高層建筑水系統(tǒng)設計論文高層建筑熱水系統(tǒng)及設計體會

1、高層建筑水系統(tǒng)設計論文：高層建筑熱水系統(tǒng)的設計體會【摘要】介紹了高層建筑的加熱器布置在頂部設備層時,熱水供應系統(tǒng)的特點,溫控閥的安裝事宜,減壓閥、伸縮器、膨脹管、熱水循環(huán)泵等的選用或安裝要點。關鍵詞高層建筑熱水供應系統(tǒng)加熱系統(tǒng)減壓閥伸縮器膨脹管熱水循環(huán)泵0概述上海某大樓屬類高層民用建筑,高997 m,地下12層為車庫,13層為商場,4層為休閑健身,521層為單元式辦公用房,2224層為會議展覽用房。1998年完成設計,后因資金問題,僅完成6層的建設并已投入使用。2002年又開始續(xù)建工程的重新設計。新設計既要考慮與原有設施的銜接,又要滿足大樓新的功能要求,還要滿足新的規(guī)范的要求。下面結合工程實際

2、,談談高層建筑熱水系統(tǒng)的設計體會。1熱水供應系統(tǒng)的設計根據(jù)高層建筑使用熱水的特點,熱水供應系統(tǒng)要實行與給水系統(tǒng)一致的豎向分區(qū),并由相應的給水系統(tǒng)供水,保證各用水點的冷、熱水壓力均衡,以取得良好的使用效果。常見的熱水供應方式見圖1, 各分區(qū)熱水系統(tǒng)自成一體,獨立運行。熱水加熱器按壓力分區(qū)分別設置,集中布置在地下室。在減壓分區(qū)的加熱器前(冷水側)設減壓閥,向各用水點和熱水系統(tǒng)供應冷水。本大樓由于地下室至6層現(xiàn)已投入使用,不可能再提供安裝加熱器的場所。綜合考慮各方面的因素,將加熱設備集中布置在大樓頂部設備層。本大樓熱水供應方式見圖2, 與圖1的方式相比,它有下述特點。(1)中、低區(qū)各配水點使用的冷水

3、和熱水系統(tǒng)的供水不能共用減壓閥,只能分別減壓后供給。對低區(qū),最好用二級串聯(lián)減壓代替一級減壓。對高度100 m以內(nèi)的高層建筑,在屋頂設置水箱供水時,通過一級減壓雖能滿足各用水點的壓力要求,但作為高層建筑,一般都有安靜方面的要求。當閥前后的壓差超過03 MPa時,噪聲就較明顯。若使用減壓閥串聯(lián),使每級的減壓均不超過03 MPa,則可控制噪聲的分貝在允許的范圍內(nèi)。再者,若一級減壓,當減壓閥損壞時,低區(qū)的壓力會超過用水設施的破壞壓力。而串聯(lián)時,若一級減壓閥損壞,另一級仍能減去部分壓力,對用水設施起到保護作用。(2)中、低區(qū)的熱水減壓閥增加了循環(huán)系統(tǒng)的阻力降,因此在計算熱水循環(huán)泵的揚程時,除要克服管道阻

4、力降外,還要克服減壓閥的阻力降,否則將嚴重影響循環(huán)效果。(3)熱水系統(tǒng)的減壓閥的工作介質為熱水,要選用熱水型減壓閥,以保證正常使用。(4)為了提高高層建筑熱水供應的可靠性,一般要求每個分區(qū)的加熱器不少于2臺(供熱能力各半),1臺故障時,另1臺仍能供應最大用水量的一半。本大樓因場地限制,難以實現(xiàn)每個分區(qū)2臺加熱器。通過在3臺加熱器之間設置連通管和控制閥門,可實現(xiàn)各分區(qū)之間熱水供應的互相調(diào)劑。而加熱器布置在地下室時,因各分區(qū)加熱器的水壓不同,則不能通過這種簡單的方式實現(xiàn)調(diào)劑。(5)當有多根熱水立管時,為了平衡各立管的流量,常將供水干管和回水干管布置成環(huán)狀,或在供水干管和回水干管上設分水器和集水器。

5、本大樓為單元式辦公用房,用水點較多,但因樓層的平面布置限制,難以將供水干管和回水干管布置成環(huán)狀?，F(xiàn)將供水干管和回水干管適當加大,使之具有類似分水器和集水器的功能,改善水的分配。2加熱設備的選用及加熱系統(tǒng)的設計由于高層建筑的使用面積寸地寸金,從節(jié)約使用面積和保證使用效果考慮,加熱器選用半容積式熱交換器。它具有體型小,加熱快,換熱充分,供水溫度穩(wěn)定,節(jié)水節(jié)能的優(yōu)點。設備制造廠家提供的臥式加熱器簡圖見圖3。臥式加熱器當以蒸汽為熱媒時,蒸汽從a進,冷凝水從b出,當然沒問題。當以高溫熱水為熱媒時要注意熱媒系統(tǒng)的流程。現(xiàn)將常見的兩種情況分析如下。(1)溫控閥裝于熱媒入口水管,見圖4 。當熱水用量減少時,溫

6、控閥自動關小,流入的熱媒減少,而出口的流量沒有自動控制,如果流出的量不能與流入的量同步減少,就可能使熱媒管中形成負壓,產(chǎn)生氣蝕,影響傳熱效果,甚至縮短加熱器的使用壽命。(2)溫控閥裝于熱媒出口水管,見圖5 。當熱水用量減少時,溫控閥自動關小,熱媒管中的壓力會相應增加,不會產(chǎn)生不良影響。另外,在高溫熱水的進出口水管上,建議均裝上溫度計和壓力表,運行中通過查看進出口溫度和壓力的變化,可及時掌握加熱器的狀況,以適時采取必要的維護措施。需注意的是,當熱媒管徑小于80 mm時,裝溫度計的管段要局部擴徑為80 mm,否則測量出的溫度會有較大的偏差。3系統(tǒng)器材的選用及設置31減壓閥因為中、低區(qū)各配水點使用的

7、冷水和熱水系統(tǒng)的供水不能共用減壓閥,只能分別減壓后供給。為了各配水點處壓力平衡,應選用質量可靠的可調(diào)式減壓閥,將同一分區(qū)的冷水和熱水壓力調(diào)至平衡。32伸縮器本大樓的配置要求較高,因此熱水管道使用紫銅管。銅管的膨脹量較大,每米達137 mm,因此直管較長時,要設置伸縮器。各種伸縮器中,以不銹鋼波紋補償器較好,它具有安裝方便、節(jié)省面積、外形美觀,耐高溫高壓等特點。需注意的是,不可想當然地選用銅質的波紋補償器,因其耐壓等級不符合熱水系統(tǒng)的壓力要求。33膨脹管高層建筑的熱水系統(tǒng)都較大,為了安全起見,一般都采用帶膨脹管的開式系統(tǒng)。因熱水溫度較高,熱水從膨脹管溢出時,如果不采取適當措施,容易發(fā)節(jié)約使用面積

8、和保證使用效果考慮,加熱器選用半容積式熱交換器。它具有體型小,加熱快,換熱充分,供水溫度穩(wěn)定,節(jié)水節(jié)能的優(yōu)點。參考文獻1周志鵬,李啟明,鄧小鵬,等.基于事故機理和管理因素的地鐵坍塌事故分析以杭州地鐵坍塌事故為實證J.中國安全科學學報, 2009, 19(9): 139-1452王盼盼,李啟明,鄧小鵬.施工人員安全能力模型研究J.中國安全科學學報, 2009, 19(8): 40-453佟瑞鵬,丁健,方東平.教授地鐵工程建設應急管理評估體系的構建 J.中國安全科學學報, 2009,19(11): 132-184國家標準化委員會,國家認證認可管理委員會.職業(yè)健康安全管理體系規(guī)范S.GB/T280012001, 2002. 1. 1.5強茂山,