2023年7月11日发(作者：)

武汉万丽酒店暖通空调设计兼谈酒店空调设计特点中南建筑设计院　严　阵☆摘要　介绍了该工程的空调、通风和防排烟系统设计,重点介绍了冷热源形式的选择、空调水系统及空调风系统划分,并对酒店建筑的空调设计特点进行了简要总结和归纳。关键词　空调　冰蓄冷系统　辐射供暖　防排烟HVACsystemdesignofRenaissanceWuhanHotelandfeaturesinhotelbuildingdesigningByYanZhen★Abstract　Presentsdesignoftheairconditioning,izestheselectionofcoldandheatsources,thedivisionofwatersystemandairsystem,ads　airconditioning,icestoragesystem,radiantheating,smokecontrolandextraction★Central2southArchitecturalDesignInstitute,Wuhan,China1　工程概况中心、桑拿、游泳池及美容美发厅等,5层为业主办公区(后改为客房),6～20层为标准客房,21层为客房及行政酒廊,22层为客房及总统套房,22层以上为设备用房和电梯机房。武汉万丽酒店(见图1)为一家按五星级标准建设的酒店,原项目名称为武汉光明大厦,位于武汉市迎宾大道徐东路。该工程由湖北电力开发公司(现为湖北能源集团)投资,1998年按综合楼设计,主体框架施工完毕后,由于投资方决策原因而中断施工。2002年,投资方与美国万豪酒店管理公司合作,拟将其改造为高档酒店,经笔者所在院各专业论证,认为在技术上可行,后按五星级酒店标准进行了重新设计,2007年3月竣工并投入使用。本工程的酒店功能分区具有很典型的代表性,高档酒店的功能基本由上述几个部分组成,其功能分区、平面规划也都大同小异,因此决定了酒店建筑暖通空调设计具有一定的共性。2　空调设计2.1　室内设计参数(见表1)2.2　空调冷、热负荷本工程夏季空调逐时冷负荷最大值为3323kW,设计日累计总冷负荷为58506kWh,计算冷负荷指标为97W/m2;冬季空调逐时热负荷最大值为2450kW,设计日累计总热负荷为31008kWh,计算热负荷指标为70W/m2。夏季空调计算日逐时冷负荷分布见图2。2.3　空调冷热源因为五星级酒店建筑要求可靠的全日制空调,且洗衣房和厨房需要供应蒸汽,所以,酒店建筑的空调采用水冷冷水机组供冷、燃气(油)锅炉供热(或市政供热)的形式居多。图1　酒店外景图①☆该建筑地上24层,其中1～4层为裙房,地下1层。建筑面积为34120m2,建筑高度为93.2m。地下1层为设备用房及后勤用房,1层为大堂及大堂吧,2层为咖啡厅及餐厅,3层为宴会厅、会议室及酒店行政管理用房,4层为健身严阵,男,1962年3月生,大学,高级工程师430071武汉市中南二路10号中南建筑设计院机电二所E2mail:yanzhenmail@收稿日期:2008212224修回日期:2009202212© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表1　室内设计参数夏季干球温度/℃冬季相对湿度/%新风量/(m3/(人・h))相对湿度/%A声级噪声/dB干球温度/℃大堂245022餐厅/咖啡厅225022会议室/宴会厅20～245020～24健身中心245022室内游泳池276527客房22～255020～25办公室255022图2　空调设计日逐时冷负荷因具体情况不同,也可能会有其他选择,原则上,能满足其使用要求、适应其负荷特点、运行可靠、节能环保的冷热源形式都是可行的。2.3.1　空调冷源由于城市热网及燃气不能在本工程竣工时确保供应,鉴于武汉市实行分时电价,且峰谷电价差较大,加上本工程虽然需全日制空调,但通过对逐时负荷进行分析,其昼夜冷负荷相差较为悬殊,另外武汉市夏季空调用电负荷大,且近年来呈快速增长的趋势,夏季用电高峰供电紧张。因此,通过比较和分析,空调冷源采用基载冷水机组加冰蓄冷系统,在低谷电价时段采用基载冷水机组供冷,双工况制冷机蓄冰,其他时段融冰与冷水机组联合供冷。这样虽然初投资略有增加,但可以降低运行费用,同时通过融冰供冷能更好地适应酒店负荷变化,并且在夏季能合理避开用电高峰,保证运行的可靠性。本工程空调冷源采用3台单螺杆机组,其中1台为基载冷水机组,制冷量为1136kW,2台为双工况制冷机组,制冷量为1136kW。双工况机组与6个总蓄冷量为14000kWh的蓄冰装置组成冰蓄冷系统,通过板式换热器对大楼供冷。蓄冷装置采用非完全冻结式蛇形钢盘管蓄冰槽,载冷剂为乙二醇水溶液,采用内融冰方式。基载冷水机组在用电低谷时段(00:00～07:00)对大楼供冷,双工况机组在这一时段对蓄冰装置蓄冷。冰蓄冷系统亦可通过板式换热器与基载冷水机组联合供冷。空调冷水及冰蓄冷系统原理图如图3所示。2.3.2　空调热源本工程属于改造工程,机房面积紧张,且地下室可作为锅炉房的地方原属综合楼的车库,层高较低,也不可能单独建造锅炉房,因此,本工程采用了电热锅炉蓄热系统。设25020<505040/50<505030<40/505060<506540<505050<355030<45图3　空调冷水及冰蓄冷系统原理图台电热锅炉,供热量均为2128kW,不设基载锅炉,电热锅炉在低谷电价时蓄热,同时向大楼供热,因此蓄热量为大楼08:00～23:00的热负荷累计值。设置4台125m3的蓄热罐,总蓄热量为23256kWh。蓄热罐设在室外停车场的下面,紧邻锅炉房的专用地下室,与锅炉房之间设检修及管道敷设通道,蓄热罐的底部比锅炉房地面低5m,蓄热水泵设在锅炉房内。蓄热罐采用闭式承压罐,膨胀水箱设在大楼3层,这样既保证了水泵有足够的吸入压头,也使得蓄热水温得到适当提高,同时也抑制了蓄热罐和管道内壁的氧化腐蚀。空调热水及蓄热系统原理图如图4所示,图5为锅炉房剖面图。图4　空调热水及蓄热系统原理图蓄热热水终温为95℃,取热过程中回水返回蓄热罐,图5　锅炉房剖面图在蓄热罐内形成不同温度层,按每次10℃温差循环取热,使蓄热罐内水温逐渐降至55℃,最大温差为40℃,蓄热系统通过板式换热器向大楼供热。一次水对板式换热器的供回水温度开始为95℃/85℃,最后达到65℃/55℃,空调水侧则保持60℃/50℃的供回水温度。2.4　空调水系统本工程酒店管理方的要求是按四管制设计,但因为是改造工程,塔楼管井空间不足,没有条件设置独立的冷、热水管,经协商后,空调水系统设计为一次泵变流量系统,裙房部分采用四管制水系统,各空调单元可根据实际需要选择供冷和供热,主楼部分采用南、北分区的两管制水系统,在过渡季可根据需要由酒店管理人员切换冷、热源的供给。设置在主楼内走道的风机盘管因处于内区,单独设冷水立管常年供应冷水。这样既解决了塔楼管井空间不足的问题,同时也基本满足了酒店管理方的要求。管道敷设方式裙房部分为水平同程式,主楼部分为竖向同程式。冷水供回水温度为7℃/12℃,热水供回水温度为60℃/50℃。2.5　空调风系统由于裙楼部分采用了四管制水系统,其空调系统划分与两管制的空调系统是有区别的,不仅要考虑空调区域(房间)的功能和使用时间的不同、室内设计参数的不同,还应该考虑内外区及朝向的不同,这样更适合四管制的特点,使空调房间更舒适,系统也更节能。2.5.1　大堂及大堂吧大堂是酒店的中心和枢纽,空调设计得好坏会直接影响酒店的形象。大堂层高5.9m,采用柜式空调机组、低风速单风管系统。配合大堂中央的弧形吊顶设计采用弧形的条缝形风口。此外,在大堂的玻璃幕墙上方的吊顶上设置了两排条缝形风口,用以承担冬夏两季幕墙的部分围护结构负荷。大堂吧是大堂功能的延伸,是商务、朋友小聚的场所。万丽酒店大堂吧贯穿1,2层,大堂吧上空为弧形走廊,与2层中餐零点区相通。大堂吧虽然在空间上与大堂相通,但是处于内区,没有围护结构负荷,因此其空调系统与大堂分开设置,采用柜式空调系统,低速单风管系统,沿弧形走廊外沿设置条缝形风口顶送风。2.5.2　餐厅、多功能厅餐厅、多功能厅是酒店的重要部门,具有使用时间集中、人员集中、冷负荷大等特点。餐厅、多功能厅面积比较大、空间较高,采用了柜式空调机组、低速单风管系统。2层餐厅包房采用风机盘管加新风的空调形式。万丽酒店多功能厅面积为570m2,设有3个活动隔断,将其划分为2大2小共4个区,面积分别为多功能厅面积的1/3,1/3,1/6和1/6,可根据使用情况确定使用区域的大小。设置了4个空调系统,系统风量分别为10000,10000,5000,5000m3/h,可与使用区域对应开启空调系统。对于这种带有活动隔断的多功能厅,采用变风量(VAV)系统也是另外一种合理的选择。2.5.3　游泳池室内游泳池的空调设计一般需要注意以下几个方面:1)必须进行通风换气,防止加入游泳池中的液氯产生的氯气危害人体健康。2)夏季需排除的热湿负荷较大。3)冬季需供给的热负荷较大。4)防止游泳馆围护结构内表面结露。为了满足上面的要求,在本工程中,夏季主要使用冷风供冷,冬季则采用热风和地板辐射相结合的供暖方式,以加强游泳池周边区的舒适性。另外,为确保室内换气次数,游泳池内设置排风系统,并使排风通过热回收装置与新风换热后排出,以获得一定的节能效果。空调送风口应布置在游泳池周边区,排风口设在游泳池上方,以尽量减少含氯气体与空调送风的掺混,同时也可提高游泳池的舒适性。减少及防止围护结构内表面结露的措施主要有:1)保持室内空气的相对湿度在一定范围内(75%以下)。2)透明围护结构(外窗玻璃或幕墙、屋顶透明部分)最好配合建筑选用具有断热桥的Low2e中空玻璃,以增大外围护结构的热阻,并设置冷凝水的倒流沟槽,以便在结露的情况下做到有组织排水。3)不透明围护结构(墙、屋顶、地面)的传热阻应确保内表面冬季不结露。应主动提示和配合建筑专业,在围护结构的构造设计时,采取防止围护结构内部湿度增量超过允许值的正确措施,即增大冷凝界面室内侧的蒸汽渗透阻和减小冷凝界面室外侧的蒸汽渗透阻。因此,当采用内保温构造时,应该在室内侧设置可靠的隔汽(防潮)层。4)设计足够的排风量不断排除高湿空气。2.5.4　客房客房空调采用风机盘管加新风形式,并在卫生间设有排风装置。根据本建筑设计特点,新风机组分别设在5层、14层(层高4.8m)及23层,处理后的新风通过竖向管输送到上下各层房间及走道内。新风集中处理后竖向配送是较好的新风供给方式,有利于消声降噪,便于维护管理,也能提高各客房层的吊顶高度。应重视新风管路的阻力平衡,最好在新风支管上设置定风量阀,以保证各房间的新风量供给。设置客房的风机盘管时应重视噪声的处理,可在送风管上设置管式消声器,特别要重视回风口的消声,回风口应尽量避免直接设在风机盘管下方,最好与风机盘管保持一定距离设置消声回风箱,并用风管与风机盘管相连。3　通风、防排烟设计3.1　防排烟系统8～12m/s为宜。4　结语武汉万丽酒店作为一项改造工程,在空调设计过程中有一些可取的地方,本工程根据项目的具体情况和能源供应环境采用了蓄冷蓄热系统,降低了运行费用,同时蓄冷系统的融冰供冷能很好地适应负荷的变化,解决了过渡季冷负荷很小的情况下的供冷需求。另外,裙房部分采用四管制水系统,使内外区域及不同朝向的房间可根据实际需要选择供冷和供热工况;主楼部分采用南、北分区的两管制水系统,在过渡季可根据需要由酒店管理人员切换冷、热源的供给。这样既解决了塔楼管井空间不足的问题,同时也基本满足了酒店管理方设置四管制的要求。最后,塔楼部分新风机组分设在5,14,23层,设置相对集中,竖向送风,有利于噪声处理、增加酒店标准层的走道净高。但在设计中还有一些方面值得进一步探讨,因为是改造工程,地下设备用房面积较小,蓄冷设备的容量受到限制,如能适当提高蓄冷比例,系统会更合理。武汉万丽酒店空调系统自2007年3月开始调试并正式投入运行,经过冬夏两季的使用,系统运行状况良好,室内温湿度均达到设计指标。经对运行费用的初步测算,系统经济性合理。参考文献:[1]　陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京:中国建筑地下1层通风排烟系统合二为一,平时排风,火灾时切换成排烟工况。走道排烟系统与地下各排烟分区的排烟系统联动,当任一排烟分区的排烟系统启动时,走道排烟系统同时启动。1～4层的内走道、多功能厅、餐厅设有机械排烟系统,5～22层内走道的两侧各设一个竖向排烟系统,排烟风机的风量均为12000m3/h。大楼的防烟楼梯间和消防电梯前室设有正压送风系统。防排烟系统按现行防火规范和酒店管理公司的设计标准进行设计,在此不再赘述。3.2　厨房的通风餐厅是酒店的重要组成部分,厨房的工作环境不仅直接影响着工作人员的身体健康和工作效率,也间接影响着餐厅菜品的质量。厨房通风设计应与厨房工艺设计密切配合,在明确了各工作区和工作位以后,根据厨房工艺的要求确定送、排风量,布置送风口和排风口。由于厨房排风及补风量较大,采用空调系统对整个厨房进行降温耗能太大,万丽酒店设置了直流式空调系统进行工位送风,同时作为厨房的一部分补风,厨房补风量可按排风量的80%计算,使厨房保持必要的负压,补风量不足部分需另外设置机械补风系统补充,以免厨房负压太大影响操作及门的启闭。万丽酒店采用了消烟效果良好的紫外灯排烟罩,排风机设在裙楼屋面。经监测,排放完全满足排放标准。厨房排风管在立管底部等有可能积油的地方设置清洗门,水平风管应设有坡度,风速不能太低亦不应过高,以工业出版社,2008[2]　何青,何耀东.旅馆建筑空调设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1995[3]　中国有色工程设计研究总院.GB50019—2003　采暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国计划出版社,2004[4]　严德隆,张维君.空调蓄冷应用技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1995