某五星级酒店暖通空调设计

某五星级酒店暖通空调设计

摘要本文介绍了某五星级酒店的空调系统设计，包括风系统、水系统、冷热源及自动控制系统。并利用建筑热环境模拟软件DeST进行了详细的建筑模拟、空调系统方案模拟等的分析计算，利用CFD软件对酒店中庭的分层空调进行了气流组织的模拟分析，得到了适合于本工程的最佳设计方案。

关键词酒店；暖通空调设计；DeST；数值模拟

1建筑概况

本建筑为北京市某五星级酒店，抗震设防烈度为8度，一级耐火等级，结构体系为框架筒体。总建筑面积30010平方米，地上面积23831平方米，地下面积6179平方米。地下室由布草房、初加工房、床品制服、更衣室等部分组成；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、酒吧等部分组成；二层由豪华包厢、中餐厅等部分组成；三层由棋牌室、演艺吧、KTV、桑拿等部分组成，其中KTV、桑拿等为二次装修定；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、管理办公室等部分组成；六到十四层主要以酒店客房为主。

2工程设计特点

1）围护结构的选择。工程设计时采用了《采暖通风与空气调节设计规范》的负荷计算方法对热负荷、冷负荷进行计算，并根据《公共建筑节能设计标准》确定各个功能房间影响该建筑的负荷的重要影响因素——人员密度、新风量、温湿度、以及各围护结构的确定。并进行DeST模拟以期达到理想的节能舒适的效果。经过DeST模拟后证明：该工程是节能的，室内环境也是舒适的。

根据《公共建筑节能设计标准》按照寒冷地区节能标准确定如下围护结构。

2）水系统。①水系统采用一次泵变流量系统，采用两管制。②在工程设计过程中，为了达到良好的压力平衡，对主要水管进行了阻力平衡计算，调整水管管径，合理布置水管，减少使用平衡阀等造价较高的设备。③对冷却水系统采用异程式，冷冻水系统采用同程式。④对每一个供水管、回水管选型保温设计。⑤设立单独的回水立管而不是直接排到厕所，防止排入厕所后再结露。

3）风系统。①对于客房、包厢等小型房间采用风机盘管+新风系统。新风经过过滤、热湿交换集中处理后，由风道送至各个房间以满足房间卫生要求。新风管直接接入室内，使新风直接送入人员所在区域，防止新风的二次污染。②餐厅、酒吧等空调区采用全空气低速风道方式，此空调方式可充分进行通风换气；过渡季节采用全新风运行，达到节能的效果；由于该空气处理设备集中设置，系统简单，维护管理方便。③对电梯口为配合室内装修采用大面积送风口和回风口。④大堂的设计，由于是多股平行非等温射流，采用了适用于高大建筑物分层空调的

经验方法进行设计，喷口选用球形可调喷口，使送入的空气更能达到舒适性要求，如图1所示。⑤在风管外进行保温设计以防结露。

4）冷热源设计及其主要设备。热源采用市政管网供热，冷源使用3台离心式冷水机组，每台装载的冷量为1055KW。进出口温度为7℃/12℃。冷却塔与冷水机组采用1对1的方法，在4楼楼顶设置3台冷却塔，设置4台冷却水泵，4台冷冻水泵。其中1台冷冻水泵及1台冷却水泵为备用。

5）自动控制系统。自动控制系统与整个大楼的自动化管理系统的电脑相连接，实现中央监控和调节。设备运行实现自动化、一体化控制，通过有效地监控，减少设备故障，延长使用寿命，降低维修费用；通过对室内风机盘管、空调机组的管理，控制出风量及温度设定值，根据实际使用情况启动风机和循环水泵，可以大量节约电能、用水量，从而达到节能降耗的目的。系统控制还可根据工作需要，按照日程设置设备运行时间，减少不必要的浪费。

3模拟分析

1）经济性分析。本文基于DeST软件对该建筑进行了经济性分析，建筑模型如图2所示。模拟主要从建筑热特性、空调系统形式、空气处理方案、冷热源及泵站四个方面进行了分析比较，得出设计时采用高透低辐射窗户，全空气变风量变新风比的运行方式和电动离心冷冻机+城市市政热水的冷热源方案为最优方案。

图2建筑模型图

2）酒店中庭模拟分析。该酒店中庭建筑平面为多边形，高度20m，长宽约为25*40m。空调系统设计为球形喷口侧送，侧墙百叶下回风的侧送下回系统。通过CFD数值模拟软件对其空调系统做了模拟研究，对比不同的喷口大小、安装高度、送风风速、送风温度、风口位置等因素，分析不同情况下温度场、速度场的分布情况，得出在工作区（距地面0.5m-2m）的风速小于0.3m/s，温度小于26℃，速度场、温度场都均匀的设计模型，为工程实例的设计提供一个有力的参考依据。CFD模拟结果如图3~图4所示。

4总结

1）按照《公共建筑节能设计标准》确定建筑内、外墙、屋面、地面及其他围护结构的建筑构成方式、使用保温材料加强建筑物的保温和隔热能力，减少通过外围护结构的能量浪费，使室内环境接近人体舒适度的要求和降低建筑的能耗。

2）应用建筑热环境模拟软件DeST进行模拟，对各种不同方案的系统能耗进行了分析比较，为最终选择节能的空调方案提供了量化的数据支持。

3）该项目不仅选用高效冷水机组；而且采用一次泵变流量系统，降低空调

水系统的能耗。采用两管制风机盘管系统，可变新风系统方案，有效降低整个建筑的能耗和运行费用。与常规项目比较，本项目的空调环境更舒适。

4）对酒店中庭的CFD模拟，分析影响气流组织的因素：送风高度、送风角度、送风风速等，得到了不同情况下人员所在区域的温度场、速度场分布，进而得出适合于本工程的最佳设计模型，为同类型建筑的设计提供一定的参考依据。

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]陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[M].中国建筑工业出版社,2007.

[4]尉迟斌.实用制冷与空调工程手册[M].机械工业出版社.

[5]清华大学DeST开发组,江亿主编. 建筑环境系统模拟分析方法DeST[M].中国建筑工业出版社,2005.

[6]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.

[7]韩占忠,王敬,兰小平.FLUENT流体工程仿真计算实例与应用[M].北京理工大学出版社,2004.

刘春花（1980—），女，硕士，讲师，江苏南京人，浙江海洋学院船舶与建筑工程学院。研究方向：空调系统优化、建筑节能。

黄卫春（1988—），男，浙江海洋学院船舶与建筑工程学院建筑环境与设备工程专业本科生。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文