南京君悦酒店给排水系统设计浅析
2020-11-02刘群
刘群
(南京鼎辰建筑设计有限公司,江苏 南京 210019)
1 工程概况
本项目为大型商业综合体,位于南京市建邺区,是由酒店、餐饮、办公、地下车库组成。本项目为大型公共建筑,共分为四个子项,分别为T1 塔楼、T2 塔楼、T3 塔楼和地下室,其中三栋塔楼的地库部分相连。本项目总用地面积28034.2m2,总建筑面积146020.28m2。T1 塔楼及裙房为南京君悦酒店,为五星级标准的超高层豪华酒店和酒店式公寓,酒店共有客房365 间,公寓102间;建筑高度172.4m,属于一类超高层公共建筑。本项目地下一层及裙楼1~4 层为酒店配套功能房及设备用房;地下二层为机电设备用房、机动车库;塔楼6~17 层为公寓,19~36 层为君悦酒店。其中5 层、18 层及29 层为避难层。
2 给水系统
2.1 给水特点
(1)酒店定位为五星级的豪华商务酒店,由凯悦酒店管理公司进行管理,对用水水质、水压要求较高。根据凯悦酒店管理公司要求,至少配置一套水处理系统,用于消除异味、浑浊、悬浮物等;在水质满足要求的前提下仅冷却塔补水、车库用水、园林绿化和道路冲洗等可采用市政压力直供或者采用雨水回用供应,其余用水均需经过水处理方可提供酒店使用。
(2)根据酒店管理公司要求,最低用水水压不小于0.2MPa。另外,为保证酒店客房层水压稳定,酒店客房层用水要与后场区域或公共区域用水分开设置,避免因厨房和洗衣房等同时用水引发水压波动。
(3)根据凯悦酒店管理公司要求,生活用水至少储存一天的用水量,储水必须存放在两个独立的水箱内,每个水箱应配备高水位和低水位传感器,以保证用水安全,防止因市政管道突然断水或者水箱清洗等影响酒店正常运营。
2.2 用水量
酒店最高日用水量为1344.86m3/d,最大小时用水量为147.07m3/h。
2.3 给水系统
酒店生活储水箱设在地下一层酒店生活水泵房内。根据酒店管理公司要求,在市政自来水进水后设置“石英砂过滤+活性碳过滤+精密过滤器”的前端处理设施。酒店塔楼生活净水箱和生活原水箱设置快速补水口,市政停水时,由外部送水车通过栓口接入储水箱内。
为保证生活用水满足世界卫生组织对余氯要求,在进入净水箱前设全自动加氯装置,以维持最低0.20ppm 的要求。洗衣房用水设计软化系统,设置单独软化设备以及软化水箱,并设置变频泵组供应洗衣房的用水。厨房用水采用末端软化处理系统,以达到厨房用水硬度的要求。生活给水从净水箱出来经紫外线消毒后再供至用水点。为了保证供水压力在0.20~0.55MPa 范围内,并考虑公寓客房区、君悦酒店客房区、裙楼区的用水独立,供给客房的给水支管动压不小于0.20MPa;供给行政套房和豪华套房的给水支管水压不小于0.30MPa;考虑冷热水同程、同压因素,酒店公共区、后场区(洗衣房除外)水压控制在0.20~0.55MPa 之间,楼层不再设减压设施,仅对淋浴器(选用雨淋型)、水嘴(增设限流器)选择加以控制;供给洗衣房的给水支管动压控制在0.35~0.45MPa 之间;供给备餐间的给水支管动压不小于0.20MPa。车库和地面冲洗、绿化浇洒水压控制在0.15~0.20MPa 之间。
整个酒店共分为8 个供水分区,具体分区为:①市政直供(B2~B1),供水方式:市政直接供水;②洗衣房区(B1),供水方式:低位生活软水箱+变频水泵;③酒店公共区(B1~L4),供水方式:低位生活净水箱+变频水泵;④公寓一区(L5~L11),供水方式:低位生活净水箱+变频水泵;⑤公寓二区(L12~L18),供水方式:低位生活净水箱+变频水泵;⑥酒店一区(L19~L25),供水方式:屋顶生活净水箱重力供水;⑦酒店二区(L26~L32),供水方式:屋顶生活净水箱重力供水;⑧酒店三区(L33~L36),供水方式:屋顶生活净水箱+变频水泵。
2.4 生活水箱容积计算
经计算,扣除冷却塔补水量后,酒店最高日用水量为972.73m3/d,平均日用水量为805.47m3/d,洗衣房的用水量为300m3/d,冷却塔最大小时补水量为46m3/h。
由于酒店管理公司标准要求储水需满足平均日用水量要求,故生活用水水箱总容积按照805m3选取。为避免地下室补水泵频繁启停,屋顶生活水箱容积按照所供区域(酒店客房区域)最大时1h 用水量储存,酒店客房区域最大时流量为19.61m3/h,故适当放大,屋顶生活水箱容积取30m3。按照经验值原水箱占总水量的存储比例按照60%选取即原水箱按照485t 设计,同时原水箱中还存储2h 的冷却塔用水92m3,共计577m3。洗衣房日用水量为300m3/d,则洗衣房储水箱容积按照日用水量的20%选取即为60m3,故地下室净水箱容积按照225t 设计。
3 生活热水系统
3.1 热源
因酒店塔楼屋面有高大幕墙遮挡,裙房屋面部分未遮挡区域设置中餐包房,导致布置太阳能集热板区域极其有限,且五星级酒店对热水系统稳定性要求较高,故在酒店地下一层设置锅炉房,锅炉房提供的95℃高温热水作为整个酒店的主热源,另外,夏季及过渡季节利用空调热回收机组的余热对洗衣房、公寓及酒店公共区生活热水进行预加热。
3.2 系统形式
本项目设置集中生活热水供水系统,全天供应热水,机械循环。热水系统分区同给水系统,保证同压同源;冷热水管网均采用上行下给方式。每区设有独立供水管和热交换器,系统设回水管及循环水泵,回水管按照同程设计,热水回水总管上设置高品质温度感应器,当热水回水总管内热水温度降至设定值时,温度感应器联动循环水泵进行循环,保证热水配水温差不大于5℃,以满足酒店设计标准“打开水龙头后5s 内出热水”的要求。供给客房、裙房公共前场区域的洗手盆、淋浴应采用恒温混水阀,防止烫伤。
3.3 热水机房设置
本项目热水机房设置在酒店地下一层及29 层避难层。热水供应温度为60℃。酒店公共区、洗衣房区、公寓低区以及公寓高区预热罐及加热罐均采用导流型容积式换热器,具体设置如下:酒店客房区每个分区设2 台导流型容积式换热器,公寓区每个分区设1 台导流型容积式换热器预热以及2 台导流型容积式换热器加热;酒店公共区设2 台导流型容积式换热器预热以及3台导流型容积式换热器加热;酒店洗衣房区设3 台导流型容积式换热器预热以及4 台导流型容积式换热器加热。
3.4 热水供水系统
夏季以及过渡季节时,酒店公共区、洗衣房区、公寓低区以及公寓高区采用空调热回收机组的余热将冷水从10℃预热至40℃,再进入加热罐加热,由锅炉将40℃的水加热至60℃。冬季时空调热回收机组停用,通过阀门控制将锅炉热媒切换至预热罐,将冷水由5℃加热至60℃,进一步保证冬季的热水需求;当厨房有更高水温要求时,可按个别要求设置快速式水加热器提升至所需水温。
3.4.1 换热罐选型计算
以酒店中区为例:
酒店中区最最高日用热水量为31.05m3/d,最大小时用热水量为4.02m3/h,平均小时用热水量为1.29m3/h。
按照储热40minQh选用导流型容积式水加热器容积Vr=ShQ1000/1.163(tz-tc)=1×40/60×253.09×1000/1.163/(60-5)/0.85=3103L,故选用2 台容积为2.0m3的导流型容积式换热器。
设计小时供热量Qg=Qh-ηVr(tr-t1)Cρr/T =253.09-0.85×2×2×1000×(60-5)×4.187×1/4/3600=199.64kW,设计小时供热量>平均小时耗热量。
Fjr=1000×1.15Qg/(0.8k△t)=(1000×1.15×203.09)/(0.8×700×50)=8.2m2。根据酒店管理公司标准,单罐传热面积需保障75%设计小时供热量,故单罐传热面积>0.75Fjr=6.15m2;选取单罐传热面积7.2m2型号。故本区导流型容积式水加热器选型为RV-04-3.5(0.4/1.0),单罐传热面积7.2m2,2 台。
3.4.2 膨胀罐选型计算
以酒店中区为例:
酒店中区膨胀罐总容积:
故膨胀罐贮水容积取300L,膨胀罐壳体耐压1.0MPa。
3.4.3 热水循环泵选型计算
以酒店中区为例:
全日集中热水供应系统循环流量:
循环水泵扬程Hb=hp+hx=10m。
酒店中区管道循环水泵计算(配水管道的热损失Qs按照5%Qh计算,配水管道的热水温度差取5℃):
循环水泵流量取qxh=1L/s。
热水循环泵选泵参数:Q=1L/s;H=10m,N=0.37kW,2 台,1 用1 备。循环泵、膨胀罐壳体耐压1.0MPa。
4 总体设计
本项目整个地块(包括T2、T3 塔楼)最大小时用水量为163.87m3/h,即45.52L/s;根据规范要求[1],直供区应按设计秒流量来计算总引入管,因本项目T1 塔楼全部采用加压供水,T2、T3 塔楼市政直供区域供水量占比较小,故按照最大时用水量来进行估算,暂且保守放大按70L/s 来进行计算;考虑到目前南京地区要求地块市政给水管网也需要设置室外消火栓,消防时也会取水,故总引入管按附加40L/s 的流量进行消防校核,选用DN300管道时,流速v=1.56m/s;综合考虑,选用DN300 的总引入管较为合适。
5 结语
本项目为超高层五星级豪华酒店,档次较高,在给水设计时应注意酒店对生活用水的水量、水质、水压都有较高要求。在满足客户用水体验感的同时注意与非传统热源(空调热回收、除湿热泵等)的结合,以达到节能效果,但应保证不利情况下的热源供应,避免影响使用。