武汉某五星级酒店暖通空调设计

张 兵 吴兆武

(中信建筑设计研究总院有限公司，湖北武汉 430014)

1 工程概况

该酒店为一栋五星级酒店，总建筑面积约50 100 m2，其中地下建筑面积约18 259m2。建筑高度91.5m，地下2层，1层～4层为裙楼，5层～20层为酒店塔楼，其中1层设置夹层，4层和5层中间设置设备层。

地下1层为锅炉房、变配电房、发电机房、洗衣房、员工厨房、员工餐厅、酒店后期用房、停车场。地下2层为车库和酒店冷冻站、换热站、消防泵房、生活泵房等设备用房。1层设有红酒吧、雪茄吧、自助餐厅厨房、自助餐厅、大堂吧、酒店大堂;1层夹层设有酒店管理办公室、管理网络机房;2层设有康体中心(游泳池、瑜珈、健身房、美容美发及SPA);3层设有各类大小会议室、大宴会厅、宴会厅厨房;4层设有中餐厅、特色餐厅、中餐厅/特色餐厅厨房;5层～20层为客服、行政酒廊。

2 室内设计计算参数

室内设计计算参数见表1。

表1 室内设计计算参数

3 冷热源

夏季总冷负荷6 137 kW，冬季总热负荷7 445 kW(包括空调供暖、加湿、生活用水和洗衣房用蒸汽)。

夏季冷源采用2台850冷吨(2 990 kW)及1台400冷吨(1 406 kW)的变流量离心机冷水机组提供5℃/12℃冷冻水。同时在冷冻站设置板式换热器利用冷却塔在冬季为内区提供免费冷源。在冬季以冷却水(8℃/11℃)作为冷源，室外湿球温度4℃。通过换热器为建筑的内区提供空调冷冻水(10℃/15℃)。冷却塔集水盘和冷却水管将分别配设电加热器和伴热电缆以防止在冬季运行时水的冻结。

由于酒店要求24 h都有可靠的热源供应，所以锅炉需要选用油气两用型锅炉。由于本项目于2010年完成设计，冬季供热采用了蒸汽锅炉作为热源。设2台3 t/h及1台4 t/h燃气(燃油)蒸汽锅炉提供生活热水、厨房、洗衣房蒸汽需求。冬季空调、供暖热源由锅炉房提供0.4 MPa蒸汽通过汽水板式热交换器制取60℃/50℃的空调热水及55℃/45℃地板供暖热水。其中洗衣房凝水、生活热水换热器凝水和供暖换热器凝结水回收至锅炉房软化水箱。蒸汽锅炉定期排污、连续排污接至排污降温池，排污水经降温后最终排入市政排水管。各用汽压力值见表2。锅炉燃油系统与柴油发电机共用1个储油罐，储油罐埋设于室外。

为了节约核心筒面积，3台锅炉烟囱合并设置从核心筒上至塔楼屋顶。而夏季没有空调供暖用汽，卫生热水用汽量也比冬季小，室外空气高，导致烟气量比冬季小，因此锅炉烟囱在选型时必须对冬夏季分别进行抽力计算，防止室外风速过大时烟气不畅。

关于洗衣房蒸汽用量可参考客房数来进行初步估算，一般每间客房用汽量取4 kg/h～6 kg/h，文献［1］及其表2也统计了几家酒店蒸汽用量的设计值及最终订货值，可供参考。

表2 各用汽压力 MPa

4 空调系统

裙楼宴会厅、宴会前厅、多功能厅、大堂、全日餐厅、中餐厅等大空间均采用全空气系统，所有空调设备均采用干蒸汽加湿。客房、健身房、美容店、SPA、后勤办公室等小房间采取风机盘管加新风系统，新风经板式热回收机组处理后从屋顶通过垂直管井直接送入客房。

2层游泳池设置独立的风冷除湿热泵热回收机组，送风沿着泳池四周围护结构条缝型风口下送风，同时地面辅以地板采暖系统。

空调冷、热水系统均采用一次泵变流量系统，根据最不利环路的压差变化自动调节一次泵的转速。空调水系统为四管制。在过渡季节，客房风机盘管可以根据客人要求供冷或供热。而空气处理机组则根据室外的温度自动选择制冷或加热。

裙房空调水系统与塔楼空调水系统分别设置独立的环路。空气处理机组和风机盘管均分别设置独立的环路。裙房空调水系统采用异程式系统，塔楼空调水系统采用同程式系统。地下室及裙房的风机盘管系统在每一层主干管回水管处设置自力式压差平衡阀，供水管上设置静态平衡阀。空调机组/新风机组前设置动态平衡电动调节阀。

酒店共设有四处厨房，分别为地下1层员工厨房、1层自助餐厅厨房、3层宴会厅厨房、4层中餐厨房。为满足厨房冷库制冷机的散热需要，设计中央冷却水系统。冷却塔采用2台闭式冷却塔，单台处理水量50 m3/h，一用一备，布置在酒店裙房的屋顶。冷却水室外管道设置防冻电伴热，闭式冷却塔内设置防冻电加热器。冷却水系统采用了闭式高位膨胀水箱为系统补水、定压。

5 防排烟系统

防烟楼梯间、前室及合用前室分别设置机械加压送风系统。防烟楼梯间采用多叶送风口，裙房每层设置1个多叶送风口，塔楼每2层设置1个多叶送风口。地上防烟楼梯间与地下防烟楼梯间合用加压风机，防烟楼梯间在距加压风机2/3位置处设置压力传感器，压力传感器与加压风机旁通管上的电动对开多叶调节阀进行连锁控制。前室及合用前室每层设置1个多叶送风口，1个压力传感器，每个压力传感器均与屋顶加压风机旁通管上的电动对开多叶调节阀进行连锁。超压时电动对开多叶调节阀打开泄压。

由于酒店可开启外窗面积有限，因此所有不满足自然排烟条件的区域均设置了相应的机械排烟系统。排烟风机设于裙房或塔楼屋顶。层高小于6 m的空间排烟风机的风量按最大防烟分区面积乘以120 m3/(h·m2)计算。层高大于6 m的酒店大堂排烟风机的风量按其面积乘以60 m3/(h·m2)计算。层高大于6 m的酒店大宴会厅由于其人员较多，其排烟风机的风量按其体积的换气次数不小于6次/h计算。

6 通风系统设计

地下室主要设备用房均设置机械进风系统及机械排风系统，具体换气次数见表3。车库设置机械排风兼排烟系统，同时设置机械补风系统。

表3 各主要设备用房通风换气次数

由于酒店密闭性比较好，因此重要场所均设置了机械排风系统。塔楼客房卫生间排风均通过垂直管井接至屋顶板式热回收机组。所有客房卫生间排风支管及新风支管均设置定风量阀。

7 厨房空调通风系统设计

如前所述，本项目共有4个大的中央厨房加工区。厨房区域排油烟风管采用厚度为1.5 mm的SS304级不锈钢板制作，焊接连接，并设2%的坡，坡向油烟罩。厨房排气罩及水平排油烟风管内每隔3m设置1个260℃高温喷淋头。排油烟风管内设置消防喷淋头安装后用耐高温胶及石棉绳密封处理不漏风。在室内的排油烟风管需采用离心玻璃棉保温，以防止油烟管结露。排油烟管风速按10 m/s计算。

所有厨房的排风系统由排风机、补风机以及厨房排风净化设备组成。厨房的废气需先经油烟净化器除去油烟和气味后，再经厨房排风机排至室外。厨房补风机配有过滤器和加热盘管。

厨房区域除失火时设置消防排烟系统外，平时共设置三种通风方式，即全面通风、事故通风，排油烟系统(局部通风)。全面通风和事故通风系统可以合用，全面通风换气次数不宜小于5次/h，事故通风不小于12次/h。

排油烟风机及紫外线光解氧化油烟净化器(UV-C)，为了使油烟净化器达到更好的效果，建议预留至少2 s的反应时间，按排油烟风机风速一般10 m/s～12 m/s，即UV-C下游需要20 m～24 m长的距离。

巧克力间、糕点间、凉菜间、果汁间空调系统均设置独立的分体空调及风冷智能变频多联机。垃圾房设计独立排风和补风系统，并设置分体空调。

8 洗衣房空调通风系统设计

本项目洗衣房位于地下1层，通风条件差，高温、高湿且有污染源。洗衣房内设有洗衣脱水机、干洗机、平烫机、烘干机、熨烫机等洗衣设备。大多数设备散热量很大，表面温度高，热辐射量大，同时会产生一些有害气体如四氯乙烯、苯、香蕉水等，浓度超标时会对人体有害。为了保证工作人员的正常生产工作，洗衣房必须设置降温通风措施。

设计主要采用空调系统对其进行降温除湿，空调末端采用空气处理机组的全空气形式。为了降低空调冷负荷，减少不必要的耗冷量，干洗机、夹机、烘干机、人像机等发热设备上部均设置局部排风设备排气罩，将工艺过程中产生的热量以局部排风的方式排至室外，同时将室外新风以岗位送风的方式补至各发热设备区。各设置排气罩的设备局部排风量可参考文献［2］。在设置局部排风的同时另设置全面排风系统，全面排风系统按换气次数2次/h设计。全面通风换气系统在洗衣机房设备停止工作时，在设置全面排风系统时，使新风从清洁区(取衣区)流向污染区(收衣区)，从低温区流向高温区。整个洗衣房应使排风量略大于送风量。

烘干机的排风量约占工艺排风量的70%。全面通风换气系统，在洗衣机房设备停止工作时也能进行通风换气，可按2次/h计算。

9 设计体会

项目已运行7年，整体状态良好。但是也出现一些问题:1)由于厨房排油烟管设计时没有考虑后期检修的检修门，导致排油烟风管(水平段)内装设的消防喷淋头容易被油污堵住不便于检修。因此，应在水平风管侧面每隔一定距离(比如3 m)设置一个300 mm×300 mm检修孔，检修孔下边缘距离风管管底约为10 cm，具体做法可参看文献［2］。2)酒店管理公司反馈排油烟风管风速过小，管内的油滴带不走，建议排油烟管风速按不小于12 m/s选取比较合适。3)过渡季节免费供冷系统没有发挥出其应有的性能。4)冷水机组选型偏大。由于酒店不同功能用房的使用时间不同，而选择冷水机组时是按照逐时冷负荷最大值取值，因此取值偏大，与实际有出入。5)5层2.19 m高的设备夹层空间太小，管道太多，检修人员检修十分不方便。

另外，由于洗衣房的通风量及厨房的排油烟量在设计之初建设方及酒店管理公司均无法提供准确的发热量及排油烟量，原本应按洗衣房设备的散热、散湿量计算确定的洗衣房通风量由于在设计时工艺尚未介入，因此一般都是估算，文献［2］和文献［3］的要求也不一样。洗衣房的工作还有很多需要去探究。厨房油烟量应由厨房专业公司提供，但由于厨房专业公司在装修阶段才进入，在设计时由于厨房房间未分割，计算存在一定不准确性。