辛玉廣 (安徽省建筑設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230601)
隨著我國城市的高速發展,城市建設日新月異,但是也帶來了一些“后遺癥”,爛尾樓就是其中之一。它們破壞城市形象,浪費土地資源,破壞投資者信心,給居民生活帶來不便。重新盤活這些項目意義重大。本文以某爛尾五星級酒店中暖通設備的改造為例進行研究分析,以期獲得針對此類項目改造時的基本原則。
該五星級酒店,總建筑面積200900m2,其中地下建筑面積:12665m2。地上13層,地下1層,一~二層為裙樓,總建筑面積39056m2,三~十三層為客房層,總建筑面積:149179m2。酒店位于新建住宅小區內,小區面積達540hm2,由于開發商資金鏈斷裂,導致整個項目爛尾。目前,該項目主體結構己完成,建筑水、電、暖設備未安裝到位,項目停工到重啟項目設計已4年之久。
根據新進建設單位要求,對該酒店重新進行了功能劃分:地下負一層設有中心廚房、變配電房、洗衣房、員工廚房、員工餐廳等,首層設有團隊接待大堂、多功能廳、健身房、泳池、宴會廳等,二層設有全日餐廳、會議室、大堂吧、商業、后勤行政辦公、自助餐廳等,三~十三層每層均分為四星級酒店及五星級酒店2個部分,其中五星級酒店面積約為55629m2,四星級建筑面積約為93550m2。
另外通常這種爛尾項目施工后期,甲方嚴重拖欠工程款的問題,施工單位無心施工,會導致現場很多地方未按著原設計圖紙施工安裝。重啟設計時,不能僅以原設計圖紙為依據,還需結合現場具體的安裝施工情況。為配合酒店的順利復工,暖通專業根據最新需求,結合設計約束條件,分別對酒店的冷熱源、建筑防排煙系統、空調末端及通風系統進行研究分析。
該酒店原冷熱源由整個項目的區域能源提供,區域能源為溴化鋰機組提供冷熱水,但截止項目停工,區域能源仍未進行設計、施工。根據周邊項目的重新定位、及酒店運行特征,本次設計為酒店設置獨立冷熱源的方案,得到甲方的認可。根據市政條件,確定冷熱源為:冷水機組+鍋爐。然而,目前地下室已施工完畢,梁下高度僅4.2m,未預留制冷主機吊裝孔,制冷房不便布置在原有地庫內,另外,由于酒店有蒸汽、熱水需求,需要設置鍋爐房,原有地庫內無法增設泄爆口,為此暖通專業提出酒店附近增設地庫,制冷機房及鍋爐房設置在新增地庫內。
與土建專業協商后,新增地庫位于酒店門前60m左右。冷熱水管通過管廊進入酒店單體下負一層,通過管井進入各樓層。此時新增冷卻塔有2個布置方案:一是穿過管廊后,通過管井到酒店屋面,二是就近放置在新增地庫地面。與結構專業溝通后,改酒店原設計為6級抗震,新規范為7級抗震,已不滿足新規要求,整個酒店需要加固,冷卻塔布置在酒店屋面會造成改造成本大大提高,同時對房屋的安全造成一定的影響。故本次設計采用第二種方案,冷卻塔地庫地面,布置區域下沉,通過景觀設計盡量避免冷卻塔對周圍的影響。另外,鍋爐房煙囪同冷塔布置一樣,可以在酒店頂部排煙,也可以在新增地庫地面排放。酒店頂部排煙的方案,需要設置僅80m的水平管路,經復核計算及咨詢相關鍋爐廠家,80m的水排煙管路,會導致鍋爐排煙困難,為日后鍋爐運行帶來困難。故本次設計鍋爐煙囪通過地庫地面排放,煙囪高度根據環保部門要求設置。
該酒店位于合肥空港新城,為夏熱冬冷地區,酒店冬季或過渡季節仍有制冷需求,特別是冬季,如果仍采用制冷機組供冷,冷卻塔供水溫度過低,會導致機組無法供冷,如果通過對冷卻水系統電加熱的方式強制供冷,將會帶來能源的巨大浪費。早在1990年,Mutnma 等人就提出了“Water-side free cooling”(即冷卻塔免費供冷)的概念[1],經過多年的發展,這項技術無論是理論研究還是工程應用,都有了長足的發展。過渡季節(冬季)冷卻塔的供冷能力受到室外濕球溫度及冷卻塔循環水量的影響,而當室外濕球溫度一定的情況下,無限增大循環水量,冷卻塔的供冷量不會相應提高,當室外濕球溫度達到4℃,冷塔進水溫度為12℃時,冷塔出水溫度可達到7℃,當室外濕球溫度達到9℃,冷塔進水溫度為18℃時,冷塔出水溫度可達到13℃[2],通過板式換熱器熱交換后,室外濕球溫度為4℃時,可以得到9/14℃的冷凍水,室外濕球溫度為9℃時,可以得到20/15℃的冷凍水。
圖1是根據《中國建筑熱環境分析專用氣象數據集》提供的合肥市典型氣象(設計典型)年逐時參數報表,分析統計的合肥地區室外濕球溫度分布[3]。從分布圖中可以看出,合肥地區從前一年的11月21日起平均日最高濕球溫度可達到9℃左右,日平均濕球溫度可達到4℃,直到第二年的3月27日平均濕球溫度仍可達到9℃附近,可見合肥地區共有近120d的時間可以通過免費供冷的方式解決酒店供冷的問題。本次設計冷卻塔作為酒店冬季免費供冷的冷源。

圖1 合肥地區室外濕球溫度分布表
圖1為酒店原設計效果圖,酒店內部設有中庭,中庭頂部設頂。圖2為原設計標準層平面圖,原設計通過消防性能化模擬,不設防火分區。但是當時消防性能化設計,沒有取得當地消防的正式認可。征詢當地消防意見后,取消中庭屋頂,原中庭設為室外。內部環廊設計為目前,環形走道分段設置劃分防火分區,每層約劃分7到9個防火分區。

圖2 某五星級酒店原設計外形圖

圖1 某五星級酒店原設計標準層示意圖
暖通專業根據最新劃分的防火分區,設置豎向排煙風井,對不滿足自然排煙的場所設置機械排煙系統,排煙風機置于屋面。排煙井盡量利用原有風井。
復核、設計防煙系統時,新規范有幾點重大變化:①加壓送風量算法調整,導致每個防煙區域對應正壓送風井,風量不一定滿足需求;②正壓送風井需內襯風管,導致對風井需要進一步增大;③開兩個門的單獨前室需設置加壓送風井,本項目存在較多這種情況,需增設加壓送風井。根據這幾點,調整各個防煙樓梯、獨立前室及合用前室重新設計防煙系統。
客房層原空調新風系統、通風系統均為水平系統,由于防火分區的變化而變化,若仍采用水平式風系統的話,一方面需增設很多新風機房,同時導致新風井數量嚴重不足。而原客房衛生間排風井面積較為富余,經復核衛生間排風井可以布置1根進風管、1根排風管,新風采用熱回收式機組,置于酒店屋面。酒店走道新風機設置在原新風機房內。
客房部分、KTV區域及餐飲包房設置四管制,一層千人宴會廳、泳池、全日餐廳、接待大堂設置地暖系統。空調水系統四管制水管數量加倍,冷凝水還有坡度要求,故在管道安裝時,需考慮足夠的管道安裝空間。千人宴會廳、全日餐廳、接待大堂、中餐廳、全日餐廳及團隊接待等裙房大空間設置全空氣系統,此部分區域均需要重新設置空調機房,原區域為非機房區域,需要給結構專業提載荷條件,以便加固時考慮設備載荷。
綜上,可以看出爛尾酒店項目改造,需考慮以下幾個方面:
①重新設計時,土建條件現狀,設備安裝現狀,做詳細研究,落實到管井;
②原冷熱源方案無法實施的,重新設置冷熱源,需結合建筑條件現狀,考慮吊裝孔、冷卻塔布置、鍋爐房泄爆口及鍋爐煙囪的布置;
③空調新風及通風系統,考慮結構條件,盡量利用已有風井;
④需要注意原設計到重啟設計時段內,設計規范的更新、各種做法的改變,特別防排煙系統,建議提前與當地消防部門溝通。
通過該項目的改造案例的分析,可以得出通常爛尾酒店,重啟暖通設計時的基本原則:“三滿足,三減少”?!叭凉M足”,即滿足國家最新規范,滿足建筑新功能,滿足當地消防要求;“三減少”,即減少新增土建條件,減少暖通初投資,減少后期運行費用。