王　慧

(安徽省建筑設計研究院有限責任公司，合肥　230002)

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酒店暖通設計中的節(jié)能措施探討

王慧

(安徽省建筑設計研究院有限責任公司，合肥230002)

摘要：以巢湖半湯國際溫泉假日酒店暖通設計為例，分別從空調(diào)系統(tǒng)的劃分，冷熱源及輸配系統(tǒng)的選擇，空調(diào)末端系統(tǒng)的選擇，以及熱回收技術(shù)等方面對酒店暖通設計中的節(jié)能策略進行了分析和探討。

關鍵詞：酒店；空調(diào)；冷熱源；風系統(tǒng)；水系統(tǒng)；熱回收；空調(diào)節(jié)能

0引言

在資源日益枯竭的今天，建筑節(jié)能已被公認為最能有效直接緩解能源緊張的措施之一，也成為社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展所迫切需要解決的問題之一。研究表明，公共建筑中空調(diào)能耗占建筑能耗50%～60%，采用有效的節(jié)能措施，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗，可有效提高公共建筑的能源利用率。

本文以某酒店建筑為例，以冷熱負荷計算結(jié)果為依據(jù)，根據(jù)建筑內(nèi)不同的功能用房，使用時間等劃分空調(diào)系統(tǒng)，選擇匹配的冷熱源及輸配系統(tǒng)，都將有效降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗。并在樓宇智能化系統(tǒng)的控制下，可以準確地根據(jù)動態(tài)負荷調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)運行工況，實現(xiàn)部分負荷下高效節(jié)能運行，最大限度地降低空調(diào)能耗。

1工程概況：

半湯國際溫泉假日酒店位于安徽省巢湖東北的湯山腳下，風景優(yōu)美，是度假休閑，療養(yǎng)保健的旅游勝地。該酒店按五星級酒店標準建造，建筑面積約3萬平米，地上5層，地下1層，主要業(yè)態(tài)功能為：大堂區(qū)，餐飲區(qū)，客房區(qū)，桑拿，洗浴區(qū)等。

本工程包括酒店的門廳大堂區(qū)，餐飲區(qū)，客房區(qū)，桑拿，洗浴區(qū)等集中空調(diào)設計；酒店大堂和游泳池冬季地板輻射供暖系統(tǒng)設計；通風及消防防排煙系統(tǒng)設計。

2設計特點

該酒店設計具備以下特點：

1)依據(jù)酒店管理公司要求，中央空調(diào)設置為四管制系統(tǒng)，滿足不同客人同時供冷，供熱的要求。

2)新風與排風集中設置，使用全熱交換器，充分利用排風的能量，預冷，預熱。

3)酒店大堂、宴會廳、大會議室等溫濕度要求較為一致的公共區(qū)域采用低速全空氣系統(tǒng)，可實現(xiàn)過渡季節(jié)全新風運行；需要單獨調(diào)節(jié)室溫，獨立控制的客房、VIP包房等房間采用風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)?？头康娘L管和水管均采用豎向系統(tǒng)，減少走廊內(nèi)管線布置，提高吊頂高度，滿足走廊的空間感。

4)酒店大堂和游泳池冬季地面輻射供暖系統(tǒng)設計，游泳池另設除濕熱泵系統(tǒng)。

3參數(shù)設計

3.1　室外設計參數(shù)

室外設計參數(shù)參數(shù)見表1。

表1　室外氣象參數(shù)取值

3.2　室內(nèi)設計參數(shù)

根據(jù)酒店管理公司要求，酒店空調(diào)設計參數(shù)和室內(nèi)新風標準見表2。

表2　酒店空調(diào)設計參數(shù)

注：此標準為酒管公司提供，高于《公共建筑節(jié)能設計標準》。

4空調(diào)系統(tǒng)設計

4.1　空調(diào)冷熱源設計

4.1.1空調(diào)冷、熱負荷

負荷計算結(jié)果見表3。

表3　酒店負荷計算結(jié)果

4.1.2空調(diào)冷熱源系統(tǒng)的配置

該酒店室內(nèi)舒適度要求較高，需要可靠的全日制空調(diào)。巢湖市沒有城市熱網(wǎng)，結(jié)合當?shù)仉妰r和能源情況，酒店夏季冷源采用三臺1270KW螺桿式冷水機組，供回水7/12℃，設在地下室一層制冷機房內(nèi)，選用三臺G=400T/h冷卻塔，供回水32/37℃。冷水機組配套選用4臺254m3/h的變頻冷水泵(三用一備)，和4臺300m3/h的變頻冷卻水泵(三用一備)。冷凍水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)均采用高位膨脹水箱定壓，膨脹水箱設置加藥水箱，軟化循環(huán)水。冷凍水采用一次泵變流量系統(tǒng)，供、回水主管間設置輔助壓差旁通閥，當流過制冷機的冷凍水流量不能再變小時,調(diào)節(jié)閥門開度，以達到用戶側(cè)變流量，冷卻水泵采用定流量。

根據(jù)業(yè)主及酒店管理公司意見，本工程擬選用3臺額定供熱量1450kW全自動燃油/燃氣常壓熱水鍋爐(燃油作為備用)，鍋爐熱效率≥90%，鍋爐房總?cè)萘繛?350kW，鍋爐額定壓力常壓，冬季三臺鍋爐同時運行，其余季節(jié)一至二臺運行，一臺維修保養(yǎng)。冬季熱源由鍋爐供應一次熱水，空調(diào)熱水供回水溫度為60/50℃，經(jīng)過換熱機組換熱提供。設置兩臺板式換熱器和三臺熱水循環(huán)泵(二用一備),熱水循環(huán)泵采用變頻控制，鍋爐熱水主要供空調(diào)采暖、生活熱水熱交換器及游泳池所用。單建鍋爐房設于地上，鍋爐煙氣經(jīng)預制雙層不銹鋼煙囪至屋頂高空排放(約8.5m)，滿足環(huán)保要求。

4.2　空調(diào)水系統(tǒng)設計

按甲方及酒店管理方要求，本工程全部采用四管制一次泵變流量系統(tǒng)，可滿足不同房間同時供暖，供冷要求，水系統(tǒng)分為客房、餐飲和大堂三個支路。

空調(diào)冷熱水系統(tǒng)水平主干線采用同程式系統(tǒng)，裙房空調(diào)冷熱水系統(tǒng)水平主干線和豎向采用異程式. 水系統(tǒng)于每一主干管及主分支管回水管處設置靜態(tài)平衡閥，用以初步調(diào)節(jié)以精確平衡流量。所有空調(diào)箱的冷熱水回水管上均比例積分電動調(diào)節(jié)閥，風機盤管的回水支干管上均安裝靜態(tài)平衡閥。

4.3　空調(diào)風系統(tǒng)設計

4.3.1大堂、風味餐廳、全日餐廳、宴會廳、多功能廳

大堂是酒店的交通中心和門面，空調(diào)設計的效果直接影響酒店的形象。大堂裝修完成后，高度達6M以上，為保障冬季供熱的效果和節(jié)約能源，故采用分層空調(diào)方式。末端采用全空氣定風量系統(tǒng)，在房間中部側(cè)送側(cè)回，采用可調(diào)送風角度的電動鼓形風口送風。一層另采用低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)，為滿足冬季供暖舒適度要求。風味餐廳、全日餐廳、宴會廳、多功能廳是五星級酒店重要的配套功能，具有使用時間與人員集中、冷熱負荷大等特點。空調(diào)風系統(tǒng)采用帶熱回收的變風量全空氣系統(tǒng)，最大限度的滿足負荷變化需求，并考慮過渡季全新風運行提高節(jié)能效果。

風味餐廳、全日餐廳、宴會廳、多功能廳是重要具有使用時間與人員集中、冷熱負荷大等特點?？照{(diào)風系統(tǒng)采用帶熱回收的變風量全空氣系統(tǒng)提高節(jié)能效果。

4.3.2餐廳包房、酒吧、棋牌室、桌球室、乒乓球室、水療房、客房

餐廳包房、酒吧、棋牌室、桌球室、乒乓球室、水療房、客房等小房間采用風機盤管加新風系統(tǒng)。為解決位于內(nèi)區(qū)的小房間冬季和過渡季過熱，加大新風量。新風不能通過門窗滲透排出的，設置相應的排風機。

餐廳，門廳，客房等新風系統(tǒng)均采用熱回收新風處理機組。衛(wèi)生間設集中排風裝置，熱回收新風處理機進、排風均要通過豎向管井。在過渡季輪換式熱回收停止工作，機組進行全新風運行。新風豎向配送風井應做消聲處理，便于消聲降噪，提高酒店環(huán)境品質(zhì)。每層新風支管接口處應設置定風量調(diào)節(jié)閥，同時各房間新風送風口采用自帶調(diào)節(jié)閥風口，以保證各房間新風供給量均能達到設計和節(jié)能要求。

所有的空調(diào)箱和新風空調(diào)箱均設置初效板式過濾器和靜電過濾器，配置高壓噴霧加濕器。為提高走道的凈高，客房的風管和水管均采用豎向系統(tǒng)，管道都安裝在管道井內(nèi)，走道水平方向沒有布置風管和水管。

4.3.3游泳池

室內(nèi)游泳池的空調(diào)設計一般需要注意一下幾個方面：(1)夏季熱濕負荷較大(2)冬季的熱負荷較大。(3)必須進行通風排除異味(4)防止內(nèi)表面結(jié)露。

酒店游泳池設置獨立冷源的除濕熱泵系統(tǒng)。夏季采用冷風供冷，考慮到冬季熱負荷比較大，冬季則采用熱風和地板輻射相結(jié)合的供暖方式。在夏季制冷工況下，還可回收室內(nèi)的熱量并用于對池水的恒溫加熱，達到節(jié)能的目的；在冬季工況制熱工況下，為防止結(jié)露破壞維護結(jié)構(gòu)，可通過設置的溫度傳感器反饋信息控制機組制熱量，使其滿足室內(nèi)溫度高于其露點溫度；由于泳池區(qū)產(chǎn)生的潮濕含氯空氣容易引起維護結(jié)構(gòu)的腐蝕和危害人體健康，為滿足泳池區(qū)空調(diào)舒適性要求，機組設置智能換氣系統(tǒng)，采用上送、上(側(cè))回風的氣流組織形式，滿足全年(包括過渡季節(jié))通風換氣要求和保證室內(nèi)空氣品質(zhì)。

為減少及防止維護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面結(jié)露，采用以下措施：(1)保持室內(nèi)空氣的相對濕度在75%以下；(2)透明圍護結(jié)構(gòu)建筑應選用具有斷熱橋的結(jié)構(gòu)，以增加圍護結(jié)構(gòu)的熱阻，并設置倒流水溝槽，以便有組織的排水；(3)不透明圍護結(jié)構(gòu)的熱阻應確保內(nèi)表面冬季不結(jié)露，減少墻體蒸汽滲透量；(4)確定合理的通風量，通過排風帶出室內(nèi)高濕空氣。

4.4　控制系統(tǒng)

該酒店采用DDC系統(tǒng)，空調(diào)控制中心能顯示打印出空調(diào)、通風、制冷、換熱等各系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)及主要運行參數(shù)，并進行集中遠距離控制和程序控制。通過提高管理人員的水平，實現(xiàn)行為節(jié)能。

5節(jié)能措施小結(jié)

(1)空調(diào)冷源采用高效率水冷電壓縮冷水機組。螺桿式水冷機組的制冷性能系數(shù)不低于5.1，綜合部分負荷性能系數(shù)不低于5.6。

(2)四管制定風量空調(diào)系統(tǒng)中風機的單位風量耗功率分別不大于0.58。四管制變風量空調(diào)系統(tǒng)中風機的單位風量耗功率不大于0.74。通風風機采用節(jié)能、高效的低噪聲風機，風機的總效率>52%，普通機械通風系統(tǒng)系統(tǒng)單位風量耗功率低于 0.32。

(3)四管制熱水系統(tǒng)的輸送能效比為0.00513。變風量空調(diào)系統(tǒng)的風機采用變頻控制。

(4)餐廳，多功能廳設置過渡季全新風運行，采用風機盤管+新風系統(tǒng)的內(nèi)區(qū)小房間可通過加大新風解決冬季和過渡季過熱問題。使整個空調(diào)系統(tǒng)在過渡季節(jié)節(jié)能利用室外免費冷卻，減少冷水機組運行時間，節(jié)約能耗。

(5)采用全熱交換機和熱回收式新風處理機組，充分利用排風能量，預冷預熱新風。采用排風熱回收設備，新風和排風的全熱和顯熱回收效率不低于60%。

(6)根據(jù)建筑功能、空調(diào)區(qū)域?qū)r間、溫濕度要求的不同，合理的劃分空調(diào)系統(tǒng)。減少空調(diào)系統(tǒng)的風管和水管長度，降低輸送能耗。

(7)空調(diào)風管的絕熱層熱阻不小于0.74m2K/W， 建筑熱工設計滿足《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)的要求?？照{(diào)冷凝水管均采用柔性泡沫橡塑管殼保溫。保冷:導熱系數(shù)λ=0.034W/(m.k)(絕熱層內(nèi)外表面平均溫度按 Tm=29°c考慮)。

6設計體會與總結(jié)

本次設計過程中，一些問題需要在以后的設計中引起注意：

(1)由于酒店管理公司在施工圖設計過程中沒有及時介入，設計修改工作量很大。建議建筑在平面初步確定的情況下，酒店管理公司提前進駐，減少不必要的返工。同時建筑應預留充裕的設備條件，以滿足機電專業(yè)修改要求。

(2)該酒店位于安徽省巢湖地區(qū)，夏熱冬冷，四季分明，酒店的布局也基本無內(nèi)，外區(qū)之分，面向的服務對象也基本為國內(nèi)客戶，同時需要供暖，供冷的需求基本沒有。所以，對此類酒店是否需要設置四管制系統(tǒng)，值得商榷。

(3)屋頂集聚了大量通風空調(diào)設備，考慮到設備的噪音和振動對酒店客人和周圍環(huán)境的影響較大。本項目所有風機，水泵都有降噪減震措施，機房作吸聲處理。

(4)該酒店空調(diào)系統(tǒng)集中設置新風及排風系統(tǒng)，采用熱回收技術(shù)，利用排風預熱預冷新風，節(jié)能效果顯著，應該提倡。

(5)該酒店的冷，熱源，可以加設冷凝熱回收裝置，進一步提高節(jié)能效果。

(6)該酒店自投入運行以來，經(jīng)過一年的使用，系統(tǒng)運行良好，室內(nèi)環(huán)境滿足設計要求，系統(tǒng)經(jīng)濟合理。設計過程中通過節(jié)能技術(shù)的應用以及合理的運行方案的選用，不僅保證了酒店的品質(zhì)，同時也提高建筑節(jié)能水平。

參考文獻

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Discussion on Energy saving Measures of HVAC Design in the Hotel

WANG Hui

(Anhui Provincial Architectural Design & Research Institute Co., Ltd,Hefei 230002)

Abstract:Based on Chaohu Bantang International Hot Spring Holiday Hotel HVAC design as an example, from the division of the air conditioning system, cooling and heat sources and the selection of the distribution system, the choice of air conditioning system, and the application of heat recovery technology, etc. hotel energy saving in HVAC design strategy are discussed respectively.

Key words:hotel; air conditioning; cold and heat sources system; air system; water system; heat recollection; air conditioning energy saving

中圖分類號：TU411.01

文獻標識碼：A

文章編號：2095-8382(2015)02-057-04

DOI：10.11921/j.issn.2095-8382.20150212

作者簡介：王慧(1963-),女，高級工程師，主要研究方向為建筑設計類暖通空調(diào)專業(yè)。

收稿日期：2014-12-29