酒店设备的指导原则

如今,酒店的大堂有许多不同的类型,“旅店/酒店”的普通定义仅仅体现普遍含义,其内涵反而包含了多重主题。

总之,一家现代酒店,无论是采用哪种类型,最好是如同在“Ashrae 手册”表1“HVAC 应用”2011 ,第 6 章概括的那样,被划分为三个不同的大功能区:客房、公共区、辅助房间。

每个酒店大楼取得成功的主要目标是前两个区达到舒适度的最高水平,而这是通过细致的管理能源成本而达成的。

公共空间包括大堂、前台、酒吧、宴会厅和展览厅、商店、游泳池等。这些区域对于设计师具有更大的挑战,因为其涉及多种(间歇性的)繁重的工作量,而且其所处的巨大空间中总是包含面积巨大的玻璃窗墙面。

辅助房间包含电话总机、厨房、办公室、仓库、洗衣房、员工房间、技术房间等。通常,在已知其功能和配置之后,只能间接地影响到大楼的能源平衡。总之,任何类型的酒店建筑都有常见的技术参数,指引 HVAC 设备的设计和选型。

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房间

双人间的最小面积为14m2(豪华型酒店),如果包括卫生间和门廊的话,可达20m2甚至更大。房间的标准容纳人数从1.1人(豪华型酒店)到2.4人(休闲度假胜地)。

房间有面向楼外的窗户,而卫生间和厨房通常是在内部的。因此,酒店有多个朝向或至少要有两个朝向。房间列于楼两侧,这两排房间之间由中间走廊连接。其它方案是把房间分布于三面或四面,由中央庭院连通所有入口。

室内气候条件

房间和公共区在全部时间段内供客人使用,这就为设计带来多元系统,以便同时满足供暖和制冷条件,且其方式要避免热力冲击,需要想方设法尽量好地协调好酒店中不同房间之间互不相同的热力需求。

温度和湿度

室外冬季设计气温在 UNI EN 12831 标准中有所规定,相对湿度固定在80%。气温和湿度的室外夏季设计条件是根据 prUNI 10339 标准的附件 C 推算出来的。

对于各项室内条件,提出了工作温度原则,作为室内气温和各墙壁相对与房间内客人的平均辐射温度之间的平均值的结果。

具有活动指标为1.2met的房间,对于其冬季各项条件,指定了设计工作温度平均值为20℃;根据温度环境质量等级(高、中、低),在 -/+1℃的幅度内都是可以接受的。

设计夏季平均工作温度被确定为26℃,根据温度环境质量等级(表 2),它的波动幅度可以在25.5-27℃之间。

相反地,在“Ashrae 手册”表 1“HVAC 应用”2011中指出对于那些室内设计条件,温度区间为冬季20-24℃,夏季23-26℃。设计室内相对湿度冬季最小值为35%-45%(20–35%,Ashrae)之间,夏季最大值为55-65%(40-60%,Ashrae)(表 3)。

室内空气质量

根据 UNI EN 13779 中的规定,室内空气质量分为三个等级(高、中、低)。CO2浓度值区分了室内空气质量等级(表 4)。如今,设计工作把新风流量最小值与空气质量指数(CO2)的测量联系起来,从而同时对通风设备必须具备的新风最少量也有要求。

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换气量(新风)

新标准 prUNI 10339 中规定的新风量是每间房每人6.5L/s(0-3m3s-1),入口大厅、会议厅/礼堂和餐厅中的是7L/s。

新修订版 Ansi/Ashrae 标准 62.1-2013 所建议的每人最小新风量的数值仅为每房间2.5L/s,大厅中稍高,为3.5L/s.(表 5 和 6)。

气流速度

在正被使用的区域的平均气流速度必须被压缩在0.20m/s(夏季空调)和0.05-0.15m/s 之间(冬季供暖)。

过滤

空气过滤的设置与理想的室内空气等级(优/中/低)以及相应的室外空气等级(优/中/低)有关。如此可以使用效率为M6到F8的过滤器(表 8)。

过滤层级可以是单一的或在之前设置更低效率的其它过滤器。不管怎样,二氧化碳(CO2)都不应该超过1,000ppm(在吸烟者的房间中)和1,300ppm(在其它房间中)。

声音水平

噪音的控制是对现代酒店的一项重要要求,随着忍耐限度逐渐降低,如今对于房间和会议室,规定声音水平必须在25-35RC(标准房间,ASHRAE),这给隔音和机器(这是噪音的主要来源)的选型带来了很严肃的问题。对于公用空间,稍高些的水平通常是被接受的;对于某些用途,声音水平可达45RC。

在意大利,各种参考值都规定在标准 UNI 8199 中,其中对于客房是30dB(A),对于卫生间是35-40dB(A),对于前台、大厅和酒吧是35dB(A)。

各种热力负载的技术参数

酒店大楼的设计、目标和使用中技术参数的多样性使得热力负载的分析变得非常重要。客房的使用是不连续的,公共区的使用时间是不同的,这使得可以对负载多样化加以利用。

因为一般来说全部客房都靠大楼外侧,所以,由通过不透明墙面和有窗表面的热传导而产生的制冷和供暖负载就成了决定性的因素。由人员、照明等产生的热量在显性和隐性载荷中占较小的份额。

正是由于因传导和房间的暂时使用所引起的显性载荷的不连续性,显性载荷常常在一天时间段内产生大幅波动。另外,通风载荷的显性部分可能在0-100%之间变化,而隐性部分在一天的时间段内几乎是恒定的。

由照明和人员所产生的热力载荷的占比(在客房中是20W/m2,在其它区是 40W/m2)通常很低。客房的使用多数是在夜间,总之也属于暂时性的。客房的热力载荷是很确定的,几乎可以预测未来需求不会增加。通常各客房不会被持续使用,因此,每当客房未被使用,房间中的空调设备、通风设备都必须是能够关闭的,或者在节省原则的基础上得到控制,除非需要控制相对湿度。生活热水的需求通常是较高的,时间集中在在一两个小时,每天有数次。

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空调系统

为了依据能源选择所使用的设备,Ashrae 手册“HVAC 应用”2011把设备分为4种类型:

- 能源-高效系统,这种系统通常使用水式或空气式热泵作为制冷源,比如封闭式水环式系统;

- 能源-中效系统,这种系统无法同时进行供暖和制冷;

- 能源-低效系统,这种系统可以同时进行供暖和制冷,比如,用2、3或4管式风机、后加热终端或感应式终端。然而需要承认,某些 4 管式系统由于其控制模式的原因也可归于上一种类型;

- 整体-能源系统,这种系统通常用于全年都有大量热水需求的一些大型建筑。整体能源系统构成了一种联产形式,其中所有或大部分电力载荷或热力载荷是通过设备自身满足的。

房间设备

图1所示为一个国际酒店房间的布局。卫生间位于房间入口旁边;在卫生间墙壁后是废气排气管,采用一个通风阀或一个小网片。该图所示为水平型室内设备的最常用的布局,可以安装在门口或卫生间区域的天花板降低部分上方。通风空气通过一个新风分离回路被输送到各房间。图2是另一种替换布局,其中安装有柱式风机盘管(在美国非常普遍),采用落地式机柜设备。

通风空气独立输送,用一个短管,从一个壁式通风口连接到竖直管道。然而,在室内设备的位置选择上存在多种不同观点。许多建筑师都反对在门口上方或隐藏在天花板降低部分中的位置,因为那样会对于进门的人产生压迫感,且有碍光线。另一方面,这样可以得到很好的空气输送效果,且便于进行设备维护。替换方案是在卫生间上方,这有很多问题,比如换气、不容易对过滤器和设备本身进行维护。

种类

在酒店中客房用的某些确定的设备类型很久以来都是固定的技术了,然而新技术还在发展中。

对于国际标准酒店,最受欢迎的技术方案有,2或4管式风机设备。制冷设备一定要加上一台可逆型空气-水热泵,由它根据季节生产热水或冷水。有一台分离通风设备用于新风。风机不少是卧式的,安装在假天花板中,但是更常用立式的,立在地面。把削减房间显性载荷的任务交给风机,同时新风提供换气和相对湿度的控制。

具有可逆式水-空气热泵的水环式设备。它构成了一套能源回收系统,这在美国用的较多。这个例子中也有一套分离通风设备。

在最近的方案中,列举出了一些采用热泵的制冷功率可调式系统,这种系统在欧洲的许多国家中很受欢迎。随着在翻新改造和历史古迹中的发展,由于这些系统所带来的空间使用情况很好,所以它们越来越受欢迎。

客房的通风

客房中的压力必须比室外和走廊中的略高些,并保持这种过压。这不仅能阻止室外和走廊中的空气不受控制地进入房间,而且还能在火灾情况下防止烟进入房间。如今建议的室外空气输入流量是每房间10-12L/s,排气流量是每小时8-16次交换;差值能造成相对与室外和走廊的过压。

如今,在酒店中必不可少地要把房间分为可抽烟房间与不可抽烟房间。不管怎样,需要考虑的是,烟会被家具和装饰材料吸收,然后不断地释放出来,如此一来,如果没有正常的通风的话,气味就会在空气中停留较长时间。

公共空间的要求

公共空间的设备必须符合使用特点,彼此之间会有明显不同,然而最重要的是能源消耗要尽量少。越来越多的酒店都有庭院,把它作为一种独特的象征,而这种庭院为空调设备带来了许多复杂的问题。

在一天的时间中使用大厅、会议厅、餐厅等的时间段有很大的变化幅度。比如,主大厅永远是每天 24 小时使用。相反,会议厅、餐厅、礼堂和商店的使用时间可以是非常确定,也可以是临时性的。

对于公共空间的设备需要使用排量恒定或者可调的全空气式设备,其技术参数是这些系统的典型参数(图4、5)。空调系统、空气处理机或屋顶机提供室外空气的吸入和处理、房间空气的循环,通常安装有免费制冷系统。

在这种趋势下当前欧洲开始试验一些替代方案,其中包括特定区域(比如在前台柜台上方)的冷天花板或冷梁。另一个不同的替代方案是包括最冷区域的地暖。公共空间设备的问题之一是阻止气味从厨房和餐厅传播到其它区域;餐厅尤其应该保持相对于厨房的过压。

会议厅通常必须是可组合的,通过活动壁板和其它分隔装置划分开。所以,设备必须能够确保每个分隔区域都能够得到合理程度的空调。这就要求在研究送风和排气回路时必须采用合适的策略,以得到想要的分区方案。

辅助房间的设备

这些空间的气候和舒适度需求几乎总是不如其它区域严格,以至于在某些房间通常只需要设置必要的通风以进行必要的空气更换即可。然而还是有一些例外情况,比如办公室、厨房、洗衣房等等,在这些地方,有一些适当的、针对性的方案研究,不难想到,其所用的设备明显与主要空调所用的设备不同。

另外,这些区域和酒店公众房间之间的毗邻区域也特别关键,这时必须谨慎地进行区域分隔,最好以适度排气给辅助房间造成轻微低压。

最后,要注意在大型的大酒店中,通常有一些第三方拥有的特定商店,它们和商场一样:所安装的设备是独立控制的,但不管怎样都应该与大楼的主设备结合起来。

卫生热水

房间的生活热水需求主要是由洗浴产生的。而酒店可能有3-4小时时长的需求高峰,汽车旅馆的需求高峰时长较短,通常不会持续超过2小时。生活热水的供应温度必须在60℃左右,这样可以防止嗜肺军团菌的繁殖。在意大利实行“旅途接待建筑的指导原则”,这是大区政府会议和卫生部之间的协议结果。

表1 – 现代酒店的种类

大楼类型 典型使用、每房间人数 性能参数
奢华酒店 1.2 非常宽敞的房间、套房、高档餐厅
奢华型全服务酒店 1.2–1.3 宽敞房间、大公用空间、奢侈品店和商店、游泳池和体操馆、各种餐厅
中等全服务酒店 1.2–1.3 大型公众空间、奢侈品店和商店、各种餐厅
传统酒店 1.4–1.6 数量较多的房间、非常大的公共空间、宽敞的特殊区域、高峰时间快速到达
有限服务的酒店 1.1 有限公共空间、较少餐厅、可能没有洗衣房
单人间旅馆 2 带厨房的双人间、最小的公众空间和数量较少的餐厅
仅单人间的经济旅馆 2–2.2 带厨房的双人间、最小的公众空间和数量较少的餐厅
休闲度假胜地 1.9–2.4 宽阔的公共空间、许多体育区、各种餐厅
会议中心 1.3–1.4 许多会议厅、餐厅有限供应和午餐区
娱乐型旅馆 1.5–1.6 宽阔房间、宽阔游戏厅、宽阔的休闲区域和建筑、许多餐厅
旅馆和经济型汽车旅馆 1.6–1.8 没有公共空间、很少或没有餐厅、通常没有洗衣房

来源:Ashrae 手册“HVAC 应用”2011 ,章第 6 章

表2 – 设计室内工作温度

能源代谢 温度环境的质量等级
高级 中级 低级
冬季最低设计工作温度 [°C] 夏季最高设计工作温度 [°C] 冬季最低设计工作温度 [°C] 夏季最高设计工作温度 [°C] 冬季最低设计工作温度 [°C] 夏季最高设计工作温度 [°C]
1.2met–久坐型活动 21 25.5 20 26 19 27
1.4met–久坐、站立型活动 19 24.5 18 25.5 17 26
1.6met–站立、轻量活动 18 24 17 25 16 26

来源:prUNI 10339:2014,“空调用空气设备-分级,设计和供货的性能规定和要求”。

表3 – 设计室内相对湿度

室内湿热质量等级
高级 中级 低级
冬季设计最低相对湿度 (%) 夏季设计最高相对湿度 (%) 冬季设计最低相对湿度 (%) 夏季设计最高相对湿度 (%) 冬季设计最低相对湿度 (%) 夏季设计最高相对湿度 (%)
45 55 40 60 35 65

来源:prUNI 10339:2014.

表4 – 室内空气质量等 级。

空气质量等级 对应UNI EN 13779:2008 室内和室外间的 CO2 浓度差 (ppm)
IDA 1 ≤ 400
IDA 2 400 – 600
IDA 3 601 – 1000
IDA 4 > 1000

来源:附录 A – prUNI 10339:2014

表5 – 室外空气的容积排量 qv,o,p 和排量 Qv,e.

  qv,o,p (10-3 m3 s-1 每人) Qv,e (h-1)
  温度环境的质量等级  
旅馆和膳宿公寓
大厅入口 8.75 7 5.25
会议厅/礼堂(小) 8.75 7 5.25
餐厅 8.75 7 5.25
卧室 8 6.5 4.75
厨房 连续使用时的排气量 8
不连续使用时的排气量 16
卫生间 / 辅助间 连续使用时的排气量 8
不连续使用时的排气量 16

来源:prUNI 10339:2014.

表6 – 室外空气的最小容积排量 RPRA ,依据 Ashrae.

  RP (10-3m3s-1 每人) RA (10-3m3s-1m-2)
酒店、汽车旅馆、休闲度假胜地、宿舍
卧室 2.5 0.3
入门大厅 3.8 0.3
多媒体厅 2.5 0.3

来源:ASHRAE 62.1–2013–表 6.1.

 

表7 – 空气速度, va [m s-1].

供暖 (m s-1) 制冷 (m s-1)
用于居住和感受生活的建筑
旅馆、膳宿公寓 从 0.05 到 0.15 从 0.05 到 0.20

来源:prUNI 10339:2014.

表8 - 规定的末端最低过滤等级。

  室外空气质量 末端过滤器等级
室内空气质量等级
 
居住和感受生活
酒店大楼:酒店

膳宿公寓和住宅

F7 M6 M5
F8 F7 M6
F8 F7 M6

来源:prUNI 10339:2014.

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