桂林漓江大瀑布饭店暖通空调设计.doc

桂林漓江大瀑布饭店暖通空调设计摘要：介绍了该饭店暖通空调方面的设计，包括空调、采暖、通风、防排烟等内容。重点介绍中庭空调系统设计。以及设计的一些得失。 关键词：暖通空调 排烟 制冷机房 中庭1 建筑概况：桂林漓江大瀑布饭店,是在原漓江饭店的基础上经改造而来的，原只有南楼一栋建筑，新增加东、西楼及北楼，形成一个围合式建筑。饭店位于桂林市中心广场南侧，东临桂林世界级风景名胜区漓江、象鼻山、南临杉湖，地理位置十分优越。于2002年国庆节开业，设计标准为超五星级豪华酒店。 （附图1 瀑布全景）饭店总建筑面积约72000，地上十四层，地下一层。主楼相连的南广场地下一、二层车库及员工食堂等。饭店拥有646间客房及大堂、中庭、中西餐庭、咖啡庭、茶室、多功能庭、室内冷热水游泳池、健身俱乐部、桑拿、大小会议室、及两千多平米的总统套间等。值得一提的是该建筑背面靠近中心广场的一侧，有一载入吉尼斯世界记录的人造瀑布（附图1），瀑布宽75m ,高45m。开放时，水流在音乐、灯光的伴奏下，从楼顶倾泻而下，时而万马奔腾、时而涓涓细流、甚为壮观。2002年11月承办了首届亚洲博鳌旅游论坛，曾在国内外引起较大的反响。大楼主楼地下一层为制冷机房；一层为大堂、中餐庭、桑拿、洗衣房、配电房、锅炉间等；二层为中庭、酒吧、中餐包房、厨房及内部办公房等；三层为多功能庭、西餐庭、及特色餐庭；四层至十二层为标准客房，其中五、六层设有室内游泳池及健身等设施；十三至十四层为豪华总统套房。建筑除首层层高为5.6m ,二至十二层均为3.4m,十三层、十四层为3.8m。2 空调设计概况2.1 制冷：经过计算，本建筑空调负荷约为6700kw。本设计选用离心式冷水机组二台，单机制冷量2109kw。螺杆式冷水机组一台，单机制冷量为1054kw。共5272kw。同时使用系数为0.788。2.2 制热：本设计冬季采暖热负荷为2500kw，通过蒸汽锅炉房的容积式汽-水换热器提供。2.3 制冷机机房：制冷机房设在主楼地下一层，按照和冷水机组一对一的原则设置冷冻水泵、冷却水泵、热水泵。不同流量和扬程的水泵分别设备用泵。考虑到本建筑用户侧各分区冷冻水系统环路阻力差别不明显，且机房面积有限，本设计冷冻冻水系统不采用二次泵，但冷水系统采用变频水泵。达到简化冷冻水管路及控制系统的目的。2.3.1 冷却水泵： NK200-400/340，流量600m/h，扬程29m，功率75kw。共3台（1台备用）。 NK150-320/303，流量300m/h，扬程29m，功率37kw。共2台（1台备用）。2.3.2 冷冻水泵： NK125-400/415，流量380m/h，扬程46m，功率75kw。共3台（1台备用）。 NK100-400/380，流量190m/h，扬程46m，功率37kw。共2台（1台备用）。2.3.3 热水循环泵： NK80-315/320，流量150m/h，扬程32m，功率22kw,共3台（1台备用）。2.3.4 冷却塔：设计采用方形横流式冷却塔200m/h共7台，由于桂林地区夏季气温较高且相对湿度较大（夏季空调计算干球温度为33.9,湿球温度为27）冷却塔按4温差选用，冷却塔采用组合式布置，放置在西楼天面。当时曾考虑采用北楼的瀑布循环水作为空调系统冷却水使用的可行性，同时仍然设置冷却塔，瀑布开放时采用瀑布水作为冷却水使用。但由于瀑布不是任何时候都开的，每天只开启30分钟左右，瀑布循环水为开放式系统，循环泵扬程较大，功率也较大，长时间运行费用较高，实际意义不大；同时瀑布循环水中采用投药的方式防止水质恶化，这对冷水机组的管壳式换热器有腐蚀作用，设备生产商也不同意该方式，最终仍全部采用冷却塔冷却。2.4 空调冷冻水系统：空调冷冻水系统采用闭式二管制单级泵循环系统，冬夏季共用，冬季由容积式换热器提供55/60的循环热水以供采暖使用，冷冻水及采暖热水均接至冷冻站的集、分水器。冬夏季采用阀门切换。详下图：冷冻水系统竖向按使用功能划分为客房区和公共区，水平方向也划分为左、右两个区，以防止水平管路管径过于庞大以便于敷设。冷冻水管水平方向原则上采用同程式敷设，垂直方向客房系统采用同程式，公共部分采用异程式，集水器及每层水平总管的回水管设平衡阀。定压：空调冷冻水系统采用高位水箱（膨胀水箱）定压，兼起到补水作用，膨胀水箱膨胀管接至冷冻站冷冻水泵吸入口，同时冷冻站设有系统快速补水管。2.5 空调系统末端：空调系统末端有低速风道全空气系统和风机盘管新风两种方式，具体如下：2.5.1 首层大堂、中餐厅、精品超市、高低、压变配电间采用全空气系统（洗衣机房设通风系统，预留冷冻水接口）；桑拿包房采用风机盘管新风的空调方式。2.5.2 二层中庭、酒吧、大餐厅采用全空气系统；办公、中餐包房采用风机盘管新风的空调方式。2.5.3 三层多功能厅，西餐厅采用全空气系统，其它采用风机盘管新风的空调方式。2.5.4 标准层：四层以上的客房部分除游泳池，十二层观光茶座采用全空气系统，其它均采用风机盘管新风系统（详附图4）。（附图3 标准层平面）2.5.4.1新风：标准层每层设3台新风机，分别对83间大小不同的客房送新风，每层新风量11000 m/h，新风系统划分的原则是尽量缩短新风管路，兼顾防火分区的划分，外立面上、下层新风口对齐的原则。新风机尽量布置在设备间内，条件不允许时采用吊挂在走道上方的方式（维修不方便，噪音不好处理.）,但必须作好消音处理。新风通过外墙的新风口直接采集，经热湿处理后送入室内。2.5.4.2 水系统：标准层冷冻水管采用走道顶部水平敷管的方式，分别接自冷冻水立管管井；冷凝水管采用统一立管排放方式，立管敷设在卫生间水管井内，凝结水管采用硬质塑料管。2.5.4.3 卫生间排风 卫生间排风采用吸顶式排风扇排向卫生间排风管井，通过顶层的管道集中由风机排向室外。2.5.5 十三、十四层总统套间：采用风机盘管新风的空调方式。2.6 空调自控：空调自控系统设计本着“实用有效”的原则，主要采用以下方式：2.6.1 冷冻水压差旁通控制：冷冻水供、回水管间设DPG压差控制器及旁通回路，DPG对系统的供、回水压差进行检测，并根据检测结果对旁通回路电动阀进行调节控制，从而使进水与回水间实现旁通，以保持所要求的压差值。2.6.2 空调机组：采用比例积分控制器通过控制水路电动阀的开度来控制房间温度。通过灵敏压差开关检测过滤器前后的压差，间接检测过滤器的容尘量并具备报警功能，同时机组具备过渡季节全新风运行的可能。2.6.3 风机盘管机组：采用冷暖型温控三速开关加电动二通阀控制。3 通风及排烟：本设计有专用的排烟系统及通风和排烟共用的排风系统。3.1 地下车库：采用通风和排烟共用的通风系统，平时排风，火灾时切换成消防电源进行排烟。排烟风机采用消防高温排烟轴流风机。3.2 地下库房及职工餐庭、更衣间等：通风和排烟系统共用一套风机，通风管道和排烟管道分别设置，通过阀门切换，排烟方式按划分防烟分区的方式排烟，设常闭式排烟口，火灾时打开。同时须关闭通风系统的风管的阀门。3.3 大餐厅及包房、游泳池、设备间：设专用的排风系统，采用负压或平衡式排风。3.4 多功能厅：排风、排烟、空调系统分别独立设置。由于多功能厅不具备划分防烟分区的条件，排烟量远大于排风量，不能采用排烟和通风系统共用的方式，本设计采用分设的方式。3.5 走道排烟：标准层的走道部分不具备自然排烟条件，按照“同一区域机械排烟不能和自然排烟共存”的原则，我们统一设置了走道机械排烟系统，排烟系统采用排烟竖井方式，排烟风机设置在建筑天面。3.6 中庭排烟：中庭排烟量按4次/小时的排烟量计，共400,000m/h。排烟风机设置中庭屋面，平时兼做中庭通风换气使用。3.7 卫生间排风：公共区域的卫生间采用排风扇通过管道直接排向室外的方式，客房卫生间通过竖井集中排放的方式。4 中庭空调系统设计：漓江饭店是一栋围合式建筑，东、南、西、北（瀑布楼）围成一个高39.5米，长46米，宽36米(不包括瀑布楼走道)中庭（附图3），属于内包型的封闭中庭。上部为网架式屋面，局部为透光式阳光屋顶，中庭周围有中西餐庭，商场，水池，百里漓江浮雕、观景电梯等。中厅在举行大型活动时兼作宴会厅。漓江饭店的中庭已成为该饭店除瀑布外又一道靓丽的风景。（附图4 中庭）根据有关资料：封闭式中厅是起到室内外温差缓冲作用的过渡地段，室内环境和室外不同，不论室外温度如何变化，中厅内温度的波动幅度要小的多，且有一定的滞后效应。冬季由于热空气的上升，产生有大量的渗透负荷，人员活动区域形成负压状态，容易使人产生吹冷风的感觉，下部3米以下人员活动区域温度较低；而夏季由于周围房间冷气的扩散，空调负荷较小，甚至不用开启空调装置也能满足使用要求。以上因素确定空调系统最好冬季采用地面辐射供暖辅助平面热风供暖。而夏季采用冷风空调的方式才能达到较好的效果。由于漓江饭店属于旧楼改造，没有条件采用地面敷设供暖，而且兼作大型活动的宴会厅，夏季空调负荷可能较大。我们设计中采用全空气分层空调的方式处理。同时建筑条件限制不允许四面送风，只能考虑从一面送风，送风长度高达36米，送风高差只有 6米，只能采用喷口送风，冬季采暖和夏季制冷时分别采用不同的送风角度。经电脑模拟非等温射流的流型，我们采用31个球形喷口送风，喷口直径为D400，单个风口的送风量为1600 m/h,总的送风风量为50000 m/h,分两台空调机处理空气。由于中厅高度高达39.5米，上部网架局部透光，其它区域采用夹心板保温屋面，上面设置太阳能集热器供应卫生热水。由于热空气的上升，屋面传热及局部太阳辐射，如果不采用相应的排除措施，上部热空气的滞留现象比较严重，会影响中厅上部区域的房间及走道的温度。而建筑设计中没有采用自然通风的高位天窗（和排烟系统冲突，规范规定超过12米的中厅必须采用机械排烟系统），我们在设计中结合中厅的排烟系统设计了机械通风系统，平时作为中厅的通风换气使用，火灾时排烟。桂林漓江饭店自2002年投入使用后，经一个冬季的采暖运行及部分夏季的制冷运行，中庭空调系统基本达到设计要求，温度场基本均匀，噪声达到设计要求。但空调系统受中庭空气扩散的影响较大，夏季时由于周围房间的冷气扩散，室外空气的干球温度在32，中庭内温度达到22，甚至有时根本就不要开启。而冬季室外气温在0，室内气温3米以下区域平均气温为18.5。5 特殊措施：5.1 强制送新风措施：由于漓江饭店建筑体形较大，受建筑条件限制，全空气系统的空气处理机房不可能全部布置在周边区域，并通过自然进新风的方式采集新风。为保证室内空气的品质，部分全空气系统采用机械送新风的方式，新风通过风机送入空调机的回风段，经空调机进行热湿处理后送入空调区域，切实保证室内空气的品质。5.2 设备间采用空调降温措施：饭店的配电房、洗衣机房等发热量较大的房间位于大楼的一层，受建筑条件限制，不具备大风量通风的条件，由于变配电设备在温度较高情况下容易发生故障。我们在设计有通风设备的情况下，额外增加了一套对专对配电房的空调设备，采用一台20000 m/h的空气处理机，经过降温处理的空气通过喷口送入配电房，事实证明是切实有效的，夏季配电房内气温不高于28，大大提高了设备运行的可靠性。5.3 通风排烟系统的管道分别单独设置措施：大厦地下二层仓库，更衣室等区域，按照高规规定需要排烟，同时根据使用要求需要设置通风系统，按正常的消防和平时合用的通风排烟系统设计，存在以下问题：平时通风量远小于排烟量，排烟系统必须划分防烟分区，而划分防烟分区又必须设置排烟防火阀，由于排烟防火阀是常闭式结构，而平时使用的排风口又必须是常开结构。所以有人设计时采用常开式排烟口，火灾时只开启着火防烟分区的排烟口，同时关闭其它排烟口，而这些动作必须通过电控系统来完成，控制系统复杂而繁琐，同时电动风阀的可靠性较低，数量的增多就意味着可靠性降低。在本设计中采用排烟管道和通风管道分别设置的方式，风机共用，在通风管道设置一个电动防火阀，火灾时只需要关闭该风阀即可，其它按正常排烟程序进行，系统及控制程序简化了许多，可靠性大大提高。同时节约了投资。具体详下图：6 设计经验教训：桂林漓江大瀑布饭店空调系统自投入运行以后，总体运行较好，达到了原设计要求，业主比较满意，但有一些由于设计、施工等方面造成的不尽人意之处，为以后设计积累一些教训。6.1 一层大堂休息区负荷不足：原设计一层大堂休息庭面积较小，且有几个喷水池，但业主自行扩大该部分面积，取消了喷水池，加上该部分整体玻璃外墙西晒，空调负荷不足，室内温度较高，目前在不破坏原装修的情况下无有效的解决办法。6.2 空调系统的内区问题：饭店中庭四周的客房，也就是内区的客房，冬季采暖季节时，热负荷为负值，也就是不但不需要采暖，还需要供冷，但空调系统采用两管制风机盘管系统，无法实现冬季供冷。同时客房卫生间排风扇的电源和照明连在一起，夜间客人关闭卫生间的照明也就关闭了排风扇，由于客房对中庭的窗采用防火窗，不透气，而门的密封性较好，