(1.内蒙古国航大厦 工程部；2.内蒙古工业大学 土木工程学院，内蒙古 呼 和浩特 010000)
摘 要： 文章对呼和浩特市某酒店空调系统运行调试中发现的三个问题进行了分析研究，着重探讨了 宾 馆饭店空调系统设计中普遍存在的系统分区、制冷设备选择和空调热水系统与低温热水网路 连接问题，提出并实施了相应的改进方案和技术措施。
关键词：制冷机组；运行负荷；静水压线；酒店空调系统
中图分类号：TU83(226) 文献标识码：B 文章编号 ：1007—6921(2009)10—0086—02
该酒店是建于呼和浩特市(以下简称呼市)的一座三星级饭店，总建筑面积为20 068m2,包 括客房、餐饮和康乐三大部分，酒店于1999年开始兴建，2001年12月试营业，2002年5月正 式营业。
酒店空调为舒适性空调，空调区域包括客房、康乐场所、办公室、商店、大堂等。水系统为 两管制，夏季由中央制冷系统供应冷冻水，冬季空调用热媒(二次水)则是由低温热水网路 (一次水)通过板式换热器间接连接加热。各系统空调方式如下：①客房、首层餐厅、雅间、 KTV包间均采用风机盘管加独立新风的空调方式；②游泳馆采用全新风集中空调方式；③桑 拿、保龄球馆、二层餐厅、大堂、舞厅采用一次回风空调方式，送风由空调机组处理后直接 送往各处。
通过对该酒店半年来试营业中实际运行情况的调研，并结合验收调试的结果分析，我们发现 一些带有一定普遍性的问题，有必要在此作具体分析和探讨。
1 两管制水系统的缺陷与改造
该酒店空调水系统为两管制变流量系统，夏季供冷与冬季供热利用同一对管路。这样，既节 省管道占用空间又大大节约了管道造价。但也存在不足，即不能同时在不同地方供冷和供热 ；不能在过渡季或冬季提供内区供冷周边区供热，或舞厅、餐厅、保龄球馆供冷，客房、桑 拿、游泳馆供热。难以适应房间负荷的各种变化，不能满足实际运行需要。
如何在既不增加过多投资，又可解决实际问题的前提下弥补这一缺陷呢？有人提出将空调水 系统改为四管制。我们分析认为，四管制水系统虽然克服了上述缺点，但这种水系统的管道 设备比两管制几乎要增加一倍，不但管道设备占用空间大，而且造价大大提高，运行费用也 有所提高，且既要开启制冷机又要开启供热锅炉。据有关资料介绍，北京的西苑、香山、长 城、昆仑等饭店均采用四管制水系统，但多年来基本上按两管制运行，即冬季供热，夏季供 冷，过渡季节送新风，从未真正按四管制运行过［1］。经过反复比较，结合酒店的 具体情况，最终采取了分区两管切换系统，即将空调水系统划分为两部分：客房、桑拿、游 泳馆水系统和餐厅、舞厅、KTV包间、保龄球馆水系统。在过度季节将客房、桑拿、游泳馆 水系统早些切换为供热，供热时间大致延长了30天左右；而餐厅、舞厅、KTV包间、保龄球 馆水系统推迟一段时间才切换，可以利用新风为其供冷［2、3］。这样一来，既避免 了原两管制水系统一次切换的弊病，从而达到了同时分区供冷和供热的目的，又达到了节能 降耗的目的。
2 制冷装机容量与运行负荷的比较与分析
该酒店建筑面积约20 000m2。设计选用五台美国约克水冷往复式冷水机组，每台为256.7 kW，五台共1 283.7kW,平均供冷指标为64.2W/m2。但从运行情况来看，五台冷机并未充分 利 用，一般情况下只开一台制冷机，高峰期间两台机组(约492.4kW)即可满足使用要求。根据 冷水机组值班运行记录，可将机组运行划分为三个阶段：第一阶段为间歇运行阶段，5月中 旬～6月中下旬及9月中旬～10月上旬，该阶段为呼市旅游、会议淡季，客房出租率仅约40% 左右；又因这一时期室外日平均气温较低，空调冷负荷很小。运行值班记录显示，只需在白 天开启一台冷水机组，即早上八点开机，晚上十点停机。制冷机最大连续负荷率为71%，平 均供冷指标为7.2W/m2。第二阶段为单台连续运行阶段，6月中下旬至7月上旬及8月下旬至 9月中旬，这一阶段客房出租率约50%左右，因室外日平均气温升高，昼夜温差减小，所以需 要一台制冷机连续运行，最大连续负荷率为90%，平均供冷指标10.1W/m2。第三阶段为两 台冷机运行，7月上旬至8月下旬，这一阶段是呼市旅游、会议旺季，客房出租率达到全年最 高峰，约60%左右 ，又因室外日平均气温也达到最高峰，故白天需要两台制冷机同时运行， 晚10点至早8点停机一台。实际负荷率为50%~85%，供冷指标13.2W/m2～25.1W/m2。冷 机按上述方式运行，该酒店各功能房间的室内温度基本达到了设计标准，顾客反映良好。
由此可见，空调实际运行冷负荷远小于制冷装机容量，致使大部分制冷机组和相关设备全年 处于闲置状态，实际仅需要两台256.7kW冷水机组就可以满足高峰负荷的制冷量需求，设计 负荷太大，造成巨大的设备资源浪费(见图1)。
据了解，目前呼和浩特地区的宾馆饭店，公共建筑和商业建筑的空调制冷设备装机容量普遍 偏 大，设备平均利用率只有30%~50%，高峰负荷时的设备利用率也不超过装机容量的70%。究其 原因主要是由于设计人员在进行负荷计算和设备选型计算时，未按《采暖通风与空气调节设 计规范》中的相关条文进行计算而造成的。设计人员在确定施工图设计阶段的空调系统冷负 荷时，一直存在2种错误做法。①盲目套用方案设计或初步设计时估算冷负荷用的单位 建筑面积冷负荷指标，直接作为施工图设计的依据。这已成为空调系统设计中带有普遍性的 倾向。②虽未套用冷负荷估算指标，但在负荷计算时不加分析地加大安全系数取值，参 数选择也过于保守，以“宁大勿小”的原则计算各房间负荷。
上述两种冷负荷的确定方法无疑是错误的，是造成负荷过大，从而导致装机容量及相关设备 容量过大的根本原因。因此设计人员在进行负荷计算和设备选型计算时均应严格按相关规范 和标准进行［4］。
仍以该酒店为例，该酒店客房面积占总建筑面积的65%，客房空调系统全部采用风机盘管加 新风的方式。因为这种空调方式可以单独调节各房间参数，以满足不同旅客和使用状况的要 求，且利于节能，所以风机盘管加新风已经成为宾馆饭店客房建筑的通用方式。正因为如此 ，该类建筑的实际运行总负荷应等于各房间逐时负荷总和的最大值。此外，以出租客房为主 要功能的宾馆饭店，必须根据当地实际情况考虑客房出租率对实际高峰负荷的影响(见图1 )。
鉴于上述分析，在确定设备容量时，必须考虑以下实际情况。①要考虑各房间高峰负荷 在时间上的不一致性，减少人为的计算误差；②还要考虑宾馆饭店出租率对空调运行负 荷的影响，因为客房出租率既决定了客房空调系统的直接开启率，又间接影响餐厅、舞厅及 其他配套建筑的空调使用负荷率。就呼和浩特市地区而言，一年之中客房出租率的高峰与室 外日平 均气温的高峰基本一致。室外日平均气温最高的7～8月正是呼和浩特市旅游、会议旺季，客 房出租 率也达全年中最高峰，但也仅为65%左右。所以，充分考虑到客房出租率对全年空调运行负 荷的衰减作用，就可以降低所需的设备最小容量，从而大大节约设备投资和运行维护费用。 故此，我们建议用以下公式［3］来计算制冷设备装机容量：
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3 空调热水系统与低温热水网路间接连接的弊病及改造
空调热水系统与室外低温热水网路的连接原设计为间接连接，即低温热网之一次水通过板式 换热器将热量传递给空调供热系统之二次水。换热站与冷冻站合设于地下空调机房内。机房 内设有软化设备，以便对空调水系统之补水进行软化处理，空调水系统的定压采用气压给水 罐补水定压，经运行调试发现空调热水系统存在以下一些弊病：
由于室外低温热水网路供水温度在采暖期绝大部分时间只有60℃～70℃，最高时也不 超 过80℃，经过板换器间接换热后，空调热水系统的供水温度一般仅为50℃左右，最高也仅为 60℃左右。加之一次水的流量偏小。这就导致了表面式换热设备传热系数及换热效果的明显 下降，甚至有吹冷风之感，空调房间室温普遍偏低。
气压给水罐是靠压缩空气维持罐内一定压力的，高压下溶于水中的空气增多，此软化 水补入空调热水系统后由于水温升高又将所含空气释放出来，加之二次水管路高低起伏平凡 ，故水系统集气严重，致使系统高区水流不畅，所以五六层客房风机盘管吹出的全是冷风 ，室温比下几层更低。
无效热损失大，不利于节能。设备投资高，运行维护费用也大。运行操作管理复杂， 事故率高。
经过调查了解：空调热水系统的充水高度(21m)低于室外热水网路的静水压线(25m)；且 该酒店位于热源(锅炉房)近旁，外网在该用户入口处提供的供回水资用压差经实测为14～16 mH2O。经水力计算校核，完全满足采用混水器(水喷射器)直接连接时的水力工况要求。此 外，还考虑到原热媒设计温度为65/55℃及风机盘管的最高允许水温为80℃。因此，最终决 定将空调热水系统与低温热水网由间接连接改为设混水器的直接连接(见图2)［5］ 。当外网运行供水温度小于、等于65℃时，关闭阀8、9、10，开启混水器旁通阀4直接向用 户供水；当供水温度大于65℃时，关闭旁通阀4，开启阀8、9、10由混水器抽引部分用户回 水向用户提供水温不超过65℃的热水，其出口水温及流量的调控则是通过调节阀3来完成的 。改造后的连接方式与间接连接方式相比，除具有设备投资节省、运行管理简单等长处外， 最大的优点就是为甲方节约了间接连接时热水循环泵长达半年之久的运行电耗。
1.混水器；2.除污器；3.调节阀；4.混水器旁通管上的关断阀；
5、6、7、8、9、10.关断阀；11.泄水阀；12.压力表；13.温度计
如前所述，空调水系统改造为分区两管制变流量系统。两个分区，四个大环，异程式系统， 分区分、集水器之间设置压差旁通装置，每个大环的回水干管末端均设用于初调节的平衡阀 ，末端设备(包括风机盘管，空调机组，新风机组)的进水管上均设电动二通阀，供冷、供 热在分、集水器处手动切换［6］。这样一来，空调水系统在夏季供冷时可以实现负 荷侧变流量、冷源侧流量基本恒定的运行方式。采暖期供热时也与夏季供冷一样，同样可以 实现末端设备变流量运行。但改造并经初调节后的水系统通过一段时间的运行实践又发现， 风机盘管水系统存在较为严重的竖向失调，即上热下冷的冷热不均现象。为此，我们又在风 机盘管水系统每层分支环路的回水支干管末端增设了平衡阀。最后经全面的初调节和运行调 试，基本消除了竖向失调并使整个水系统达到了较为满意的运行效果。
4 结束语
本工程试运行和检测调试中发现的三个问题是目前呼和浩特市公共建筑空调系统设计中普遍 存在的 问题。笔者提出的整改方案和技术措施得到了甲方的认可并付诸实施，经几年的运行实践证 明，效果良好。笔者从中得到一些体会，归纳如下：
①设计人员在进行设计时必须严格执行国家和地方的有关规范和标准；②空调设计中技术方案是否合理是最重要的，故设计人员在设计时一定要进行多方案的 技术经济对比论证，从中选出最优方案；③增强设计人员的节能、环保意识，走暖通空调可持续发展之路。
［参考文献］
［1］ 邸素梅，吴宇红，张锡虎.北京远南大厦设计及其成败得失［J］.暖通空调，1 997，27(6)：63～69.
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