五星级酒店暖通空调设计浅析

摘要：本文详细探讨了五星级酒店暖通空调系统的冷热源、空调风系统、空调水系统，及机组控制要求等。

关键词：五星级酒店；空调冷热源；泳池除湿热泵空调；高大空间；控制策略

一、工程概况

本建筑为北京市某五星级酒店，结构体系为框架筒体。总建筑面积30010平方米，地下室由加工房、床品制服、更衣室等组成；一层由旅行社、财务室、美容美发、票务中心、前厅经理、自助餐厅西餐厅、总台办公室、精品商店等组成；二层由豪华包厢、中餐厅等组成；三层由棋牌室、演艺吧、KTV、桑拿等组成；四层由会议室、宴会厅等组成；五层由更衣、办公室、健身房、台球室、管理办公室等组成；六到十层主要以酒店客房为主。

二、暖通空调设计

1、暖通空调设计参数

（1）室外计算参数

夏季时，空调室外计算干球温度为35.2 ℃，空调室外计算湿球温度为28.2 ℃，通风室外计算温度为33℃，室外平均风速为 2.6 m/s，最热月室外空气平均相对湿度为79%，大气压力为 100.17 kPa。冬季时，空调室外计算干球温度为-5 ℃，供暖室外计算干球温度为-2 ℃，通风室外计算温度为3℃，大气压力为 102.33 kPa。

2、空调冷热源

酒店夏季空调冷负荷为6134kW，设计选用2台2975kW的离心式制冷机、11400kW的离心式制冷机。其中任意一台故障可满足设计负荷的72%及以上，且能够根据负荷变化进行调节。制冷剂为R134a，冷水供、回水温度为5、12℃，冷却水供、回水温度为33、38℃。对应冷水机组配置3台模块式横流冷却塔，布置在裙房屋顶。另外有2台闭式冷却塔也安装在裙房屋顶，为厨房冷库的冷凝器提供冷却水。在制冷机房内设有板式换热器，在冬季以模块式横流冷却塔提供的冷却水（供、回水温度为8、11℃）作为冷源，通过换热器为建筑内区提供空调冷水（供、回水温度为9、14℃），冬季冷却水制冷系统的制冷量约700kW[3]。冷却塔集水盘、冷却水管分别安装电加热器、伴热电缆以防止在冬季运行时冻结。

热源为锅炉房，锅炉房设3台燃气燃、燃油两用蒸汽锅炉，2台额定蒸发量3t/h，1台额定蒸发量为4t/h，满足酒店所有用热需求。保证任何一台出现故障时，也可满足冬季最大用热负荷的65%。冬季逐时最大热负荷为6468kW，包含风机盘管热负荷、厨房、洗衣房通风热负荷、地板辐射供暖系统热负荷、空调加湿系统用蒸汽热负荷、厨房用热水负荷、洗衣房用蒸汽和热水负荷、泳池水加热负荷。夏季逐时最大用热负荷2979kW，包括厨房用热水负荷、洗衣房用蒸汽和热水负荷、泳池水加热负荷。

3、空调风系统

3.1室内泳池

泳池采用的空调系统为双风机、一次回风全空气定风量系统，并采用热泵除湿系统。热泵除湿系统将蒸发到空气中的暖湿气体通过风管引入到热泵机组中进行除湿，再将经过处理的干空气通过风管输送到泳池室内。一方面，通过热泵蒸发器，既对暖湿气体进行除湿又可将回收的凝结水补充至泳池；另一方面，热泵冷凝器放热及压缩机的余热首先用于对送风的加热，其次用于泳池水加热。对于泳池空调系统，除保证环境舒适外，还要防止围护结构结露。因此除了采用合适的空调系统形式外，合理的气流组织也非常重要。对于泳池区域，在高位设计了集中回风口，可以及时排走聚积在高处的潮湿空气。沿外侧的玻璃幕墙设计了下送风口，用来加热玻璃幕墙的内表面并可保持外围护结构区域的相对干燥。

3.2大空间房间

对于空间较大的房间的一次回风全空气系统的设计，曾经做过两种不同处理形式的比较和布置。第一，在充分回收排风能量考虑的基础上，采取转轮全热回收空气处理机组。第二，采用常规组合式空调箱加外置排风机，过渡季实现全新风运行。前者机组尺寸较大，设备造价高，但是可以充分节约能源，但是过渡季全新风运行的实现比较困难，后者则相反。在与建筑人员反复商讨协调后，我们选择了常规的组合式空调箱加外置排风机的形式，过渡季实现全新风运行的空气处理方式。为满足房间不同季节与空调新风相适应的排风要求，相应的送、排风机均采用变频风机。

4、空调水系统

空调冷、热水系统采用一级泵变流量系统，循环泵的运行频率根据末端负荷的变化自动调节。风机盘管、空气处理机组均采用四管制水系统。在过渡季节，风机盘管可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。为了便于运行管理，地下后勤服务区及首层公共区的风机盘管水系统、空气处理机组分别采用了独立的水系统干管。

三、控制策略

1.冷水机组以及水泵的控制策略

“集合母管并联”方式是连接冷水机组与冷冻水泵的方式，这种方式可以实现冷冻水泵的互为备用，同时冷水机组与冷冻水泵可实现独立控制。用户端空调瞬间总负荷决定了冷水机组启停数量以及单台冷水机组的流量通过率，而冷冻水泵启停数量的控制完全脱离冷水机组，是根据用户端空调水流量实际需求值并同时结合水泵效率，马达效率及变频器效率分析决定水泵启停台数及运行频率，由典型干管末端压差来实现控制。

2.空调（新风）机组的控制策略

（1）新风机组的控制

由送风温度控制器（带温度传感器）发出信号，调节冷热水回水管上的电动调节阀开度来控制送风温度在设定的范围内。由送风湿度控制器（带湿度传感器）发出信号，调节加湿蒸汽管的电动二通调节阀开度来控制送风相对湿度在设定范围内。低温断路连联保护：当冬季加热器后的送风温度低于某一限定值时，控制切断新风入口的电动风阀。

（2）一次回风空调机组（风机带变频器）控制

由送风温度控制器（带温度传感器）发出信号，调节冷热水回水管上的压差电动调节阀开度来控制送风温度在设定的范围内。由回风温度控制器（带温度传感器）发出信号，调节送、排风机变频器的频率来控制回风温度在设定的范围内。

3.风机盘管的控制策略

对于手动三档开关选择，一般用高、中、低档转速，通过改变风量的变化来调节风机盘管的供冷量。手动季节转换开关。由室内温度控制器（带温度传感器）发出信号，控制冷热水回水管上的电动二通阀的开关来保证房间的温度在设定的范围内。夏季，当室内温度低于设定值时，二通阀关闭，反之则开启；冬季，当室内温度高于设定值时，二通阀关闭，反之则开启。

四、酒店暖通空调设计的几个问题

1.酒店入口大堂高大空间冬季不热

应该与建筑单位的设计人员积极配合，争取朝向最好的主出入口，并预留热风幕，入口和人员经常停留的区域采用地板辐射供暖系统，保证大堂及入口处供暖。

2.酒店内游泳池棚顶墙壁结露，要选择合适的空调和池水加热系统，避免能源的浪费。

常规的除湿方式是外排暖湿空气，补充室外的干燥空气并将其加热，但是这种方式的损失很大，设计中可以考虑采用带有除湿功能的除湿热回收机组，这种一体化设备能够很好的节能节水，且运行成本较低，便于管理。

3.根据设计负荷如何合理选择制冷机。

五星级酒店建筑功能多样复杂，不同功能区域之间的冷量需求时间不同，这要求酒店有完善的控制系统和保证冷机在负荷条件下表现最好的控制手段。变频离心式冷水机组和传统恒速机组联合的制冷方式可以同时达到最好的运行效果和降低运行成本。

结束语

五星级酒店的暖通空调设计与普通建筑相比，具有独特之处，这要求在五星级酒店电气设计师的设计不仅满足有关技术标准要求，还应满足实际需要，以达到经济、适用、节能等目的。

参考文献

[1]GB50189-2005.公共建筑节能设计标准[S].

[2]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].

[3]赵荣义，范存养，薛殿华，等.空气调节（第四版）[M].中国建筑工业出版社，2008.

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