德清某酒店的空调系统设计

周俊凯 刘晓娟

浙江省建筑设计研究院

1 工程概况

该酒店项目位于德清县，地上11 层，地下1 层，建筑高度：依0.000 标高以上高度为46.72 m（结构面），屋顶机房最高标高52.8 m，建筑总面积：25275.26 m2，其中地上16485.27 m2，地下8789.99 m2。地下1 层功能为汽车库、冷冻机房、锅炉房、发电机房等设备用房及后勤用房。地上1～3 层为裙房，主要功能为餐饮、会议、健身中心。地上4～11 层为标准层，主要的功能为客房。

2 空调系统设计

2.1 室外设计计算参数（参照杭州）

夏季：空调室外计算干球温度35.6 ℃，空调室外计算湿球温度27.9 ℃，空调室外计算日平均温度31.6 ℃，室外平均风速2.4 m/s，室外大气压力1000.9 hPa，通风室外计算温度32.3 ℃，通风室外计算相对湿度64%[1]。

冬季：空调室外计算干球温度-2.4 ℃，空调室外计算相对湿度76%，供暖室外计算温度0 ℃，通风室外计算温度4.3 ℃，室外平均风速2.3 m/s，大气压力1021.1 hPa

2.2 室内设计计算参数[2]

室内设计计算参数如表1 所示[2]：

表1 室内设计计算参数

2.3 空调冷、热源

采用HDY-SMAD 华电源空调负荷计算软件V-1.92 版详细计算，酒店的夏季空调计算冷负荷为：2119 kW，单位建筑面积空调冷指标：84 W/m2；冬季空调计算热负荷为：1575 kW，单位建筑面积空调热指标：63 W/m2。

本工程冷源由电制冷螺杆式冷水机组提供，热源由真空热水机组提供。冷水机组和真空热水机组均设置在地下一层。

冷冻机房内设置3 台电制冷螺杆式冷水机组（单台制冷量735.4 kW），供回水温度为7/12 ℃，与其配合使用的空调冷冻水循环泵为一对一设置，同时设置一台备用泵，共4 台（三用一备）。空调冷冻水循环泵均配变频器。空调水系统采用闭式真空排气定压机组定压、排气及补水，真空排气定压机组设在冷冻机房内。

锅炉房内设置2 台燃气燃油两用真空热水机组（单台供热量：1745 kW），真空热水机组内置四组板换，分别提供空调热水和高中低三个分区卫生热水。空调热水供回水温度为60/50 ℃，与其配合使用的空调热水循环泵为一对一设置，同时设置一台备用泵，共3 台（二用一备）。空调热水循环泵均配变频器。相对于常压锅炉加板换的做法，采用真空热水机组能够克服常压热水锅炉易结垢、氧腐蚀等缺点[3]，减少锅炉房设备布置空间。由于真空热水机组板换内置，且为汽水交换，因此系统热效率也比常压锅炉加板换的高。空调热水系统采用闭式真空排气定压机组定压、排气及补水，真空排气定压机组设在锅炉房内。

消控中心独立设置VRF 空调系统。地下室垃圾房、操作间和屋顶电梯机房预留空调电源，实际根据需要另行安装分体空调。

2.4 空调风系统

1 层餐厅、大堂、2 层休息区等大空间场合均采用卧式组合式空气处理机组，配初、中效过滤器及电子净化装置。对空气实施冷却去湿(加热加湿)及过滤净化处理，均设专用空调机房。使用空气处理机组的区域均采用全空气方式，在吊顶内水平敷设风管，按空调区冷热负荷进行分配。

2、3 层会议室、行政办公、健身中心等小空间场所采用风机盘管+新风机组的形式。

4～11 层客房层采用风机盘管+分子筛转轮热回收新风机组的形式。其中，分子筛转轮热回收机组属于全热交换装置，通过室外新风与卫生间的排风进行热交换回收排风能量。分子筛具有选择吸附功能，能够有效防止交叉污染，对这种交叉污染要求严格又有排风节能要求的场所尤为适用[4]。机组均设在屋顶新风机房内，共2 台，分别负责4～7 层、8～11 层。客房里管道井里设空调新风管、卫生间排风管、空调冷热水管、凝结水管及给排水专业管道。如图1、2 所示。

图1 标准层客房大样

图2 热回收新风系统原理图

2.5 空调水系统

空调水系统管道水平管、立管均按异程布置，各分支与总管及每层接入立管处回水管上均设静态平衡阀，以平衡各路水阻。每个空调箱回水管上均设动态平衡电动调节阀。闭式系统管路在每层供水管（管径≥DN65）上设置微泡排气装置，系统最高处及所有积聚空气的高点设置排气阀,在冷冻机房和锅炉房回水总管上设置微米级除污装置，同时在管路最低点设置排水管及排水阀。

空调水系统地上部分均采用四管制系统，地下1层采用分区二管制系统。

四管制系统指空调箱或风机盘管同时装有冷盘管和热盘管，每组盘管一进一回，共四根。两组水管分别接入空调冷水和空调热水，实现一些房间供热的同时，另一些房间供冷。在国家星级酒店评比标准中，采用四管制系统评分较高，因此这也成了大多数星级酒店的标配，其目的主要是满足客户和使用不同需求。

从调节范围来看，四管制系统是每台末端设备均可独立调节，两管制系统只能整个系统一起进行冷、热转换，而分区两管制系统则可实现不同区域的独立控制。对于本工程而言，地下一层均为后勤辅助用房，由于其维护结构负荷不大，主要是人员及设备负荷为主，且特性类似，因此，可以将地下一层的后勤辅助用房单独分为一个系统，末端均采用二管制风机盘管，形成分区二管制系统，这样在满足功能的前提下使空调系统更加经济合理。

3 节能及自控

3.1 节能设计

螺杆式冷水机组COP≥5.52（大于限定值6%[2]），燃气燃油两用真空热水机组额定热效率≥92%（大于限定值2%[2]）。

冷水机组、真空热水机组优先采用由冷热量优化控制运行台数的方式，采用机房群控。

空调冷冻水循环泵、空调热水循环泵、空气处理机组均配变频器。

地下停车库的送、排风系统根据CO 浓度进行自动控制，CO 监测点按排风口对应布置。

有可开启外窗的空调房间，过渡季节可利用开窗进行自然通风。

本工程空调三路总回水管上各设一套超声波冷热计量表，协助物业分析和优化设备能耗。

风机盘管均采用电动温控阀和三挡风速结合的控制方式。

设置全空气系统的区域按照全新风工况预留新风百叶，过渡季节可按照全新风工况运行。关于风系统的节能，还有前文提到的利用分子筛转轮热回收新风机组回收排风能量。

3.2 自动控制

冷冻机房、锅炉房设机房群控系统，根据室外温度和湿度变化情况由群控系统确定在系统安全运行的前提下，根据节能原则判断水泵的启停和频率。

冷冻水泵、热水泵设变频控制柜，部分负荷时通过机房群控系统控制变频柜动作以节约能源。

根据设置于供回水干管上的温度传感器及流量传感器计算用户的实际负荷自动控制制冷机组、水泵、冷却塔等的开启台数。

风机盘管回水管设具有断电复位功能的开关型电动两通阀，风量由手动三速开关控制。风机盘管设有关断阀，若单个风机盘管出现问题，可关断水阀进行检修。风机盘管配有独立温控器，温控器应具有冷、热模式转换功能。酒店内风机盘管的温控器设置在酒店客房内。客房内风机盘管由本地温控器控制，但在移除房卡后应可自动转为低速运转。

空调机组、新风机组回水管上设置动态电动平衡调节阀。根据送风温度，调节冷、热水流量。

组合式空调机组及新风机组的新风吸入管设电动对开多叶调节阀，电动风阀与机组风机连锁控制，风机停止运行，电动风阀关闭。表冷器设防冻开关，实现盘管的防冻控制，即：达到防冻温度时，使电动调节阀全开同时关闭风机与新风进风阀。

组合式空调机组及新风机组、电动水阀、电动新风阀进行电气连锁，其开启顺序为：电动水阀、电动新风阀、风机。停机顺序相反。

公共区风机盘管纳入楼控系统进行控制，酒店客房、办公室的风机盘管就地控制，设液晶面板型温控器，能够实现温度设定、风速调节、定时功能等。

4 设计总结

对于酒店的设计，要根据甲方产品定位需求，同时结合管理公司的要求，合理选择系统，避免初投资和运行费用不必要的增加。

采用真空热水机组代替常压热水锅炉+板换，可以减少锅炉房的占地面积，采用汽水交换使得系统的热效率也有所提高，从而降低运行费用。

采用分子筛转轮热回收新风机组，在提供客房区域的新风同时，通过回收卫生间和走道的排风能量，进一步减少空调运行能耗。

在四管制的基础上，采用部分分区两管制系统在不影响空调使用效果的前提下，简化了系统能够降低一部分初投资，同时也节省一部分管道安装吊顶空间。

酒店自2019 年9 月对外营业以来，经过冬夏季使用，空调运行情况良好。