某外资酒店式公寓热水工程设计案例.docVIP

某外资公寓式办公楼生活热水工程设计案例 熊炜 柏诚工程技术（北京）有限公司上海分公司 一、工程简介 本项目为香港某著名地产公司在上海投资的大型地产项目，项目总体为地面以上六层为商业裙房，地下4层，裙房以上为3栋塔楼，一栋为建高184.7米的办公楼；一栋为建高101米的公寓式办公楼；一栋为建高90米的办公楼。按业主要求，其中公寓式办公楼需要采用集中式生活热水系统。 本单体建筑属于超高层建筑，生活冷水系统为地下水池－提升水泵－屋顶冷水箱－下行给水干管－减压阀分区的系统方式。系统共分为ABCDE五个分区以保证分区压力不超过0.35MPa。屋顶、十五层及六层均设置了设备房间。 针对本单体，业主提出了比较高的用水要求，要求热水系统压力稳定，冷热水压力平衡，加热设备体积小，换热效率高，机房面积小。经过反复推敲，在设计时我们采用了如下图1所示的冷热水系统。 图1 超高层公寓式办公楼冷热水系统原理图 该系统热源为天然气/人工煤气，水源为市政自来水，通过容积式燃气热水器加热后，通过加压水泵提升至屋顶热水箱，然后通过下行供水干管向各分区重力供水，低区热水管网通过减压阀减压后重力供水。各区热水回水管在六层设备房通过集水器集中后，重力回流至负一层热水机房的热水循环泵吸水水箱，然后由热水循环泵加压至容积式燃气热水器，再由热水加压泵提升至屋顶热水箱，完成一次循环。 该系统的优点： 系统分区和冷水系统完全一致，且依靠重力供水，各供水点冷热水压力平衡，压力值稳定。避免了因压力变化引起水温波动。 除开由负一层机房向屋顶水箱供水主管外，其余管网不需要承受过高压力，管材造价较为经济。 5个分区均靠重力回水，各分系统无需设置单独循环水泵，节约造价和运行费用。（从使用安全性出发，本设计在回水管路上加设了热水循环泵吸水水箱及一用一备热水循环泵两台，从原理上该热水循环泵吸水水箱及一用一备热水循环泵两台均可省去，亦不影响使用效果。） 采用减压阀分区，整个系统管路简洁，不占用宝贵的塔楼内办公空间。 加热设备采用8台容积式燃气热水器并联，不属于锅炉设备，不需要接受《特种设备安全监察条例》的监管，建筑专业无需考虑设置泄爆口或泄爆屋面等。热水器排烟管可接入就近之空调锅炉排烟管内。 直接采用燃气燃烧加热冷水，在各种加热方式中热效率最高。 在机房内集中设置热水器，仅需一套加压水泵，机房占地面积最省。 采用独立于空调锅炉之外的容积式燃气热水器，满足了生活热水全年全天使用的工况。避免了空调锅炉为同时满足生活热水使用工况和空调热水使用工况而导致的机组设置、运行控制的复杂性。 通过高位水箱－可调式减压阀－静态平衡阀－集水器这种体系，可以保证各回水管路的流量平衡，每一分区管网均可充分循环，不会有短流、死水情况发生。而且按照各分区楼层多少不同的情况，可按照设计值调整循环流量。并且调整完毕后，工况可以固定下来，并且可在今后使用过程中根据实际使用情况，调整循环流量。 二、系统设计 该热水系统图见下图2，为简化计算过程，该系统图比实际布置略为简化，减少了一些立管，但系统形式和系统分区等仍和图1原理图一致，不影响大家理解该系统。 热水配水管网计算 A区 顺序编号 管段编号 卫生器具种类、数量 当量总数(SN） q（L/S） DN（mm） v(m/s) 单阻R（Pa/m） 管道长度L（m） hy＝RL/1000（Kpa） 累计水头损失（Kpa） 浴盆（N＝1.0） 洗脸盆（N＝0.5） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1A~2A 1 1 1.5 0.54 32 0.69 411.49 3.60 1.48 1.48 2 2A~3A 2 2 3 0.76 40 0.64 295.57 3.60 1.06 2.55 3 3A~4A 3 3 4.5 0.93 40 0.82 474.25 3.60 1.71 4.25 4 4A~5A 4 4 6 1.08 50 0.56 159.16 3.60 0.57 4.83 5 5A~6A 4 4 6 1.08 50 0.56 159.16 10.00 1.59 6.42 6 6A~7A 8 8 12 1.52 50 0.77 303.00 15.00 4.55 10.96 说明 ShL?10.96kPa，配水管路总水头损失为10.96X1.25＝13.7KPa。 B区 顺序编号 管段编号 卫生器具种类、数量 当量总数(SN） q（L/S） DN（mm） v(m/s) 单阻R（Pa/m） 管道长度L（m） hy＝RL/1000（Kpa） 累计水头损失（Kpa） 浴盆（N＝1.0） 洗脸盆