浅谈广州某超高层酒店建筑给排水系统设计

韦秀堂

广州市设计院集团有限公司 广东 广州 510620

引言

超高层酒店建筑越来越多样，酒店冷热水系统设计各不相同。本文重点介绍生活变频供水设备以及空调热回收板式换热器+导流型容积式换热器组合式热水机组设计选型[1]。

1 广州某超高层酒店建筑基本概况

本项目总用地面积4251m2，总建筑面积56010m2，地上总建筑面积51101m2，地下总建筑面积4910m2。地上1栋31层酒店塔楼和酒店配套裙房、4层地下室。地上功能：首层为酒店大堂及配套餐饮、公建配套，2～4层为酒店配套餐饮，5层为架空层，6层为避难层，7～15层为公寓式酒店客房，16层为避难层，17～26层为酒店客房，27层为避难层，28层为酒店泳池及配套，29～30层为酒店空中大堂及配套餐饮，31层为酒店会所。地下功能：酒店后勤、汽车库、设备房、人防地下室。本项目为一类超高层酒店，建筑高度144.2m，耐火等级一级，抗震设防烈度为7度；本项目按国家绿色建筑三星级设计。

2 给排水系统设计范围

用地红线内的绿色建筑设计及建筑的生活冷热水、雨水、污水、中水等系统设计和各系统所需的设备房[2]。

3 水源及水量

3.1 水源

水源为市政自来水，水压按0.25MPa计，由北侧地下综合管廊内的DN400市政供水管上接入一条DN150引入管供本项目综合用水，设1组DN150市政水表于室外绿化带。另设有1组DN50市政中水水表用于雨水回用补水，雨水回收利用系统供首层和三层绿化、道路浇洒用水，地下车库用水由办公楼的雨水回用系统供水。

3.2 设计用水量

酒店最高日生活用水量：1188m³/d，最大时生活用水量：90m³/h；首层和三层绿化、道路浇洒最高日生活用水量：2.5m³/d，最大时生活用水量：0.63m³/h。

4 生活冷水系统

4.1 生活冷水系统选型及分区

根据业主和酒店要求，酒店公寓和冷却补水分设贮水水箱，酒店公寓合用加压设备，冷却补水单独设置加压设备；首层～五层裙楼商业部分由办公塔楼水表和加压设备供水（首层市政直供区，2～6层由办公低区恒压变频供水设备经减压后供水）。酒店地下部分市政直供，并在最低加压分区供水设备出水总管上预留停水用接口；其余直接加压供水；在地下二层水泵房内分设各区生活加压设备和冷却塔补水加压设备。酒店地下室为市政直供区，7～12层由酒店1区恒压变频供水设备供水，为加压1区；13～16层由酒店2区恒压变频供水设备供水，为加压2区；17～21层由酒店3区恒压变频供水设备供水，为加压3区；22～26层由酒店4区恒压变频供水设备供水，为加压4区；27～屋面层由酒店5区恒压变频供水设备加压供水，为加压5区。地下二层生活水泵房内设置一个有效容积为380m³的不锈钢生活水箱（分两格）；水箱出水采用紫外线消毒器进行二次消毒[3]。

4.2 空调冷却塔补水系统

本工程设置中央空调系统，冷却塔设置在屋面，由地下二层冷却塔补水加压设备直接加压供水。地下二层生活水泵房内设置一个有效容积为87m³的冷却补水专用不锈钢水箱，不锈钢水箱材质选用S11972（原SUS444）。

4.3 生活变频供水设备选型：分设6套：酒店5套，空调补水1套

4.3.1 酒店1区生活变频供水设备（加压1区），设计流量按秒流量计，则，总流量Q=26.6+5（6层冷冻膨胀水箱补水）+13.0×2（地下厨房和洗衣房）=57.6 m³/h。

主管采用DN125，i=14.747 /1000，L=80m，V=1.30m/s；则： H=50.5+2.5+12.0+20+1.3×80×14.747/1000+2=90m。

选用主泵三台（二用一备）：每台Q=30m³/h，H=90m，N=11.0kW。

配用付泵一台：Q=4m³/h，H=90m，N=1.5kW。

4.3.2 酒店2区生活变频供水设备（加压2区），设计流量按秒流量计，则，主管采用DN80，i=24/1000，L=110m，V=1.26m/s；则：H=67.8+2.5+12.0+20+1.3×110×24/1000+2=108m。

选用主泵三台（二用一备）：每台Q=15m³/h，H=108m，N=7.5kW。

配用付泵一台：Q=4m³/h，H=108m，N=2.2kW。

4.3.3 酒店3区生活变频供水设备（加压3区），设计流量按秒流量计，则×90=180，.15m³/h，主管采用DN80，i=21/1000，L=140m，V=1.20m/s；则： H=94.0+2.5+12.0+20+1.3×140×21/1000+2=135m。

选用主泵三台（二用一备）：每台Q=15m³/h，H=135m，N=11.0kW。

配用付泵一台：Q=4m³/h，H=135m，N=3.0kW。

4.3.4 酒店4区生活变频供水设备（加压4区），设计流量按秒流量计，则（0.75+0.75+0.50）×90=180，，主管采用DN80，i=21/1000，L=170m，V=1.20m/s；则：H=113.0+2.5+12.0+20+1.3×170×21/1000+2=154m。

选用主泵三台（二用一备）：每台Q=15m³/h，H=154m，N=15.0kW。

配用付泵一台：Q=4m³/h，H=154m，N=4.0kW。

4.3.5 酒店5区生活变频供水设备（加压5区），其中设计流量按最大秒流量计，则∑Q=（7.5+6.0）×2=27m³/h,主管采用DN80，i=25/1000，L=170m，V=1.27m/s，则： H=139.0+2.5+12.0+20+1.3×170×25/1000+2=181m

选用主泵三台（二用一备）：每台Q=15m³/h，H=181m，N=22kW。

配用付泵一台：Q=6m³/h，H=181m，N=5.0kW。

4.3.6 空调冷却塔补水变频供水设备，其中设计流量按最大时流量计，则Q=20m³/h，主管采用DN80，i=29.6/1000，L=170m,V=1.32m/s，则：

选用主泵三台（二用一备）：每台Q=10m³/h，H=180m，N=15.0kW。

配用付泵一台：Q=3m³/h，H=180m，N=5.0kW。

5 生活热水系统

5.1 集中热水系统供应范围

酒店、公寓六层及以上均设置全日制集中热水供应系统。

5.2 热源

热水系统热源有两个，一是酒店空调主机制冷系统的水热泵产生的高温热水（约60℃）作为春夏秋季的生活热水热源；二是承压燃气热水锅炉产生的高温热媒水（约95℃）作为冬季或水热泵供热不足时的生活热水热源。

5.3 酒店公寓热水用水量

恒温泳池池水的加热由锅炉提供热媒水，不计入生活热水系统耗热量，池水的初次加热耗热量为1400kW。其中客房区最大时耗热量为721kW，配套区最大时耗热量为634kW，配套区平均时耗热量为422kW。

5.4 冬季设计小时耗热量计算

5.4.1 冬季生活热水设计小时耗热量：721+422=1144kW，取1400kW。

5.4.2 热水锅炉供热量：1400kW-0.85×30×50×4.187/3.6/3=905.70kW，取1200kW；采暖供热量为1200kW；合计2400kW。

5.4.3 常压热水锅炉选型：选用两台1400kW，燃油/燃气两用，进出水温度65/90。

5.5 夏季设计小时耗热量计算

5.5.1 按冬季的90%计，则夏季生活热水设计小时耗热量为：1400×90%=1260kW。

5.5.2 热回收供热量：1 2 6 0 k W-0.8 5×3 0×4 0×4.187/3.6/3=865kW，取900kW。

5.6 空调热回收板式换热器+导流型容积式换热器组合式热水机组选型

热回收采用板式换热器+闭式热水罐的方式，贮水容积客房按2h计算，配套区按1h计算；为减少热回罐数量，节省换热机房面积，热回收闭式热水罐与锅炉导流型容积式换热器的热水罐合用，则热水罐总容积按热回收储热容积计算；空调热回用供热热水温度按58℃计，回水温度按53℃计；闭式热水罐热水出水温度按55℃计，冷水进水温度按35℃计。组合式热水机组选型如下：

酒店1区：夏季设计小时耗热量220×90%=198kW，55℃热水（温升按40℃计）用水量4.3m³/h，选用2台容积式换热器（60℃热水换热量210kW），每台贮水容积4.5m³，55℃热水板式换热器换热量198kW。板换热水循环工频泵Q=2.2m³/h，H=10m，N=0.75kW 。

酒店2区：夏季设计小时耗热量220×90%=198kW，55℃热水（温升按40℃计）用水量4.3m³/h，选用2台容积式换热器（60℃热水换热量210kW），每台贮水容积4.5m³，55℃热水板式换热器换热量198kW。板换热水循环工频泵Q=2.2m³/h，H=10m，N=0.75kW。

酒店3区：夏季设计小时耗热量220×90%=198kW，55℃热水（温升按40℃计）用水量4.3m³/h，选用2台容积式换热器（60℃热水换热量210kW），每台贮水容积4.5m³，55℃热水板式换热器换热量198kW。板换热水循环工频泵Q=2.2m³/h，H=10m，N=0.75kW。

酒店4区：夏季设计小时耗热量220×90%=198kW，55℃热水（温升按40℃计）用水量4.3m³/h，选用2台容积式换热器（60℃热水换热量210kW），每台贮水容积4.5m³，55℃热水板式换热器换热量198kW。板换热水循环工频泵Q=2.2m³/h，H=10m，N=0.75kW。

酒店5区：夏季设计小时耗热量315x90%=284kW，55℃热水（温升按40℃计）用水量6.08m³/h，选用2台容积式换热器（60℃热水换热量315kW），每台贮水容积3.0m³，55℃热水板式换热器换热量280kW。板换热水循环工频泵Q=3.1m³/h，H=10m，N=0.75kW。

地下直供区：夏季设计小时耗热量350×90%=315kW，55℃热水（温升按40℃计）用水量6.75m³/h，选用2台容积式换热器（60℃热水换热量350kW），每台贮水容积3.5m³，55℃热水板式换热器换热量315kW。板换热水循环工频泵Q=3.4m³/h，H=10m，N=0.75kW。

6 结束语

本文根据工程实例重点分享酒店冷热水系统设计选型。尤其是热水系统，不仅安全、可靠，而且非常节能。春夏秋三季基本上只用空调余热回收，即可满足生活热水耗热量需求，冬季也可以利用部分空调余热，热量不足时由热水锅炉提供辅助热源。随着能源价格不断上涨，通过余热回收再利用的方式极大降低酒店运营成本，同时也更加低碳环保，实现明显的经济效益。