某酒店的暖通空調系統設計

李 昱 林

(深圳市華陽國際工程設計有限公司，廣東 深圳 518038)

某酒店的暖通空調系統設計

李 昱 林

(深圳市華陽國際工程設計有限公司，廣東 深圳 518038)

通過介紹某酒店工程暖通空調設計中冷熱源方案，空氣處理方式的選擇，采用過渡季節全新風運行和全熱回收系統，從而有效地節約了能源，降低了空調系統的運行費用。

酒店，冷熱源，全熱回收系統

1 工程概況

本工程位于深圳市福田區，是集科研辦公、商業和酒店于一體的超高層綜合體，建筑規模大、功能復雜，其中酒店區域包含地上裙樓1棟B座(4層)、裙樓1棟D座(7層)、塔樓1棟C座(25層)；裙樓主要為酒店公共設施，設有餐廳、宴會、酒吧、健身、KTV等功能房間。地下1層～3層為車庫、設備用房(見圖1)。

2 主要設計參數

1)室外設計參數(深圳)，見表1。

表1 室外設計參數

2)室內計算參數，見表2。

表2 室內計算參數

3 冷熱源的選擇

1)冷源。根據與甲方的溝通，酒店選用常規電制冷+鍋爐的冷熱源方式。通過負荷計算，酒店區空調冷負荷取4 957 kW(約1 400 USRT)，總空調面積約為31 104 m2，考慮三種冷水機組搭配方案進行比較：

a.2臺等容量方案：700 RT離心式冷水機組2臺，總制冷量4 923 kW。b.3臺等容量方案：460 RT離心式冷水機組3臺，總制冷量4 853 kW。c.不等容量——兩大一小方案：600 RT離心式冷水機組2臺，200 RT離心(螺桿)式冷水機組1臺，總制冷量4 923 kW。灑店區逐時負荷曲線見圖2。

本項目與華南理工大學建筑節能研究中心合作，通過對建筑的空調動態負荷模擬分析及全年冷負荷特性等節能計算得知，對于方案一，當整個空調系統負荷在額定負荷的25%以下時，冷水機組均在較低的部分負荷率(PLR)下運行。對于方案二，當整個空調系統負荷在額定負荷的15%以下時，冷水機組運行效率很低。對于方案三，冷水機組在不同的負荷下各機組均能保持較高的效率，而5%以下運行負荷率時間較短，對全年能耗不會產生大的影響。

冷水機組的部分負荷性能受到冷凍水溫度、冷卻水溫度以及制冷量三種主要因素的影響，而不同的機型、機組的部分負荷性能都會有所差別。通過節能計算分析，對以上三種方案，假定各機組的額定COP均為5.0，通過計算得知對酒店中央空調系統，選用不同容量的冷水機組搭配方案(方案3)，較等容量的冷水機組方案(方案1和方案2)，冷水機組全年運行具有9.2%的節電貢獻，全年累計可節約20.23萬kWh的冷水機組用電。

基于以上分析比較，酒店區中央空調系統采用兩大一小的冷水機組配置方案。

2)熱源。經計算酒店冬季熱負荷約為1 400 kW，考慮到酒店洗衣房、廚房有蒸汽使用要求，選用三臺2 t的臥式天燃氣蒸汽鍋爐，能有效滿足洗衣房、廚房、生活熱水、空調采暖的要求。

3)熱回收系統。酒店設置獨立的空調、供熱水系統。空調系統運行時，存在大量的空調冷凝熱排放，加劇了城市的“熱島效應”。如果將此部分冷凝熱加以利用并產生生活熱水，可以節約一次能源且提高經濟性。而太陽能熱水系統利用可再生能源產生熱水，在深圳地區也得到了廣泛的應用。

本項目選用雙冷凝器水冷螺桿式冷水機組一臺，輔助供應夏季生活用水、熱水。其基本原理是在壓縮機和冷凝器之間加一個熱回收器(冷凝器)回收冷凝熱,從這個外加的熱交換器出來的制冷劑的狀態是汽—液混合物或氣態,由后面的冷凝器吸收其余熱量，如圖3所示。

4 空調水系統

1)空調水循環系統采用一級泵變水流量兩管制水系統。根據空調系統的使用功能、運行特點及平面布置，水系統分為三個區：分別為C座塔樓、D座裙房、B,C座裙房。采用異程和同程混合式布置，各區域回水總管上均設置靜態平衡閥，調節各環路之間的水力平衡，環路內各支路回水管上設動態壓差平衡調節閥，調節各支路之間的水力平衡。采用膨脹水箱補水定壓，膨脹水箱放置裙房屋面。

2)冷水機組進水管段設綜合水處理設備，系統高點設自動排氣閥，低點設放水、排污閥。

3)冷卻水采用開式機械循環系統。冷卻水進出水溫度為37 ℃/32 ℃。冷卻塔設置于裙樓屋面。其補水來自專用的空調補水管，溢流及排污水接至屋面排水點。

5 空調風系統

1)餐廳、宴會廳、KTV采用全空氣低速風道方式，空調氣流組織形式為上送風集中回風方式。由于這些區域人員集中，新風量較大，所以設計獨立的全熱回收機組，夏季利用熱回收降低空調機組的處理負荷；室內風口布置于二次裝修深化設計完成。

2)客房采用風機盤管+新風的系統形式，新風經過過濾、熱濕交換集中處理后，由風道送至各個房間以滿足房間衛生要求。風機盤管吊裝在客房入門過道上方的吊頂內，送風口與單獨處理后的新風送風口水平并列放置，并共用一個送風格柵，室內溫度可通過三速開關控制。

3)廚房內由于油煙、水蒸氣等較多，故不宜采用風機盤管系統和循環風系統的空調系統，本工程采用直流式的空調方式，設置了獨立的新風系統(均通過處理)。為防止氣味逸出，廚房應保持負壓，新風量按排油煙量和排風量的80%選取，新風系統與排油煙系統和排風系統實現聯鎖。

6 防排煙系統

根據《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》的相關要求進行消防設計。

防排煙系統主要設置情況如下：

1)宴會廳設置機械排煙系統，排煙風機安裝于4層。風機排煙量按60 m3/h計算。大堂、中庭設置排煙系統，排煙量按6次/h計。

2)內走道設置機械排煙系統，風機排煙量按該防煙系統所擔負最大防煙分區面積每平方米120 m3/h計算。每層設置一個立式電控排煙口，當消防控制中心發出或直接接受煙感信號后，立即開啟排煙風機與著火層排煙口將高溫煙氣排出室外。

3)商業、中西餐廳、KTV設置機械排煙系統，排煙風機安裝于屋頂。采用固定擋煙垂壁劃分為多個防煙分區，風機排煙量按照該防煙系統所擔負最大防煙分區面積每平方米120 m3/h計算。當消防控制中心發出或直接接受煙感信號后，開啟該防煙分區的電控排煙閥，并聯鎖啟動排煙風機將高溫煙氣排出室外。

4)防煙樓梯間及前室、合用前室分別設置獨立的機械加壓送風系統。防煙樓梯間每隔兩層設置一個加壓送風口，防煙前室、合用前室每層設置加壓送風口，豎向設置加壓送風豎井。防煙樓梯間采用鋁合金百葉風口，常開。防煙前室、合用前室采用電控立式加壓送風口，火災時開啟著火層及上下層風口加壓送風。前室加壓送風口與加壓送風機連鎖動作。

5)防排煙系統的所有排煙風機、加壓送風機、電控加壓送風口及排煙口的開啟與關閉除在消防控制中心操縱外，也可就地操作，并均應有信號傳遞到消防控制中心。

7 自動控制系統

酒店所有空調通風設備歸納入大樓自動控制與管理系統(BAS與BMS)。自動控制系統采用自動與手動相結合、就地控制與遠程控制相結合方式。

1)制冷系統控制。a.除冷水機組自帶的微機自控、數字顯示、安全保護外，制冷機房內設電源控制柜對冷水機組、水泵、冷卻塔啟動聯鎖，運行實施控制、顯示保護。控制啟動順序如下：機組啟動時，冷凍水、冷卻水出水管及冷卻塔進水管處的電動碟閥打開，接著冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風機啟動，經水流開關確認管路系統內水流正常并延時一定時間后，啟動冷水機組。停機組時，冷水機組首先停機。在延遲一定時間后，停水泵、冷卻塔風機并關閉電動水閥。每臺冷水機組進、出口設溫度傳感器及出口設流量傳感器，根據測到的系統實際所需制冷量控制冷水機組及其配套水泵和冷卻塔的運行臺數。b.冷卻塔的進出水管上裝設電動蝶閥，電動蝶閥的啟閉與冷卻塔風機聯鎖。c.冷凍水分水缸、集水缸之間設有由其壓差控制的電動調節閥的旁通管路，以調節末端設備的供水量，并使冷水機組的通水量保持穩定，從而使系統制冷和水力工況穩定。d.除制冷系統設置群控系統外，設置對整個樓宇的所有機械系統和設備進行控制和監視的樓宇管理系統(BAS)。

2)末端設備控制。a.設置風機盤管的房間均裝有室內溫度控制器控制房間的溫度，手動三擋開關控制風機的轉速和啟停，溫度控制器自動控制電動二通閥(雙位式)的啟閉。b.新風機組采用DDC控制器,出風口裝設溫度傳感器，經調節器控制電動二通閥，調節送風溫度。c.空氣處理機組采用DDC控制器，出水管上裝設電動二通閥(比例積分式)，回風管道上裝有溫度傳感器，通過溫控器調節供水量，改變送風溫度，從而維持室內的設定溫度。

8 設計體會

1)噪聲和振動控制對星級酒店非常重要，盡量控制單個系統的風量小于20 000 m3/h，風壓不要太高。全空氣系統采用下回風口，在人員活動區時注意回風管段的消聲。風機避免吊裝在公共區域。

2)設置組合式全熱回收新風換氣機，新風從排風中回收大部分能量，節約空調能耗。

3)選用雙冷凝器水冷螺桿式機組，回收冷水機組的冷凝熱量輔助加熱酒店生活熱水用。

4)選用高效冷水機組，一次泵變流量系統，降低空調水系統的能耗。采用兩管制風機盤管系統，可變新風系統方案，有效降低整個建筑的能耗和運行費用。

[1] 電子工業第十設計研究院.空氣調節設計手冊[M].第2版.北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].第2版.北京：中國建筑工業出版社，2008.

[3] GB 50189-2005，公共建筑節能設計標準[S].

The HVAC system design of a hotel

LI Yu-lin

(ShenzhenHuayangInternationalEngineeringDesignLimitedCompany,Shenzhen518038,China)

Through the introduction of selection of cold and heat source schemes, air treatment ways of HVAC design for a hotel project, this paper used the transition seasons new wind operation and full heat recovery system, effectively saved energy, reduced the operation costs of air conditioning system.

hotel, cold and heat source, full heat recovery system

1009-6825(2014)07-0134-03

2013-12-26

李昱林(1981- )，女，工程師

TU831.3

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