某酒店空調(diào)系統(tǒng)改造分析

劉偉 李梅

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司

1 工程概況

該酒店位于北京市，建成于2008年并于當(dāng)年投入使用。建筑面積48364 m2，其中：地上建筑面積34151 m2，地下建筑面積14231 m2，建筑高度99.95 m；建筑層數(shù)為地上27層，地下2層。主要功能：地下2層為車庫(kù)，地下1層為員工餐廳、泳池、SPA及酒店配套用房，1層為大堂、早餐廳和茶吧，1～4層為酒店會(huì)議及餐廳，5～27層為客房（層高3.3 m），設(shè)備夾層位于4層與5層之間，建筑高度僅為2.2 m。

酒店于2016年停業(yè)，并將被改造成5A辦公樓，服務(wù)于高端商務(wù)人士，因此酒店功能將作如下調(diào)整：地下1層為員工餐廳、健身房及物業(yè)服務(wù)用房、1層為大堂及餐飲、2～27層為辦公。

2 空調(diào)系統(tǒng)及冷熱源現(xiàn)狀

2.1 酒店空調(diào)系統(tǒng)

酒店客房、會(huì)議、餐廳、SPA等空調(diào)系統(tǒng)為四管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)，其中客房層、3～4層新風(fēng)機(jī)組設(shè)置在設(shè)備夾層，其余各層新風(fēng)機(jī)組分別設(shè)置在地下一層及地下二層空調(diào)機(jī)房；大堂、泳池空調(diào)系統(tǒng)為全空氣系統(tǒng)并設(shè)置地板輻射采暖系統(tǒng)，空調(diào)機(jī)組設(shè)置在地下一層空調(diào)機(jī)房。空調(diào)水系統(tǒng)為豎向/水平異程系統(tǒng)。

2.2 酒店冷熱源

冷源采用三臺(tái)電制冷螺桿機(jī)組（總制冷量：5250 kW）+一次泵變流量系統(tǒng)，熱源采用市政換熱（總制熱量：4200 kW）+一次泵變流量系統(tǒng)；酒店熱源另外配備了兩臺(tái)電熱鍋爐（總制熱量：kW），以備過(guò)渡季使用。考慮到現(xiàn)有設(shè)備僅適用8年且常年處于低負(fù)荷運(yùn)行以及投資成本問(wèn)題，擬將制冷機(jī)組、鍋爐、換熱器、水泵等及其附屬設(shè)備保留，因此將以上設(shè)備交由第三方檢測(cè)單位進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表1、表2（以制冷機(jī)組和冷凍水循環(huán)泵為例）。

表1 冷水機(jī)組性能檢測(cè)表

表2 冷凍水循環(huán)泵性能檢測(cè)表

經(jīng)檢測(cè)，冷水機(jī)組和水泵運(yùn)行狀態(tài)良好，建議在進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)后繼續(xù)使用。

3 空調(diào)系統(tǒng)改造方案

根據(jù)改造后的各層使用功能及招租情況，空調(diào)系統(tǒng)改造方案如下：

1）5～2 7層標(biāo)準(zhǔn)辦公層空調(diào)系統(tǒng)采用兩管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)機(jī)組采用熱回收型，風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，以滿足節(jié)能要求。

2）2～4 層辦公層，空調(diào)系統(tǒng)采用兩管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。

3）1層大堂空調(diào)系統(tǒng)采用定風(fēng)量一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)，過(guò)渡季全新風(fēng)運(yùn)行；對(duì)外出租的餐飲部分，采用VRV空調(diào)系統(tǒng)。

4）地下1層員工餐廳空調(diào)系統(tǒng)采用兩管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)；健身房采用VRV空調(diào)系統(tǒng)。

5）經(jīng)負(fù)荷計(jì)算復(fù)核后，設(shè)計(jì)冷負(fù)荷5172 kW、熱負(fù)荷4285 kW，原空調(diào)熱源系統(tǒng)滿足改造后設(shè)計(jì)工況要求，保留原系統(tǒng)。

6）經(jīng)負(fù)荷計(jì)算復(fù)核后，將采用VRV區(qū)域的冷負(fù)荷從集中冷水系統(tǒng)中去除，因此更換3#冷水機(jī)組（更換為螺桿式變頻冷水機(jī)組，制冷量1231 kW）及3#冷凍水循環(huán)泵（更改為變頻泵）。

7）取消泳池地板輻射采暖系統(tǒng)，保留原地板輻射采暖系統(tǒng)換熱機(jī)組供1層大堂地板輻射采暖使用。

4 改造技術(shù)難點(diǎn)分析

在原有機(jī)電系統(tǒng)拆除后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)改造難度很大，主要集中在以下幾個(gè)方面：

1）客房水暖豎井較為分散，無(wú)法作為辦公區(qū)新排風(fēng)及排煙豎井統(tǒng)一利用，如圖1所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層土建原始條件

2）標(biāo)準(zhǔn)層層高僅為3.3 m，實(shí)際凈高僅為2.7 m，在確保辦公使用面積和凈高的前提下，管道排布方式難度大，尤其是機(jī)電綜合管線排布。

3）核心筒內(nèi)部墻體均為一次澆筑成型無(wú)法拆除，導(dǎo)致管井（水）中空調(diào)立管施工難度大。

4）設(shè)備層位于4層與5層之前，層高2.2 m，凈高僅有1.4 m，設(shè)備更換難度大。

5）為租戶預(yù)留24小時(shí)冷卻水系統(tǒng)，因閉式冷卻塔重量大于樓面單位面積荷載而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

5 解決方案

1）結(jié)合建筑平面、空調(diào)系統(tǒng)以及排煙系統(tǒng)方案，減少空調(diào)送排風(fēng)管道以及消防排煙管道長(zhǎng)度，將空調(diào)及排煙豎井調(diào)整到核心筒上下兩側(cè)集中設(shè)置，其中設(shè)置4個(gè)排煙豎井以滿足排煙距離要求，豎井設(shè)置如圖2所示。

2）標(biāo)準(zhǔn)層風(fēng)機(jī)盤管采用側(cè)送，經(jīng)計(jì)算距外圍護(hù)結(jié)構(gòu)末端風(fēng)速滿足設(shè)計(jì)要求；空調(diào)水系統(tǒng)采用沿核心筒水平同程式布置，空調(diào)送回風(fēng)管主管沿核心筒走道布置，送風(fēng)口同樣采用側(cè)送方式以避免風(fēng)管進(jìn)入辦公區(qū)，每層送排風(fēng)管道主管設(shè)置電動(dòng)定風(fēng)量閥，保證每層送排風(fēng)量滿足設(shè)計(jì)要求，又能關(guān)閉不使用層送排風(fēng)，以達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的目的。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層改造后空調(diào)及排煙豎井

為降低機(jī)電管線對(duì)辦公空間的影響，采用BIM軟件對(duì)機(jī)電管線進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，通過(guò)反復(fù)勘查現(xiàn)場(chǎng)，將現(xiàn)場(chǎng)尺寸實(shí)際反映在BIM模型中，在滿足機(jī)電技術(shù)要求的同時(shí)，將機(jī)電管線進(jìn)行集中優(yōu)化布置，準(zhǔn)確的體現(xiàn)出機(jī)電管線在實(shí)際空間中間的位置，如圖3所示。

圖3 機(jī)電管線BIM綜合模型

圖4 空調(diào)供回水立管現(xiàn)狀示意

3）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)勘查且與施工單位深入探討后發(fā)現(xiàn)，核心筒內(nèi)空調(diào)供回水管無(wú)法整根更換施工，若進(jìn)行更換需將鋼管裁成2米左右長(zhǎng)度在管井內(nèi)進(jìn)行焊接施工，將增大施工難度且無(wú)法保證施工質(zhì)量。在對(duì)現(xiàn)有空調(diào)供回水立管進(jìn)行檢測(cè)后，確認(rèn)管道仍可進(jìn)行使用，因此，最終確定仍使用現(xiàn)有管道，對(duì)管道規(guī)格滿足或大于設(shè)計(jì)要求的管段不進(jìn)行更換，僅對(duì)局部不能滿足設(shè)計(jì)要求的管段進(jìn)行更換，如圖4、圖5所示。

圖5 改造后空調(diào)立管示意

4）通過(guò)使用BIM技術(shù)在有限的高度內(nèi)充分利用設(shè)備層布置設(shè)備，首先根據(jù)空調(diào)管井的位置及設(shè)備層現(xiàn)狀合理的確定空調(diào)通風(fēng)設(shè)備位置，利用BIM技術(shù)在保證正常檢修維護(hù)的基礎(chǔ)上合理布置風(fēng)管、水管、消防噴淋管道，如圖6所示。考慮到設(shè)備運(yùn)輸?shù)碾y度，在樓板新增設(shè)備運(yùn)輸板洞并協(xié)助施工單位合理組織施工工序，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備層的有效施工安裝。

圖6 設(shè)備層BIM模型

5）綜合5A級(jí)的辦公定位和樓面荷載無(wú)法承受24小時(shí)冷卻水閉式冷卻塔重量的因素，最終確定采用VRV系統(tǒng)作為辦公層微型數(shù)據(jù)機(jī)房冷源，且供10層用戶使用，VRV室外機(jī)分散布置，以避免集中荷載。

6 結(jié)語(yǔ)

酒店建筑與辦公建筑在建筑結(jié)構(gòu)形式、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)設(shè)置上有很大的不同，因此，在酒店建筑改造為辦公建筑是，應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)方面：

1）對(duì)運(yùn)行時(shí)段不同的業(yè)態(tài)，宜采用多種冷熱源并存的方式，以減小管理難度降低物業(yè)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

2）酒店客房層高度普遍低于辦公層，風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)能較好的改善辦公的空間，提高利用率。

3）空調(diào)通風(fēng)及排煙豎井布置宜分成多個(gè)布置，避免出現(xiàn)規(guī)格較大風(fēng)管道。

4）充分利用現(xiàn)有空調(diào)通風(fēng)等豎井，減少新開豎井的數(shù)量。

5）24小時(shí)冷卻水系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，宜采用VRV空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行替代。

6）利用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土建條件進(jìn)行建模，對(duì)機(jī)電管線進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。