重庆某五星级酒店暖通空调设计
2015-11-19叶勇
叶 勇
(中机中联工程有限公司,重庆400039)
重庆某五星级酒店暖通空调设计
叶勇
(中机中联工程有限公司,重庆400039)
该文介绍了重庆某五星级酒店的暖通空调设计,该空调系统在节能环保的要求下综合考虑各因素的影响,设计内容主要包括设计参数、空调冷热源、水系统、风系统、防排烟系统和自控的设计。
风系统;空调水系统;防排烟系统;节能环保;自控系统
1 工程概况
该五星级酒店坐落于重庆市最新兴的购物娱乐区,是一座集办公、餐饮、会议与客房于一体的五星级酒店。酒店总建筑面积约为3.64万㎡,建筑高度为82.6m,地上19层,地下2层。酒店地下一、二层为后勤区、设备用房及车库,地上一至四层为酒店裙房,五至十九层为酒店客房区,设有241间客房,其中行政酒廊位于第十八层,总统套房位于第十九层。该酒店于2011年4月开工建设,在2013年7月揭幕迎宾。
表1 室外空气计算参数[1]
2 主要设计参数及指标
该建筑位于重庆市,建筑气候分区属夏热冬冷B区,室外空气计算参数见下表(表1)。
室内设计计算参数见表2。经详细负荷计算,该工程空调冷、热负荷热指标见表3。
3 空调系统设计
3.1空调冷热源(图1)
该工程的计算峰值冷负荷是4155kW,冷源以冷水机组为主,同时为了满足不同功能需求,分别设置了水冷式除湿热泵、VRV、分体空调和“免费冷源”。
冷水机组:该工程设置了制冷机房,位于B2层。制冷机房内设置两台1758kW(500USRT)离心式冷水机组和一台870kW(250USRT)螺杆式冷水机组,满足任何一台机组故障时,均能保证70%冷水机组冷负荷的正常供应。冷水机组的冷冻水供/回水温度是7/12℃,冷却水供/回水温度是32/37℃,冷凝器侧工作压力是1.0MPa,蒸发器侧工作压力是1.6MPa。
免费冷源:在冬季和过渡季,冷却塔作为“免费冷源”,承担内区冷负荷。选用一台SUS316不锈钢板式换热器,一次侧(即冷却塔部分)供/回水温度是10/14℃,二次侧/供回水是12/ 17℃。
表2 室内设计计算参数[2]
表3 空调冷、热负荷指标
图1 冷源系统概念图
其他冷源:采用水冷式除湿热泵作为游泳池室内的除湿的冷源;采用VRV系统作为变配电室、消防控制室、设备机房值班室和会见室的冷热源,室外机放置在地下汽车库内;采用分体空调作为电梯机房、厨房冷菜间的冷源,其中IT机房同时设置风机盘管系统。
冷却塔:冷却塔采用模块型冷却塔5台,布置在酒店塔楼屋顶。冷却塔的总排热量是冷水机组总排热量的115%。部分冷却水通向冷却塔前先经过板式换热器对生活热水进行预热,以便节省部分加热能源。为满足厨房冷库制冷机的散热需要和除湿热泵(为泳池除湿)、粗加工区的冷源需求,在塔楼屋顶设置了两台闭式冷却塔,一用一备。冷却水供回水温度是32/ 37℃。
热源:该工程峰值热负荷为4665kW。考虑同时使用系数0.9,该项目自建锅炉房,位于B1层。设置3台2T/h的蒸汽锅炉,燃料采用天然气/柴油,总装机容量为计算总负荷的101%,当其中一台锅炉故障时,其余的锅炉仍可满足66.7%的计算热负荷。蒸汽压力是0.8MPa。为保证市政燃气故障时,能满足热负荷24h,设置了柴油罐,该柴油罐与发电机油罐合用。
负担酒店及裙房部分的空调热源由设于地下1层酒店换热机房的换热机组提供,一次热媒为锅炉房提供的0.8MPa饱和蒸汽,换热后热媒为55~45℃空调采暖热水。
3.2空调水系统
该项目采用四管制水系统,冷冻水/热水系统共分为三大系统:后勤和公共区域的风机盘管水系统(包括电梯厅的风机盘管水系统)、客房区的风机盘管水系统、空调机组/新风机组水系统。
该酒店五至十九层为客房部分,空调水管道按垂直同程式布置,所有竖向水管均设置在客房管道内,避免影响走廊的吊顶高度。裙楼部分竖向采用异程式,水平管路尽量保证同程,同时每个回水管路上设置静态平衡阀以平衡各水平环路流量。
空调冷热水系统皆采用一次泵变流量系统,空调冷却水系统和闭式冷却塔冷却水系统则采用定流量系统。
3.3空调风系统
图2 标准客房空调布置图
3.4冬季辅助供暖系统
该酒店的大堂由于其层高有12m,虽然采用了旋流风口及上送下回等措施,但在冬季送热风时,想要把热风送下来仍然比较困难。因此,为了避免出现上热下冷的现象,在大堂地面设置低温热水辐射地板供暖系统,以辅助大堂的空调系统,同时也提高了大堂的热舒适。
3.5空调自控
自控系统采用直接数字控制(DDC)系统,可在控制中心显示并自动记录、打印出各系统的运行状态及主要参数,并进行集中控制。制冷站、锅炉房设置机房群控系统,根据总负荷的变化,实现机组分台负荷调节及运行模式的优化控制
(1)空调机组、新风机组控制:用机组出风管处的送风温度(与设定值比较)控制设在机组回水管的动态平衡电动调节阀的开度,变水量调节机组的制冷/制热量,以维持送风温度在设定之范围。
(2)风机盘管控制:室内冷热负荷变化,由设在室内带风机三速开关的温度控制器控制设在风机盘管冷水回水管上的电动二通阀的开关,调节风盘的制冷/制热量或选择风机盘管的风机低、中、高速,变风量调节风盘的制冷/制热量。
(3)冷水机组启停控制顺序:启动时,冷却塔进水电动阀→冷却塔风机启动→冷却水泵启动→冷水泵启动→冷水机组;停机顺序与之相反。
4 通风及防排烟系统设计
4.1防排烟系统
人的眼神有很多,不同的眼神可以表达出不同的情感,演员在表演的过程中要善于用自己的眼睛向观众传达情感。[2]演员要让自己的眼睛有神,通过看远近高低不同的地方,与观众形成一种交流,通过眼神的变化,使观众从中察觉出其内心的变化。这样通过眼睛的表现,就把歌曲唱活了,唱出了真实的情感,也就抓住了观众的心。
该工程的防烟楼梯间及消防前室、合用前室均设置机械加压送风系统。防烟楼梯间的地上与地下部分合用一套加压风机及竖井。防烟楼梯间采用电动手动两用常闭加压送风口,根据起火点的位置判断选择单独开启地上或地下的加压送风口。消防电梯前室、合用前室加压送风口采用电动手动两用常闭加压送风口[3]。
根据防火分区的划分情况,地下一、二层均按《高层民用建筑设计防火规范》的要求设置了排烟兼排风系统。排烟兼排风系统日常排风,火灾时排烟。地上不满足自然排烟条件的房间和内走廊,均按规范设置排烟系统或排烟兼排风系统。平时排风系统与排烟系统合用时,日常排风风机低速运转,火灾时切换到高速档排烟。当排烟风机入口处烟气温度上升达到280℃时,排烟防火阀关闭,并联锁排烟风机停止运行(图3)。
图3 排烟控制原理图
4.2机械通风系统
地下车库及污水泵房、垃圾房、卫生间、厨房等存在异味的区域,为防止难闻的异味外溢影响周围环境,这些区域均考虑负压设计。其中垃圾房及污水泵房和油漆间所排出的废气先通过净化装置消除异味后在不影响公众的地方尽量高空排放。
设有气体灭火装置的设备用房(变配电室、柴油发电机房等)的排风机入口(或)进风口均设置70℃电磁防火阀,火灾发生时由消防控制中心电控关闭;待气体灭火完成后重新开启,排出室内残余气体,事后排风系统排风口均设于房间下部。
厨房通风采用直流式通风系统,补风量为排放量的80%~90%。夏季补风采用全新风直流式岗位送风,且采用可调节出风方向的双层百叶风口。厨房排油烟系统均采用气幕式(吹吸式)排风罩和具有自动清除功能的除油装置;处理后的油烟达到国家允许的排放标准后通过设置的排油烟竖井高空排放(专业公司二次设计)。
5 节能及环保措施
5.1节能措施
冷热源系统充分考虑了负荷变化的需要,采用多台机组,确保部分负荷状态空调冷热源系统的高效运行。选用的冷水机组其性能系数均优于国标规定。采用冷量和系统效率最优的控制方式,对冷水机组的运行台数进行控制,最大限度提高系统运行效率[4]。
(1)空调系统在过度季节外界条件许可时采用全新风运行以节省能源。空调区域排风中含有十分可观的能量,本次设计充分考虑了该部分能量的回收与利用。通过设在屋面排风出口处的热管式热回收机组对排风的能量进行回收,对送入室内的新风进行预冷或预热,以达到减少冷热源消耗的目的。
(2)对于建筑中的高大空间——酒店大堂采用了低温辐射地板采暖系统作为补充。
(3)游泳池采用水冷式除湿热泵,其散热作为游泳池水的辅助热源,最大程度的利用能源。
(4)在冬季或者过渡季节冷却塔提供“免费制冷”,冷冻水系统和空调供热系统都采用一次泵变流量系统,宴会厅采用变频风机,最大程度的节省能源消耗。
(5)餐厅的排风作为厨房的补风用,最大程度的减少厨房的新风能耗。
5.2环保措施
(1)制冷机房、新风机房内壁及其顶棚均由建筑专业作吸音措施,设隔音门处理机房的送风管、回风管均设消声器。
(2)锅炉及发电机组燃烧尾气等大气污染物的排放按《工业三废排放标准试行(GBJ4-93)》执行。大气环境质量标准参照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)按二类区执行二级标准。锅炉及发电机组燃烧尾气处理设备由厂家配套提供。
(3)垃圾房内的通风排风系统将采用活性碳过滤器除臭,以防臭气外溢,影响卫生。
(4)厨房烹饪油烟由商铺经净化处理达标后在裙房屋顶排入大气。排放废气应达到《大气污染物综合排放标准》(第二时段)(DB44/27-2001)二级标准,同时符合《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB18483-2001)标准的要求(即油烟≤2.0mg/m3)。
6 结束语
(1)该工程作为一座布局合理、格调高雅、装修奢华的多功能高级酒店,针对不同的用途和功能,选择不同的暖通空调设计方案,以满足不同功能房间的需要。在提供舒适、安静、健康的环境的同时,兼顾了节能与环保的要求。
(2)该工程在设计系统时,采用了多种节能手段,如设计的冷热水系统均采用一次泵变流量控制以降低水泵的运行能耗和费用、对客房排风进行热回收、过渡季采用冷却塔的冷却水为换热冷媒等。
(3)地上所有的土建新风井道和各卫生间的土建排风井道均采用内衬镀锌钢板的做法,在改善了系统漏风情况的同时还保证了新风的清洁度,所以内衬镀锌钢板的做法十分必要。在与建筑专业配合过程中,空调水管井及风井尽量靠近建筑筒体及楼梯间设置,平面布局比较合理。
(4)该项目存在的问题:由于能出地面的风井在数量和面积上都受到限制,并地下-1F、-2F的面积又很大,地下的系统非常多,功能十分复杂,而使得地下管线在施工时各种交叉较多,导致地下室层高受到一定影响。由于受建筑条件限制,空调机房大多利用夹层,给噪声控制带来了困难,同时给维修管理带来了不便。
[1]GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]GB50189-2005公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2005.
[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第二版.北京:中国建筑工业出版社,2008:2449-2456.
责任编辑:孙苏
HVAC Design for A Five-star Hotel in Chongqing
This paper comprehensively introduces the HVAC design of a five-star hotel in Chongqing.The air conditioning system,under the requirements of energy saving and environmental protection,takes full consideration of various factors,and it mainly includes design parameters,cold and heat sources,water system,air system,smoke control system and automatic control design.
air system;air conditioning water system;smoke control and extraction system;energy saving and environmental protection;automatic control system
TU83
A
1671-9107(2015)12-0055-04
10.3969/j.issn.1671-9107.2015.12.055
2015-10-16
叶勇(1983-),男,重庆人,本科,注册公用设备工程师(暖通空调),主要从事暖通设计工作。