某星级酒店集群项目暖通空调系统设计

李晓彬

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

随着我国经济的快速发展，高档次酒店建设日益增多，且多个商业建筑成群布置。如何做好建筑群的集中空调冷热源中心以及包含多种功能用房的高档次酒店空调系统，是暖通从业人员应当仔细研究的问题。本文结合某酒店群的具体项目，介绍了其空调，通风及防排烟系统的主要设计思路及心得体会。

1 项目概况

本酒店集群工程项目位于陕西省西咸新区，项目分为多个建设周期，本次建设周期内共包含4 幢建筑，建筑楼栋编号分别为 A#、B #、C #、D #号楼，各楼栋单体的建筑信息及相对位置如下表1 及图1～2 所示：

表1 建筑各单体基本信息

图1 酒店集群项目总平面布置

图2 酒店集群项目效果图

2 室内外设计参数及冷热负荷统计

本项目的空调室内、外主要设计参数[1]及各楼栋的空调冷、热负荷计算值分别如表2～4 所示：

表2 室外设计参数

表3 室内设计参数

表4 各楼栋空调冷、热负荷计算统计

3 空调冷热源及水系统设计

3.1 空调冷热源选择

本项目 4 幢大楼采用统一集中冷热源的设计方式，制冷机房设置于D#楼的地下二层，酒店空调计算冷负荷为8468.8 kW，冷源采用3 台制冷量为2462 kW（700RT）变频离心式冷水机组和 1 台制冷量为1231 kW（350RT）变频螺杆式冷水机组。当一台离心制冷机组故障或检修时，其余机组能保证 72.7%的设计冷负荷。冷水机组的额定冷冻水供/ 回水温度为 6/12 ℃。机房内同时设置1 台1400 kW 免费制冷板式换热器，当室外的湿球温度在6～10 ℃间时开始运行，免费制冷环路阀门开启，制冷机关闭，由冷却塔提供冷水，通过免费制冷板换后提供给空调系统冷冻水[2]。

酒店空调计算热负荷为7050.5 kW，生活热水热负荷为2600 kW，空调热负荷及生活热水热负荷总计约为9650.5 kW，选用3 台3.5 MW 油气两用低氮常压热水锅炉。当一台热水锅炉故障或检修时，剩余热水锅炉可满足空调及生活热水约 72.5%的峰值热负荷。锅炉房设置于D#楼地下一层，热水锅炉提供的热水供/回水温度为90/65 ℃，由热水循环泵直接供至空调热水换热机房和生活热水换热机房。此外，根据厨房和洗衣房顾问提资，设置2 台额定蒸发量为2.0 t/h 的油气两用低氮蒸汽锅炉，当一台蒸汽锅炉无法运行时，其余机组能保证75%的峰值负荷。蒸汽锅炉房同样设置于D#楼地下一层，与热水锅炉合用设备用房。

3.2 空调水系统设计

3.2.1 空调冷热水系统分区

酒店实际功能性区域高度不超过 100 m，空调冷、热水系统不考虑高低分区，仅考虑根据功能进行分环路的分区设计，以满足酒店计量和管理的需求。本次设计该酒店集群项目的空调冷热水系统共分为两大环路，分别为 D# 楼空调水系统环路和 A#B#C#楼空调水系统环路。此外在 C# 楼地上一层设置服务于A#B#C#楼冷、热水系统的分集水器设备间，并在该分集水器间内对 A#B#C# 楼的空调水系统环路进行细分，具体的环路分区详见表5、图 3 及图4。

表5 空调水系统分区

3.2.2 空调冷冻水系统

酒店区域空调冷冻水系统采用变流量二次泵系统，一次侧循环水泵采用 6 台卧式离心定频水泵（3 用1 备+1 用1 备），水泵与冷冻水机组一一对应。二次侧循环水泵采用6 台卧式离心变频水泵（2 用 1 备+2 用1 备），其空调冷源系统原理图详见图3。

图3 空调冷源系统原理图

3.2.3 空调热水系统

酒店空调热水系统采用变流量循环系统，锅炉供给的热水为一次侧热水，通过板式换热器提供给空调热水，空调热水为二次侧热水。热交换系统每个分区环路（D# 楼分区环路和 A#B#C# 分区环路）按照 2 台换热器进行设计，每台换热器的供热量为各分区环路计算热负荷的70%。一次侧循环水泵为锅炉热水循环泵，采用4 台卧式单吸离心水泵（3 用 1 备），二次侧循环水泵采用6 台卧式离心变频水泵（2 用1 备+2 用1备）。一次侧锅炉热水供回水温度为 90/65 ℃，二次侧空调热水供回水温度为60/50 ℃。空调热水板式换热器及水泵等设备分别布置于D#楼地下一层锅炉房和地下二层换热机房内，其空调热源系统原理图具体见图4。

图4 空调热源系统原理图

3.2.4 空调水系统平衡

酒店空调水系统采用四管制空调水系统，客房区域空调水系统为下供上回水平同程竖向同程系统。公共区域风机盘管在无法保证完全同程的情况下设计为区域同程，每个区域同程系统的总回水干管上设置静态平衡阀，客房和公共区域的每个风机盘管设置电动二通开关阀。全空气空调处理机组，新风处理机组与风机盘管分开设置分支干管，风机盘管分支干管回水管设置静态平衡阀，空气处理机组回水管设置动态平衡型电动调节阀（比例积分型）。各空调分区均单独设置冷热水供回水管道，各分区的主干管设置静态平衡阀。

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4 空调风系统设计

客房采用风机盘管加新风系统，新风由客房楼层顶部送入客房新风竖井，新风机组采用转轮全热回收机组，回收客房排风中的冷热量用于新风的预处理，新风机组布置于屋顶空调机房，按照承担新风负荷进行选型，夏季送风温度处理至室内等焓状态点，冬季为保证酒店功能房间及客房的舒适性，保证室内相对湿度，采用高压微雾对新风进行加湿处理。大堂，大堂吧，全日制餐厅及宴会厅采用一次回风的全空气系统，空气处理机组采用带有变频功能的送风机，新风入口设置电动调节阀，风阀根据室内二氧化碳的浓度进行开度调节。各厨房区域单独设置为排油烟罩补风及罩前送风的新风机组，夏季制冷送风温度不高于28 ℃（不得低于厨房的露点温度），冬季制热工况的送风温度不低于5 ℃。洗衣房空调系统采用全新风空调系统，新风量为洗衣设备排风量和洗衣房平时排风量总和的90%。室内游泳池采用三集一体恒温恒湿空调热泵，集池水加热、通风、空调为一体，配置冷热盘管，能提供足够的除湿能力，新风量为排风量的 90%，以维持游泳池室内负压[3]。

5 机械通风系统设计

1）对建筑物内散发大量余热、余湿及有异味的房间设置机械送排风系统，各功能区域的机械送排风统计如表6 所示：

表6 机械送排风换气次数

2）各厨房区域均设置燃气泄漏探测及事故排风系统，当厨房内燃气浓度超过额定标准时，事故排风机开启，同时切断紧急供气阀门，事故排风系统由厨房全面排风系统兼做，对应运行的排风机采用防爆型风机。

3）泳池机房设置事故排风系统，并在泳池机房加氯药剂罐的周围设围堰或槽，设置检测漏液信号探测器，探测器动作信号联动启动事故排风机。

4）锅炉房、制冷机房、燃气表间、储油间均设独立的事故排风系统，事故排风风量不小于 12 次/h，同时分别在室内外便于操作的地点设置电器开关，与可燃气体探测器连锁。

5）除垃圾间、卫生间、洗浴、SPA、更衣、储藏室等排除异味为目的的通风系统，以及柴油发电机房及其储油间的通风系统采用单速风机外，其余房间的以散热为目的通风机均采用双速风机。

6）变电所，网络机房等设置气体灭火装置的房间排风采用下排风方式，房间内的送排风管设置电动阀，气体灭火启动时连锁关闭，待气体灭火后，打开电动阀与风机进行送排风，并在房间门外设置手动控制开关。

6 防排烟系统设计

6.1 防烟系统设计

1）防烟楼梯间（前室不送风）、无自然通风条件的封闭楼梯间、合用前室、消防电梯前室设置机械加压送风系统[4]。

3）防烟楼梯间地上、地下部分分别设置机械加压送风系统，各楼梯间的加压送风量根据《建筑防烟排烟系统技术标准》计算确定，各楼梯间均采用自垂百叶送风口。

4）采用自然通风的地上封闭楼梯间，可开启外窗的有效面积每五层不小于 2 m2且顶层不小于 1.0 m2，可开启外窗方便直接开启或有手动开启装置。

6.2 排烟系统设计

1）地下车库设置机械排烟（兼排风）系统，排烟风机设在地下室机房内。排烟量按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》确定。每个防烟分区面积不大于2000 m2，且防烟分区不得跨越防火分区。每个防火分区优先采用车道口自然补风，无车道自然补风口的防火分区设置机械补风系统，补风量不小于排烟量50%。

2）大于100 m2且经常有人停留的地上房间、大于300 m2且可燃物较多的地上房间有自然排烟条件的，优先设置自然排烟窗，可开启外窗的有效面积不小于房间面积的2%。不具备自然排烟条件的，设置机械排烟系统。

3）地上建筑内的无窗房间，当总建筑面积大于200 m2或一个房间建筑面积大于50 m2，且经常有人停留或可燃物较多时设置机械排烟系统。

4）建筑空间净高小于或等于6 m 的场所，其排烟量按防烟分区面积每平方 60 m3/ h 确定，且取值不小于15000 m3/ h。空间净高大于6 m 的场所，其每个防烟分区排烟量根据规范《建筑防烟排烟系统技术标准》查表计算确定。

5）一个排烟系统负担具有相同净高场所时，对于建筑空间净高大于 6 m 的场所，系统的排烟量按照最大的一个防烟分区的排烟量计算确定。对于建筑空间净高为6 m 及以下的场所，系统的排烟量按照同一防火分区中任意两个相邻防烟分区排烟量之和的最大值计算确定。

6）防烟分区的划分按照《建筑防烟排烟系统技术标准》规定确定。每个防烟分区内的排烟口距离最远点不超过30 m，设在顶棚上的排烟口与安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不小于1.5 m，距离可燃物的距离不小于 1 m，排烟管距离可燃物不小于150 mm。

6.3 防排烟系统联动及自动控制

1）火灾发生且火灾报警器动作后，所有加压送风机、排烟风机、常闭型加压送风口、常闭型排烟口均由消防控制中心集中控制，并停止防排烟系统外的通风空调系统。

2）所有排烟风机、加压送风机、常闭型排烟口、加压送风口除可由消防控制中心集中控制外也可就地启动。

3）火灾时，打开着火防烟分区排烟阀或排烟口，同时启动排烟风机。

4）所有电动防火阀、排烟阀、排烟风机、加压送风机、常闭型排烟口、加压送风口的动作信号反馈至消防控制中心，消防控制室应有显示排烟设施及阀门等状态的信号。

5）所有排烟风机吸入口均设置280 ℃排烟防火阀与风机联动，当烟气温度达到280 ℃时，排烟防火阀自动关闭，并联动关闭相应排烟风机。

6）活动挡烟垂壁、自动排烟窗设置火灾报警系统联动和就地手动启动功能。当火灾报警后，由火灾报警系统联动排烟区域的活动挡烟垂壁，自动排烟窗启动或就地手动启动。

7 结语

星级酒店功能复杂多样且具有地域化特色，在设计的时候除了需要满足国家及地方规范外，还需要充分考虑业主及酒店管理公司的设计导则和使用需求。在前期方案设计阶段，必须与业主及酒店管理公司明确系统冷热源及各功能区域空调系统的技术方案，在获得肯定答复后再进行深化设计，避免后期因为技术方案不当等原因出现颠覆性的修改。深化设计过程中需要不断结合厨房、洗衣房、泳池等专项顾问公司的提资修改完善各项技术参数，以保证后期各功能区域暖通系统的正常安装运行。