337-超高层建筑空调水系统竖向分区方法研究.pdfVIP

超高层建筑空调水系统竖向分区方法研究 张再鹏 雷建平 陈焰华 周敏锐 中信建筑设计研究总院有限公司 摘 要: 根据设备及管道承压能力制作了超高层建筑空调水系统竖向分区图，通过对不同高度建筑空 调水系统分区内在联系的深入研究，结合不同区段冷热源的设置，提出了一套简明实用的水系统分区 方法。结合工程案例，分析了超高层建筑空调水系统竖向分区容易出现的问题，指出高段系统中，冷 源设置位置应同时考虑冷却水承压因素的影响，为保证水系统安全冷、热水系统竖向分区应保持一致。 关键词: 超高层建筑 空调水系统 承压 竖向分区 设计方法 1 引言 近年来超高层建筑日益增多，超高层建筑空调水系统竖向分区是一个涉及到安全、节能和是否能 满足使用要求的重要技术问题，需要引起足够重视。但是目前国内相关规范和技术措施对超高层建筑 的空调水系统竖向分区尚没有具体规定，设计人员对这部分问题尚认识不足。文献[1]结合部分工程 案例，归纳总结了超高层建筑空调水系统竖向分区原则和不同高度超高层建筑空调水系统竖向分区方 案，对设计工作具有很好的指导意义。本文将在现有文献的基础上，对空调水系统竖向分区的原则作 进一步的分析研究，希望通过对不同高度建筑空调水系统分区内在联系的深入研究，结合不同区段冷 热源的设置，提出一套简明实用的水系统分区方法。同时结合工程案例，分析指出超高层建筑空调水 系统在竖向分区设计中容易出现的问题，以期对超高层建筑空调水系统竖向分区的设计和研究提供一 定的指导和帮助。 2 空调水系统竖向分区方法 2.1 设备及管道承压 空调水系统的竖向分区需要考虑设备及管道承压的影响，各种设备及管道的最大承压详见表 1。 表1 主要设备及管道承压 设备 承压（MPa） 设备 承压（MPa） 普通型冷水机组 1.0 无缝钢管 1.6 加强型冷水机组 1.6 加厚焊接钢管 1.6 特加强型冷水机组 2.0 低压阀门 1.6 风机盘管、冷热盘管 1.6 中压阀门 2.5~6.4 板式换热器 2.5 水泵（机械密封） 2.5 从表中可以看出，空调末端设备承压一般不宜超过 1.6 MPa，冷水机组承压不能超过2.0 MPa， 板式换热器和水泵的承压一般不宜超过2.5 MPa，水管立管承压能力较强，确定系统竖向分区时将主 要考虑末端设备、冷水机组和板式换热器承压的能力。 2.2 空调水系统竖向分区图 根据设备及管道承压制作了图 1 所示的空调水系统竖向分区图（简称九区图）。其中，根据末端 设备承压和避难层设置情况划分空调分区。通常避难层间隔不超过 50 米，末端设备的承压不超过 1.6MPa，因此各空调分区的高度一般在100~120 米之间，每2~3 个建筑分区划分为一个空调分区。其 中第四、五区的高度还应该考虑冷、热源设备承压的影响，实际的分区高度略有减小。 图中，冷、热源设备包括冷水机组、蓄冷蓄热系统的放冷放热板换、间接式常压锅炉或承压锅炉 的一次板换等冷热源设备。图中，四、五区的立管是一套立管，采用直接供能形式，立管内直接流通 冷、热源供应过来的冷、热水。本图中的直接供能是指：冷水机组直接供冷、放冷放热板换的供能、 间接式常压锅炉供热、承压锅炉通过一次换热后由板换供热等供能形式。 六、七区为一套立管系统，立管内流通经过一次换热后的冷、热水；二、三区为一套立管系统， 立管内流通经过一次换热后的冷、热水。每套立管系统的高度根据冷热源设备、水泵和板换的承压情 况确定，通常等于2 个空调分区的高度。 图中，冷、热源设备可设置在四区或五区，应优先设置在五区，可以减小冷、热源设备和四区板 换的承压。 图1 空调水系统竖向分区图 图中，五区的末端由冷、热源直接供应冷、热水；六、七