高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)

1、高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)一、水系統(tǒng)分區(qū)一、水系統(tǒng)分區(qū)二、水系統(tǒng)承壓二、水系統(tǒng)承壓三、水系統(tǒng)案例三、水系統(tǒng)案例一、高層建筑水系統(tǒng)的分區(qū)一、高層建筑水系統(tǒng)的分區(qū) 高層建筑一般均是大型的民用建筑，整個建筑物的空調(diào)容量很大，各房間用途各異，負荷特點及使用規(guī)律也差別很大。再由于高層建筑總高度很大，產(chǎn)生的水靜壓力可能超過設(shè)備和管道的承壓能力。 為了使空調(diào)系統(tǒng)既能滿足各房間的使用要求，又便于運行調(diào)節(jié)，節(jié)省能量，并降低系統(tǒng)中的水靜壓力，有必要對大型建筑物的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)進行合理平面和豎向分區(qū)。（一）按朝向、內(nèi)外分區(qū)（一）按朝向、內(nèi)外分區(qū) 對于大型建筑物來說，周邊區(qū)(進深進深6m6m左右的左右的區(qū)域區(qū)域)受到室外空氣

2、和日射的影響大，冬夏季空調(diào)負荷變化大；內(nèi)部區(qū)由于遠離外圍護結(jié)構(gòu)，室內(nèi)負荷主要是人體、照明、設(shè)備等的發(fā)熱，可能為全年冷負荷。因此，通常格平面分為周邊區(qū)和內(nèi)部區(qū)，對應(yīng)于各區(qū)負荷變化特點分別進行空調(diào)。周邊區(qū)由于日射負荷隨時間變化大，故常按東、南、西、北等朝向分成四個或四個以上的空調(diào)區(qū)。 下圖是建筑物平面分區(qū)的幾種方式。圖(b)所示為細長型的平面的建筑物，則可分成南、北和內(nèi)部三區(qū)。當建筑進深小于10 m時，可不分內(nèi)區(qū)（圖c，d）。對于每層面積200m2以下的小型建筑物，為降低設(shè)備費用，常不分區(qū)。（二）按房間用途、使用時間分區(qū)（二）按房間用途、使用時間分區(qū) 對辦公樓建筑來說，可按辦公室、會議室、食堂、值

3、班室、活動室，進廳等設(shè)置不同的空調(diào)系統(tǒng)；對旅館建筑來說，客房是全天使用的，其他如餐廳、宴會廳、辦公室、會議室、商店等公用部分并非全天使用，就應(yīng)劃分為不同的空調(diào)系統(tǒng)；對醫(yī)院來說，把潔凈度要求相同的房間分為一個區(qū)，可按門診室、手術(shù)室、新生兒室、病房、辦公樓分別設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)?？照{(diào)分區(qū)，不僅能有效地滿足各種性質(zhì)、用途的房間的使用要求，而且有利于節(jié)約空調(diào)能耗和便于維護管理。（三）豎向分區(qū)（三）豎向分區(qū) 高層建筑由于層數(shù)多，考慮到風(fēng)機盤管等用水設(shè)備的耐壓性能，在豎向方面往往將空調(diào)系統(tǒng)分成幾個區(qū)。一般建筑高度在100以下或左右水系統(tǒng)可不分區(qū)。二、水系統(tǒng)的承壓能力二、水系統(tǒng)的承壓能力 水系統(tǒng)承受壓力最大的地方

4、在哪？ 最大承壓點所承受的壓力如何計算？ 水系統(tǒng)承壓有以下三種情況： 系統(tǒng)停止運行時，最大壓力為系統(tǒng)靜水壓力 系統(tǒng)瞬時啟動，但動壓尚未形成時，水泵出口壓力是系統(tǒng)靜水壓力和水泵全壓之和 正常運行時，出口壓力是該點靜水壓力與水泵靜壓之和。 隨著建筑高度的增加，空調(diào)水系統(tǒng)承受水隨著建筑高度的增加，空調(diào)水系統(tǒng)承受水壓就越大。壓就越大。對于對于100m高建筑來說，靜水壓高建筑來說，靜水壓力就達到力就達到1.0MPa左右左右。 水系統(tǒng)的承壓能力是由機組設(shè)備、水泵、水系統(tǒng)的承壓能力是由機組設(shè)備、水泵、管道及閥門的耐壓能力來決定。管道及閥門的耐壓能力來決定。 下表列出來空調(diào)設(shè)備、管道等的承壓能力。下表列出來空

5、調(diào)設(shè)備、管道等的承壓能力。 當系統(tǒng)水壓超過設(shè)備承壓能力時，怎么辦？當系統(tǒng)水壓超過設(shè)備承壓能力時，怎么辦？ 根據(jù)建筑物具體情況，為減少設(shè)備及附屬構(gòu)件集中部位的承壓，冷熱源設(shè)備有如下幾種布置方式。 1將冷熱源設(shè)備設(shè)于塔樓外裙房頂層上，在裙房頂層上同時布置冷卻水系統(tǒng)。 2冷熱源設(shè)備設(shè)于塔樓中間的技術(shù)夾層，或與防火層結(jié)合起來設(shè)置。 3冷熱源設(shè)備設(shè)于屋頂層。 4建筑物中間設(shè)備層內(nèi)設(shè)置水水式熱交換器，使靜水壓頭變?yōu)榉侄纬袎?。冷熱源設(shè)備設(shè)于裙房頂層冷熱源設(shè)備設(shè)于裙房頂層冷熱源設(shè)備設(shè)冷熱源設(shè)備設(shè)于技術(shù)夾層于技術(shù)夾層冷熱源設(shè)備冷熱源設(shè)備設(shè)于屋頂設(shè)于屋頂 目前我國超高層建筑絕大部分水路系統(tǒng)的設(shè)計采用：在建筑中間層

6、設(shè)置水水板式換熱器水水板式換熱器，把冷、熱水從低區(qū)提升至設(shè)備層，經(jīng)板式換熱器閉式熱交換后再由次級泵輸送至高區(qū)。 在這類建筑中如果水系統(tǒng)不能合理分區(qū)則勢必導(dǎo)致末端設(shè)備承壓要求過高，導(dǎo)致?lián)Q熱器面板和管壁加厚過多，傳熱效率下降，同時設(shè)備承壓能力提高了，造價亦隨之提高；分區(qū)過多，從冷源供出的冷水經(jīng)多級板式換熱器后效率將降低，研究表明每經(jīng)過一級板式換熱器，其冷源的供冷（熱）效率至少下降20%左右，同時末端裝置的換熱面積則需要加大20%。 超高層空調(diào)水系統(tǒng)分區(qū)減少，則泵組及板換設(shè)置數(shù)量少，運行管理簡單，運行能耗低，供冷效率高。在超高層建筑的空調(diào)系統(tǒng)里，考慮到管路系統(tǒng)的焊接、密封、成本及可靠性等問題，其空調(diào)

7、水系統(tǒng)的劃分空調(diào)水系統(tǒng)的劃分應(yīng)控制在應(yīng)控制在2.5MPa 以內(nèi)。以內(nèi)。三、高層建筑水系統(tǒng)設(shè)計實例三、高層建筑水系統(tǒng)設(shè)計實例武漢房產(chǎn)交易大廈空調(diào)設(shè)計武漢房產(chǎn)交易大廈空調(diào)設(shè)計一、工程概況一、工程概況 該工程是一棟集房產(chǎn)交易、會議、辦公、餐飲及客房為一體的綜合性大樓。建筑面積40000m2，建筑高度99.5m，地下一層，地上26層，各層功能及空間概況見下表。二、室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)二、室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù) 三、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計三、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 1. 1. 系統(tǒng)劃分系統(tǒng)劃分 該工程夏季空調(diào)冷負荷5267kW，冬季空調(diào)熱負荷3348kW。空調(diào)水系統(tǒng)采用雙管制變流量一次泵系統(tǒng)，空調(diào)水系統(tǒng)按空調(diào)區(qū)域功能分三大環(huán)路，1-

8、6層、7-10層、ll-25各為一環(huán)路。1層餐廳，2、3層交易大廳、25層多功能廳為大風(fēng)管低速送風(fēng)系統(tǒng)，其他區(qū)域均為風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。2. 2. 冷熱源冷熱源 冷熱源設(shè)于地下室，考慮到部分時段空調(diào)負荷可能很低，冷源配置采用3 3大大1 1小小，大機組選用制冷量1744kW的離心式冷水機組離心式冷水機組，額定負荷時效率高，但負荷調(diào)節(jié)性能差，小機組選用制冷量為676kw的螺桿式冷水機組螺桿式冷水機組，效率較離心式低，但負荷調(diào)節(jié)性能好。熱源采用單臺制熱量為1744kw的燃油熱水機組二臺；冷凍水泵4臺，夏冬季兼用，根據(jù)負荷大小，夏季開啟1-4臺泵，冬季開啟1-2臺泵；冷卻塔采用3大1小、共四臺低噪聲

9、冷卻塔，為減小噪聲對周邊及該工程的影響，冷卻塔設(shè)于主樓屋面。武漢中商廣場空調(diào)設(shè)計武漢中商廣場空調(diào)設(shè)計 一、工程概況一、工程概況 總建筑面積112114m2，其中地下室12000m2，裙樓面積4000m2/層，標準層面積1960m2/層，樓層數(shù)：地上45層，地下3層。其中裙樓9層，1-7層為商業(yè)用房，8-9層為餐飲娛樂；地下1-2層為車庫，地下3層為設(shè)備用房。10層、23層、36層為避難層。10層兼設(shè)備用房，11-45層為辦公及商務(wù)套房。建筑總高度（地上）180m，裙樓1層：6m，2-9層：5.7m，10層設(shè)備層5.7m，標準層3.25m。 根據(jù)建筑方的要求，1-7層商業(yè)用房設(shè)置集中空調(diào)，僅夏季

10、供冷，冬季不供暖。8層以上設(shè)置集中空調(diào)，夏季供冷，冬季供暖。二、室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)二、室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)三、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計三、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 1. 1. 空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)分區(qū) 中南商業(yè)廣場地面以上高180m，地下三層高12.8M，總凈高192.8m。由于該建筑是一棟超高層建筑，平面復(fù)雜，功能較多。在設(shè)計時，從設(shè)備承壓，使用功能及運行管理等因素綜合考慮，以8層及35層屋面為界，將空調(diào)系統(tǒng)分為高、中、低三個區(qū)。 是每個分區(qū)設(shè)置獨立的冷熱源，自成系統(tǒng)，還是集中設(shè)置冷熱源，在設(shè)計時曾經(jīng)過多次反復(fù)比較。若集中設(shè)置冷熱源于地下3層，在10層及36層避難層分別設(shè)置水水換熱器，對于設(shè)備吊裝，安裝有利。同時也方便設(shè)

11、備集中管理、維修。但由于中南商業(yè)廣場地質(zhì)條件非常差，若集中設(shè)置冷熱源于地下3層，機房面積勢必成倍增加，一次投資將增加很多。經(jīng)設(shè)計方與建設(shè)方反復(fù)研究，最后決定三個分區(qū)分別設(shè)置獨立的冷熱源，自成系統(tǒng)。 低區(qū)冷熱源設(shè)置在地下3層,中區(qū)冷熱源設(shè)置在10層避難層，將10層避難層層高增高至5.7m，高區(qū)冷熱源設(shè)置于36層。盡管這樣將給施工造成一定困難，但是對于節(jié)約投資是有利的。 低區(qū)：地下3層7層 中區(qū)：8層35層 高區(qū)：36層45層 2. 2. 冷熱源及水系統(tǒng)設(shè)計冷熱源及水系統(tǒng)設(shè)計 1)低區(qū)：選用了4臺1758kw(500RT)美國約克離心機組，設(shè)置于地下3層冷凍機房內(nèi)，夏季提供712 冷水至空調(diào)末端裝置。水系統(tǒng)為二管制一次泵變流量系統(tǒng)，敷設(shè)方式為異程系統(tǒng)。 2)中區(qū)：夏季選用了3臺2462kw (700RT)美國特靈離心機作為空調(diào)冷源，設(shè)置于2層設(shè)備機房內(nèi)，夏季提供712 冷水至空調(diào)末端裝置。水系統(tǒng)為二管制一次泵變流量系統(tǒng)，敷設(shè)方式為豎向同程，水平同程。 冬季由室外鍋爐房提供0.4MPa蒸汽至十層汽水換熱器交換6050 熱水至空調(diào)末端裝置。 3)高區(qū):選用了2臺528kW(150RT)風(fēng)冷熱泵機組設(shè)置于35層屋面，作為空調(diào)冷熱源。夏季提供712 冷水，冬季提供50 熱水至空調(diào)末端裝置供冷及供暖。水系統(tǒng)為二管制一次泵變流量