大连君悦酒店项目为五星级标准的豪华酒店和酒店式公寓, 酒店共有客房377间, 酒店式公寓84套。整个建筑由一栋可三面观海的高199m的塔楼及4层裙房组成。裙房为酒店的配套空间, 包括大型的宴会厅、商务会议、餐饮健身以及娱乐。其中29层以下为酒店客房区和配套空间, 31~43层为酒店式公寓, 44~46层为酒店空中餐厅区。

　　 给排水设计包括了生活给水系统、生活热水系统、冷却塔循环水系统、生活排水系统、雨水系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、灭火器等。

　　 (1) 酒店为高标准的豪华商务酒店, 在给水系统设计过程中, 对供水的水质安全、水压稳定要求相应提高。

　　 (2) 酒店为超高层建筑, 地上建筑高度近200m, 酒店客房区的高度达到了121 m。根据酒店管理公司的要求, 客房的最低供水压力为0.2MPa, 高于规范要求, 为了保证水压的相对稳定, 每5~6层间隔后需要进行分区, 使得酒店的供水系统相对复杂, 竖向分区数量增加。

　　 (3) 根据酒店管理公司要求, 为保证酒店供水的绝对可靠, 酒店的生活用水需要存储至少最高日一天的生活用水量, 已经超出《建筑给水排水设计规范》 (GB 50015-2003, 2009版, 以下简称“建水规”) 的要求, 增加了生活储水池的容积。我国目前大城市的市政供水一般比较安全, 但因施工、管道老化造成意外断水的可能性还是存在的。因此管理公司这一要求在某些情况下还是合理的, 本工程按储存最高日一天用水量设置水池。由于水池容积增大, 其位置的设置受到一定影响。

　　 (4) 酒店客房和公寓前期的基础投资资金来源于不同业主对象, 需要分开计量收费, 两套供水系统是独立的, 这不仅造成管道、设备增加, 也给设计增加了一定的工作量和需要注意的问题。

　　 生活给水系统示意见图1。图1中, 1为酒店部分地下生活水池及加压设备;2为酒店部分高位生活水箱及高区加压设备;3为公寓部分地下加压供水设备;4为公寓部分高位转换水箱及加压设备。

　　 酒店部分的给水系统包括31层以下酒店客房、配套用房以及44~46层的空中餐厅用水。

　　 酒店管理公司从保证客人用水的安全、舒适度、水量和减少水垢对管道的供水影响及减少管道系统的检修维护工作量等方面综合考虑, 对不同部门用水的水质具体参数要求, 见表1。大连市自来水公司提供的项目用地处水质硬度为82.1mg/L, 可以满足酒店管理集团的要求, 但业主方自测的两次自来水硬度均与该数值有较大差异。为了保证水质, 在设计过程中预留了酒店进水软化处理的条件, 以便于后期的整体软化处理。而对于餐厅等有更高水质要求的部位, 由餐饮深化公司进行二次软化处理。

　　 酒店部分共分为8个分区, 分别为1~7区和第10区。

　　 在酒店供水系统中, 设置了地下、地上2组生活储水箱 (池) 。市政供水进入地下2层储水池后, 通过2台工频水泵 (1用1备) 将生活用水加压至31层高区生活储水箱。酒店顶部的餐厅即第10分区, 依靠设置在31层设备层的高区加压泵组加压供水;而31层以下第2~6区采用高位水箱重力供水;由于酒店客房最低用水压力为0.2 MPa, 第7分区只依靠重力供水, 供水压力无法满足要求, 在31层水泵房内单独设置了加压水泵向下供给第7分区, 以满足使用压力要求。地下室所在的第1分区供水依靠市政供水直接供给。

　　 根据酒店管理公司的要求, 酒店生活用水存储了最高日用水量一天的生活用水, 即714m³的生活用水 (不含市政直接供给部分的用水量) 。

　　 地下、地上2组生活储水箱的容积如何分配对于供水的安全和节能都有重要意义。若地下生活储水池1容积过大, 地上生活储水箱2容积很小, 将会使得地下水泵房的加压设备启停频繁, 造成能源的浪费, 同时也会降低设备的使用寿命;反之, 设备层水泵房面积加大, 同时上部水箱荷载加大, 给建筑和结构专业带来不便。

　　 根据“建水规”中的规定, “建筑物内的生活用水地位水池应符合下列规定:贮水池 (箱) 的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定;当资料不足时, 宜按建筑物最高日用水量的20%~25%确定”。在笔者看来, “建水规”规定的按最高日用水量20%~25%确定的出水量, 应该是存储水量的最低要求, 对于重要建筑, 低位水池还应考虑事故水量, 一般按最大小时用水量考虑, 酒店管理集团的要求加大了事故水量的存储。中间转输水箱的容积可按“建水规”的要求设置。

　　 结合设备层机房的大小, 本设计中, 酒店部分高位储水箱2的有效容积为176m³, 为最高日用水量的24.6%。此水箱的补水依靠工频水泵补水。选择工频水泵的原因是, 由于高位水箱本身有一定的供水调节容积, 补水泵仅作水箱补水用, 不直接供给用水点, 采用工频水泵可节约能耗、降低基础投资。同时为了减少设置在1区域的工频加压水泵的启停次数和时间, 在其选型过程中, 按照设计秒流量选型。其目的在于即使储水箱2水位达到了最低水位才开始通过低区工频水泵启泵补水, 也能够保证水量的充足。如此设计, 较好地避免了大功率工频水泵少量补水、多次频繁启停的问题。一天当中工频水泵启动不超过4次基本可以满足供水要求, 运行时间也大大降低, 相应的能耗也大幅度降低, 设备寿命增加。

　　 二次供水水质污染问题是普遍存在的。本设计中, 首先在地下2层1部分的储水池中设置了外置式水箱自洁消毒器, 进行第一次消毒处理;在高位水箱2的出水处设置紫外线消毒器, 进行第二次消毒处理, 使得供水的水质得到了双重保证, 同时也满足《二次供水工程技术规程》 (CJJ 140-2010) 要求。

　　 本建筑中, 公寓共分为2个分区, 即第8区和第9区。因酒店公寓部分位于整个建筑的较高部分, 若采用直接供水, 则供水高度和压力接近200m, 这样一来, 不仅加压设备的扬程和电功率大大加大, 同时整个公寓系统的管道承压等级需要加大, 使得整个系统的基础造价和后期运行费用增加。

　　 为降低成本, 设计采用分区转输供水。设备和管道承压级别均大幅度降低, 相应基础造价和后期运行费用成倍降低。

　　 公寓供水的加压设备及储水池 (箱) 设置区域同酒店供水, 但区别在于生活用水加压至高区储水箱后, 仍需要变频泵组加压至上方供水至用户。此部分没有采用类似于酒店部分的加压至公寓顶部后再通过重力供水至用户, 其原因主要有: (1) 在公寓上方建筑构造上没有可以利用的设备层, 若因为公寓的供水需要建筑单独划分设备层, 并做隔层和降噪处理代价相对较大;而且重力供水系统会增加供水干管的长度, 影响造价。 (2) 公寓的用水标准相对于酒店客房用水要求要低, 且公寓的用水点处供水最低压力可以按照“建水规”中规定的压力设计, 使得公寓的两个压力分区的高低用户用水压力差距变小, 仅为0.3MPa左右, 故即使采用变频泵组加压, 对本区用户造成的用水压力波动相对较小;同时为保证水质安全, 公寓部分的供水采用了与酒店部分相同的紫外线消毒处理。

　　 酒店区日用热水量为384.3m³/d, 最大时用热水量为60 m³/h, 设计最大小时耗热量3 650kW。为保证五星级酒店热水用水品质, 在全楼设置了集中热水制备及供应系统。为提升酒店式公寓的品质, 由原来方案设计的分散式电热水器修改为集中热水系统。在酒店的热水机房内统一设置水质软化设备, 降低热水设备的结垢现象。

　　 本项目热源为由大连市热力公司提供的高压蒸汽, 为保证市热力管网检修期间酒店不间断供热水, 酒店设有锅炉作备用。

　　 本项目的体量大, 生活热水的用水量大, 为降低热水系统之间的影响, 将换热设备进行了详细的区域划分, 热水给水系统示意见图2。图中, 1为L1~L4层预热换热器及L5~L9层预热换热器;2为L5~L9层热水换热器;3为L1~L4层热水换热器;4为B1层员工餐厅热水换热器;5为洗衣房热水换热器;6为L10~L15 (低一区) 层热水换热器;7为L16~L20 (中一区) 层热水换热器;8为L21~L25 (中二区) 层热水换热器;9为L26~L30 (中三区) 层热水换热器;10为L32~L37 (公寓低区) 层热水换热器;11为L38~L43 (公寓高区) 层热水换热器;12为L44~L45 (空中餐厅区) 层热水换热器。

　　 热水供水系统的竖向分区同冷水供水系统, 冷热水同源供水, 保证冷热水供水压力的匹配、稳定。对于洗衣房、裙房厨房及空中餐厅的热水均设置了单独的换热设备, 保证客房及公寓热水系统的稳定性。

　　 在地下换热机房内设置了L1~L4层及L5~L9层的2个预热换热器。由于热媒采用的是高温蒸汽, 根据工程设计实际, 初次换热后的热媒回水为高温的汽水混合状态, 仍含有大量的热量, 为了充分利用这些排放的热量, 在工程设计过程中, 尝试对部分热媒回水进行冷水预加热, 这样可充分、高效地利用热媒热量, 降低了外部热媒的消耗量。由于场地机房的限制, 本工程仅在地下机房内将热媒消耗量较大的客房区域进行回收预加热, 根据现场实际运行的反馈, 该系统得到了较好的使用效果, 可以在类似工程中加以推广。

　　 热水供水温度:酒店区的集中热水系统换热器的出水温度和最不利配水点处的温差小于10℃, 换热器出水温度为60℃:客房层热水供应点不低于50℃;厨房、洗衣房供应水温为60℃, 如厨房有更高水温要求时, 由厨房工艺、洗衣房工艺设计进行二次加热。

　　 在酒店中合理制定节约用水方案, 同时不影响国际一线酒店的品质, 设计过程中对于中水也做了充分的必选考虑。为了降低中水处理的难度和对酒店环境的影响, 确定将优质、水源稳定的客房杂排水以及高品质的市政热媒回水冷却后进行有组织收集至地下中水机房, 处理达到《建筑中水设计规范》 (GB 50336—2002) 的要求后, 回用至裙房区域的公共卫生间、地下车库的地面冲洗、洗车以及室外绿化道路的浇洒等用途。

　　 该方案可以将客房优质杂排水进一步回收利用, 降低传统市政自来水的用水量, 体现了节约用水理念。同时也确保了国际一线品牌酒店客房内用水的品质保证。

　　 经过水量平衡测算, 废水收集区域的中水回水量为77m³/d, 设计日用中水量70m³/d。

　　 中水处理流程为:中水原水→格栅→调节池→预处理→膜处理→消毒→中水用户。

　　 本建筑酒店区域的客房卫生间及SPA区域采用污废分流系统, 单独收集该区域的优质杂排水至中水处理站进行处理回用, 其他区域的卫生间采用污废合流制排水系统。在公共管井、存在排水的机房内均设置了废水立管, 保证这些区域的积水及时排放。

　　 酒店的客房及公共卫生间均设置了专用通气立管及器具通气, 保证客房卫生间的排水顺畅。所有的地下污水坑均设置专用通气立管排出室外, 保证了泵坑内聚集污气的排放。酒店公寓设置专用通气立管。

　　 五星级酒店的餐饮厨房较多, 西式餐厨为主, 其排油量大, 为了保证厨房排水的隔油效果, 使排水达标, 所有厨房的排水均在室内设置了高标准的成品油脂分离器进行集中隔油处理, 同时对厨房内的排水器具做了器具隔油的要求, 做到双重处理, 保证了厨房排水的处理效果。

　　 本项目属于超高层建筑, 塔楼顶部的屋面面积不大, 其屋面雨水采用87型半有压流排水系统, 避免由于虹吸系统管道压力过大而带来的风险。2层以上的裙房面积大, 过多的雨水管道会对室内空间造成影响, 在设计中考虑采用虹吸雨水斗排水, 通过合理的管道布置减小设备管道对室内公共空间的影响。设计排水能力均按照10年重现期雨水流量考虑, 溢流加排水总设计能力按照50年重现期暴雨考虑。

　　 本项目的消防用水量:室外消火栓为30L/s, 火灾延续时间3h;室内消火栓为40L/s, 火灾延续时间3h;自动喷水灭火系统为45L/s, 火灾延续时间1h, 大空间消防系统为15L/s, 火灾延续时间1h。本工程一次火灾设计总用水量 (含室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、大空间消防系统) 为594m³, 存储在地下2层消防泵房内, 水池分为2座, 其总有效储水容积不小于594m³。

　　 室外消防用水由城市自来水直接供给, 从本工程的两侧分别接入2根DN200引入管, 至建筑红线后经过水表井, 与小区内的室外给水环管相接, 形成双向供水。

　　 室内消火栓系统采用临时高压制, 成环状管网布置。酒店室内消火栓泵供水高度差约209m, 整个室内消火栓系统采用高、低区消防泵分2个区供水, 低区为B2~16层, 高区为17~顶层, 消火栓系统见图3。在地下2层酒店消防水泵房内设低区消火栓给水泵加压供给低区消火栓系统用水, 水泵设置2台, 1用1备。在地下2层酒店消防水泵房内设消火栓转输水泵加压供给L31层的消防转输水箱, 水泵设置2台, 1用1备。在L31层避难层/机电层设高区消火栓给水泵加压供给高区消火栓系统用水, 水泵设置2台, 1用1备。在屋顶消防泵房设室内消火栓增压稳压设备1套, 以满足消防初期用水时系统最不利点处的压力要求。室外分别设置高、低区的水泵接合器, 高区水泵接合器由设置在室内泵房的高区水泵接合器转输泵进行接力加压供水。

　　 自动喷水灭火系统的机房及加压设备设置与室内消火栓系统设置类似。在地下2层酒店消防水泵房内设低区给水泵加压供给低区自动喷水灭火系统用水, 水泵设置2台, 1用1备。在地下2层酒店消防水泵房内设转输水泵加压供给L31层的消防转输水箱, 水泵设置2台, 1用1备。在L31层避难层/机电层设高区给水泵加压供给高区自动喷水灭火系统用水, 水泵设置2台, 1用1备。在屋顶消防泵房设增压稳压设备1套, 以满足消防初期用水时系统最不利点处的压力要求。酒店自动喷水灭火系统设置3个高区水泵接合器和3个低区水泵接合器, 分别接驳至低区管网和高区转输水管, 系统示意见图4。

　　 区域净高大于12m的场所, 如L44层中餐厅, 按《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》 (CECS 263:2009) , 设置大空间智能灭火装置 (标准型) 。设计灭火水量25L/s, 工作压力0.25 MPa。由于高空水炮设置位置与最大自动喷水灭火系统灭火水量的裙楼宴会厅 (非仓库类高大净空场所处于不同防火分区, 与最大自动喷水灭火系统灭火水量不发生叠加, 故与自动喷水灭火系统共享系统设备及管网, 并在湿式报警阀前分开管道。

　　 (1) 办公楼层、酒店的公共活动用房、多功能厅及厨房, 按A类火灾严重危险级确定。

　　 (2) 地下停车库按B类火灾中危险级确定。

　　 (3) 其他地区按A类火灾中危险级确定。

　　 (4) 所有机电、设备用房均设有手提干粉式灭火器, 每个室内消火栓内均设有2具干粉式灭火器;厨房设有干粉式灭火器及防火毯;其他地方则按规范布置。

　　 发电机房、电话交换机房、计算机房设置管网式七氟丙烷 (FM200) 全淹没气体灭火系统。

　　 对于超高层五星级酒店工程的给水、热水系统设计, 其突出特点为用水量大、安全级别高、压力稳定要求高、用水规律性差、分区多、管路复杂、系统设计相对复杂。设计时应在保证供水安全可靠、满足规范要求的前提下, 通过系统的优化, 按照用水性质及压力等级详细划分, 改善供水的条件, 合理布置管路和设备;使供水设备利用率达到最高, 保证各分区供水稳定性, 最大程度降低能耗。

　　 在保证酒店品质的前提下, 通过收集优质杂排水, 降低了中水处理难度, 同时合理安排中水回用的地点, 达到了水量平衡, 合理利用水资源, 节约传统水源, 倡导了绿色可持续发展理念。

　　 超高层排水系统的排水顺畅是整个给排水设计过程中的一个重要部分。本工程是高端国际连锁酒店, 保证排水顺畅、通气系统卫生, 提供良好的室内环境尤其重要。本工程设计中充分结合中水回用系统, 合理选择污废水的排水体系, 设置通气系统, 对产生污染的厨房等区域进行单独的污水处理, 保证了系统的排水顺畅、污水排放处理的达标。

　　 室内消防设施对于超高层建筑而言是最重要的灭火设备, 超高层建筑在火灾发生时因建筑高度的影响, 利用室外消防设施进行灭火难度较大, 室内消防, 包括室内消火栓、自动喷水、气体灭火等设施在火灾前期控制火势是超高层建筑防火最重要的手段。合理确定灭火系统分区, 通过设置转输、分区加压设备水箱保证各个区域系统的水量及压力, 保证超高层建筑灭火系统的高效、合理是建筑防火的重中之重。