金華
(桐鄉(xiāng)市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計院有限公司 浙江桐鄉(xiāng) 314500)
給排水設(shè)計人員在設(shè)計中,所能依據(jù)的是現(xiàn)行的國家頒布的各類規(guī)范、規(guī)程,以及各國內(nèi)外酒店管理公司制定的酒店標準設(shè)計手冊和工程標準。酒管公司的標準在給水水壓、供水安全性等方面均高于現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范,但當酒管公司在某些方面并無明文規(guī)定時,如給水設(shè)計秒流量公式,設(shè)計人員只能依賴于國家規(guī)范。筆者就武漢國際博覽中心洲際酒店客房的給水設(shè)計情況及實際運營過程中遇到的問題,結(jié)合其他項目案例,針對《建筑給排水設(shè)計標準》(2019版)(GB 50015-2019)中的旅館、賓館類給水設(shè)計秒流量公式,在集中用水工況時是否滿足客房用水的水壓、流量的安全性和穩(wěn)定性等方面,進行一些探討和思考。
該酒店總建筑面積約20 萬m2,建筑高度94.4 m,共21 層,地上部分為酒店、辦公、商業(yè)、餐飲等相關(guān)配套功能房,地下部分為車庫和設(shè)備用房。該酒店是與國際會議中心相配套的五星級酒店,其中5—20 層為酒店客房區(qū)。
酒店客房設(shè)計時給水按層數(shù)分低、中、高3 個區(qū):5—9 層給水分區(qū)(低區(qū))、10—14 層給水分區(qū)(中區(qū))、15—20層給水分區(qū)(高區(qū))。從供水安全性角度出發(fā),不允許也不建議使用減壓閥分區(qū),為了避免高位水箱二次供水污染,該項目設(shè)置了獨立的變頻泵組對應(yīng)供水分區(qū)。酒店客房5—20 層加壓供水分區(qū);酒店客房區(qū)域加壓供水分區(qū)及設(shè)備參數(shù)如表1所示。
表1 酒店客房區(qū)域加壓供水分區(qū)及設(shè)備參數(shù)
為了確保依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計標準(GBJ 50015-2019)》(以下簡稱“建標”)酒店客房給水設(shè)計秒流量的計算正確合理,保證對照組公正客觀,有以下幾點需要注意。
(1)酒店客房內(nèi)淋浴器和浴盆為分開設(shè)置,其額定流量和當量既要計量水嘴,又要計量淋浴器。衛(wèi)生器具的冷熱水均由同一套變頻泵組提供,洗手盆、浴盆、淋浴當量應(yīng)按混合水計,不能僅計算冷水[1]。
(2)由于在客房區(qū)域一般使用附帶頭頂部花灑盤或具備針刺等附加功能的高端淋浴器,預留較高的末端供水壓力是保證淋浴器正常使用的一個必備條件。為了保證淋浴舒適性,洲際酒店管理公司一般要求淋浴器供水壓力不低于0.2 MPa,則客房區(qū)最不利點工作壓力不得低于0.2 MPa,高于現(xiàn)行國家《建筑給水排水設(shè)計標準》(GBJ 50015-2019)要求。
(3)根據(jù)建標第3.2.12條規(guī)定:淋浴器的最低工作壓力為0.1~0.2 MPa,給水額定流量為0.15 L/s,當量為0.75;單獨計算冷水或熱水時,給水額定流量為0.1 L/s,當量為0.5。由于高檔淋浴器在壓力0.2 MPa 時,出水量在0.3 L/s 以上,顯然仍按照“建標”規(guī)定的淋浴器給水額定流量、當量進行水力計算是欠妥的[2]。那么水力計算時,淋浴器的給水額定流量、當量如何取值呢?參照前面所述“建標”規(guī)定的給水額定流量、當量,并結(jié)合高檔淋浴器在壓力為0.2 MPa時出水量至少0.3 L/s,按比例推算出淋浴器供水壓力在0.2~0.35 MPa 時,淋浴器計算額定流量至少為0.3 L/s,當量至少為1.5,單獨計算冷水或熱水時,計算額定流量至少為0.2 L/s,當量至少為1。
按上述要求對客房每個衛(wèi)生間當量計算:浴盆(1.0)+淋浴器(1.5)+洗手盆(0.75)+坐便器(0.5)=3.75。
該項目屬于建規(guī)第3.6.5條規(guī)定的建筑類型,根據(jù)建規(guī)式(3.6.5),給水系統(tǒng)設(shè)計秒流量計算公式。
式(1)中:qg為計算管段的給水設(shè)計秒流量(L/s);Ng為計算管段的衛(wèi)生器具給水當量數(shù);a為根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù),該工程系數(shù)取2.5。
根據(jù)此當量計算的各分區(qū)設(shè)計秒流量為混合水(冷熱水)設(shè)計秒流量,即為變頻泵出水量。計算結(jié)果見表2。
表2 變頻泵出水量計算結(jié)果
考慮到用水的裕量,選用各分區(qū)的變頻泵設(shè)計流量在計算流量的基礎(chǔ)上略有增大[3]。
施工完成后,進入調(diào)試階段。經(jīng)現(xiàn)場檢查,在排除掉生活泵房及給水管網(wǎng)存在的施工問題的前提下,現(xiàn)場測試情況如下。
(1)根據(jù)建設(shè)方提出的酒店客房區(qū)可能出現(xiàn)的集中用水工況,經(jīng)洲際酒管方和機電顧問的批準,目前酒店客房給水系統(tǒng)調(diào)試方案要求每個分區(qū)每間客房同時開啟2 個給水水嘴,每間客房的水嘴出流量應(yīng)能滿足流量和壓力要求[4]。根據(jù)現(xiàn)場測試檢查,酒店客房低區(qū)供水系統(tǒng)測試現(xiàn)狀如下(調(diào)試方案一)。
①酒店客房低區(qū)在供水水泵自動模式下(兩用一備均為變頻),客房低區(qū)開啟所有客房內(nèi)的兩個用水點后,發(fā)現(xiàn)最不利用水點水壓大大低于設(shè)計值(設(shè)計值為0.2 MPa,實際不足0.06 MPa)且水流量幾乎為無水狀態(tài),具體見圖1。
圖1 自動模式下開啟低區(qū)全部客房兩個用水點
②酒店客房低區(qū)在供水水泵手動模式下(同時開3 臺),客房低區(qū)開啟所有客房內(nèi)的兩個用水點后,發(fā)現(xiàn)最不利用水點水壓有所改善,但還是遠低于設(shè)計值(設(shè)計值為0.2 MPa,實際為0.1 MPa),水流量還是明顯不足[5],具體見圖2。
圖2 手動模式下開啟低區(qū)全部客房兩個用水點
(2)經(jīng)過研究分析以及和洲際酒店管理方討論后,決定改變測試方法,測試現(xiàn)狀如下(調(diào)試方案二)。
①酒店客房低區(qū)在供水水泵自動模式下(兩用一備均為變頻),當開啟所有低區(qū)客房總數(shù)的30%(約78間客房)內(nèi)的全部用水點(除坐便器)后,發(fā)現(xiàn)最不利點水壓略低于設(shè)計值(設(shè)計值為0.2 MPa,實際不足0.18 MPa),具體見圖3。
圖3 自動模式下開啟低區(qū)30%房間兩個用水點
②當開啟所有低區(qū)客房總數(shù)的38%(約89 間客房)內(nèi)的全部用水點后,發(fā)現(xiàn)最不利用水點略低于設(shè)計值(設(shè)計值為0.2 MPa,實際不足0.16 MPa)。
③酒店客房低區(qū)在供水水泵手動模式下(同時開三臺),當開啟所有低區(qū)客房總數(shù)的30%(約78 間客房)內(nèi)的全部用水點(除坐便器)后,發(fā)現(xiàn)最不利點水壓滿足設(shè)計值(設(shè)計值為0.2 MPa,實際0.2 MPa),具體見圖4。
圖4 手動模式下開啟低區(qū)30%房間兩個用水點
按現(xiàn)場給水系統(tǒng)調(diào)試方案一和調(diào)試方案二,每個分區(qū)實際需要的給水秒流量計算如下。
式(2)中:q0為計算管段的給水設(shè)計秒流量(L/s);n0為計算管段的衛(wèi)生器具給水當量數(shù);b為同類型衛(wèi)生器具的同時給水百分比,按該工程調(diào)試方案取100%。
客房區(qū)每個衛(wèi)生間調(diào)試方案一設(shè)計秒流量:淋浴器(0.15)+洗手盆(0.1)=0.25??头繀^(qū)每個衛(wèi)生間調(diào)試方案二設(shè)計秒流量:浴盆(0.2)+淋浴器(0.15)+洗手盆(0.1)=0.45。
由表3 數(shù)據(jù)可知,調(diào)試方案二的給水秒流量遠高于按公式qg=0.2a(Ng)1/2計算出的設(shè)計秒流量,調(diào)試方案一的給水秒流量更是遠遠超過。根據(jù)變頻泵供水流量-揚程曲線特性,供水流量大幅度增大時,水泵揚程會減小,客房最不利供水點供水壓力將不能滿足使用需求。
表3 設(shè)計秒流量和調(diào)試秒流量對比
根據(jù)現(xiàn)場反饋,當開啟30%各客房分區(qū)內(nèi)全部用水點時,在自動模式下,水泵的流量和揚程仍達不到設(shè)計要求,唯有當各客房分區(qū)加壓泵組3 臺泵全部投入運行并按調(diào)試方案二進行水系統(tǒng)調(diào)試時,客房區(qū)各出水點方可滿足水量、水壓要求[6]。
擬將加壓泵組調(diào)整為每臺水泵獨立變頻控制,在酒店客房區(qū)域可能出現(xiàn)的集中用水情況下(如酒店入住高峰期),3臺泵同時投入運行;在酒店入住低谷期,水泵均采用變頻控制,減小用水時管網(wǎng)水壓波動。
在設(shè)計時未考慮酒店入住高峰期的集中用水工況,實際運營要按客房同類型衛(wèi)生器具的同時給水百分比來考慮,這無疑是當前規(guī)范的流量計算公式跟不上日益多元化發(fā)展的酒店運營需求之間的矛盾。筆者在其后幾個酒店項目的給水設(shè)計中,變頻泵流量的選用采用的也是各客房分區(qū)內(nèi)全部衛(wèi)生器具給水額定流量疊加值的30%。故新規(guī)《建筑給水排水設(shè)計標準》中第3.2.12條第5小注中明確,衛(wèi)生器具給水配件所需額定流量和工作壓力有特殊要求時,其值應(yīng)按產(chǎn)品要求確定??梢娨?guī)范編寫專家組已意識到此問題出現(xiàn)絕非偶然,故新規(guī)才增加相應(yīng)的說明。當然,不僅是生活給水流量的變化,供水管道的管徑、熱水系統(tǒng)的供熱量以及換熱器的貯水容積也需要做出相應(yīng)的調(diào)整,只是這樣的調(diào)整,也需要時間來摸索和檢驗。