酒店熱水系統設計實踐探析

　　 摘要：隨著星級酒店建筑在國內的大幅度建設，對星級酒店的熱水系統進行研究，以探討酒店熱水系統設計經驗。鑒于此，本文結合某星級酒店熱水系統設計實例，探析星級酒店設計熱水系統時，所進行的熱水量及耗熱量計算、熱水循環泵計算、水加熱器以及膨脹罐計算等，同時結合筆者設計實踐經驗，總結了星級酒店的熱水系統特點。
　　關鍵詞：星級酒店熱水系統設計熱水量及耗熱量計算熱水循環泵
　　中圖分類號：TU991文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(c)-0000-00
　　
　　隨著經濟的快速發展，酒店建設標準越來越高，這促進了星級酒店得到大力發展；同時酒店建筑內部的使用功能日趨復雜化而且一般星級酒店層數較多以及建筑高度較高，星級酒店的這些特點對設計人員來說進行這類星級酒店設計難度是相當大的，而且考慮的因素相對比較多。設計星級酒店的熱水系統，不僅要考慮設計的新穎性與穩定性，同時還必須要顧及到設計經濟合理性。探討以及總結星級酒店的熱水系統設計實例對于指導設計人員進行設計具有相當重要意義。
　　
　　1項目簡介
　　本熱水系統設計工程為位于深圳市的某星級酒店，該酒店東面是高爾夫球場，北面是深南大道，南面是城市道路，地理位置十分優越，是集酒店、商務、餐飲和休閑為一體的綜合性公共建筑，總建筑面積約52245.05m2，建筑高度約為98.6m。地下共三層，其中地下3層為平戰結合人防地下室，平時停車，戰時為人員掩蔽所；地下2層主要為設備用房；地下1層主要為車庫，部分為酒店附屬用房及設備用房。裙房四層，1層主要為酒店大堂、行政辦公室、商務中心和酒吧；2層為餐廳；3層為宴會廳；4層為健身和水療中心。塔樓5～27層為酒店客房，其中5層局部為游泳池和屋頂花園，27層局部為行政酒廊。
　　
　　2熱水系統選擇
　　2.1熱水系統
　　對于星級酒店來說，對建筑體量有一定的要求，大部分星級酒店都會設置在高層建筑內部，而且酒店的設計標準越來越高，因此對生活熱水供應的水量、水質、水壓的穩定性提出了越來越高的要求。為了滿足星級酒店的高標準要求，選擇一個適合的熱水供應系統很重要。熱水供應系統主要由熱媒系統、熱水供水系統兩部分組成。一是根據熱媒系統來分類，可分為燃油燃汽熱水鍋爐系統，電加熱熱水系統，太陽能熱水系統，熱泵熱水系統。前兩種是傳統的供熱系統，耗能比較大，但是供熱穩定性比較高，大部分星級酒店均會采用熱水鍋爐來供熱，后兩種是新興的供熱系統，優點是比較節能，缺點是供熱穩定性不高，在酒店局部熱水供應中采用的比較多。本工程采用傳統的天然氣熱水鍋爐系統，并且采用空調系統冷水機組熱回收系統進行預熱，即保證了酒店的熱水供應的穩壓性，又解決的空調系統廢熱的排放問題，而且達到了非常好的節能效果。二是根據熱水供水系統分類，可分為重力供水系統及變頻供水系統。
　　目前，一般五星級酒店會要求采用水箱重力供水系統，重力供水系統的供水特點是采用水泵把水提升到最高水箱中，以重力給水管網配水。水箱重力供水系統不僅可以提供穩定的供水壓力，而且通過水箱儲水可使供水安全，但其存在一個缺點就是水箱比較重，所以會增加建筑荷載，而且會產生噪聲振動，因此要合理處理這些問題。
　　根據建筑給水要求、高度以及分區壓力等情況，對本酒店進行合理分區，然后布置供水系統。為此本星級酒店根據劃分了四個區，分別是第一區為地下2層至地上3層為R1區，由屋頂熱水水箱減壓后供給；第二區為地上4層至地上12層為R2區，由屋頂熱水水箱減壓后供給；第三區為地上13層至地上21層為R3區，由屋頂熱水水箱減壓后供給；第四區為地上22層至地上27層為R4區，由屋頂熱水變頻設備加壓供給。
　　2.2熱水供應系統形式
　　對于酒店來說，常用熱水供應系統形式有以下十種之多，即開式或閉式上行下給強制全循環熱水系統、開式或閉式下行上給強制全循環熱水系統、開式或閉式上行下給半循環熱水系統、開式或閉式下行上給半循環熱水系統、開式或閉式上行下給不循環熱水系統、開式或閉式下行上給不循環熱水系統、開式上行下給倒循環熱水系統、開式下行上給倒循環熱水系統、開式或閉式加熱器集中設置的分區強制全循環熱水循環、開式或閉式加熱器分散設置的分區強制全循環熱水循環。而本酒店采用的是開式系統的，下行下給的全循環熱水系統。
　　
　　3熱水量、耗熱量以及循環泵計算
　　3.1熱水量
　　本酒店洗衣房、員工餐廳、酒吧、中餐及宴會廳、健身及水療中心、酒店客房等處所需熱水集中由屋頂的熱交換站供應。熱交換站熱水采用熱水鍋爐制備，熱源為城市天然氣。熱水爐熱水出水溫度為60℃，回水溫度為50℃。設計用水量采用公式1進行計算。經計算，本酒店熱水最大日用水量約410m3/d，最大時用水量約65m3/h，而第一分區的最大時用水量見表1所示。為保證使用點冷、熱水壓力平衡，熱水系統分區與生活給水系統分區完全一致，屋頂自來水水箱和熱水箱標高相同。
　　熱水計算公式：
　　 （1）
　　式中：Qr-設計小時熱水量，L/h；Qh-設計小時耗熱量，W；tr-設計熱水溫度， ℃ ；tL-設計冷水溫度，℃；ρr-熱水密度，kg/L。
　　3.2耗熱量
　　酒店全日供應熱水的集中熱水供應系統的設計小時耗熱量采用公式2計算：
　?。?）
　　式中，Qh-設計小時耗熱量，W；m-用水計算單位數，人數或床位數；qr-熱水用水定額；C-水的比熱；tr-熱水溫度，tr=60℃；tL-冷水計算溫度；ρr-熱水密度，kg/L；Kh-熱水小時變化系數。
　　酒店定時供應熱水的集中熱水供應系統的設計小時耗熱量采用公式3計算，而本酒店第一分區的設計小時耗熱量見表1所示：
　　 （3）
　　式中，qh-衛生器具熱水的小時用水定額；N0-同類衛生器具數；b-衛生器具使用的百分數。
　　
　　注：衛生間僅洗臉盆需供應熱水，計算時不考慮
　　3.3熱水供水管網水力計算
　　熱水供水管網的設計秒流量可按生活給水（冷水系統）設計秒流量公式計算。熱水管網的局部水頭損失一般可按沿程水頭損失的25%~30%進行估算，也可按照局部水頭損失的計算公式逐一計算后累加。而計算管道水頭損失時，熱水管網中單位長度水頭損失和局部水頭損失的計算，與冷水管道的計算方法和計算公式相同，但熱水管道的計算內徑應考慮結垢和腐蝕引起過水斷面縮小的因素。其熱水管道的流速，對于管徑DN15～20之間，則V≤0.8m/s；對于管徑DN25～40之間，則V≤1.0 m/s；對于管徑DN≥50，則V≤1.2 m/s。
　　進行熱水管網設計時，本工程采取了以下幾點技術措施：集中熱水供應系統的建筑宜采用機械循環的方式;冷水、熱水供水系統的分區應一致;冷、熱水系統宜采用上行下給或下行下給的方式;供給熱水系統水加熱設備冷水的管道上不應分支供給其他用水;機械循環的熱水系統宜設計成同程循環;采用減壓閥進行熱水系統分區。對于回水管網不配水時，則僅通過用以補償配水管熱損失的循環流量。而回水管網各管段管徑，應按管中循環流量經計算確定，但要確保熱水管網的管徑不宜小于20mm。
　　3.4循環泵
　　筆者認為循環泵的選擇設計相當重要，值得引起設計人員的重視。而在目前的循環泵的計算方法中，主要存在著的矛盾是循環泵流量是否應該加入附加循環流量。設計人員進行酒店循環泵選泵時主要是采用《實用供熱?空調》設計手冊中的相關參數，經計算發現循環泵的設計流量會少于實際正常供熱狀態下的流量。經筆者分析認為，循環泵流量應為循環流量與附加循環流量之和，而循環泵揚程應為循環流量與附加循環流量在系統不配水時的管路水頭損失。經計算分析，本星級酒店除了R4區外，R1、R2、R3區底部設有熱水循環回水泵。本酒店各分區熱水循環泵參數如表2所示。
　　 4結語
　　本文結合某星級酒店熱水系統設計實例，探析了進行星級酒店設計熱水系統時，熱水量及耗熱量計算、熱水循環泵計算等。工程實踐表明，一般五星級酒店應采用水箱重力供水系統，以保證穩定的供水壓力，應設置膨脹罐等設備；同時本星級酒店熱水系統設計所采取的參數以及計算方法比較準確，可為酒店的熱水系統設計提供正確的基礎。最后，結合筆者設計實踐經驗，總結了星級酒店的熱水系統特點，可為同類工程提供參考。
　　
　　參考文獻
　　[1] 唐琦.桂林某酒店河水源熱泵及生活熱水系統設計[J].制冷與空調.2