广州白天鹅宾馆坐落于广州历史文化保护区———“沙面岛”南段, 紧临羊城八景之一“鹅潭夜月”的白鹅潭, 地理位置独特, 风景优美。白天鹅宾馆是我国内地第一家由中国人自行设计、施工、管理的大型涉外酒店, 也是国内第一家“世界一流酒店组织”成员、中国第一家中外合作的五星级酒店、“中国最优商务酒店”等。白天鹅宾馆自开业以来, 曾先后接待包括英国女王伊丽莎白二世, 美国前总统尼克松、布什, 德国前总理科尔等众多国家元首、政府首脑及政要。多年来, 白天鹅宾馆一直在国内外享有崇高的知名度。因其在中国建筑史上的特殊地位及其在建筑工程设计上所积累的宝贵经验, 白天鹅宾馆曾一度被国内众多工程师作为高级酒店设计的优秀工程进行学习与参考。

　　 经过几十年的经营, 改造前的白天鹅宾馆面临着众多问题, 如外部风貌不协调、配套设施落后、机电系统老化等。为使宾馆在竞争日益激烈的酒店行业中继续保持优势, 也为进一步提升白天鹅酒店的国际品牌效应, 对宾馆进行了全面的更新改造, 包括对宾馆进行整体装修和各种设备、配套功能的升级等, 旨在将其建设成为广州地区第一家国际化白金五星级酒店。项目总用地面积约3.4万m², 总建筑面积约10.9万m², 项目方案见图1。项目改造范围包括酒店主楼、设备行政楼及花园公寓。其中主楼地下1层、地上31层、建筑高度99.35m;设备行政楼5层, 建筑高度18.53m;花园公寓只改造两层, 二层高7.87m。

　　 利用沙面南街现有DN400市政给水管, 经原有4个DN200市政水表供给本工程使用。改造后设计用水量为1 300m³/d。

　　 因是改造项目, 现有条件无法重新设置满足储水量要求的独立结构的生活水池, 设计仍采用原有西区设备行政楼内3个钢筋混凝土水池, 为解决防水质污染的问题, 对水池进行改造, 在池内避衬不锈钢板, 水池总容积为365 m³。此外, 通过对酒店主楼屋顶原有2个钢筋混凝土水池进行改造作为屋顶生活水箱, 同样在池内壁衬不锈钢板, 屋顶水箱总容积为245m³。生活储水池及屋顶生活水箱均满足在清洗或检修时互为备用的要求。生活给水传输干管均采用双管设计, 以保证检修维护时仍能正常供水, 提高供水安全性。

　　 项目在改造前给水全部未经二次深化处理, 仅使用自来水供各种用途。且改造前室内给水系统与消防系统在相当程度上相连通, 比如给水系统与消防系统共用高位水池、减压水箱, 且高位水池供水泵兼作消防泵等。原给水系统虽在设计上采用了很多措施避免二次污染的发生, 但仍然无法满足现行规范对建筑内部防二次污染的要求, 更无法适应高级酒店对给水水质的高标准需求。

　　 本项目改造后室内各给水系统与消防系统完全分开, 水池水箱独立设置, 在此基础上进一步采用更高标准的分质供水方式, 分别为酒店厨房供水、酒店客房供水、市政自来水供水及绿化等回用水供水。

　　 市政自来水经原有4个DN200市政水表后, 分出一路供酒店厨房用水, 自来水供厨房之前需采用一体化水处理设备进行深度处理, 处理工艺流程见图2, 其中消毒采用一体化水处理设备内设的紫外线消毒装置。酒店厨房的一体化水处理设备设置在设备行政楼首层的生活水泵房内, 处理水量为150m³/h。因酒店厨房均设置在裙楼, 故经深度处理后的高质水可直接利用市政管网压力供往各厨房。

　　 市政自来水进入设备行政楼生活水池后, 经加压水泵提升至主楼屋顶水池, 水池出水经一体化水处理设备深度处理后, 再供酒店客房使用。酒店客房的一体化水处理设备设置在塔楼80.8m标高处的上管道夹层, 共3套, 每套处理水量均为150m³/h, 分别供酒店主楼3个竖向分区。酒店客房用水深度水处理工艺与酒店厨房用水采用相同设备。

　　 除酒店厨房、酒店客房用水外, 其他室内用水均采用市政自来水。所有水池、水箱出水均设置消毒设施经消毒后再供往各楼层用水点, 以防止二次供水污染发生。

　　 本项目收集酒店塔楼屋面雨水, 经过处理后作为绿化用水, 雨水回用系统处理工艺流程见图3。雨水的收集过程无需动力, 完全依靠重力进行, 以达到节能的目的。雨水处理过程的流量控制 (弃流) 装置、沉淀过滤装置、储水池等均设置在室外地下空间, 避免增大建筑容积率且不占用绿化面积。雨水回用系统的设计不影响雨水排水系统的正常排水功能, 超过雨水回用系统负荷的雨水能够顺利溢流到市政雨水管网, 保证雨水排放安全。此外, 为保证绿化用水的供水安全性, 在雨水量不足时采用自来水进行补水。根据《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003, 2009年版, 以下简称“建水规”) ^[1]3.2.4C条规定:从生活饮用水管网向消防、中水和雨水回用等其他用水的贮水池 (箱) 补水时, 其进水管口最低点高出溢流边缘的空气间隙不应小于150mm。为此, 本项目创新地在裙楼屋顶 (21.1m) 设置有效容积为9m³的绿化供水补水箱, 水箱由市政自来水管网采用满足“建水规”3.2.4C条的间接进水方式, 水箱出水管接往设置在首层的雨水回用系统变频供水泵出水管处, 这样既满足水质防污染要求, 又能在雨水量不足时, 充分利用市政管网压力进行绿化供水, 最大程度地达到节水节能的目的。

　　 改造前本项目原冷水系统供水采用竖向分区供水, 分别为市政管网直接供水、高位水池+减压水箱重力供水、高位水池重力供水。其中, 酒店主楼采用4个竖向分区, 塔楼上区采用高位水池重力供水, 塔楼中区及下区采用高位水池+减压水箱重力供水, 裙楼采用市政管网直接供水。原冷水系统各分区及供水方式见表1。

　　 改造后项目新的生活给水系统仍采用分区供水, 分区方式与项目原有冷水系统基本相同, 但各分区的供水方式有所调整, 分别为市政管网直接供水、高位水池+减压水箱重力供水、高位水池+变频泵供水。此外, 现行规范、高级酒店对用水可靠性要求越来越高, 新的冷水系统各分区用水压力也有所调整。改造后项目给水系统各分区及供水方式见表2。其中, 原美国领事馆此次不改造, 公寓楼、设备行政楼因其热水水源仍由原美国领事馆屋顶水池供应, 考虑冷热水系统供水压力的平衡, 公寓楼及设备行政楼需供应热水的用水点, 冷水也由原美国领事馆屋顶水池供应。

　　 设备行政楼首层泵房设置水泵, 经一次提升往酒店屋顶生活水箱供水, 系统工作压力为1.2MPa, 管道试验压力为1.7MPa;酒店裙楼4层及以下、塔楼3层以下分区给水系统工作压力为0.35MPa, 管道试验压力为0.6 MPa;酒店塔楼3~10层分区、11~19层分区、20层~屋顶分区给水系统工作压力均为0.4 MPa, 管道试验压力为0.6 MPa。设备行政楼、公寓楼给水系统工作压力均为0.35 MPa, 管道试验压力为0.6 MPa。

　　 室外冷水管材及连接方式:室外埋地给水管采用PE给水管, 热熔或电熔连接。

　　 室内冷水管材及连接方式:酒店9层及18层吊顶内的冷水管道及延至各给水立管总阀门位置的管道 (即相应2个竖向分区的给水横干管) , 采用S30408厚壁不锈钢管;酒店客房各管井冷水立管接出的管道, 由控制阀门至卫生间各用水点的所有支管, 采用薄壁紫铜管;酒店裙房区域暗藏在墙内和地面饰面层内的管道, 采用薄壁紫铜管;除前述管材外, 其余室内冷水管道, DN>100的管道采用S30408厚壁不锈钢管;DN≤100的管道采用S30408薄壁不锈钢管。厚壁不锈钢管采用焊接连接或不锈钢卡箍连接, 当需要采用法兰连接方式时, 其法兰须采用S30408不锈钢锻造国标法兰;薄壁不锈钢管采用卡压、环压或卡凸式连接;薄壁紫铜管采用承插式焊接。

　　 改造前项目的生活热水采用燃油锅炉房供给的蒸汽加热, 此加热方式能耗较高。项目改造设计注重节能技术的运用, 生活热水系统以空调余热回收利用为主要热源, 当空调余热回收量无法满足生活热水用水量时才使用燃气锅炉作为热源。首先利用空调余热将冷水温度提升, 当水温达到设定用水温度时, 则可直接供水到用水点;当空调余热系统无法将水加热到设定温度时, 则再通过板式换热器和热水储罐进行加热, 水温达到60℃后, 供给用户热水。板式换热器采用汽-水换热, 蒸汽换热是通过设置在系统总回水管上的温度传感器控制启停, 当温度低于52℃时, 供给蒸汽加热, 当温度高于55℃时, 停止蒸汽供应。

　　 本项目空调余热利用系统采用供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统^[2], 该系统可实现制冷、制冷+热回收、制热、双温热水热泵等工况, 其中生活热水系统只涉及到制冷+热回收及双温热水热泵两个工况。制冷+热回收工况即在夏季等需制冷时段, 空调机组将冷量供应给空调系统, 同时向给水系统提供生活热水;双温热水热泵工况即在冬季需供暖时段, 空调机组向空调系统提供中温 (35℃) 热水, 同时向给水系统提供高温 (60℃) 热水。根据南方地区气候四季变化不明显、全年大部分时间需空调制冷、冬季供暖期较短的特点, 项目采用上述空调余热利用系统是科学可靠的。屈国伦等^[3]通过研究分析, 本项目在夏季等空调制冷时段, 空调余热利用系统可提供建筑全部生活热水量, 冬季供暖时段通过转换运行工况, 空调余热利用系统也能提供部分生活热水热量。使用空调余热利用系统后本项目预计生活热水热源可降低80%左右的能耗, 节能效果显著。

　　 改造后项目热水系统与冷水系统一样采用分质供水, 各需用热水用水点分质供水方式同冷水系统, 竖向分区方式也同冷水系统。酒店主楼客房采用上行下给、立管循环的供水方式。因设计时酒店方要求酒店客房只做立管循环, 考虑客房卫生间用热水器具较少且比较集中, 热水支管较短, 且在立管底部设置限流调节阀, 采用立管循环可满足使用要求。酒店裙楼因用热水区域 (包括厨房、卫生间等) 用水器具较多且较分散, 导致供水支管较长, 为保证循环效果, 设计采用支管循环方式的同时, 在各热水供、回水立管上加设限流调节阀。

　　 酒店塔楼客房热水系统管材:酒店9层及18层吊顶内的热水管道、房间内管井的立管及立管接出的延至卫生间各用水点的所有支管均采用薄壁紫铜管;地下室、下夹层、上夹层的热水管道及塔楼核心筒位置可进人检修的大管井内的供、回水立管均采用S30408薄壁不锈钢管。

　　 酒店裙房热水系统管材:设置于吊顶内的热水管道、厨房及卫生间管井内的立管、立管接出的延至厨房和卫生间各用水点的所有暗藏支管均采用薄壁紫铜管;地下室及其他明装的管道 (包括核心筒位置可进人检修的大管井内的立管) 采用S30408薄壁不锈钢管。

　　 连接方式:薄壁不锈钢管DN≤100采用卡压、环压或卡凸式连接, DN>100采用卡凸式或不锈钢卡箍连接;薄壁紫铜管采用承插式焊接;薄壁不锈钢管与薄壁紫铜管的管材转换采用法兰连接, 薄壁不锈钢管侧采用全不锈钢法兰, 薄壁紫铜管侧采用全铜法兰, 并配不锈钢螺栓、螺母。

　　 广州白天鹅宾馆更新改造工程由于建筑空间布局已定, 出现种种限制设计的情况, 加之宾馆定位标准非常高, 设计在最大程度使用原有设施如高位水池、生活水池水泵房等基础上, 使得改造后冷热水系统不仅能满足现行规范的要求, 且冷水系统采用新设备进行分质供水, 热水系统采用新型空调余热利用等技术, 达到了冷热水系统的高水质、高可靠性及节能节水的目的。