北京國際俱樂部飯店改造工程空調(diào)設計綜述

宣 明

(北京市建筑設計研究院,北京100045)

1 工程概況

北京國際俱樂部飯店坐落于北京建國門外大街,擁有占地1 200多m2的會議活動設施,成立于1997年的五星級飯店。地上16層,地下2層,地下2層主要是設備用房、酒店員工辦公室、員工餐廳及廚房,地上1～2層為裙房主要是大堂及大堂吧、咖啡廳、餐廳等公共區(qū)域,3～16層為客房。負責此次裝修改造的室內(nèi)設計公司為ACA(Alexandra Champalimaud&Associates)設計公司,該公司位于美國紐約,在世界建筑設計行業(yè)享有盛譽。

此次精裝修改造范圍主要是國際俱樂部飯店的部分公共區(qū)域和客房區(qū)域,涉及裝修改造的面積總計19 320.5m2。

具體改造內(nèi)容如下:

(1)一層大堂:大堂吧,接待區(qū),全日餐廳,南走廊等公共區(qū)域的功能布局基本維持原狀,改造面積2 230m2。

(2)客房塔樓根據(jù)業(yè)主要求進行部分客房的合并、調(diào)整。調(diào)整后的客房總數(shù)為258間,客房類型為13種。其中大床房223間,占總數(shù)86.4%;標準間35間,占總數(shù) 13.6%。改造面積為每層1309m2,共計17 017m2。

(3)位于飯店康樂宮三層的葡萄酒廊,面積為73.5m2,在保持原有基本平面布局不變的前提下,改造紅酒儲藏設備并全面更新裝修材料和燈光系統(tǒng)。

圖1 北京國際俱樂部飯店外觀圖

2 設備專業(yè)的改造內(nèi)容

此次裝修改造范圍細化分為兩大部分:

(1)一部分為公共區(qū)域改造:具體范圍為飯店的一層大堂吧、大堂走道、衛(wèi)生間、取款機、一層接待區(qū)、一層餐廳、一層南走廊、一層廚房、十五層天盛閣及飯店康樂宮三層的葡萄酒廊。

(2)另一部分為飯店的客房部分改造:具體房型為大使套大床房、中國套房、標準豪華大床房、豪華雙人套房、文華套、外交大床房、外交雙人房、行政豪華大床房、標準行政雙人房、總統(tǒng)套房、標準政要大床房、政要雙人房。

這次國際俱樂部飯店改造的一項主要工作,就是對改造區(qū)域的空調(diào)設備進行校核,看其是否能滿足改造后的使用要求。這次改造涉及的最大的區(qū)域還是客房部分,有一大部分客房進行了合并,調(diào)整以滿足飯店的使用要求及提升飯店品質(zhì)。此次改造的一個特殊方面是,設計要符合國際俱樂部飯店管理集團 “Starwood(喜達屋)”的設計標準。

為滿足這一標準,對采暖、通風和空調(diào)設計參數(shù)提出了如下要求:

1)室外設計參數(shù):

采暖室外計算溫度:-9℃

冬季室外通風計算溫度:-5℃

冬季室外空調(diào)計算溫度:-12℃

冬季室外空調(diào)計算相對濕度:45%

夏季室外通風計算溫度:30℃

夏季室外空調(diào)計算干球溫度:33.2℃

夏季室外空調(diào)計算濕球溫度:26.4℃

2)室內(nèi)空調(diào)采暖通風設計計算標準 (見表1)。

“Starwood(喜達屋)”的設計標準比 《公共建筑節(jié)能設計標準》 (GB 50189-2005)的空調(diào)室內(nèi)設計溫度的要求要高;大堂的新風量也稍高一些。

表1 室內(nèi)空調(diào)采暖通風設計計算標準

本工程現(xiàn)有的冷源為三臺600RT的離心式冷水機組,熱源為熱力站提供,一次水的水溫為120℃/70℃,經(jīng)過換熱器交換出水溫為60℃/50℃。通過對公共區(qū)域及客房需要改造部分的現(xiàn)狀及改造后布局的分析和計算,發(fā)現(xiàn)飯店的冷熱源、空調(diào)機組及新風機組的設備參數(shù)基本上能滿足改造后的設計參數(shù),且由于國際俱樂部飯店成立的時間并不是很久,據(jù)飯店管理者及使用者反映,設備運行情況良好,冷熱源的換熱和運行效率及供冷、供熱能力都還能滿足飯店的使用要求。經(jīng)我們調(diào)查研究后,也認為主要設備基本滿足飯店改造后的使用要求,故不進行更換。

3 公共區(qū)域的改造

(1)一層大堂吧

大堂吧層高約為7米多,原為集中空調(diào),送風采用旋流風口,回風為吊頂回風;大堂吧靠外窗部分還設有兩管制的立式風機盤管。大堂吧地面有地板輻射水系統(tǒng)。此次裝修改造主要是改變大堂吧吊頂?shù)难b修風格,并沒有對空調(diào)送風口及回風口的位置進行調(diào)整,通過對空調(diào)使用效果的調(diào)查,我們認為現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)可以滿足大堂的使用要求,故維持原有系統(tǒng),對大堂吧靠外窗部分的立式風機盤管進行更新。

由于大堂吧的大理石地面要重新進行鋪裝,故大堂吧原設計的地板輻射水系統(tǒng)取消,改為電熱纜采暖,這樣運行管理起來比較簡單,而且可以防止大理石地面由于沉降對地板輻射水系統(tǒng)的損害。

在此次改造設計中發(fā)現(xiàn)大堂吧雖然有外窗,但是由于外窗均不能開啟,因而無法自然排煙。經(jīng)我們調(diào)查原建筑大堂部分沒有設置機械排煙系統(tǒng),所以需要在此次改造中增加此系統(tǒng)。局部改造的建筑不比新建的建筑,它所有的設備都已經(jīng)是安裝固定好位置的,在改造建筑中增加一個新系統(tǒng)是比較困難的,尋找排煙的路徑需要 “見縫插針”,既要保證設計效果,還要保證對原有建筑的改動最小,代價最少。我們經(jīng)過對飯店內(nèi)部的勘察和調(diào)研,初步確定了方案,決定在飯店三層的室外屋面上安裝排煙風機。由于風道需要穿幾個樓板和側墻的洞,這就需要結構工程師對現(xiàn)有結構進行核算,確定設備專業(yè)所穿洞口的尺寸及大小是否合適,以及穿洞后結構是否需要在洞口處加固等問題。和結構工程師配合完畢后還要和室內(nèi)設計師溝通,以確定排煙口的位置和形式與整個大堂的裝修風格達到和諧和統(tǒng)一。

(2)一層南走廊

南走廊是飯店南側的一個外走廊,通過南走廊可以進入飯店的側門,由于走廊一側是通透的玻璃幕墻,使得夏季空調(diào)的冷負荷很大,據(jù)飯店的空調(diào)管理人員反映,夏季的空調(diào)制冷效果不是很好。南走廊原系統(tǒng)為四管制風機盤管系統(tǒng),風機盤管的送風口朝向北側飯店墻體,回風口朝向南側的玻璃幕墻。在這次改造中我們考慮由于走廊南側的玻璃幕墻是室內(nèi)冷負荷的主要來源,故將風機盤管的送、回風口的位置調(diào)換了一下,讓送風口靠近玻璃幕墻,回風口在靠近墻體一側,這樣送風氣流可以很好地阻擋室外熱量的入侵。此外我們還發(fā)現(xiàn)南走廊吊頂上的外墻局部位置未封堵好的情況,這也是影響南走廊空調(diào)使用效果的一個很大因素,在這次裝修改造中我們明確提出要將外墻封閉好,以免影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。

(3)飯店康樂宮三層的葡萄酒廊

葡萄酒廊位于飯店西側的康樂宮的三層,面積為73.5m2,作為紅酒貯藏、觀賞及小型會議的場所。原葡萄酒廊采用風機盤管加新風系統(tǒng),改造后由于建筑格局基本保持不變,故仍然保留原有系統(tǒng),由于原葡萄酒廊的酒柜是不帶專業(yè)制冷的普通家具,而改造后要將原有的普通酒柜改為帶獨立制冷系統(tǒng)的專業(yè)酒柜,這樣可以更好地保持紅酒的品質(zhì),廚房專業(yè)廠家根據(jù)室內(nèi)設計師的設計意圖,設計了11組帶獨立制冷系統(tǒng)的專業(yè)酒柜,需要在室內(nèi)設11臺壓縮機。要保證室內(nèi)設計溫度需要用空調(diào)系統(tǒng)除去這11臺壓縮機散發(fā)在室內(nèi)的熱量,給現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)增加了很大的負擔,而且也不節(jié)能。所以我們和廚房專業(yè)廠家商量后決定將這11臺酒柜的壓縮機放在葡萄酒廊上面的設備機房內(nèi),利用機房原有的通風系統(tǒng)來進行通風換熱。

4 客房區(qū)域的改造

本次飯店改造的主要內(nèi)容就是3～16層的客房,客房原有系統(tǒng)為風機盤管加新風系統(tǒng)。風機盤管為臥式暗裝,空調(diào)水系統(tǒng)為四管制,分設冷熱盤管,冷熱水均設有電動兩通閥。設計內(nèi)容主要是根據(jù)室內(nèi)設計調(diào)整后的房型布置風機盤管、新風管道、空調(diào)水系統(tǒng)及衛(wèi)生間排風系統(tǒng)。風機盤管水系統(tǒng)維持原設計,風機盤管型號需根據(jù)新調(diào)整的客房布局重新選擇,風機盤管選型采用風量優(yōu)先原則,風量可允許正、負10%的偏差。采用風量優(yōu)先主要是考慮在客房內(nèi)離送風口最遠點處也能滿足 《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)的空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算參數(shù)中關于風速的要求,見表2所示。

表2 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)室內(nèi)計算參數(shù)

客房部分的新風機組分別安裝在各樓層的空調(diào)機房內(nèi)。各機組配備初中效過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和風機段等,維持原設計不變。

(1)根據(jù)房間的布局、吊頂標高及與客房內(nèi)其他專業(yè)管線綜合后,確定出風機盤管的位置和與其連接的風道、風口的大小及標高。經(jīng)過房間負荷計算及風道阻力計算,共選擇出兩類風機盤管分別是帶回風箱標準型和帶回風箱高靜壓型,其中高靜壓型有30Pa和50Pa兩種。

(2)為了保證客人在房間內(nèi)舒適性的提升,這就需要客房內(nèi)空調(diào)送風氣流組織設計得非常合理。根據(jù)房間布局的不同我們基本上有兩種送、回風口的布置形式:側送下回、側送側回,使送風形成貼附射流。送風口采用雙層百葉,回風口為單層百葉,回風口側接時為下固定斜百葉加過濾器;回風口為下接風口時加帶門鉸式過濾網(wǎng)。

(3)此次客房空調(diào)改造的重點和難點就是風機盤管的噪聲控制問題,國際俱樂部飯店是一個具有國際影響力的五星級飯店,甲方對房間內(nèi)噪聲的控制要求很嚴格。

①噪聲的基本概念:

聲波傳播時,由于空氣受到振動而引起了疏密變化,在原來的大氣壓強上疊加了一個變化的壓強。這個疊加的壓強稱為聲壓。用聲壓表示聲音的強弱不是很方便,一般用聲壓級來表示聲音的大小。聲壓級的單位是分貝 (dB),它的數(shù)學定義式為:

式中:

LP—聲壓級,dBP—聲壓,N/m2

P0—基準聲壓,P0=2×10-5N/m2

②噪聲的評價標準:

人耳對聲音的感覺不僅和聲壓有關,而且和頻率有關。聲壓相同而頻率不同的兩種聲音,人耳的感受是不同的,因此可仿照聲壓級的概念,引出一個與頻率有關的響度級的概念,其單位為phon。即取1000Hz的純音作為基準聲音,若某噪聲聽起來與該純音一樣響,則該噪聲的響度級 (phon值)就等于該純音的聲壓級 (dB值)。響度級為一主觀感覺量,它把聲壓級和頻率用一個單位統(tǒng)一起來了。據(jù)此,通過人耳主觀感覺的大量試驗,可以做出等響曲線。在聲學測量儀器中,參考等響曲線,為模擬人耳對聲音響度的感覺特性,在聲級計上設計了三種不同的計權網(wǎng)絡,即A、B、C網(wǎng)絡,每種網(wǎng)絡在電路中加上對不同頻率有一定衰減作用的濾波裝置。由于A網(wǎng)絡讓低頻段 (500Hz以下)有較大的衰減。因此,它與人耳對噪聲的感覺相一致,從而在室內(nèi)噪聲測量中就以A網(wǎng)絡測得的聲級來代表噪聲的大小,稱A聲級,記作dB(A)。

NR曲線 (Noise Rating Curvers):

NR曲線主要是用于評價房間的噪聲,是由國際標準化組織 (ISO)提出的,各國常用的噪聲水平評價標準,我國也均采用此評價標準。

圖2 噪聲評價曲線 (NR曲線)

NC曲線 (Noise Criteria Curvers):

Beranek于1957年提出的室內(nèi)噪聲評價標準,這是僅在美國采用的評價曲線,由于其頻率非國際通行的中心頻率標準,后又提出一組PNC(Beranek于1971提出的修正的 (preffered)Nc曲線),但應用不多。

NC曲線、NR曲線和A聲級三種評價方法有如下關系:

“Starwood(喜達屋)”設計標準中對客房的風機盤管有明確的規(guī)定 “在客房,風機盤管噪聲標準曲線,低速時不能超過NC30,中速時不能超過NC35以及高速時不能超過NC40。”設計時一般按中檔風速選擇風機盤管,也就是說其不能超過NC35,換算成常用的A聲級 (聲壓級)的評價標準為:

根據(jù) 《民用建筑隔聲設計規(guī)范》(GBJ118-88)規(guī)定了隔聲減噪設計標準等級,應按建筑物實際使用要求確定,分特級、一級、二級、三級,共四個等級。

標準等級的含義如下 (見表3):

表3 標準等級的含義

旅館室內(nèi)允許噪聲級 (聲壓級),見表4:

表4 旅館室內(nèi)允許噪聲級(聲壓級)

國際俱樂部飯店屬于五星級飯店,室內(nèi)允許噪聲級的標準等級按照 “特級”的要求。客房內(nèi)的主要噪聲源是風機盤管產(chǎn)生的,要保證房間噪聲值滿足國家標準,應從根本上解決風機盤管的噪聲問題,“Starwood(喜達屋)”標準和國家標準均對風機盤管的本體噪聲有明確要求,因此在風機盤管的選型中,選用低噪聲的產(chǎn)品是非常重要的。

空調(diào)系統(tǒng)除風機為主噪聲源外,還由于風道內(nèi)氣流流速和壓力的變化以及對管壁和障礙物的作用而引起的氣流噪聲。在高速風道中這種噪聲不能忽視,而在低速風道內(nèi) (指風管速度＜8m/s),即使存在氣流噪聲但與較大的聲源相疊加,可以忽略。由于國際俱樂部改造工程的空調(diào)系統(tǒng)為低風速系統(tǒng),因而可以忽略風道系統(tǒng)的氣流噪聲。

國際俱樂部飯店客房空調(diào)改造工程需要特別注意的是空調(diào)系統(tǒng)的噪聲計算,這項計算工作與客房空調(diào)改造的成敗與否密切相關。

要滿足室內(nèi)允許噪聲級需要增加消聲裝置,本工程采用微穿孔板消聲器。消聲器的增加無疑是給空調(diào)系統(tǒng)帶來了額外的局部阻力,局部阻力的增大則需要增加風機盤管的機外余壓,而機外余壓的增加又會對風機盤管的噪聲產(chǎn)生影響,使得風機盤管的噪聲加大。消聲器和風機盤管機外余壓是矛盾的兩個方面,成功的設計和計算需要充分考慮到這兩個方面的互相制約和影響,使這兩個方面達到相互的協(xié)調(diào)和平衡。

在噪聲的計算中還要考慮其在風管中的自然衰減,風管輸送空氣到房間的過程中,噪聲有各種衰減,例如噪聲在直管中可被管材吸收一部分,還有可能部分噪聲能穿透到管外。此外,在風管轉彎處和斷面變化處以及風管開口處,還將有一部分噪聲被反射,從而引起噪聲的衰減,這對空調(diào)房間是有利的。因而在消聲設計中均予以計入,這點是十分重要的。

國際俱樂部飯店改造工程客房噪聲部分的計算步驟:

首先根據(jù)房間的布局、吊頂標高及與客房內(nèi)其他專業(yè)管線進行綜合后,確定出風機盤管的位置及與其連接的風道、風口的大小、標高,經(jīng)過阻力計算可以得到風機盤管機外余壓的大小,從而可以查出風機盤管的大概的噪聲值,此值要滿足 “Starwood(喜達屋)”標準和國家標準中對風機盤管本體噪聲的要求。

其次計算從風機盤管接至風口的最短風管的噪聲自然衰減值、房間衰減量及消聲器的消聲量,將根據(jù)機外余壓的大小查出的風機盤管大概的噪聲值減去噪聲的自然衰減值再減去消聲量后的結果,與室內(nèi)允許噪聲級的表格進行比較,如果滿足則計算成功,如果不滿足還要進行調(diào)整,如風機盤管在房間的位置及風口位置,或者對消聲器的消聲量的調(diào)整等,直到滿足室內(nèi)允許噪聲級的要求為止。

此次客房改造工程所用的風管材料為傳統(tǒng)的鍍鋅鋼板,在設計初期定方案的時候考慮過采用消聲功能比較好的內(nèi)消音復合鍍鋅鋼板內(nèi)襯風管,但是和酒店的管理人員交換意見后,否定了采用此種材料,因為根據(jù)國家規(guī)定酒店的空調(diào)系統(tǒng)需要經(jīng)常清潔,而所使用的清潔工具會對風道的內(nèi)襯產(chǎn)生破壞作用,故取消此種想法;另外也曾考慮過使用超級風管,因為它的一個主要優(yōu)勢是可以減少噪聲。但經(jīng)過和超級風管廠家人員的討論和計算后,發(fā)現(xiàn)使用它之后的消聲量并沒有廠家樣本所標的產(chǎn)品的消聲量那么多,超級風管的消聲量也是根據(jù)情況的不同而有所改變的。經(jīng)過比較和試算后最終我們還是選用的傳統(tǒng)的鍍鋅鋼板的風管。

(4)風機盤管檢查口的安裝

風機盤管檢查口的安裝位置對于設備的檢修和部件的更換是非常重要的,但是在最初的設計施工時并沒有得到足夠的重視,總是為了滿足吊頂?shù)难b修效果而一再退讓,不是尺寸太小就是位置不合適,給以后的維修工作帶來了很大的麻煩。

在國際俱樂部飯店客房改造的設計中,飯店的維修工作人員特別強調(diào)了客房風機盤管檢修口的設置問題,希望在這次改造設計中充分考慮檢修口設置的位置和大小。由于這次風機盤管都加了光觸媒的消毒系統(tǒng),需要定期更換在吊頂中設置的燈管,使得風機盤管檢修口的大小和位置的設置就更為重要。由于本工程的室內(nèi)設計由美國ACA公司負責,所以和室內(nèi)設計師的交流和溝通就比較繁復一些,最終我們還是克服了這個困難,對檢修口的大小、做法以及位置和室內(nèi)設計人員達成了共識。在隨后施工完成的樣板間中,各方均都對檢修口的設置很滿意。

5 結論

原有飯店經(jīng)過多年的運營,使用方積累了大量的運行經(jīng)驗,因此改造時應與使用方充分溝通,進行大量的調(diào)查研究,充分了解已有的各區(qū)域、各部位的使用情況,了解存在的問題或不足。在調(diào)查研究的基礎上,原有運行良好的系統(tǒng)可維持原設計系統(tǒng)形式,存在問題或不足的要找出原因并進行改造。飯店改造部分還要執(zhí)行現(xiàn)行有關規(guī)范和標準,執(zhí)行中確有困難的,須經(jīng)有關部門批準。

在國際俱樂部飯店的改造工程中,由于現(xiàn)場客觀情況及條件的限制給施工圖的繪制增加了很大的難度。部分原有圖紙與現(xiàn)狀不符,有的部位甚至根本沒有設計圖紙。在設計及施工階段設計人員去現(xiàn)場的次數(shù)比新建工程頻繁很多,許多問題必須到現(xiàn)場實地勘察才能得到解決。

繪制施工圖紙時也經(jīng)常出現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的管道與室內(nèi)的吊頂布置、功能布局發(fā)生矛盾的情況,這就需要我們與甲方及室內(nèi)設計師多次協(xié)調(diào),才能確定出合理的設計方案。

經(jīng)過我們大家的努力,全新的北京國際俱樂部飯店于2008年北京奧運會前重張開業(yè),承擔了接待前來觀看奧運會的外賓的任務。

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