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厦门同安万豪酒店给排水设计研究

2018-06-05杨奕全

福建建筑 2018年5期
关键词:热水消防设备

杨奕全

(厦门佰地建筑设计有限公司 福建厦门 361009)

0 引言

当下国内的建筑设计院项目类型大多是住宅、办公、政府配套等,同时国内高端物业五星级酒店开发商在寻找设计合作方时,较倾向于国外发达国家的设计师和国内一线城市知名的设计院,这种供需不平衡导致了许多第一次拿到五星级酒店设计项目的工程师缺乏可借鉴的经验,走了不少弯路。笔者在经历了同安万豪酒店、五缘湾璞尚酒店的方案、一次施工图、二次施工图、施工服务等一系列配合后,渐渐摸索出一些高星级酒店给排水设计的规律,加上平时对该方向的兴趣,让笔者在各种刊物上学到了更多。时至今日,便凝思总结,落笔为“章”,望能投石问路,抛砖引玉,更希望能有幸与同行互相切磋,共同进步。

1 工程概况

同安万豪酒店位于厦门同安区环东海域,东、西、北侧均为城市规划道路,南侧面向海滩。主体酒店建筑层数为地上7层,地下2层;建筑高度为 25m(从室外场地标高6.800m或13.800m算起,消防高度不超24m)。功能布局:分为B1酒店公共区+客房,B2、B3酒店客房,B4 SPA区,B5酒店餐饮区,E池畔吧及附属建筑。B1酒店公共区+客房,六层为中餐厅、三层至五层为酒店客房、二层为设备夹层、首层为大堂、地下一层为餐饮、酒店后勤用房及设备用房、地下二层为车库及设备用房。

2 设计要点

2.1 环境卫生

环境卫生方面,主要针对噪音、臭气、水质、防结露等方面综合考虑设计方案和细节。因水专业设备机房的布局对环评结果有重要影响,所以在方案阶段积极介入、配合落位。这对于后期给排水方案、施工图地合理设计有事半功倍的效果。

首先,在建筑方案设计阶段,充分考虑水泵机房、通风机房、隔油间、污水间、水处理机房等日常运行会产生低频噪音、潮湿、臭气的功能间,并将该设备机房坚决避开在大堂、客房、餐饮区域、会议室等公共区域的正上方、下方、毗邻等位置;同时在施工图阶段配合声学顾问对设备机房进行降噪处理、孔洞封堵、进出管道软接头处理、设备基础隔震处理等措施。

其次,对不同功能房间有具体的优化设计方法。如客房卫生间排水均采用污、废分流,同时设置共用专用通气立管来尽最大可能地减少噪音、臭气等对客房环境影响。由于平时卫生间洗手盆附近的地漏使用较少,日积月累水封高度容易降低甚至干涸[1],为了防止臭气从此路径窜入,将地漏与洗手盆共用水封,并放大沐浴区域的排水管径,避开沐浴、浴缸排水形成的负压影响区域。另外,对隔油间、污水间设计,因其产生的有机物及油脂含量较高,其排水时间集中而非工作时间箱体内污水停留时间较长,极容易变质,滋生细菌并产生恶臭,脂肪酸异味重,污染环境。既影响商业氛围也影响了使用者的健康,采取有效措施即采用厨房废水一级处理措施,在隔油间内设置全自动运行、人工维护管理为辅的自动化提升设备,并提高小时排风次数。

第三,对于管道防结露,对防结露管道、区域、材料等问题下功夫。鉴于对酒店定位和后期管理要求,设计对公共区域的非消防管道均进行保温处理,防止不同区域的连通管道因周围环境不同而形成结露。项目采用柔性泡沫橡塑管壳(阻燃等级B1级以上)对大堂、客房、会议室、用餐厅等面客区的非消防管道做防结露保冷层。

最后,对五星级酒店来说,其实环境卫生方面还有很多方面需要注意,比如大堂区域的排水管管材选择、生活给水水质净化系统设计等,这些都应针对酒店星级采取适合的措施来满足要求。

2.2 舒适美观

舒适指的是客户入住的体验感受,美观指的是客户的视觉感受。在施工图设计过程中,管道位置、系统确定、工艺考虑均立足结合舒适美观性。

2.2.1体验舒适

万豪国际品牌酒店对于沐浴间花洒出水的舒适性有很高要求,不仅要满足客房用水点的热水出水时间不大于10s,而且要求沐浴间的花洒出水压力不小于0.27MPa。所以该设计就将给水系统分区细化,避免每区底层设置减压阀来满足以上要求。在考虑冷、热水达到同程的条件下[1],将只有7层酒店的给水系统分成3个区域,负二层到一层后勤区域的厨房、员工宿舍及面客区划为独立一区,客房区域一层到四层划分为二区,五层及以上划分为三区。一区虽包含面客区,但面客区用水量较少,且基本不会与后勤区域用水高峰区冲突,面客区用水舒适性能得到保证。而将客房区域分为二区和三区,一是可以避免由于设备管道检修使客房暂停使用;二是给水系统可满足0.27MPa的花洒出口压力,且其每区底层入户支管可以不设置减压阀,支管就可以尽可能地靠近用水点后再对支管回水,使客房的用水点热水出水时间可控制在10s以内,从而让客户充分享受花洒沐浴时的冲击力和冬天里热水能即开即用的舒适性。在专业之间,为了使客户能在酒店大空间环境内能感受到空气环境舒适性,给排水专业配合空调专业在生活泵房内特别设计了一套空调加湿系统给水泵组。在对水源高压净化处理后,将水储存在一个约1 m3的水箱内,通过加压泵加压到各个空调机房内的空调加湿器,室内空气便不会过于干燥。用户的舒适性体验好,是五星级酒店的设计目标。

2.2.2视觉美观

美观方面,主要是在功能性和室内设计效果之间取得平衡并细化到各个节点设计。例如大多时候消火栓放置,喷头布置,立管位置等都很难让室内设计师满意。笔者认为应在设计过程中让头脑里形成一个三维图纸空间,让自己置身其中,并把消火栓、喷头、立管、横管等描述在三维空间里,从自我视觉角度去感受设备管道美观度。在二次装饰设计阶段,布置吊顶喷头时在向室内设计师了解吊顶效果图的做法、各个吊顶区域的高度、电气点位、空调风口后,将这些信息映像到自己脑海里,让自己仿佛置身之中观看周围竣工效果,通过这种方式结合规范要求布置喷头。这种方法可能会使做图变慢,但对图纸质量有很大提高。当然,过分强调美学可能会造成设计不合理,甚至大幅增加造价。这需要把握住规范的底线并对图纸有三维概念后,才能让设计师在美学海洋里尽情驰骋并最终创造出美观合理经济的设计。

2.3 安全稳定

建筑消防设计和热水系统设计均对安全性和稳定性有较高要求,它不仅是酒店星级评比重要指标,还能为甲方在融资方面带来更高的保障。

2.3.1消防安全

该工程为体积大于50 000m3多层酒店建筑,根据规范要求设相应消火栓[2]、自动喷水、水喷雾系统、大空间智能型主动喷水灭火系统及气体灭火系统,并配置灭火器。项目水源接自市政给水管,设一路DN200给水管从周边市政路引入,经水表计量后作为消防水源。室外消火栓环网与室外生活给水管网分设,并独立设置室外消火栓加压环网。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)[3]的表3.3.2、表3.5.2、表3.6.2可知该项目的消防设计用水量、持续时间,如表1所示。

表1 消防用水情况

注:带*号表示发生火灾时室内同时启用的灭火系统。

在地下二层设置室内消防水池,共储水约553m3,其中包含85m3空调补水量和468m3的室内消防储水量。此外,因该项目为一路供水,需另设室外消防水池储存室外消火栓用水量,储水量约288m3,室外消防泵房和室内消防泵房分开设置。同时,为确保火灾初期消防用水量,在酒店顶层设置36m3高位消防水箱,以供给初期消防用水量。

限于篇幅,笔者不再详细叙述各个消防系统设计常规事项,仅从消防泵房的位置和喷淋系统的稳压设备等方面探讨在设计过程中如何让消防系统更加安全。

(1)关于消防泵房的位置

在方案阶段建筑师将消防泵房和消控室分布在项目东边和西边,相距约300m。这显然无法满足水《消规》第11.0.3条和第11.0.12条要求[3]。规范明确消防水泵从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min,且当采用机械应急启泵时,应确保消防水泵在报警后5min内正常工作。这两条规范实际上从操作层面限制了消防泵房与消控室的距离,即在2min内无法自动启动且手动也失效的情况下,具有管理权限的人员应从消控室前往消防泵房进行机械应急启动,完成这些操作最多只有3min。若考虑人员行走的速度为1.0m/s(火灾发生人流逆向情况下),则消控室和消防泵房的距离不能超过180m。虽然5min其实含有水泵启动到正常工作的时间,但可算出大概距离,而目前方案布置已经远远超出这个数值,从安全角度出发,最终应修改消控室的位置。

(2)关于喷淋系统的稳压设备

由于该工程为度假酒店,建筑屋面基本为坡屋面,高位水箱高于喷淋系统最不利喷头的要求无法实现。对此,让建筑创造条件继续抬高水箱高度或者修改放置屋顶水箱楼层的功能避免本层设置喷头。最后决定喷头、水箱位置均不变,只针对最顶层的喷头采用不设高位消防水箱的思路设计,采用气压供水设备[4]。在地下二层消防泵房内设置一个满足最不利4只喷头在最低工作压力下10min的用水量的气压供水设备,其有效容积为3.5 m3。

最后,该设计还在消火栓系统蝶阀均设置信号控制、喷头采用防腐性喷头(毗邻大海)、电气用房均设置喷淋保护、取水口水泵接合器与景观布置的结合、吊顶凹凸高度对烟气和喷头溅水盘影响度[4]等方面进行优化设计,以保障消防设计的安全性。

2.3.2热水稳定

热水是酒店给排水设计比较繁琐部分,但热水稳定性是评价酒店星级一个重要指标。项目采用全日制集中闭式热水供应系统,机械循环。热水由板换热交换加热后储存于储热水箱。热水供水系统分区跟冷水区相同,每区均设有独立供水管和热交换器,系统设回水管及循环水泵,保证热水配水温差不大于5℃。各区换热循环泵由储热水箱上的电接点温度计控制启停,预热储水箱水温度低于35℃时,循环泵启动,温度达到40℃时,循环泵停止运行。储热水箱中温度低于50℃时,循环泵启动,温度达到60℃时,循环泵停止运行。热水回水循环泵由热水回水管道上的电接点温度计控制启停,热水回水温度低于50℃时,循环泵启动,热水回水温度达到60℃时,循环泵停泵。热交换器由安装在换热器热媒管道上的温度控制阀自动控制调节,当换热器内热水温度高于70℃或低于45℃时,热交换器电接点温度计向监控中心报警。根据万豪酒店集团2013年1月的设计标准,在供应客房用水的热水系统供水主管起端设置生活热水水温控制数字式再循环系统设备,该设备具有以下功能:

(1)混合阀下游7.7m处水温波动控制在±1℃以内;

(2)系统需求为零的“闲置”时期,数字再循环阀的水温控制精度为+/-1℃;

(3)阀门进口到出口的最小温度需求为1℃;

(4)进口冷水供应故障时自动关闭热水;

(5)电源故障时自动关闭热水;

(6)可设定的水温范围为27~70℃;

(7)可设定高温灭菌模式;

(8)可设定一级高/低水温报警显示;

(9)可设定温度故障等级,进行安全关闭。

安装此设备后热水系统的使用更加安全稳定。生活热水水温控制数字式再循环系统设备如图1所示。

图1 生活热水水温控制数字式再循环系统设备

2.4 节能减排

酒店类公共建筑的能源消耗主要用于空调、照明、热水供应、电梯、监测等,与其它类型的商业建筑相比,酒店类建筑具有自身的特点:如酒店内的各种设施(餐厅、商务中心、休闲中心等)具有不同的功能,运营时间也不同;全年平均入住率的变化引起酒店内人员负荷的变化(节假日、旅游黄金周等的入住率较高);室内环境及空调参数的选择因入住人员的要求而调节,因此随意性较大等。以上诸多因素使酒店管理方不得不在后期的节能潜力分析上投入巨大的人力和财力。如果在设计阶段就能充分利用酒店管理方的分析成果,比如中水回收利用系统、保温材料性能选择[5]、水加热设备出水温度的设定值[5]、热水预热能源选择、热水系统的立管数[5]、回水立管循环流量[5]、各类厨房用水量等。那在运营阶段就能在能源上省下不少成本。

在热水系统预热能源的选择上,条件允许时合理利用高品位预热,开发利用可再生热源已成为当下节能减排方向的热点。据了解,热水预热能量来源有太阳能、空气源热泵、地热水、柴油发电机组、空调系统热回收等,热源的选择应根据工程所在地余热、废热的复用率和可再生能源的分配情况。该项目利用空调热回收系统进行预热后再由锅炉提供的高温热水加热至60℃。在不开空调或空调热回收不足时采用锅炉提供高温热水换热制备热水。在制冷机房内设置两台螺杆式热泵机组,从空调系统排水的废水中制取热量对生活热水进行预热,冷水水源经过预热后最大温度可达到35℃。据分析,热水系统一年的预热量可节约热水系统总耗热量的25%,大大减少了后期酒店运营管理成本。

在节水方面,主要的措施则是细化设置水表的各个功能间,给水系统供水泵采用变频泵、卫生器具选用节水办推荐的节水型产品等。

3 结语

其实任何一个产品的最初体验者应该是设计师,它的任何功能在设计阶段都已经在设计师头脑里体验了无数次,因此设计就要围绕着产品功能核心步步为营,直至让它的效果能深入人心。同理,酒店的设计离不开环境卫生、安全稳定、舒适美观、节能减排等核心要点,当用更合理的方法来突出这些核心要点后,它就能让体验者感受到温度。当然,这些要点还要根据项目所在地的资源分布、天然气候、地方规范等情况来细化设计。所以,笔者认为,在设计后应善于对工程进行总结,结合刊物里学习各种更合理的设计方法,才能在设计过程中游刃有余,并尽可能面面俱到。

参 考 文 献

[1] GB50015-2003 建筑给水排水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.

[2] GB50016-2006 建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2006.

[3] GB50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范[S].北京:中国计划出版社,2014.

[4] GB50084-2001 自动喷水灭火系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,2005.

[5] 关若曦,傅文华,刘振印,等.集中热水系统水加热设备出口温度的设定及热水管网绝热材料的选择[J].建筑给水排水,2016(04):97-101.

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