高层建筑空调水系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高层建筑空调水系统,一、水系统分区,二、水系统承压,三、水系统案例,一、高层建筑水系统的分区,高层建筑一般均是大型的民用建筑，整个建筑物的空调容量很大，各房间用途各异，负荷特点及使用规律也差别很大。再由于高层建筑总高度很大，产生的水静压力可能超过设备和管道的承压能力。,为了使空调系统既能满足各房间的使用要求，又便于运行调节，节省能量，并降低系统中的水静压力，有必要对大型建筑物的空调冷冻水系统进行合理平面和竖向分区。,（一）按朝向、内外分区,对于大型建筑物来说，周边区,(,进深,6m,左右的区域,),受到室外空气和日射的影响大，冬夏季空调负荷变化大；内部区由于远离外围护结构，室内负荷主要是人体、照明、设备等的发热，可能为全年冷负荷。因此，通常格平面分为周边区和内部区，对应于各区负荷变化特点分别进行空调。周边区由于日射负荷随时间变化大，故常按东、南、西、北等朝向分成四个或四个以上的空调区。,下图是建筑物平面分区的几种方式。图,(b),所示为细长型的平面的建筑物，则可分成南、北和内部三区。当建筑进深小于,10 m,时，可不分内区（图,c,，,d,）。对于每层面积,200m2,以下的小型建筑物，为降低设备费用，常不分区。,（二）按房间用途、使用时间分区,对办公楼建筑来说，可按办公室、会议室、食堂、值班室活动室，进厅等设置不同的空调系统；对旅馆建筑来说，客房是全天使用的，其他如餐厅、宴会厅、办公室、会议室、商店等公用部分并非全天使用，就应划分为不同的空调系统；对医院来说，把洁净度要求相同的房间分为一个区，可按门诊室、手术室、新生儿室、病房、办公楼分别设置空调系统。空调分区，不仅能有效地满足各种性质、用途的房间的使用要求，而且有利于节约空调能耗和便于维护管理。,（三）竖向分区,高层建筑由于层数多，考虑到风机盘管等用水设备的耐压性能，在竖向方面往往将空调系统分成几个区。一般建筑高度在,100,以下或左右水系统可不分区。,二、水系统的承压能力,水系统承受压力最大的地方在哪？,最大承压点所承受的压力如何计算？,水系统承压有以下三种情况：,系统停止运行时，最大压力为系统静水压力,系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力是系统静水压力和水泵全压之和,正常运行时，出口压力是该点静水压力与水泵静压之和。,随着建筑高度的增加，空调水系统承受水压就越大。,对于,100m,高建筑来说，静水压力就达到,1.0MPa,左右,。,水系统的承压能力是由机组设备、水泵、管道及阀门的耐压能力来决定。,下表列出来空调设备、管道等的承压能力。,当系统水压超过设备承压能力时，怎么办？,根据建筑物具体情况，为减少设备及附属构件集中部位的承压，冷热源设备有如下几种布置方式。,1,将冷热源设备设于塔楼外裙房顶层上，在裙房顶层上同时布置冷却水系统。,2,冷热源设备设于塔楼中间的技术夹层，或与防火层结合起来设置。,3,冷热源设备设于屋顶层。,4,建筑物中间设备层内设置水,水式热交换器，使静水压头变为分段承压。,冷热源设备设于裙房顶层,冷热源设备设于技术夹层,冷热源设备设于屋顶,目前我国超高层建筑绝大部分水路系统的设计采用：在建筑中间层设置,水水板式换热器,，把冷、热水从低区提升至设备层，经板式换热器闭式热交换后再由次级泵输送至高区。,在这类建筑中如果水系统不能合理分区则势必导致,末端设备承压要求过高，导致换热器面板和管壁加厚过多，传热效率下降，同时设备承压能力提高了，造价亦随之提高；分区过多，从冷源供出的冷水经多级板式换热器后效率将降低，研究表明每经过一级板式换热器，其冷源的供冷（热）效率至少下降,20%,左右，同时末端装置的换热面积则需要加大,20%,。,超高层空调水系统分区减少，则泵组及板换设置数量少，运行管理简单，运行能耗低，供冷效率高。在超高层建筑的空调系统里，考虑到管路系统的焊接、密封、成本及可靠性等问题，其,空调水系统的划分应控制在,2.5MPa,以内。,三、高层建筑水系统设计实例,武汉房产交易大厦空调设计,一、工程概况,该工程是一栋集房产交易、会议、办公、餐饮及客房为一体的综合性大楼。建筑面积,40000m2,，建筑高度,99.5m,，地下一层，地上,26,层，各层功能及空间概况见下表。二、室内空调设计参数,三、空调系统设计,1.,系统划分,该工程夏季空调冷负荷,5267kW,，冬季空调热负荷,3348kW,。空调水系统采用双管制变流量一次泵系统，空调水系统按空调区域功能分三大环路，,1-6,层、,7-10,层、,ll-25,各为一环路。,1,层餐厅，,2,、,3,层交易大厅、,25,层多功能厅为大风管低速送风系统，其他区域均为风机盘管,+,新风系统。,2.,冷热源,冷热源设于地下室，考虑到部分时段空调负荷可能很低，冷源配置采用,3,大,1,小,，大机组选用制冷量,1744kW,的,离心式冷水机组,，额定负荷时效率高，但负荷调节性能差，小机组选用制冷量为,676kw,的,螺杆式冷水机组,，效率较离心式低，但负荷调节性能好。热源采用单台制热量为,1744kw,的燃油热水机组二台；冷冻水泵,4,台，夏冬季兼用，根据负荷大小，夏季开启,1-4,台泵，冬季开启,1-2,台泵；冷却塔采用,3,大,1,小、共四台低噪声冷却塔，为减小噪声对周边及该工程的影响，冷却塔设于主楼屋面。,武汉中商广场空调设计,一、工程概况,总建筑面积,112114m2,，其中地下室,12000m2,，裙楼面积,4000m2/,层，标准层面积,1960m2/,层，楼层数：地上,45,层，地下,3,层。其中裙楼,9,层，,1-7,层为商业用房，,8-9,层为餐饮娱乐；地下,1-2,层为车库，地下,3,层为设备用房。,10,层、,23,层、,36,层为避难层。,10,层兼设备用房，,11-45,层为办公及商务套房。建筑总高度（地上）,180m,，裙楼,1,层：,6m,，,2-9,层：,5.7m,，,10,层设备层,5.7m,，标准层,3.25m,。,根据建筑方的要求，,1-7,层商业用房设置集中空调，仅夏季供冷，冬季不供暖。,8,层以上设置集中空调，夏季供冷，冬季供暖,。,二、室内空调设计参数,三、空调系统设计,1.,空调系统分区,中南商业广场地面以上高,180m,，地下三层高,12.8M,，总净高,192.8m,。由于该建筑是一栋超高层建筑，平面复杂，功能较多。在设计时，从设备承压，使用功能及运行管理等因素综合考虑，以,8,层及,35,层屋面为界，将空调系统分为高、中、低三个区。,是每个分区设置独立的冷热源，自成系统，还是集中设置冷热源，在设计时曾经过多次反复比较。若集中设置冷热源于地下,3,层，在,10,层及,36,层避难层分别设置水,水换热器，对于设备吊装，安装有利。同时也方便设备集中管理、维修。但由于中南商业广场地质条件非常差，若集中设置冷热源于地下,3,层，机房面积势必成倍增加，一次投资将增加很多。经设计方与建设方反复研究，最后决定三个分区分别设置独立的冷热源，自成系统。,低区冷热源设置在地下,3,层,中区冷热源设置在,10,层避难层，将,10,层避难层层高增高至,5.7m,，高区冷热源设置于,36,层。尽管这样将给施工造成一定困难，但是对于节约投资是有利的。,低区：地下,3,层,7,层,中区：,8,层,35,层,高区：,36,层,45,层,2.,冷热源及水系统设计,1),低区：选用了,4,台,1758kw(500RT),美国约克离心机组，设置于地下,3,层冷冻机房内，夏季提供,7,12,冷水至空调末端装置。水系统为二管制一次泵变流量系统，敷设方式为异程系统。,2),中区：夏季选用了,3,台,2462kw(700RT),美国特灵离心机作为空调冷源，设置于,2,层设备机房内，夏季提供,7,12,冷水至空调末端装置。水系统为二管制一次泵变流量系统，敷设方式为竖向同程，水平同程。,冬季由室外锅炉房提供,0.4MPa,蒸汽至十层汽,水换热器交换,60,50,热水至空调末端装置。,3),高区,:,选用了,2,台,528kW(150RT),风冷热泵机组设置于,35,层屋面，作为空调冷热源。夏季提供,7,12,冷水，冬季提供,50,热水至空调末端装置供冷及供暖。水系统为二管制一次泵变流量系统，敷设方式为竖向同程，水平同程。,3.,空调方式,1),商场、餐厅、娱乐容积大，净空高，人员密集，空调热，湿负荷较大，采用了全空气系统，空气处理机组加低速风道，共设,43,个空调系统。,2),办公、商务套房采用新风加风机盘管系统，共设,59,个新风系统。,3),气流组织形式,1-9,层部分采用顶送，集中回风方式，办公及商务套房采用顶送、上回方式，中庭部分分用侧送风方式。,