前海区域供冷单元设计技术导则

深圳前海深港合作区二单元区域供冷设计技术导则

2016年9月

目录

一、编制目的及依据 (1)

二、项目概述 (2)

三、区域供冷用户接入 (3)

四、区域供冷技术要求 (5)

五、自动控制及计量 (11)

附件一编制说明 (14)

（1）区域供冷用户接入 (14)

（2）区域供冷技术要求 (15)

一、编制目的及依据

区域供冷系统是前海深港合作区二单元建设的一项基础设施，该系统向新区的各类建筑提供空调系统的冷源，向各单体设计单位提供统一的供冷冷源的参数、区域供冷系统与单体用户的联接方式、控制方式、调节方式、计量方式等。为保障各用户的利益及各方工程建设的顺利进行，编制了本导则作为单体设计的设计依据。本导则编制的依据如下：

1. 《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2012)

2. 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)

3. 《公共建筑节能设计标准广东省实施细则》(DBJ15-51-2007)

4. 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003 (2009年版)

5. 《建筑工程设计文件编制深度规定》

6. 《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力》

7. 《前海深港合作区区域供冷规划布局和系统可行性研究报告》

8. 《前海深港合作区区域集中供冷技术标准和设计导则》

9. 《前海二单元区域集中供冷项目可行性研究报告》

10.其他与本工程有关的国家、地方规范、规程及标准

二、项目概述

为推进前海深港合作区的建设发展，保障区域供冷用户的设计工作顺利进行，特制定本技术导则供各用户设计时参照执行。

前海深港现代服务业合作区是由“三区两带”的城市规划结构构建起来的，“三区”指的是桂湾片区、铲湾片区和妈湾片区，“两带”指的是滨海休闲带以及综合功能发展带。由单元规划确定的单元开发用地规模大概为30-50万平方米，该规划共划定了22个开发单元。每个开发单元均安排办公、商业、公寓等多种业态。

根据《前海综合规划》、《前海深港现代服务业合作区综合规划图集》以及前期相关单位的可研资料，二开发单元的用地面积为42.1万平方米，总建筑面积约为175万平方米，主要用地性质为商业性办公用地、服务业用地以及商业用地等。二单元内主要建筑功能类型为办公、商业、酒店、商务公寓等。

五开发单元用地面积为56.5万平方米，总建筑面积为141.2万平方米，主要用地性质为居住用地。五单元内主要建筑功能类型为办公、商业、居住。

三、区域供冷用户接入

1. 在本区域内规划有区域集中供冷系统的新建、改建、扩建项目，除住宅之外的项目均应当采用区域集中供冷系统提供的冷冻水作为空调冷源，主管部门应当在新建、改建、扩建项目的项目立项或其他法定文件中明确采用区域集中供冷。

2. 用冷建筑有特别用冷需求而区域集中供冷系统无法满足时，开发建设单位须报经主管部门同意，方可不使用区域集中供冷系统。

3. 区域供冷用户需提供其项目情况及冷需求，并按区域供冷用户空调参数统计表（表1）格式提供给区域供冷的运营单位。

区域供冷用户空调参数统计表（表1）

4. 供冷单位负责用冷建筑换热设施的投资与建设，并负责供冷设施（用冷建筑用地红线内的供冷管道除外）的维护与管理。

用冷建筑用地红线内至换热间内1米的供冷管道由用冷建筑开发建设单位负责投资与建设。

用户负责用冷建筑用地红线内供冷管道、用户接入间、换热设备用房及配套的电源、水源等的维护与管理，并为供冷单位维护、管理供冷计量装置和用冷建筑换热设施，检查和监督用冷建筑用地红线内供冷管道的维护管理情况提供便利。

用户接入间及换热间内一次侧阀门由供冷单位提供，用户负责安装。

5. 区域供冷系统与用户设计界面以用户用地红线为分界，用户用地红线内冷冻水管网、接入系统、控制系统等由用户参照本导则自行设计，并应提交其设计说明、各接点冷负荷需求、各接入点坐标及绝对标高、系统图、平剖面图、设备数量及参数等供冷运营公司审核。

6. 区域供冷原则上为每一个用户提供一个接入口。一个接入口用冷量大于15000kW或项目分期建设时，可配合用户需求协商增加供冷接入口。

7. 用户需提供地块红线内雨水、污水、消防、电力等管线综合平面及电子文件，并与冷水管网平面设计协调。

8. 若因条件限制必须在用户用地范围内设置检查井时，用户应予以解决。

四、区域供冷技术要求

1. 区域供冷系统的冷水管网与用户内部的冷水管网以换热器隔开。用户换热间是区域供冷系统与各个单体建筑的连接点，换热间的设计、设备选型及控制技术影响到整个区域供冷系统的管网水力工况。

2. 一个用户原则上提供一个接口与区域供冷管网连接，用户供冷面积超过20万平方米或特殊情况需增加接口时，应与区域供冷建设方协调确定。

3. 管网的水力工况和系统的供回水温差直接影响区域供冷系统的稳定性和经济性。本项目采用供回水大温差设计，用户换热间的设计、设备选型及控制技术如不合理系统的大温差设计将无法保证，为供需双方的利益，提出如下基本的原则：

1）用户的总设计冷负荷应满足国家和深圳的有关现行节能规范，并经施工图审查单位的确认。若区域供冷系统的建设单位对冷负荷的需求存疑，应由双方协商确认；

2）换热器的装机容量应根据计算的空调系统冷负荷值直接选定，所选择的换热器总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过1.1；

3）换热间的换热设备的台数及选型应能满足全年负荷的调节要求，一般应设三台或以上换热设备。在一台设备检修时，可以保障用户的基本负荷需求，不应设置备用的换热器；

4）用户换热器选型应提交区域供冷建设单位审核；

5）建议用户侧换热器与空调水泵一一对应。用户侧冷冻水应为变流量运行，用户侧的调节应以保证系统的回水温度满足区域供冷系统设计要求为运行控制目标。

4. 换热器承压应≥1.0MPa,不宜采用整体式板换机组。

5. 区域供冷至用户换热间冷冻水设计供回水温度为3/12℃，提供全年运行不高于5℃的供水温度。用户侧冷冻水与区域供冷冷冻水以换热器相隔的回水温度应≥13℃。

6. 区域供冷用户应独立设置专用的计量间，用于安装总关闭阀门、计量装置、水力平衡控制阀门等。计量间位置应临近市政供冷管网，贴近用户用地红线或地下室侧壁。从地下室侧壁接入时需由用户负责预埋套管。

7. 区域供冷用户应独立设置专用换热间，用于安装区域供冷换热器及配套控制阀门等。区域供冷换热器应设于用户首层或地下室，宜尽量靠近设置，尽量减少接入管阻力。

8. 计量间及换热间内应预留区域供冷计量、控制、维修等使用的配电箱（用于计量、控制的配电箱应采用双电源供电，进线采用40A/4P的CB 级双电源开关,出线采用2x20A/1P和2x20A/3P微断开关）。

9. 换热间应就地设置等电位端子箱，等电位端子箱上端与建筑物基础接地网连接，下端与电磁流量计、入户管道等换热间内的金属物体连接，接地线建议采用-40x4热镀锌扁钢或不小于16mm2的铜导线。

10. 计量间及换热间选址应便于设备运输及人员进出，空间应满足换热器及阀门管件安装、维护、清洗、更换等操作要求。预留不小于DN40自来水接口，预留排水地漏或集水井。

11. 用户侧需按区域供冷接入系统图（图1）进行接入系统的设计与控制。

12. 区域供冷管网采用直埋敷设时，管材采用预制发泡聚氨酯保温钢管，带高密度聚乙烯保护壳，除接口处外不得现场发泡。室外直埋冷冻水管

埋深要求为管顶至地面≥1000mm。管材技术参数不应低于以下要求：

1) DN<400的管道采用无缝钢管，DN≥400采用螺旋焊钢管。

2) 各管径壁厚要求如下：

3) 保温层技术参数如下：

保温层采用发泡聚氨酯材料；

发泡聚氨酯保温层厚度≥50mm；

保温层热阻≤0.033W/mK；

保温层密度≥60 kg/m3；

保温层吸水率≤10%；

4) 保护层技术参数如下：

保护层采用高密度聚乙烯

外保护壳密度≥940 kg/m3；

5) 保护层厚度要求如下表

高密度聚乙烯保护层厚度表

6) 管道连接

室外冷冻水管采用焊接方式连接，焊接部位应采用发泡聚氨酯或现场发泡保温，并设保护壳，且其接合应为不透水连接。

7) 预制保温管表面应以白色油漆作出“供水”、“回水”及流向标记。

8) 管道弯头可采用焊接或热弯弯头，弯曲半径为1.5D。

9) 管网温升要求每1000米温升不得大于0.1℃。

13. 区域供冷管网的最不利用户的预留资用压头为120kPa（以用地红线计算），供冷单位在用户总管上安装水力平衡阀门，以满足用户的冷量需求，用户换热器之间水力平衡需用冷单位加以考虑。若有特殊要求由用户与区域供冷建设单位另行协商确定。

14. 区域供冷用户总管是指用户用地红线至换热间区域供冷管道，各换热间分支管是指换热间至各换热器分支三通的区域供冷管道，各换热器支管是指至换热间内接各换热器的分支三通至换热器法兰的区域供冷管道。

图1 区域供冷接入系统图

区域供冷用户接管阀门管件说明：

五、自动控制及计量

1. 用户板换间区域供冷侧自控应参照板换间控制原理图（图2）设计：

图2 换热间控制原理图 换热间控制器外部线路表

DI 用户冷冻水泵启停信号电动调节阀状态信号AI AO 电动调节阀控制信号AI 用户总管回水压力检测信号AI 代号状态用 途L J K AI

D

C B A 用 途

E F G H

代号I 状态AI 备 注

AI AI M 换热间分支管冷量检测信号AI

换热器支管供水压力信号

N 用户总管供水压力检测信号备 注

用户侧供水温度信号AI AI 用户侧回水温度信号换热器支管供水温度信号换热器支管回水压力信号换热器支管回水温度信号

AI 换热器支管过滤器前后压差信号O P

AI

接入总管过滤器前后压差信号

2. 区域供冷用户板换间控制设备说明：

3. 其中上述表格中每套冷量表包含1对温度传感器、1套流量计以及1台计算仪，温度传感器即为表中总管供回水温度计量，流量计即为阀门管件说明中的冷量计，要求按成套整定精度供货，采用Modbus协议直接入现场控制器；

4. 在每个用户计量间及板换间设置一套现场控制箱，由能源公司根据用户换热间设备配套提供，从而实现板换间的供冷运行监测及用冷计量等；则要求用户根据需求提供如下配合：

1) 区域供冷用户需提供用户侧水泵运行状态干接点信号接入现场控制器，若泵的设置不满足本导则区域供冷技术要求第4条,即用户侧换

热器与空调水泵未一一对应，则板换二次侧供水管上安装流量开关(由用冷单位投资建设)，需提供流量开关的干接点信号接入现场控制器。

2) 各换热器二次（用户）侧供回水温度信号，接入现场控制器；

3) 当用户有多个板换间时，各板换间及板换间与计量间的距离不应超过200m。

4) 区域供冷用户需提供现场控制器现场取电电源，供电等级与板换间水泵一致,应为双电源回路供电或UPS供电；

5) 双方共同协商确定控制器的安装位置，具体尺寸，由供冷单位供货单位提供；

6) 现场传感器到冷站控制器的接线由用冷单位负责，供冷单位需提供线缆规格要求，线缆两端需有永久性的线号标识。

5.每台换热器回水支管设电动调节阀，由换热器用户侧温度控制，优先选用二次侧回水温度控制。电动调节阀兼作关闭功能，可由区域供冷系统远程控制。

6. 区域供冷系统根据供冷总管流量及供回水温度，积分计算用冷量。

7. 若用冷单位需要板换间相关信号，应提前告知供冷单位，以便现场控制器预留备用通讯口。

8. 用冷单位需配合供冷单位的调试和验收，调试和验收合格后，方可正式给用冷单位供冷。

附件一编制说明

（1）区域供冷用户接入

1、区域供冷系统面对的用户种类繁多数量庞大，用户负荷的统计是否准确直接关系到区域供冷系统投资及运行成本。国内的许多区域供冷的工程实践经验表明，较易出现设计的冷负荷与实际运行差距的问题，因此本设计导则中除需要用户提供设计负荷外还需要用户提供相关的建筑条件，便于进一步复核冷负荷。

2、区域供冷采用闭式循环且与用户用换热器完全分隔。主要考虑的是系统的承压、调节及用户不同的接入进度等问题。

3、供冷系统计量间是市政供冷管网与用户交接点，用户及供冷运营方均需要为调节、计量、维护而进行日常运行管理。原则上计量间及换热间的产权为用户所有，为便于管理，应给予区域供冷的营运人员方便进出的权力。由于区域供冷设备（如换热器、水泵等）可能需要定期维护、维修或更换，在平面布置上应充分考虑留有设备、人员、工具方便进出的通道，同时计量间及换热间应单独设置以利于运行管理。

4、区域供冷的总体规划与其它的城市市政基础设施一样，先于大多数地块建设，因此原则单体设计应配合区域供冷规划的接入点进行单体设计。

5、一个接入口用冷量大于15000kW时，单个自力式压差控制阀管径可能超过DN400，对设备采购不利，故可考虑增设接入口解决。

（2）区域供冷技术要求

1、区域供冷的供水温度到用户入口处已经考虑了供冷管网的温升。由于供冷的冷水温度较低，为用户采用低温送风、深度除湿、大温差设计等新技术应用提供了条件，保证回水温度是区域供冷合理运行的关键参数，需要单体建筑的负荷计算准确，设备选择合理及运行调节可靠来实现。

2、用户侧水系统应按变流量运行设计，可以降低运行能耗。同时在换热器台数、单台容量的选择上应考虑运行调节的灵活性及可靠性，故台数不宜少于三台。换热器配置可采用同型号，也可考虑大小搭配等措施。