昆山诺富特酒店热水设计系统应用研究

文／陶莹 上海海天建筑设计有限公司 上海 200127

1、昆山公元壹号名邸B 地块工程概况

昆山公元壹号名邸B 地块地处江苏省昆山市开发区，北邻千岛湖路，南接景王路，东依太湖路，西靠洞庭湖路。总用地面积为173514.29m2，总建筑面积为542413.495m2。地块分四期设计建设，前三期为25 栋高层住宅（分别为11层、15 层、19 层、21 层、22 层、23 层、33 层、34 层）、配套商业（3 层、4 层）、养老用房（2 层）及地下车库。四期为诺富特酒店及配套商业。酒店高度为72.34m，地上18层，地下一层，建筑面积约18319.47m2的一类高层建筑，房间219 间。地下一层为设备用房、餐厅厨房粗加工、酒店办公等；一层为酒店大堂及配套小商业；二层、三层为餐厅、厨房及办公；四层为设备层；五～十八层为酒店客房。

2、设计概述

酒店给排水设计包括给水、热水、冷却循环水、消火栓、自动喷淋、水喷雾灭火、七氟丙烷气体灭火、排水、雨水、冷凝水及建筑灭火器等系统。

酒店给水采用市政水→生活水箱→各区变频加压生活泵→紫外线消毒器→各区用水点的供水方式。酒店设两套恒压变频生活泵组，其中地下一层至十一层（低区）、十二层至十八层（高区）各设置一套供水泵组，其中地下一层至4 层用水点由减压阀减压后供给。保证各区给水系统最低用水器具的静水压力不超过0.45MPa。

酒店热水采用闭式强制循环全日制集中供应系统，热水系统的分区情况与冷水系统一致。分为高、低两区，各分区均由对应的冷水分区系统供水。在冷水计算温度为5℃、供水温度为60℃的条件下，高区热水系统耗热量为1177143kJ/h；低区耗热量为1868818.04kJ/h。高区热水系统采用太阳能集热系统进行预加热，设置于地下室锅炉房的真空热水机组为系统主热源，机组提供系统60℃生活热水。低区采用设置于地下室锅炉房的真空热水机组提供60℃热水。

3、昆山诺富特酒店热水设计系统设计

3.1 热水的分区

酒店热水分区与冷水一致，地下一层至十一层为低区，十二层至十八层为高区，高区除17 层层高为3.8m外，其余均为3.6m。酒店管理公司（以下简称酒管公司）要求最不利点流出水头不小于15m，高区静水压为15+3.6x6+3.8=40.4m,满足规范当设有集中热水系统时，分区静水压力不宜大于0.55MPa 的要求。在对于热水出水时间要求并不高的建筑设计中，在各分区内的低层部分应设减压设施，以保证各用水点处的供水压力不会大于0.2MPa，但因酒管公司要求客房和公共区域卫生间热水出水时间不得超过5 秒，热水系统需做支管循环，则无法在干管设置支管减压阀，经沟通协调在支管冷、热水压力大于0.2MPa 时采用角阀调节压力。

图1 项目图

图2 项目图

低区分为低I 区和低II 区，五至十一层为低I 区，地下一层至三层通过设置可调式减压阀为低II 区，由于地下一层至三层用水点比较分散，低I 区与低II 区管线长度相差较大，在换热机房热水进出水管分别设置有分、集水器，保证平衡水量。低I 区的客房热水回水立管与高区的客房热水回水立管及末端均设置流量平衡阀，实现管道布置的同程性，并能对各立管进行流量控制，以保证整个热水系统的全循环运行[1]。

3.2 热源的选择

根据《江苏省绿色建筑设计标准》有热水供应需求的宾馆应采用太阳能热水供应系统。结合本楼屋顶可用面积偏小，不足以供应整栋楼热量，太阳能集热系统仅作为高区热水系统预热。本项目屋顶仅能布置15 块平板式太阳能集热器，强制循环间接加热。每块集热器2500mmx1000mmx80mm，每块集热器有效面积2.23m，合计33.45m。年平均日太阳辐射量：12497(kJ/m2·d)，太阳能保证率30%,集热器安装倾角30，热水设计温度：60 C。太阳能供热循环泵（作为热媒水）由太阳能板出水管温度计温度与容积式预热交换器出水温度之温度差控制启停，温度差大于5℃（可适当调整）开启循环泵，小于4℃时（可调整）停止循环泵。太阳能预热水管接入地下换热机房高区承压热水罐补水管。

高低区主热源均选用真空热水机组，机组是利用水在低压下低温沸腾产生蒸汽，通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理工作，机组内部密闭腔通过真空抽气后形成一个真空腔，燃烧使热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸汽，蒸汽在换热器管外凝结，将管内冷水加热升温后供至热水罐，水蒸汽凝结后形成水滴流回热媒水重新被加热汽化，完成整个循环。相较于传统锅炉真空热水机组的优势见表1、表2、表3：

表1 两种机组性能比较

表2 使用费用比较单位(万元)

表3 初投资比较单位(万元)

经计算，高区热水系统供热量为1002800.95kJ/h（279kW）；低区供热量为1592025kJ/h（442kW），总供热量为725kW。选用真空热水机组YHZRQ60-WW 制热 量700kW；YHZRQ90-NWW 制热量1050kW。 其中 机 组YHZRQ60-WW 满足热水负荷的90%，机组YHZRQ90-NWW 与暖通共用设备，满足负荷的60%。

综合上述分析比较，可以得出以下几点结论：

1）在项目初期投资比较中，考虑设备的投入及系统安装、机房场地占用等因素。选用真空热水锅炉系统是节省的；

2）在系统设备运行过程中，考虑运行的费用、人员的配置、维护保养的费用等因素。选用真空热水锅炉系统是节省的；

3）在设备使用周期性方面，真空热水锅炉使用寿命长、始终保持高热效率。而其它锅炉内部一旦结垢，热效率降低，运行费用持续加大，并影响锅炉使用寿命。故选用真空热水锅炉系统是节省的[2]。

3.3 蓄热容积的计算

各区真空热水机组制热后采用承压立式热水罐储热，以保持系统为闭式系统。根据规范要求，燃气热水机组所配贮热水罐的贮热量，宜根据热媒供应情况，按导流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定。导流型容积式水加热器的贮热量需≥30min 设计小时耗热量，半容积式水加热器的贮热量需≥15min 设计小时耗热量，结合以上两种要求本项目贮热量取30min 设计小时耗热量。高区设计小时耗热量为4546L/h，热水罐的有效容积不小于2700L，实际取值2m3,2台。低区设计小时耗热量为7246L/h，热水罐的有效容积不小于4200L，实际取值2.5m3,2台。

根据酒管公司要求，每间客房卫生热水日消耗量为50℃左右180L（酒管公司标准低于规范要求），250 间客房的酒店厨房热水日消耗量为3000L，真空热水机组与贮热罐须能在1.5 小时内生产每日需水量的50%。高区客房数98 间，高区热水日消耗量为14.7m3，机组1.5 小时内生产热水10.9m3，贮热罐存水4m3，共储存14.9m3满足酒管公司要求。低区客房数121 间，厨房热水3000L，低区热水日消耗量为21.15m3，机组1.5 小时内生产热水17.27m3，贮热罐存水5m3，共储存22.27m3满足酒管公司要求。

3.4 热水系统的控制及消毒

高区、低I 区及低II 区分别设置2 台热水循环泵，循环泵由温控开关控制，回水温度低于50℃时启动，高于55℃时停泵。低II 区热水循环泵扬程需将低II 区压力增加至与低I 区相近后接至集水器。各分区热水承压储水罐至热水机组间分别设置2 台热水循环泵，循环泵由温控开关控制，回水温度低于55℃时启动，温度高于62℃时停泵。

生活热水生产系统的设计、安装及操作应确保不会产生嗜肺性军团菌。为防止嗜肺性军团菌的产生，采用加热杀菌法进行生活热水生产。在各区热水罐出水管上增加带温度计的电动混水阀，可在特殊情况时的夜间，将热水罐出水温度升至75℃，以便通过热冲击对管道进行消毒。在每间客房内热水用水点水管连接中，设有自动混水阀，可防止烫伤。

4、结论与建议

（1）酒店热水采用太阳能热水系统时，受天气影响较大，宜作为预热系统。

（2）采用真空热水机组制热时，贮热罐贮热量宜按30分钟设计小时耗热量计算。

（3）采用热冲击杀菌法消毒时需增加防烫伤措施。

（4）酒店公区及候场区与客房区为同一个热水分区时，需设置流量平衡阀及分集水器，以到达各回路供回水量分配均衡。