浅谈昆明万达文华五星级酒店空调设计
2016-09-10唐春成广东省建筑设计研究院深圳518001
唐春成(广东省建筑设计研究院,深圳518001)
浅谈昆明万达文华五星级酒店空调设计
唐春成
(广东省建筑设计研究院,深圳518001)
本文通过昆明万达文华五星级酒店,详细介绍五星级酒店冷热源系统,空调水系统的特点,同时介绍酒店后勤区、酒店大堂、宴会厅、室内泳池等区域的空调通风设计。
五星级酒店;冷热源系统;空调水系统;空调通风系统;免费冷系统
1 引言
随着中国房地产的飞速发展,全国各地的高楼大厦犹如雨后春笋般崛起,特别现在到处都兴起了综合体的发展,那么各种高档星级酒店也必然会大量涌现,这些高档酒店基本是国内外知名品牌,它们都有着一定的历史底蕴,在设计和运营管理上也都很成熟,他们的设计、管理经验也很值得学习、借鉴。本文就是通过实际的工程案例,总结了酒店的一些通用作法和设计经验,这对于我们在方案设计阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段,特别是酒店管理公司介入之前,有一定的指导意义,这样我们与建筑专业配合的机电条件就会相对稳定些,同时也可以避免了一些重大修改的发生,大大提高了工作的效率。
2 工程概况
本工程位于云南省昆明市西山区,总建筑面积为44743m2,酒店建筑总高度为96.68m。地下室共三层,地下三层为汽车库,地下一、二层为酒店的后勤区及设备用房,地下建筑面积为6643m2;地上共20层,其中一至五层为酒店裙楼,主要由大堂、餐厅、商务办公、宴会厅、水疗、康体娱乐及室内泳池组成;5M层为机电设备层,层高2.2米,六至二十层为酒店客房,地上建筑面积为38100m2。
表1 昆明市室外气象参数
图1 昆明万达文华五星级酒店
3 冷热源系统
3.1室外气象参数(地区:昆明市,见表1)
3.2冷热源系统分析
五星级酒店对室内环境的舒适度要求较高,空调系统作为酒店室内品质的心脏,它的稳定性对酒店的运营至关重要,为了满足酒店全年空调的需求,那么我们在设计酒店空调的冷热源系统时,就要重点考虑冷热源的稳定性、可靠性。通过对国内外各大品牌酒店的了解,以及实际工程的经验,五星级酒店的冷源系统多数采用冷水机组+冷却塔,热源采用热水锅炉或风冷热泵。现在对本工程的冷热源方案进行如下分析。
(1)水冷机组+冷却塔方案,系统独立,外界气候环境因素对系统运行的影响较小,主机制冷效率高,同时也便于酒店管理控制。相对于其它的方案,该方案能满足酒店的需求,也是很多酒店采用的方案。
(2)风冷机组方案,系统独立,但室外气候条件对机组影响大,制冷效率相对水冷机组低,设备成本高,由于机组长期暴露在室外,使用寿命比冷水机组短。
(3)热源为热水锅炉时,热水锅炉不受外界气候环境影响,供热稳定,同时可以为酒店提供不同温度的热水,解决了酒店空调采暖和生活热水的需求,是极佳的稳定热源。
(4)热源为风冷热泵时,风冷热泵相对锅炉是一种节能、环保的热源,但风冷热泵受气候环境影响较大,冬季温度较低的地区基本不适用,因为室外温度过低,风冷热泵的制热效率严重下降,甚至无法开机运行,这对于酒店的需求是相违背的,另外风冷热泵热水最高出水温度大约为60℃,无法解决酒店一次性热水用热需求,所以风冷热泵的使用范围非常受限。
(5)经过以上方案分析及结合本工程所在地区和实际使用需求,本工程的冷源系统采用冷水机组+冷却塔,热源采用热水锅炉。
3.3酒店冷热负荷计算统计(见表2)
3.4酒店冷源系统
(1)根据以上负荷统计表,本项目冷源采用3 台300冷吨(1044kW)的水冷螺杆制冷主机,冷冻水供回温度取7℃/12℃。冷冻水泵和冷却水泵均为3用1备,冷冻水泵为变频泵,冷却水泵为定频泵,制冷机房设在地下二层。冷却塔台数与主机台数对应设置,放在二十层屋顶。
表2 酒店冷热负荷统计表
(2)冬季冷却塔免费制冷
为了解决酒店裙房内区房间在冬季可能出现过热现象,根据当地气候特点,充分利用室外天然冷源,本工程考虑冬季采用冷却塔提供免费供冷。酒店内区冷负荷为750kW,设计配置1台免费制冷的水-水板式换热器,换热器一次侧水温为(冷却塔提供)8.5℃/11℃,二次侧水温10℃/15℃。另设2台水泵(一用一备)作为免费冷系统的循环水泵,免费冷系统的冷却塔与制冷系统共用。免费冷系统与制冷系统的转换通过自控阀门切换来实现。
3.5酒店热源系统
(1)热水锅炉:
热源采用了2台2.8MW的汽油两用的热水锅炉,锅炉供回水温度为90℃/70℃。酒店热水锅炉统一解决了酒店空调采暖和生活热水用热需求。通过不同的换热系统为空调和生活热水提供不同水温的热水。
(2)蒸汽锅炉:
由于酒店洗衣房有蒸汽需求,同时根据当地气候特点,冬季空调需要加湿,空调加湿优先采用蒸汽加湿,酒店总的蒸汽量为1950kg/h。本工程设置了2台额定蒸发量为1t/h的汽油两用的蒸汽锅炉。蒸汽通过分气缸,根据酒店使用需要分别经过减压阀送至各用汽点。为了节约能源,部分用汽设备产生的凝结水,统一回收到软化水箱。
4 空调水系统
4.1空调水系统
(1)酒店冷冻水供回水温度为7℃/12℃,空调热水供回水温度为60℃/50℃,冷却水供回水温度为32℃/37℃。为了满足酒店全年空调的需求,本设计的空调水系统采用四管制,一次泵变流量系统,一至五层裙房竖向及水平水管采用异程式,各个分支水管处设置静态平衡阀;六至二十层塔楼客房竖向水管采用同程式,水平干管接立管处设置静态平衡阀,系统末端FCU使用电动二通阀,AHU/ PAU末端使用比例积分电动调节阀。
(2)为了便于酒店日后的管理和便于水力的平衡,后勤和裙楼公共区域的FCU水系统、客房区的FCU水系统和AHU/PAU的水系统在分集水器处均设置独立的环路。本设计的空调水系统设置了4个环路:
环路1:PAU/AHU系统(LG1,RG1);
环路2:酒店客房FCU系统(LG2,RG2);
环路3:裙楼西侧FCU系统(LG3,RG3);
环路4:裙楼东侧FCU系统(LG4,RG4)。
(3)定压补水,空调冷热水系统均设置独立的膨胀水箱定压补水,水箱均放在二十层屋顶。
(4)水处理:本工程设置了一套集中的软化水系统,市政自来水经过软水器集中软化处理后,分别给空调冷热水系统补水,空调冷热水补水的总硬度要求:30mg/l(CaCO3),空调的冷热水系统的膨胀水箱分开设置,冷冻水系统、冷却水系统、空调热水系统均采用全自动的化学加药装置处理。
4.2厨房24小时冷库冷却水系统
(1)酒店粗加工和各餐厅厨房都设置有冷库,冷库制冷系统冷凝热散热有风冷式和水冷式两种。由于风冷冷凝器的摆放位置受建筑条件的限制,另外风冷式效果受室外气候影响,故酒店厨房24小时冷库一般优先采用水冷式,设置集中冷却水系统统一散热。另外,由于冷库系统属于重要的功能区域,其制冷系统和冷却水系统,应有足够的可靠性,所以冷库的制冷系统和集中冷却塔,循环水泵均应纳入应急供电系统。
(2)本项目设置2台闭式冷却塔,每台循环水量为70m3/h,冷却水供回水温为32℃/37℃,冷却塔和循环水泵均放在二十层屋顶。冷却水系统图如图3所示。
图2 酒店制冷系统及换热系统原理图
5 室内泳池空调系统
(1)室内泳池空调设计的难点是解决室内结露问题,由于室内泳池空气湿度大,室内温度控制不当容易产生结露,如何有效的防止结露呢?首先需要准确的室内负荷计算。其次就是在室内适当的位置设置温、湿度传感器,进行监控,同时向空调系统反馈调节信号。
(2)经负荷计算,本工程室内泳池的总湿负荷为31kg/h,冬季热负荷为40kW,夏季冷负荷为16kW。泳池空调采用热泵型除湿机系统,新风经热泵型除湿机机组新风口负压吸入,由热泵型除湿机送风口经风管送至泳池房间内,排风通过热泵型除湿机排风口排出。热泵型除湿机全自动运行,在通过除湿控制室内空气相对湿度的同时,可给空气加热,池水加热,空气制冷。正常运行时,当湿度高于设定值时,热泵型除湿机启动。在需要加热的季节,热泵型除湿机可给空气和池水加热,在不需要加热的季节,热泵型除湿机会自动启动冷凝器,将除湿过程中吸收到的热量以冷媒作介质通过冷凝器释放,从而启动给室内空气制冷的作用。
(3)防结露装置:防结露传感器安装在室内防结露最不利点上,当其感应该点温度降低至室内空气露点温度2.8℃范围之内时,热泵型除湿机会自动调低湿度控制,使该点温度始终高于室内空气露点温度,以防止结露。
(4)为了提高泳池冬季的舒适度,泳池岸边区域可设置低温地板辐射采暖。
图3 厨房24小时冷却水系统
图4 室内泳池空调平面图
6 空调通风设计
6.1大堂空调通风设计
酒店大堂,作为酒店的形象入口,不管是从建筑设计还是机电设计都是高规格的,酒店大堂的层高一般较高(10~12m),高大空间的空调设计,重点解决的就是室内气流组织的均匀性和有效性,特别是既供冷又供热的系统。本工程的大堂面积为980m2,吊顶标高10米,设置了2台空调组合风柜,风量20000 m3/h和1台风量为10000 m3/h的空调风柜。气流组织为:大堂正面及两侧在首层高位处设喷口侧送风。同时在大堂入口处高位设喷口下送风,低位回风(严寒、寒冷地区,大堂还应辅设地板辐射采暖)。
6.2宴会厅空调通风设计
各酒店的宴会厅体量,基本大同小异,可以分成三个活动分区,吊顶标高较高(8~10m),人员密度较大。本工程的宴会厅1200 m2,吊顶标高为10m,设三个活动分区,根据每个活动分区设置独立的空调处理机组,每台机组的风量为25000 m3/ h,制冷量为165kW,气流组织为顶送低位回风,送风口采用旋流风口,回风口低位集中回风。
6.3后勤区空调通风设计
(1)酒店后勤区的空调通风设计应是空调最繁杂的区域了,空间小,管线多,前期规划不当,将严重影响房间的层高和使用效果。为了解决此问题,我们首先要了解后勤区各功能房间空调通风设计的要求。根据本工程的经验,酒店的后勤区一般是由粗加工区(包含粗加工、面包间、洗碗间、烧腊间等)、宴会厅厨房、各餐厅厨房、洗衣房、垃圾房组成。
(2)各功能房间的空调通风要求如下:
1)酒店厨房设置独立的排油烟系统(风机变频)、全面排风兼事故排风系统(风机变频)、排油烟补风系统、全面排风补风系统(需预处理)、消防排烟系统。为保证厨房室内负压,补风量为排风量80%,全面补风需经过新风机处理,以岗位送风的方式送入,夏季送风温度为21℃,冬季送风温度16℃。
2)洗衣房设置独立的排风和补风系统,为保证洗衣房室内负压,补风量为排风量80%,补风需经过新风机处理,夏季送风温度21℃,冬季送风温度16℃。
3)垃圾房设置独立排风和补风系统,垃圾房保持负压状态,排风需经过活性炭过滤器除味后才能排放。湿垃圾房需设置独立的分体空调。
4)洗碗间宜设独立的排风系统,可以与厨房全面排风补风共用补风。
5)其它功能房间可以设置合用的排风和补风系统。
(3)通过对酒店后勤区各房间的空调通风系统的掌握,我们在方案或者初步设计阶段就可以把以上各空调通风系统的土建条件预留到位,避免了后期土建条件无法预留或者因管井或机房条件引起建筑方案的重大调整,大大提高了设计效率。
6.4空气过滤
酒店是一个对空气品质要求较高的场所,本工程所有服务酒店客人和员工的空调机组(PAU、AHU)均设置板式初效过滤器(G4)+中效过滤器(F7)的组合;服务厨房和洗衣房的补风用空调机组设置板式初效过滤器(G3)。为了减少空调机组内过滤器、冷却盘管及冷凝水盘细菌的滋生,在所有设备冷却盘管的空调箱内设置紫外线灯(UV-C)。
7 结语
酒店建筑相对较为复杂,设计要求较高,在工程设计中,供暖、通风、空调和锅炉基本都已涉及,可谓麻雀虽小,五脏俱全,对于没有酒店设计经验的同行来说,确实是一个较大的挑战,本文通过对昆明万达酒店的设计经验进行总结,希望对大家往后的设计中起到指导帮助作用。
[1]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,2009
[2]秦洁.全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力[M].北京:中国计划出版社,2009
[3]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012
HVAC Design of Kunm ing Wanda Mandarin Five Stars Hotel
TANG Chuncheng
(The Architectural Design&Research Institute of Guangdong Province,Shenzhen 518001)
This article through the KunmingWanda Mandarin five Stars Hotel,introduces five heating and cooling system,and Characteristics of air conditioning water system,Also introduces the Hotel logistics area,hotel lobbies,banquet rooms and indoor swimm ing pool area design of air conditioning and ventilation.
Five Stars Hotel;Heating and cooling system;Air conditioning water system;Air conditioning and ventilation.
TU831 文献标示码:B
10.3696/J.ISSN.1005-9180.2016.02.009
ISSN1005-9180(2016)02-046-06
2016-2-25
唐春成(1983-),男,工程师,从事暖通空调设计。Email:tcc24@163.com