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【关键词】酒店建筑;再生能源利用;自然通风设计;屋面节能;照明节能
1 引言
近年来,我国正积极倡导节约能源、可持续发展的理念。随着酒店建筑进入高速增长期,与之相伴的是建筑的使用能耗也在逐年增长,造成的一系列环境问题将最终影响酒店建设的可持续发展。推进酒店建筑节能,对促进建筑建设可持续发展具有相当重要的意义。建筑节能技术的研究不断深化,建筑节能设计标准不断完善,加上随着公众节能意识不断增强,酒店节能设计的理念也为越来越多的人所接受,这不仅能提高能源的利用率、保护生态环境、提高人们的居住环境,对于缓解现能源危机也相当重要。本文结合工程实例,主要论述了酒店建筑节能设计要点。
2 工程概述
某五星级酒店,酒店建筑面积42000平方米,其中地上部分约为37000平方米,地下部分约为5000平方米,建筑层数为地上24层,地下1层,总高度为82m。酒店拥有402间豪华客房,其中有4间是超豪华总统套房。1个豪华露天宴会厅,1个室内会议厅,1个中餐厅和1个西餐厅。
3 节能设计构思
从酒店的整体规划到酒店的功能布局,以及酒店内部的高雅的室内设计都体现出以人为本的设计理念。在这些设计中,尤其重视酒店节能降耗方面的设计。为了能让酒店有效地达到酒店节能设计效果,结合笔者工程实践经验,可从以下几个方面入手:(1)场地整体布局和建筑内部房间功能布局充分利用自然通风采光;(2)建筑材料上应采用保温、隔声、节能、防水等新型材料,在自然采光部位选用LOW-E中空玻璃;(3)屋面节能技术(4)空调和生活热水采用可再生系统技术(5)照明设计方面采用节能电光源与照明控制技术。
4 酒店建筑节能途径
整个酒店坚持以节能环保为核心的绿色建筑设计理念,从而实现酒店建筑能源高效与节能,达到有效保护环境与减小污染为目的。其将成为一座极具地方特色,以及绿色科技的绿色酒店建筑。
本酒店建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现。主要途径是:减少建筑物外表面积和加强墙体结构保温,以减少传热耗热量;提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量。冬季,在减少建筑物总失热量的前提下,尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热,最终达到节约采暖设备供热量的目的;夏季,在减少建筑物得热的前提下,充分利用自然通风,减少空调耗电量,充分利用天然采光,采用高效率的灯具,减少照明耗电量等。
同时,该酒店在建筑设计上采取功能立体叠加的方式,根据各功能分区以及空间需求而安排在不同的竖向空间体块中,同时结合不同需求而采取适当的建筑护构造,有效地使得整个建筑从内而外地自然生成。
5 酒店节能建筑设计要点
5.1 自然通风设计
“良好的建筑通风设计,是降低建筑空调耗能的先决条件,是最自然的建筑节能手法,也是绿色建筑最重要的气候调节对策。”酒店作为空调型建筑虽在使用要求上需要设备的调节,但根据浙南地方的气候条件的特殊性,春秋季节的开窗通风有更为明显的舒适性,夏季通风能更快的带走热量。
因此,在酒店规划布局时,针对建筑场地的周边环境进行观测,根据当地的建筑风环境,并以此作为建筑绿色设计方案的关键考虑要素。本项目建筑朝向垂直于当地主要风向,有利于客房的自然通风;客房走道采用自然通风,并满足排烟要求,减少通风设备的投入和使用能耗;在配套用房的建筑平面布局上,尽量采用大空间和多通风面设计,再根据需要进行小空间的灵活隔断,从而实现了室内舒适的通风环境。
5.2 自然采光与隔热设计
酒店建筑节能设计需要考虑对自然光的控制,并利用窗的设置以达到采光与隔热效果。本酒店节能设计时充分考虑到这一点,通过室外遮阳构件、楼板、适当的窗墙比和采用LOW-E玻璃来达到相应的效果。
本项目建筑顺应地形和通风采用东南朝向,为减少东西向日照对建筑的不利影响,在立面设计上考虑了突出墙面的竖向造型的装饰立柱,形成垂直的遮阳构件。在平面长端凹口处隔层设置平台,利用平台的楼板形成水平的遮阳。此外采用高性能的外窗提高采光和隔热。
5.3 屋面节能设计
在建筑受太阳辐射的各个表面中,屋顶受辐射得热是最多的,相当于东西墙体的2~3倍,合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。在本酒店建筑屋顶构造设计中,采用了高效保温材料、倒置保温、架空隔热等进行综合、合理的保温和隔热设计,这样可充分确保了在冬、夏季给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。
花园式屋顶平台全部为种类繁多的热带园林植物所覆盖,作为建筑的一层天然屏障帮助减少热负荷,起到极好的降温作用。天阁楼”客房区域,所有房间均可看到山景或水景,点缀着热带植物的阳台和自然通风的走廊亦是其中亮点。室内设计摩登别致,超大阳台与户外空间自然衔接。整个酒店的太阳能设施有近1000平方米。酒店80%的热水供应都是通过太阳能来实现的,最大化利用太阳能系统意味着减少天然气的使用,相应的二氧化碳排放量也会减少,全年下来二氧化碳的排放量平均能减少153吨。
5.4 可再生能源利用
为了充分体现本酒店的建筑节能设计,有效地采用了可再生能源。本项目位于城市河道边上,利用地理位置的优势,采用了高效节能的水源热泵系统。该系统是以自然界水体作为热源和热汇的热泵系统,主要用于酒店的空调及生活热水。系统夏季运行时,冷凝器向水体中排放热量,冬季运行时,蒸发器从水体中吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染。在供热方面,省去了锅炉房及储油房,无燃烧过程,避免了排烟、排污的污染;在供冷方面,省去了冷却塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。从目前运行情况来看,经济效益明显。
5.5 照明节能设计
在应用LED节能灯具的基础上,节能照明控制系统在酒店节能照明设计中也将不断完善和推广,其控制区域包括:大堂、咖啡厅;宴会厅;会议厅、多功能厅;公共通道、电梯厅。例如大堂、咖啡厅照明设计,白天通过光线感应自动控制大堂的照度,当自然光强烈时,关闭部分灯光,反之,则开启一定的灯光,使大堂保持恒定的照度,同时又可节能;通过光线感应控制大堂的遮阳卷帘,当夏天光线强烈时,可自动放下遮阳卷帘,以便节能;通过中央控制室的电脑也可对大堂及咖啡厅的灯光、遮阳卷帘进行控制。
6 结束语
总之,随着消费者生活方式的逐步合理化,节约资源与生态化和高品质化等概念结合在了一起。在这样的文化中,生态节能型设计在酒店建设中得以充分的体现,而在技术生态与文化生态的共同要求下,酒店的地域性表达应成为重中之重。本文结合某酒店的节能设计实践经验,着重介绍了建筑节能减排的创新方法以及节能措施,以供酒店建筑节能设计提供借鉴。
【参考文献】
[1]卢峰,戴琼.大型餐饮生态园的设计与研究[J].城市建筑,2012(04).
关键词:酒店;给排水系统;节能设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
前言
建筑节能是全面落实科学发展观,实施可持续发展战略,实现经济社会与环境协调发展的客观要求,是建设经济节约型、环境友好型社会的重要举措。积极推进建筑节能,有利于提高能源利用效率,降低建筑使用能耗,改善室内热环境质量,保护生态环境。
建筑给水排水的节能就是在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行建筑节能标准,采用节能型的建筑技术、工艺、设备、材料和产品,提高系统效率和保温隔热性能,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证建筑物给排水功能和环境质量的前提下,减少给水排水系统的能耗。建筑给水排水的能耗虽然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于节约用水、改善设计系统的效率、保护环境。因此,重视建筑给水排水节能的途径,对研究建筑节能将有积极的意义。酒店具有淋浴器、马桶、洗面器、净身气、洗涤池等现代设置,用水量很大,所以我们在进行酒店给水排水工程设计时不得不考虑用水点的增多带来的节水问题。作为酒店给水排水设计人员,在设计过程中除了按国家有关规范进行统筹考虑、全面规划外,还要强调供水安全可靠性的同时,尽可能地采取节能意义的措施和设计,以免造成不必要的水电浪费。
1.酒店给排水设计中应采用新型节水设备
1.1 酒店给排水设计人员要尽量使用优质钢材和阀门,减少使用容易生锈的镀锌钢管,镀锌钢管生锈后还会给水造成污染。如果水管闲置的时间过长,再次使用的时候要把生锈的水放出,浪费水资源。如果采用优质的钢材和阀门就能很好的解决类似的水资源浪费问题,在相同条件下,尽量选择能够节水的阀门。
1.2 给排水设计过程中要多使用节水水龙头,尽量避免水资源的浪费,也可以用充气水龙头代替普通的容易浪费水的水龙头。在同等水压作用下,节水的水龙头比普通水龙头更加节水。
1.3 设计人员要大力倡导和推广节水型卫生器具。实践证明,节水型卫生器具对水资源的节约能够起到很大的作用。一般情况下,普通的淋浴龙头出水量是20L/min以上而节水型的淋浴龙头出水量为9L/min同上,按照这样的对比,每分钟就节省一半以上的水。由此可见,使用具有节水性能的卫生器具对节水效果具有直接的影响。所以在选择卫生器具的时候,除了要考虑价格,也要考虑到节水问题,在满足使用对象的使用需求基础上,追求更高的用水效率和用水效益。节水型卫生器具和配水器作为现代化建筑的重要方面,也应当引起设计人员和酒店管理者的足够重视。
1.4 酒店给排水设计人员应该推荐使用中水回用设备。目前,在德国的许多家庭中就采用中水回用,把家庭废水用来冲厕所。还利用流化床设备对家庭的淋浴用水和雨水进行处理,用于冲厕所。我们应该充分的借鉴这些已经应用在生活中的经验,节水工作从点滴做起。
1.5 完善热水供应循环系统。如今无论是在普通家庭还是在酒店的热水系统中,都存在着严重的水资源浪费的情况。这主要是因为,在开启热水供应装置以后,存留在水管里的水温并不能达到使用对象的要求温度,所以这些水就被放掉之后才能够正常进入使用程序,长此以往,对水资源造成很大的浪费。因此,为了从根本上解决这个问题,酒店给排水设计人员在设计初期就应该增设回水管,针对实际情况选择不同的循环方式,并且要采取措施对管道进行保温。
2.利用供水方式节水
2.1 控制超压出流。正常卫生器具的最佳水压状态是0.2-0.3MPa,但是目前大多数供水区域的水压是超限的,这种超压状态带来了很大的水量浪费,不仅是对水的浪费,还会使水配件阀的压力过大,降低其使用寿命。所以要控制出水水压,使其尽量符合最佳水压。
2.2 为了降低超压出流造成的水资源的浪费,根据酒店给排水系统超压出流的实际情况对给水系统压力作出合理限定。
2.3 在酒店需减压的各层设置不同L径的减压孔板来消耗过剩压力,并且可以通过采用小管径的节流塞降低水量。
2.4 采用真空节水技术对酒店的卫生洁具及下水道进行改进,这样通过利用空气代替水和利用真空负压产生的高速气水混合物,提高酒店洁具及下水道的冲洗能力,并且能够大大的降低水的利用。
3.消防贮水池的节水技术
在酒店建筑设计中需要对其消防进行特殊设计,建立消防贮水池。消防给水系统设计流量远远超过生活给水系统设计的流量,因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下,会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准,应定期更换贮水池中的全部存水包括消防贮水。所以,当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建,这样既可以延长消防贮水他的换水周期,从而减少了水量的浪费,又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时,还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用同时,应尽可能共用消防水池和加压水泵。
4.中水管道技术的推广及应用
4.1 酒店的生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是部分生活优质杂排水经净化处理后,达到生活杂用水水质标准,其可成为生活、市政、环境等范围内使用的非饮用水。我国各种建筑排水量中的生活废水所占份额:住宅为69%,宾馆、饭店、酒店为87%,办公商厦为40%,通过数据可以看出,酒店类排放的生活废水份额最大,如果收集起来经过净化处理成为中水,用于冲厕、绿地树木的浇灌、道路清洁、车辆冲洗、建筑施工、景观以及可以接受其水质标准的其他用水,以替代等量的自来水,这样就相当于节约了城市供水量。由于中水工程是影响到整个建筑的系统工程,在已建成建筑中改造相对较为困难。同时又因为其初期投资较高,所以要想制定成标准规范至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但是从长远看,在水资源越发缺乏的倩况下,建设第二水资源一中水势在必行。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施,是今后节约用水发展的必然方向。4.2 雨水回收利用不仅可以节约水资源,还可维持和改善生态环境,但雨水存在着不容易控制流量等特点,较难收集。在酒店建筑中可采用渗水性能好的材料,并设置储水设备,以收集和储存雨水。收集雨水简单过滤后再利用,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水。处理后的雨水作为一种可以利用的水资源用于厕所冲洗;床单、窗帘、衣物等的清洗;景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。
5.推广应用太阳能热水系统
随着国家环保政策的日益规范和人们环保意识的日益增强,燃煤锅炉的使用受到越来越多的限制。很多城市已经禁用十吨以下燃煤锅炉,由此导致一些用水量较少的单位不得不采用燃油(气)锅炉,而日益高涨的油(气)价使这些单位不堪重负。在此背景下,太阳能热水工程环保、节能、安全、方便的优点充分显示出来。下面以一个D酒店十吨热水工程为例对太阳能热水系统和燃油锅炉系统作经济性分析。
5.1 太阳能设计热水量10吨,总计可安装1.2米真空管1440支。
求真空管绝对采光面积(真空管投影面积)S:
S=真空管数量N×真空管长度L×每支真空管有效采光面积δ=1440×1.2×0.037=63.94m2。
考虑到反射板的作用,有效采光面积S’相当于绝对采光面积S增加30%,即:
S’=S×1.3=63.94×1.3=83.12m2。
5.2 经济效益分析
评估太阳能热水装置的经济效益,可采用质量参考指数FOM来计算。假定太阳能热水系统一年所节约的油量为G,可计算出系统每年吸收太阳辐射能ΣQ为:
ΣQ=当地平均太阳辐射能(MJ/m2.年)E×真空集热管热效α×有效采光面积S’
=5500×0.92×83.12=420571MJ
则全年节油量G为:
G=柴油发热值Q/(42840kj/kg×燃油锅炉效率ηb)=420571×106/(42840×103×0.8)=12271.5kg 即:12.27吨。
系统投资回收期:
质量参考指数FOM=系统节约能量折费用(元/年)/系统总投资费用(元)
=油量G×柴油市场价格P/系统总投资费用=12.27×3000/250000≈1/6.8
即太阳能系统大约6.8年即可收回初投资,由于系统寿命设计为15年,在以后运行期内,相当于每年节约柴油12.27吨,约合36810元,在太阳能寿命期限15年内总计可节约资金301842元,具有相当可观的经济效益和社会效益。
关键词:酒店;节能设计;设计思路;自然通风;能源利用;屋面节能
随着酒店建筑的不断发展,与之相伴的是建筑的使用能耗也在逐年增长,造成的一系列环境问题将最终影响酒店建设的可持续发展。推进酒店建筑节能,对促进建筑建设可持续发展具有相当重要的意义。建筑节能技术的研究不断深化,建筑节能设计标准不断完善,加上随着公众节能意识不断增强,酒店节能设计的理念也为越来越多的人所接受。下面结合工程实例,主要就星级酒店建筑节能设计方案进行了探讨。
1 工程概况
某五星级度假酒店,总建筑面积为4万平方米,地上24层,面积约为3.7万平方米,地下1层,面积约为4000平方米,建筑高度为82米。酒店一共设计有390间豪华客房,4间超豪华总统套房,还包括1个会议厅,2个宴会厅,1个会议厅,1个西餐厅和2个中餐厅,本项目定位为节能型休闲、度假酒店,以实现建筑节能,降低建筑能耗为目标。
2 设计思路
从酒店的整体规划到酒店的功能布局,以及酒店内部的高雅的室内设计都体现出以人为本的设计理念。在这些设计中,尤其重视酒店节能降耗方面的设计。为了能让酒店有效地达到酒店节能设计效果,结合笔者工程实践经验,可从以下几个方面入手:(1)场地整体布局和建筑内部房间功能布局充分利用自然通风采光;(2)建筑材料上应采用保温、隔声、节能、防水等新型材料,在自然采光部位选用LOW-E中空玻璃;(3)屋面节能技术(4)空调和生活热水采用可再生系统技术(5)照明设计方面采用节能电光源与照明控制技术。
3 酒店建筑节能途径
整个酒店坚持以节能环保为核心的绿色建筑设计理念,从而实现酒店建筑能源高效与节能,达到有效保护环境与减小污染为目的。其将成为一座极具地方特色,以及绿色科技的绿色酒店建筑。
本酒店建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现。主要途径是:减少建筑物外表面积和加强墙体结构保温,以减少传热耗热量;提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量。冬季,在减少建筑物总失热量的前提下,尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热,最终达到节约采暖设备供热量的目的;夏季,在减少建筑物得热的前提下,充分利用自然通风,减少空调耗电量,充分利用天然采光,采用高效率的灯具,减少照明耗电量等。
同时,该酒店在建筑设计上采取功能立体叠加的方式,根据各功能分区以及空间需求而安排在不同的竖向空间体块中,同时结合不同需求而采取适当的建筑护构造,有效地使得整个建筑从内而外地自然生成。
4 酒店建筑节能设计
4.1 自然通风设计
自然通风作为建筑节能设计的重点,不仅可以有利于建筑空调耗能的降低,而且可以有效的调节建筑气候,是建筑设计中最自然、最直接的节能方法。众所周知,过去酒店中多是采用空调进行采暖和制冷,因此不仅在使用上增加建设费用,而且还要进行设备调节和维修,节能效果未能体现。然而,根据南方的气候条件,如果在酒店中实施开窗通风措施,更能达到建筑的通风效果。因此,在进行酒店整体规划时,需要观测建筑周边的环境,根据建筑风环境进行建筑节能方案设计。本项目中建筑朝向与当地主要风向相垂直,这样可以在酒店客房和走道中设置自然通风,在客房走道自然通风的设置时,需要考虑到排烟要求,以降低通风设备的能耗。除此之外,在进行建筑套房功能布局时,应采用大空间设计方式,再根据使用要求划分成各个小空间,这样有利于室内的通风,同时也满足了建筑节能要求。
4.2 采光与隔热设计
在酒店建筑节能设计中,还要充分考虑到自然光的运用和隔热设计,主要是采用开窗方式以达到采光与隔热的目的。本酒店进行节能设计时,通过遮阳构件、调整窗墙比例和使用LOW-E玻璃等措施来实现采光和隔热的效果。根据建筑场地和朝向,在立面设计时利用墙面突出的竖向立柱,采用垂直的遮阳构件,以减少日照对建筑的影响。同时,利用高性能的外窗提高采光和隔热效果。
4.3 屋面节能设计
屋面作为建筑受太阳辐射最多的位置,其受辐射的热量比东西墙体多2倍左右,因此,为了节省屋面的能源消耗,需要做好屋顶保温和隔热设计工作。在酒店建筑屋面设计中,通常选用高性能的保温材料和架空隔热等措施进行保温和隔热设计,这样不仅可以保证室内春季的温度,同时可以大大节省夏季的空调降温和冬季暖气使用的能源。
另外,可以在酒店屋顶建设成花园式平台,选用一些热带园林植物,以减少太阳辐射产生的热负荷,达到良好的降温效果。在酒店客房区域,大量地设置了水景,以及在客房的阳台种植热带植物和走道采用自然通风方式,这些都是酒店建筑节能的体现。同时,在酒店屋面建设中,重视可再生能源中的太阳能利用,酒店中80%的热水都是靠太阳能供应的,这样不仅达到了节能的效果,而且可以减少天然气的使用,从中降低了二氧化碳排放量。
4.4 能源合理利用
可再生能源的利用也是酒店建筑节能设计的重点。由于本项目处于城市河道周围,因此利用项目位置的优势,可以采用了水源热泵系统,以实现建筑的节能。水源热泵系统主要是利用自然界水体作为热源的热泵系统,主要作用是为酒店的空调及生活提供热水。此系统在夏季使用中,可以通过冷凝器的作用向水体中排放热量,在冬季使用中,系统中的蒸发器可以吸收水体的热量,对水资源不会产生消耗和污染。在酒店供热上,不用设置储油房和锅炉房,在运行中无燃烧过程,减少了排烟时的污染;在酒店供冷上,不用设置冷却塔,减少了噪音和污染。从目前运行来看,节能效果较明显。
4.5 照明节能设计
在酒店节能照明设计中,主要选用LED节能灯具和广泛应用节能照明控制系统,此系统控制的区域有:大堂、会议厅、多功能厅、公共通道和电梯厅。例如,在大堂照明设计中,对大堂的照度采用了光线感应的控制方式,此控制方式可以根据光线的变化进行调整,如果碰到自然光强烈时,系统就会自动关闭灯光,反之,就会开启灯光,以确保大堂的照度,同时,还可以使用光线感应对大堂遮阳卷帘的控制,如果受到夏天强烈光线照射时,可以自动放下遮阳卷帘,以达到节能的目的。
5 节能设计效果分析
在开展酒店节能设计过程中,主要坚持节能环保的设计理念。本项目在节能设计中,通过采用自然通风和良好的采光,减少了电力照明和空调的使用。在公共区域、走道和餐厅区域采用了自然通风方式。加上会议室大量采用宽大的落地窗,酒店屋顶采用花园式平台,并种植一些热带园林植物,以减少建筑中热负荷,以达到降温的目的。同时,通过太阳能的利用,为酒店提供80%的热水,从中也减少天然气的使用,减少了二氧化碳的排放。可以看出,在本酒店建筑设计中,其节能效果较为显著。
6 结束语
随着我国经济的迅速发展,消费者生活方式的发生了一些转变,更加追求节约资源和高品质的生活。在这样的形势下,节能技术在现代化酒店建筑设计中得到了广泛的应用,而在生态技术与生态文化的要求下,更加注重酒店的地域性表达。总之,本文通过对酒店的节能设计方案探讨,阐述了建筑节能减排的创新方法及节能措施,旨在为同行提供有利的参考依据。
参考文献
在超五星级豪华酒店,酒店客房设备的控制为重要的控制内容,是能否给客人提供豪华舒适居住环境的一个重要环节。酒店客房设备控制系统必须符合安全、方便、人性化、技术先进等特点。
传统的集中床头柜控制系统或其它非总线制控制系统或多或少存在如下问题:
1.降低档次,易于损坏,增加后期检修维护费用。
2.客人操作使用不方便,缺乏人性化。
3. 难于较好地实现联网监控和酒店客房管理。
4. 非真正智能化控制增加酒店服务成本和能源费用。
5.墙面控制前端设备较多,且不美观,影响装潢效果。
二、酒店客房设备智能控制系统选择
建议采用ABB I-BUS智能控制系统完成客房设备的控制。
该产品技术已经成功使用近15年,进入中国3年,属高端产品。在德国近80%的住宅和酒店中都使用此种技术。
i-bus智能控制系统在酒店中通过对各种末端电气设备(如灯光、窗帘、空调、电视等)的控制来实现对酒店灯光环境、遮阳环境、温度环境的最佳控制。
目的:
1.使客人有居家的感觉
2.提高酒店的服务档次
3.节能
4.自动控制
三、酒店客房设备控制建议方案
1. 控制内容
灯光控制――开闭、分散多点控制、状态预设、联动
电动窗帘控制――开闭、开度调节、联动、状态预设
风机盘管控制――温度自动控制、预设模式控制、温度显示、联动控制
电源插座控制――联动控制、状态预设
与酒店PMS系统check-in/check-out联动
客房时钟日期显示控制
远程监控――以上设备的远程监控、集成控制
2. 控制原理
通过ABB I-BUS系统总线将各种控制模块和前端元件连接起来完成各种控制功能。其原理图如下:
四、实现功能描述
1. 房间设备初次启动――远程启动
客人在前台登记后,前台会自动联网将该客房设备启动,如灯光状态、电动窗状态、温度空调运行模式等。
2. 在房内时的设备控制
在卫生间外廊道处安装2联智能控制面板,以完成对屋内设备的廊道灯、卫生间灯排气扇、总开关的多点控制。
面板的控制内容可以根据酒店管理要求进行设置与更改。
客人通过插匙牌可将客房的灯光/窗帘/空调/电视调节至迎宾模式,如客人插卡后自动联动点亮规定的灯光、启动空调预设运行到某温度等。当客人取走插匙牌后可在延时后自动关闭灯光/窗帘/空调,或将空调温度降低运行或到某设定温度运行。
如与智能门锁系统联动,还可实现客人/服务员开门时有不同的模式,即迎宾模式/清扫模式。
床头处左右安装4联智能面板,控制客房内灯光开关/调光、电动窗帘开合,可对客房灯光进行总开/总关控制,可控制卫生间灯光、电视插座电源等。同时可完成服务、请勿打扰等控制。
侧墙处安装一个Solo系列2联带温控面板,对客房风机盘管进行自动恒温控制。
通过温控面板可完成温度的自动调节控制。客人可以手动进行调节、设定温度。温度运行有三种模式:舒适模式、节能模式、夜晚入睡模式,方便客人灵活控制。三种模式的温度与设定值可以进行更改。
温度控制器可以显示和感测房间温度,并能根据设定自动调节。不同温度运行模式伴随有图片显示。
温度显示器可以同时显示年月日、时钟。
客房的温度控制还可与窗联动。当窗户被打开后,可自动将空调关闭,充分节能。
3. 服务、清扫和维护
在每间客房的门外安装服务、清扫、等待指示面板,客人可以通过床头面板进行状态控制。同时客人通过房中面板开启清扫服务指示状态,该信号可以送至监控平台或前台告知。
4. 其他控制功能
客人在房间中开启/关闭设备的状态会实时反馈给管理监控处,通过电脑显示。
当客人离店后,服务员清扫后不需要一一调节设备状态,可由前台统一恢复预设状态。
前台和监控处可根据客人要求远程开启/关闭控制设备和设定温度。如客人入睡后希望凌晨时分空调温度能自动调高运行,或要求设定灯光叫起服务,则可在前台监管软件上进行时钟预定设置。
当需要维护时可局部切断该客房工作状态,或预设时间年月,该客房自动关闭所有电源。
5. 远程监控及与酒店入住管理系统的联网
前台设置一台酒店客房设备运行管理远程监控电脑,内运行I-BUS监控软件、WINSWITCH软件,实现图形化人机界面,对客房灯光、电动窗帘、温度运行状态实现远程监控及状态设定与改变。主要有:
远程灯光、电动窗状态的预设和监控;
房间空调运行温度的远程监控和预设;
房间空调的时钟管理和预启动/关闭设定;
房间温度的远程设定和变换;
房间温度等设备运行的权限设定管理;
房间空调和设备的节能模式远程设置;
同其他系统的联动控制;
与BMS系统进行连接。
可以提供如下控制方式:
当客人在前台check-in后,可自动将相应客房的灯光/窗帘/空调调节至迎宾模式,给客人以VIP的感觉,提高酒店的服务档次;
当客人在前台check-out后,可自动将相应客房的灯光/窗帘/空调/电视调节至关闭模式,并可自动将客房设定的温度灯光恢复到默认状态;
当夜间客人入睡后,I-bus温控器可自动切换为舒适模式(即节能模式)。按照统计,设定温度每升高1度(制冷时)或降低1度(加热时),可节能6%;
中央控制室可以显示每间客房的实际温度和设定温度,也可设定其可调节的上下限;
I-bus的温控面板可对风机盘管进行自动控制。当室内温度接近设定温度时,自动将风速由高调节至低,使室内温度始终保持在设定温度左右,既节能又舒适。
五、ABB酒店客房配套其他设备
ABB可以提供同智能系统同一系列的德韵SOLO开关插座,为客户提供整体解决方案。
六、ABB I-BUS系统酒店客房空调控制节能效果分析
以下依照一个五星级酒店为例,采用ABB I-BUS系统完成酒店客房设备控制在空调方面的节能效果分析,计算该系统的节能效果。
星级酒店中央空调系统的能耗一般主要由三部分构成:
1. 空调冷热源
2. 空调机组末端设备
3. 水输送系统
冷热源一般指冷水机组和锅炉,末端设备一般指风机盘管,水输送系统一般指水泵系统。
在星级酒店中,冷水机组和锅炉能耗约占总能耗的50%左右,水泵能耗约占总能耗的30%左右,风机盘管能耗约占总能耗的20%左右,因此大型中央空调系统的节能涉及到主机、水泵管理系统、末端设备、控制系统等多个环节。不仅需要各环节达到节能要求,而且更需要系统整体优化节能,保持定期调整,保证系统在最优状态下运行,才能提高中央空调的运行效率。
i-bus在酒店中主要是对中央空调系统的末端设备(即风机盘管)进行控制,通过对风机盘管的合理控制来达到节能的效果,主要是减少了两部分消耗:冷热源的消耗和三速风机的消耗。这两种消耗的降低将使整个中央空调系统的能耗降低,但其数据的精确计算却非常难,原因是各种中央空调系统本身的差异、控制系统节能技术的差异、回水温度设定的差异以及不同地区、不同季节气候的差异都会导致能耗的变化,因此我们一般以酒店中央空调系统的实际统计数据作为依据进行节能估算。
经重庆、上海、广州等地区的实践证明,室内设定温度夏季高1℃或冬季低1℃,整个中央空调系统的能耗将减少6%-8%左右。
i-bus的智能温控面板在酒店客房中具有四种温度模式:
1. 客人入住后的舒适模式,基本设定温度;
2. 客人外出后的节能模式,设定温度降低或升高4℃(具体温度可根据实际情况进行调整);
3. 客人入睡后的夜间模式,设定温度降低或升高2℃(具体温度可根据实际情况进行调整);
4. 空房模式,保证室内温度冬天不低于10℃,夏天不高于30℃(具体温度可根据实际情况进行调整)。
这样,通过客房智能温控器设定温度的自动调整,便可实现节能的目的。
根据上海地区五星级酒店中央空调能耗统计报告,能耗最少的是红塔大酒店,其中央空调的年费用为756万人民币,完全采用电能源,客房数量为300间。假设所有客房均采用i-bus智能温控面板对风机盘管进行智能控制,以每天平均有8小时处于节能模式、8小时处于夜间模式来计算,则全年中央空调系统可节约的费用为:
756万*8/24*6%*4+756万*8/24*6%*2=90万
(以上一些数据源自上海市酒店管理协会)
七、ABB酒店部分工程业绩(国内/国外)
1. 国内
近年来,我国建筑业迅速发展,建筑能耗不断增加,用于暖通空调的能耗也在逐年上升,夏季空调及制冷用电量比重越来越大,具有巨大的节电节能潜力。对能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来二氧化碳、硫化物、烟尘、氮氧化物等的排放量增加和酸雨现象频繁发生等一系列严重的环境问题,对自然生态环境和社会的可持续发展造成了极大的影响。作为暖通设计人员,我们要在节约能源、保护环境的前提下,采取各种节能措施,优化暖通空调系统设计,提供给人们更加舒适的工作和生活环境,同时降低空调系统前期投资和后期运行能耗及费用。
1.工程概况
鼎盛酒店位于鄂尔多斯市鄂尔多斯大道与西经一路交叉口西北角。总建筑面积46095.3㎡,地上29100㎡,地下16995.3㎡,地上10层,地下2层,建筑高度39.9m。地下2层为汽车库、水泵房、水暖维修用房;地下1层为汽车库、厨房、洗衣机房、游泳池、洗浴中心、锅炉房、换热机房、制冷机房、变配电用房;1、2层为酒店大堂及配套用房;三层为餐厅、雅间、休息厅;四层为宴会厅、多功能厅、会议室、办公室;五层以上为客房。工程总空调冷负荷3130kW,空调热负荷2700 kW,酒店生活热水热负荷1800KW(含游泳池池水加热负荷)。
2.设计范围
酒店暖通空调系统采用集中空调系统,夏季供冷,冬季供暖。本工程设计范围为冷热源、换热站、采暖通风、空调、防排烟设计。
3.室外气象参数 (见表1) 4.室内设计参数(见表2)
表1 室外气象资料(参照鄂尔多斯市) 表2室内空调采暖通风设计参数
房间
名称 夏 季 冬 季 新风量 噪声
等级
干球
温度℃ 相对
湿度% 干球
温度℃ 相对
湿度% m3 /h·人 dB(A)
客房、包房 25 60 20 >30 50 40
宴会厅、餐厅 25 60 20 >30 30 55
多功能厅 25 60 20 >30 30 45
会议室 26 60 18 >30 30 40
大厅、休息室 26 60 20 >30 10 40
季节 干球温度(℃) 湿球
温度 相对
湿度 大气
压力
空调 通风 ℃ % Pa
夏季 29.1 24.8 19 84950
冬季 -19.6 -10.5 60 85670
5.空调热源系统
锅炉房。锅炉房位于酒店地下一层,靠近酒店核心筒并且靠近外墙,避开了人员密集场所、重要部门和主要疏散通道。内设值班室、燃气表间,靠外墙位置设了泄爆口,锅炉烟囱沿核心筒上至酒店屋顶,实现高空排放。
热源。无市政热源集中供热,热源采用自备热源。因为燃煤锅炉对环境污染最严重,许多城市已经禁止安装使用燃煤锅炉,并且淘汰正在使用的燃煤锅炉;从能源利用率来讲,电热锅炉最不合理;燃气锅炉和燃油锅炉相比,燃气锅炉燃烧干净完全,不产生对大气的污染,本项目有市政燃气管道,所以经过经济技术比较,热源选用燃气锅炉。酒店热负荷主要包括供空调暖暖、通风、生活热水、游泳池池水加热、洗衣房蒸汽热负荷。因为锅炉房位于高层建筑的地下一层,热水锅炉的危险性远比蒸汽锅炉低,考虑到酒店管理方便、降低使用能耗,洗衣房选用了2台蒸汽发生器,所以空调热源选用燃气热水锅炉。
锅炉规格及台数。因为热负荷的峰值并不会在同一时刻出现,且有部分热负荷并非24h热负荷,所以酒店热负荷考虑了0.9的系数。锅炉的总装机容量为计算总热负荷的100%,选用3台1.4MW的燃气热水锅炉。当其中一台锅炉发生故障时,其余的锅炉仍然可以满足70%左右的计算热负荷需求。
换热机组配置。换热站采用2套各2台不锈钢板式换热器的换热机组,二次侧供回水温度为60℃ /50℃,每台换热器的供热量为计算热负荷的70%,一套换热机组承担空调供暖、地下车库采暖和泳池周边低温地板辐射采暖用热负荷,地下车库采用双管散热器供暖系统,每组散热器均配置了温控阀,另一套换热机组承担游泳池池水加热和生活热水用热负荷。
6.空调冷源系统
制冷机房布置在酒店的地下一层,靠近酒店核心筒布置,内设值班室兼配电室,并预留设备的运输通道及吊装孔。空调冷源采用3台1044kW的螺杆式冷水机组,冷水系统采用一级泵变流量系统,冷水供回水温度为7/12℃,冷却水供回水温度为32/37℃。
7.空调水系统
空调水系统设计原则。空调供冷系统采用一级泵变流量系统,在整个水系统(供回水)的总管道阀门处进行负荷侧流量调节。空调循环水泵按所需工况时的流量和扬程,并考虑10% ~ 20% 的富裕量,循环水泵与冷水机组一一对应,水泵先并联再与冷水机组串联。冷冻水泵选3台卧式离心泵,扬程32米,冷却水泵3台,扬程28米。冷却塔采用方形逆流式冷却塔3台,放置在十层屋面,冷却塔的总排热量为冷水机组总排热量的110%。
补水定压。地下车库采用钢制散热器采暖,为避免散热器腐蚀,空调采用闭式循环水系统,采用换热机房内落地式膨胀定压罐定压补水,设软水器对补水进行软化处理。气压罐调节容积不宜小于3min 平时运行的补水泵流量(当采用变频泵时, 补水泵流量可按额定转速时补水泵流量的1/3~1/4 确定)[1]。
水力平衡措施。空调采用二管制水系统,风机盘管、新风机组、空气处理机组、散热器分别设独立水环路;客房风机盘管水系统设计为竖向同程系统。
水处理。酒店锅炉房设置一套中央软化水器,分别供应软化水至各个机房的软化水箱。冷水系统、冷却水系统、空调热水系统、热水锅炉软化水系统均设置全自动化学加药系统。
8.空调风系统
根据房间使用功能和时间的不同要求,兼顾节能和管理方便的要求,室内每个空调房间采用不同的空调系统和空调方式。
厨房、大堂、客房等房间空调风系统。地下1层厨房设一套全新风空调系统,洗浴中心设风机盘管加新风系统。地上1、2层大堂和服务用房采用一套全新风空调系统,针对酒店大堂空间高冬季热风送不下来的问题,大堂入口和人员经常停留的地方增加地板采暖系统,在大堂上空区域采用高位侧送高速喷口,既保证热风送到最远处,也可形成屏障阻止下部热风上升,以保证大堂及入口处的采暖。地上三层餐厅设一套全新风空调系统。地上四层宴会厅、多功能厅等房间及5层以上客房采用风机盘管加新风系统。
游泳池空调风系统。恒温游泳池空气处理机组采用双风机除湿热泵。除湿热泵除湿时所吸收的热量和压缩机的压缩热首先用于加热送风,其次用于加热游泳池热水,剩余部分热量通过户外冷凝器散至室外。除了保证舒适的环境要求外,还要防止围护结构结露。游泳池的空调系统,送风口沿玻璃幕墙及外墙送风,回风口则需布置在池水的上方。首先送风的分配可用一条风道绕室内一周进行分配,将气流导向易于出现冷凝的外墙壁、窗户或其他表面,其次在游泳池中上部空间里,采用水平喷口送风,阻止下部暖湿气流上升,部分送风喷口向上倾斜,喷向易于出现冷凝现象的棚顶和外墙;再次在外窗部位采用直吹型条形风口局部加热,在凝结水易出现部位还设置了凝结水引流措施。为防止潮湿的空气外泄,确保新鲜空气可以透过门窗和微细的缝隙进入游泳馆空间,游泳池区域需保持负压,排风量是新风量的110%。从采暖方面,为保证人员在出水后和入水前的舒适性,按国际游泳池设计标准规定,池厅空气温度应高于池水温度1~2℃,该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://总第528期2013年第47期-----转载须注名来源相对湿度一般为50%~70%, 但不超过75%, 风速控制在0.2m/s 左右。地板辐射采暖设计温度为29℃,室内温度可控,池水温度设计为28℃。与建筑专业配合,从护结构入手,提高围护结构的保温性能,降低传热系数,杜绝冷桥,增强室内侧的隔气性能,采用耐腐蚀易清洗的装修材质,达到最佳设计效果。
9.通风、防排烟系统
部分房间设置独立的进、排风系统,其通风换气次数(见表3)。
表3通风换气次数
房间
名称 换气次数
送风(次/h) 排风(次/h)
地下车库 5 6
制冷机房、泵房 4 5
换热站 12 15
变电室 5 6
洗衣房 16 20
厨房 32 40
公共卫生间 15
锅炉房、洗衣房等房间。锅炉房设计平时通风和事故通风,事故通风按12次/h计算,补风增加燃烧用空气量。洗衣房通风用于排出室内设备散热及满足洗衣设备的局部排风要求,为满足室内负压,新风量是排风量的80%。房间面积超过100㎡且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间,设置机械排烟系统。
厨房排风排烟及油烟净化。厨房排风分为局部排风和全面排风两部分。厨房局部排风按式L=1000P·H[2]计算,满足罩口风速大于0.5m/s的条件,厨房全面排风量按换气次数计算,为保证室内负压,新风量是排风量的80%。采用中央空调系统的厨房补风含空调新风和邻室补风,空调新风和邻室补风满足厨房排油烟需要,空调新风单独运行时,满足全面通风需要。厨房排油烟风机位于室外屋面上,选用厨房专用轴流风机。为了防止油烟中油滴内附在风道上,造成排烟效果下降,排烟管道水平管段尽量短,并按2%坡度坡向排烟罩,排烟道内风速保持在8m/s以上。厨房油烟净化采用紫外线灯(UV-C)油烟净化器,油烟过滤效率不低于95%。UV-C油烟净化器后排油烟风管的长度不小于20m,使油烟在排至室外前得到充分处理。
地下车库、走廊防排烟。地下车库排烟系统与平时排风系统合用。换气次数均按6次/h计算,排风量按3米层高计算,排烟量按实际层高计算。送风、补风系统共用风机风管,送风量按平时排风量的80%计算。当烟气温度达到280℃ 时, 排风机入口处的防火阀关闭,同时风机停止运转。地下室超过20m 的内走道设机械排烟系统,内走道设置竖向的机械排烟系统,各层内走廊的排烟口均为常闭多叶排烟口,其位置能保证与内走廊最远点水平距离不超过30m的要求,火灾时, 由消防控制室遥控打开着火层排烟口(也可手动)及时排除烟气,保证人员疏散。
防烟楼梯间及合用前室加压送风。防烟楼梯间及合用前室均设置机械加压送风系统,地下和地上楼梯间分别设加压风机送风,楼梯间每2层设一固定百叶送风口。前室每层设常闭多叶送风口,火灾时,打开着火层及其上下两层的加压送风口。
排风热回收。地上1~2 层大堂排风通过排风机于当层排至室外,地下一层洗浴、三、四层排风系统设计热回收,设计最大热回收效率65%;
5~10 层客房每个卫生间安装一台暗装型管道式排气扇,排风量均为90m3/h,每层卫生间排风支管上均设有防火阀,排风通过竖井引至10 层屋面,经由热回收空气处理机组与客房用新风进行能量交换后排出室外。
风机防倒灌装置、消声。屋顶直通室外的送风、排烟(风)机进出风口处设防倒灌装置。所有室内通风机、空调机设消声器。
10.自动控制
本工程设楼宇自控系统,新风机组、风机盘管、通风机、冷却塔等设备均纳入楼宇自控系统,统一管理,降低能耗。冷水机组开机顺序为:冷却水泵、冷却塔、冷冻水泵、冷冻机组。冷冻水泵和冷却水泵开启后,机组水流开关检测水流状态,当水压过低/过高时,发出启/停泵信号。冷冻机组停机时,按上述顺序逆向进行。在空调箱回风口、新风空调箱出风口设温度传感器,在机组回水管上设电动调节阀,根据机组送风温度对水量进行比例调节。机组过滤器两侧设压力传感器,过滤器阻力报警,并显示风机运行状态及故障报警。
11.节能技术措施
11.1围护结构
本工程所有围护结构传热系数经严格计算符合国家标准规定的限值要求。
冷水机组及泵和风机。设置3 台螺杆式冷水机组,部分负荷时只运行其中1台或2台;每台机组设有2台压缩机,可根据实际负荷灵活调节压缩机的开启数量。循环水泵输送能效比、冷却水泵的输送能效比、风机单位风量耗功率均符合《公共建筑节能设计标准》(DB11/687-2009)。通风机及防排烟风机单位风量耗功率≤0.32W/(m3 /h)。
空调水系统调节。空调水系统为变流量一级泵系统,部分负荷时通过冷水变频水泵进行流量调节,冷冻机房内分、集水器之间设旁通管和电动两桶调节阀,旁通管和旁通阀的设计流量取单台最大冷水机组的额定流量。冷却塔设计采用多台并联运行,根据负荷变化情况调节启停台数,降低能耗。
排风能量回收。设置2台组合式热回收空气处理机组对酒店客房卫生间排风进行能量回收,用来加热(冷却)客房所需新风。地下一层洗浴、三、四层排风系统设计热回收,设计最大热回收效率65%。
地板辐射采暖及管道保温。大堂地板辐射采暖、泳池周边地面地板辐射采暖都单独预留一个地板采暖分、集水器。地板采暖设温度自动调控装置。采暖管道保温材料及厚度符合《公共建筑节能设计标准》(DB11/687-2009)中附录G的要求。