昆山諾富特酒店熱水設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用研究

文／陶瑩 上海海天建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海 200127

1、昆山公元壹號(hào)名邸B 地塊工程概況

昆山公元壹號(hào)名邸B 地塊地處江蘇省昆山市開發(fā)區(qū)，北鄰千島湖路，南接景王路，東依太湖路，西靠洞庭湖路?？傆玫孛娣e為173514.29m2，總建筑面積為542413.495m2。地塊分四期設(shè)計(jì)建設(shè)，前三期為25 棟高層住宅（分別為11層、15 層、19 層、21 層、22 層、23 層、33 層、34 層）、配套商業(yè)（3 層、4 層）、養(yǎng)老用房（2 層）及地下車庫(kù)。四期為諾富特酒店及配套商業(yè)。酒店高度為72.34m，地上18層，地下一層，建筑面積約18319.47m2的一類高層建筑，房間219 間。地下一層為設(shè)備用房、餐廳廚房粗加工、酒店辦公等；一層為酒店大堂及配套小商業(yè)；二層、三層為餐廳、廚房及辦公；四層為設(shè)備層；五～十八層為酒店客房。

2、設(shè)計(jì)概述

酒店給排水設(shè)計(jì)包括給水、熱水、冷卻循環(huán)水、消火栓、自動(dòng)噴淋、水噴霧滅火、七氟丙烷氣體滅火、排水、雨水、冷凝水及建筑滅火器等系統(tǒng)。

酒店給水采用市政水→生活水箱→各區(qū)變頻加壓生活泵→紫外線消毒器→各區(qū)用水點(diǎn)的供水方式。酒店設(shè)兩套恒壓變頻生活泵組，其中地下一層至十一層（低區(qū)）、十二層至十八層（高區(qū)）各設(shè)置一套供水泵組，其中地下一層至4 層用水點(diǎn)由減壓閥減壓后供給。保證各區(qū)給水系統(tǒng)最低用水器具的靜水壓力不超過(guò)0.45MPa。

酒店熱水采用閉式強(qiáng)制循環(huán)全日制集中供應(yīng)系統(tǒng)，熱水系統(tǒng)的分區(qū)情況與冷水系統(tǒng)一致。分為高、低兩區(qū)，各分區(qū)均由對(duì)應(yīng)的冷水分區(qū)系統(tǒng)供水。在冷水計(jì)算溫度為5℃、供水溫度為60℃的條件下，高區(qū)熱水系統(tǒng)耗熱量為1177143kJ/h；低區(qū)耗熱量為1868818.04kJ/h。高區(qū)熱水系統(tǒng)采用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)加熱，設(shè)置于地下室鍋爐房的真空熱水機(jī)組為系統(tǒng)主熱源，機(jī)組提供系統(tǒng)60℃生活熱水。低區(qū)采用設(shè)置于地下室鍋爐房的真空熱水機(jī)組提供60℃熱水。

3、昆山諾富特酒店熱水設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 熱水的分區(qū)

酒店熱水分區(qū)與冷水一致，地下一層至十一層為低區(qū)，十二層至十八層為高區(qū)，高區(qū)除17 層層高為3.8m外，其余均為3.6m。酒店管理公司（以下簡(jiǎn)稱酒管公司）要求最不利點(diǎn)流出水頭不小于15m，高區(qū)靜水壓為15+3.6x6+3.8=40.4m,滿足規(guī)范當(dāng)設(shè)有集中熱水系統(tǒng)時(shí)，分區(qū)靜水壓力不宜大于0.55MPa 的要求。在對(duì)于熱水出水時(shí)間要求并不高的建筑設(shè)計(jì)中，在各分區(qū)內(nèi)的低層部分應(yīng)設(shè)減壓設(shè)施，以保證各用水點(diǎn)處的供水壓力不會(huì)大于0.2MPa，但因酒管公司要求客房和公共區(qū)域衛(wèi)生間熱水出水時(shí)間不得超過(guò)5 秒，熱水系統(tǒng)需做支管循環(huán)，則無(wú)法在干管設(shè)置支管減壓閥，經(jīng)溝通協(xié)調(diào)在支管冷、熱水壓力大于0.2MPa 時(shí)采用角閥調(diào)節(jié)壓力。

圖1 項(xiàng)目圖

圖2 項(xiàng)目圖

低區(qū)分為低I 區(qū)和低II 區(qū)，五至十一層為低I 區(qū)，地下一層至三層通過(guò)設(shè)置可調(diào)式減壓閥為低II 區(qū)，由于地下一層至三層用水點(diǎn)比較分散，低I 區(qū)與低II 區(qū)管線長(zhǎng)度相差較大，在換熱機(jī)房熱水進(jìn)出水管分別設(shè)置有分、集水器，保證平衡水量。低I 區(qū)的客房熱水回水立管與高區(qū)的客房熱水回水立管及末端均設(shè)置流量平衡閥，實(shí)現(xiàn)管道布置的同程性，并能對(duì)各立管進(jìn)行流量控制，以保證整個(gè)熱水系統(tǒng)的全循環(huán)運(yùn)行[1]。

3.2 熱源的選擇

根據(jù)《江蘇省綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》有熱水供應(yīng)需求的賓館應(yīng)采用太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)。結(jié)合本樓屋頂可用面積偏小，不足以供應(yīng)整棟樓熱量，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)僅作為高區(qū)熱水系統(tǒng)預(yù)熱。本項(xiàng)目屋頂僅能布置15 塊平板式太陽(yáng)能集熱器，強(qiáng)制循環(huán)間接加熱。每塊集熱器2500mmx1000mmx80mm，每塊集熱器有效面積2.23m，合計(jì)33.45m。年平均日太陽(yáng)輻射量：12497(kJ/m2·d)，太陽(yáng)能保證率30%,集熱器安裝傾角30，熱水設(shè)計(jì)溫度：60 C。太陽(yáng)能供熱循環(huán)泵（作為熱媒水）由太陽(yáng)能板出水管溫度計(jì)溫度與容積式預(yù)熱交換器出水溫度之溫度差控制啟停，溫度差大于5℃（可適當(dāng)調(diào)整）開啟循環(huán)泵，小于4℃時(shí)（可調(diào)整）停止循環(huán)泵。太陽(yáng)能預(yù)熱水管接入地下?lián)Q熱機(jī)房高區(qū)承壓熱水罐補(bǔ)水管。

高低區(qū)主熱源均選用真空熱水機(jī)組，機(jī)組是利用水在低壓下低溫沸騰產(chǎn)生蒸汽，通過(guò)汽水凝結(jié)換熱方式將熱量輸出的原理工作，機(jī)組內(nèi)部密閉腔通過(guò)真空抽氣后形成一個(gè)真空腔，燃燒使熱媒水在真空腔中沸騰汽化產(chǎn)生負(fù)壓水蒸汽，蒸汽在換熱器管外凝結(jié)，將管內(nèi)冷水加熱升溫后供至熱水罐，水蒸汽凝結(jié)后形成水滴流回?zé)崦剿匦卤患訜崞?，完成整個(gè)循環(huán)。相較于傳統(tǒng)鍋爐真空熱水機(jī)組的優(yōu)勢(shì)見(jiàn)表1、表2、表3：

表1 兩種機(jī)組性能比較

表2 使用費(fèi)用比較單位(萬(wàn)元)

表3 初投資比較單位(萬(wàn)元)

經(jīng)計(jì)算，高區(qū)熱水系統(tǒng)供熱量為1002800.95kJ/h（279kW）；低區(qū)供熱量為1592025kJ/h（442kW），總供熱量為725kW。選用真空熱水機(jī)組YHZRQ60-WW 制熱 量700kW；YHZRQ90-NWW 制熱量1050kW。 其中 機(jī) 組YHZRQ60-WW 滿足熱水負(fù)荷的90%，機(jī)組YHZRQ90-NWW 與暖通共用設(shè)備，滿足負(fù)荷的60%。

綜合上述分析比較，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1）在項(xiàng)目初期投資比較中，考慮設(shè)備的投入及系統(tǒng)安裝、機(jī)房場(chǎng)地占用等因素。選用真空熱水鍋爐系統(tǒng)是節(jié)省的；

2）在系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，考慮運(yùn)行的費(fèi)用、人員的配置、維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用等因素。選用真空熱水鍋爐系統(tǒng)是節(jié)省的；

3）在設(shè)備使用周期性方面，真空熱水鍋爐使用壽命長(zhǎng)、始終保持高熱效率。而其它鍋爐內(nèi)部一旦結(jié)垢，熱效率降低，運(yùn)行費(fèi)用持續(xù)加大，并影響鍋爐使用壽命。故選用真空熱水鍋爐系統(tǒng)是節(jié)省的[2]。

3.3 蓄熱容積的計(jì)算

各區(qū)真空熱水機(jī)組制熱后采用承壓立式熱水罐儲(chǔ)熱，以保持系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)范要求，燃?xì)鉄崴畽C(jī)組所配貯熱水罐的貯熱量，宜根據(jù)熱媒供應(yīng)情況，按導(dǎo)流型容積式水加熱器或半容積式水加熱器確定。導(dǎo)流型容積式水加熱器的貯熱量需≥30min 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，半容積式水加熱器的貯熱量需≥15min 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，結(jié)合以上兩種要求本項(xiàng)目貯熱量取30min 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量。高區(qū)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為4546L/h，熱水罐的有效容積不小于2700L，實(shí)際取值2m3,2臺(tái)。低區(qū)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為7246L/h，熱水罐的有效容積不小于4200L，實(shí)際取值2.5m3,2臺(tái)。

根據(jù)酒管公司要求，每間客房衛(wèi)生熱水日消耗量為50℃左右180L（酒管公司標(biāo)準(zhǔn)低于規(guī)范要求），250 間客房的酒店廚房熱水日消耗量為3000L，真空熱水機(jī)組與貯熱罐須能在1.5 小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)每日需水量的50%。高區(qū)客房數(shù)98 間，高區(qū)熱水日消耗量為14.7m3，機(jī)組1.5 小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)熱水10.9m3，貯熱罐存水4m3，共儲(chǔ)存14.9m3滿足酒管公司要求。低區(qū)客房數(shù)121 間，廚房熱水3000L，低區(qū)熱水日消耗量為21.15m3，機(jī)組1.5 小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)熱水17.27m3，貯熱罐存水5m3，共儲(chǔ)存22.27m3滿足酒管公司要求。

3.4 熱水系統(tǒng)的控制及消毒

高區(qū)、低I 區(qū)及低II 區(qū)分別設(shè)置2 臺(tái)熱水循環(huán)泵，循環(huán)泵由溫控開關(guān)控制，回水溫度低于50℃時(shí)啟動(dòng)，高于55℃時(shí)停泵。低II 區(qū)熱水循環(huán)泵揚(yáng)程需將低II 區(qū)壓力增加至與低I 區(qū)相近后接至集水器。各分區(qū)熱水承壓儲(chǔ)水罐至熱水機(jī)組間分別設(shè)置2 臺(tái)熱水循環(huán)泵，循環(huán)泵由溫控開關(guān)控制，回水溫度低于55℃時(shí)啟動(dòng)，溫度高于62℃時(shí)停泵。

生活熱水生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝及操作應(yīng)確保不會(huì)產(chǎn)生嗜肺性軍團(tuán)菌。為防止嗜肺性軍團(tuán)菌的產(chǎn)生，采用加熱殺菌法進(jìn)行生活熱水生產(chǎn)。在各區(qū)熱水罐出水管上增加帶溫度計(jì)的電動(dòng)混水閥，可在特殊情況時(shí)的夜間，將熱水罐出水溫度升至75℃，以便通過(guò)熱沖擊對(duì)管道進(jìn)行消毒。在每間客房?jī)?nèi)熱水用水點(diǎn)水管連接中，設(shè)有自動(dòng)混水閥，可防止?fàn)C傷。

4、結(jié)論與建議

（1）酒店熱水采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)時(shí)，受天氣影響較大，宜作為預(yù)熱系統(tǒng)。

（2）采用真空熱水機(jī)組制熱時(shí)，貯熱罐貯熱量宜按30分鐘設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算。

（3）采用熱沖擊殺菌法消毒時(shí)需增加防燙傷措施。

（4）酒店公區(qū)及候場(chǎng)區(qū)與客房區(qū)為同一個(gè)熱水分區(qū)時(shí)，需設(shè)置流量平衡閥及分集水器，以到達(dá)各回路供回水量分配均衡。