特點，設置相應的通風措施，具體的通風系統設置如下：

1）制冷機房設置事故兼平時通風系統，事故通風量按換氣次數為12次/h計算，平時通風量按6次/h計算。

2）地下一層鍋爐房房設置事故兼平時通風系統，排風量按換氣次數為12次/h計算，送風量為平時進風量及鍋爐燃燒空氣量之和。

3）餐飲廚房按60次/h換氣次數確定排油煙量，廚房爐灶的排風經油煙罩初步除油后，再通過高效靜電油煙凈化裝置，然后由風管接至設置在屋面的廚房排油煙風機排放。同時設置廚房補風系統，補風量按排油煙量的85%計算，為保證工人正常的工作環境、防止食物在加工過程中變質，廚房的送風夏季作降溫處理，維持其室內溫度不超過28℃。冬季送風作加熱處理，維持室內溫度不低于15℃。

4）變電所根據熱平衡計算以及滿足氣體滅火后不小于5次/h的排風量取大值配置風機。

5）汽車庫按防煙分區設置排風兼排煙系統，平時排風量按濃度稀釋法計算，每個防煙分區設置一臺排煙兼排風雙速風機，火災時高速運行，平時低速運行，風機設置于排風機房內。有汽車坡道的防火分區利用汽車車坡道進行自然補風；無自然補風條件的防火分區設置機械補風系統，補風量為排煙量的80%，補風機設置在新風機房內。同時在汽車庫內設置CO濃度傳感器，根據探測到的CO濃度聯動控制風機的啟停，以節省運行能耗。

7 自動控制設計

綜合體項目空調系統多種多樣，因此良好的自控系統將成為后續各系統正常運行的有力保障，同時通過合理地選擇控制運行策略還能起到節能降耗的作用，本項目的自控系統設計如下：

1）本工程設有樓宇自動控制系統(BAS)系統、冷熱源設備、通風設備、空調設備等運行狀況監控。

2）供回水管壓差控制：根據供回水總管的壓差控制旁通管上的電動二通調節閥，使系統壓差穩定。電動二通調節閥應為直線型特性。

3）風機盤管采用三速開關，手動調節送風量，回水管上設置電動二通閥，根據室內溫度控制電動閥的啟閉。風機盤管關閉時，電動二通閥關閉。

4）新風空調機組采用動態平衡電動閥調節水量，控制空調機組的送風溫度。新風機組入口處設電動密閉閥與新風空調箱內的風機聯鎖，風機關閥門關，風機開閥門開，冬季以防表冷器凍結。

5）兩管制空調水系統：供回水管兼用，冬季供熱，夏季供冷，由室內恒溫器控制末端換熱器FCU的電動二通閥，水系統為變流量。

6）變制冷劑流量多聯分體空調等自帶控制模塊，可根據室內負荷的變化，通過變頻方式實現對機組出力的精確控制，進而達到最大限度地調節冷量、節約能源的目的。

8 總結

針對本項目的情況，筆者在設計過程中總結了以下注意點：

1）由于本項目是由區域能源站供能，因此在項目前期需注意與能源站管理方進行仔細溝通與對接，確定好空調的供回水溫度，能源站供能的時間，能源站接入地塊后的接口銜接以及設計界面，同時在項目設計過程中應確定好地塊的用能總量以及資用壓頭，反提資給能源中心進行復核。

2）由于本項目能源站供回水溫度為6/13.5℃；板換二次側供回水溫度8/14℃；供回水溫度為51/42℃；板換二次側供回水溫度50/40℃。以此可以看出，空調末端的供回水溫度并不同于常規的標準工況，且以冷水供水溫度為例，供水溫度的提高必然導致風機盤管的供冷及除濕能力有所下降，因此在設備末端選型時，應請空調末端廠家根據項目的實際供回水溫度對設備參數進行修正，確保選型的正確合理，以免出現在實際使用過程中達不到設計要求的情況。

3）酒店建筑由于對舒適性的要求高，且不同的酒店管理公司有其自己的設計標準，在項目前期應與酒店管理公司認真溝通確認相關設計參數及技術措施。

4）節能設計應該滲透在每一個設計環節中，從最初設計參數的確定到后續的系統選擇，設備選型均應將節能納入重要的考慮因素。高舒適性與低能耗并存應該在每一個建筑項目中盡力去實現。