高层建筑空调水系统
高层建筑空调水系统的积气成因及处理方法
高层建筑空调水系统的积气成因及处理方法摘要:本文用科学的公式来解释高层建筑空调水系统积气的根本原因及处理的办法,提出使用汽水分离器解决积气问题的全新方法,为以后高层建筑中央空调水系统解决积气问题提供参考。
关键词:高层建筑中央空调水系统积气气水分离在中央空调水系统中,管道积累气体从而导致管路堵塞是很令人头疼的事情。
那么这些气体究竟从何而来,又是如何产生的？有没有解决的办法呢？本文拟用科学的公式来解决这些问题。
1 确定管路中气体来源在中央空调水系统管路中,管道中的气体来源有水蒸气和空气。
空调水系统的压力通常为1.0MPa左右,这时水的沸点计算式如下: ln(P)=9.3876-3826.36/(T-45.47),→ln(1)=9.3876-3826.36/(T-45.47)→T≈450℃也就是说在空调水系统管道里,水的沸点达到450℃。
在空调水系统管道中,水温通常不会超过60℃,只有沸点的1/7,相当于常压下的20℃的水,故从水中析出的蒸汽是很少的,可以忽略不计,管道中的气体绝大部分都是空气。
所以探究积气现象就要从空气入手。
2 探究积气原理空气对水属于难溶气体,它在水中的传质速率受液膜阻力所控制,空气的传质速率可表示为:N=KL(C*-C)=KL▲C式中N为空气传质速率,kg/m2·h;KL为液相总传质系数,m3/m2·h;C*和C为空气在水中的平衡浓度和实际浓度,kg/m3。
高层建筑中,生活水系统的水都是从生活水池中引出的,生活水池里水是一直暴露与空气中的,所以空气在生活水池中的实际浓度等于平衡浓度,而生活水泵从生活水池中抽水的时候并没有改变其实际浓度,即C*1-C1=0,也即N1=KL1(C*1-C1)=0,故在生活水管中气液相间的传质速率基本上等于0,也就不容易积气。
空调水系统中的水源也是从生活水池中引出的,不同的是这些水经过了空调机组的处理改变了其空气实际浓度。
故空调水系统中的空气实际浓度即为生活水池的空气实际浓度,公式表示为C*1=C1=C2。
高层建筑商业楼暖通空调系统设计的分析
【 关键词 】 高层 建筑 暖通 空调
１工 程 概 况
该 工程 由两座 ２５层大楼 、四层裙楼 及高 大共 享大 厅组成 。主要 功能 为商业 、接 待 、办证 、办公 、文化 活动 用 房 以及 城 市模 型展厅 等 。地下 室 一层 ，平 时作 为车库 和 设备 用 房 。该 工程 总建 筑面 积 ：
系 统 。Ｂ 座 空 调 水 系 统 原 理 图 如 图 １所 示 。
时，当燃气管道线 路故障或气 站检修停 气的特殊情 况下 ，可设 定一 台 为油气 两用 机 ，备 有油 箱 ，可 以保 证大 楼空 调安 全 稳定 运行 。 根 据建筑物使 用特点 ，设置集中冷 热源 的 中央 空调系统和 使用灵 活 的变频 多联式 空调系 统 。根据 建筑物 使用特 点和不 同 的使用功 能 ， 空调设计设置了集中冷热源 的中央空调系统 以针对办公其 问的各功 能用
Ｂ座 空 调 面积 约 为 ３ Ｏ ０ ２ ４０ｍ。
在 天然 气 尚未进 入 的过渡 时期 ，该工 程直 燃机 组燃 料采 用 再生
油。即将废机 油 、废矿 物 油、废化工 油 、废食 物油 等提炼 成燃料 油 ，
再生油 的使用 比使用柴油可节约运行 费用 ２ ％ ０ ，且这些废 油的再利用符 合 国家 推行 的节 能减排 政策 。
房 使用 ，对需 全天 候使 用 的弱 电机房 及楼 层管 理 问、 网络机 房 、消 控 防及楼宇控制 中心 、监控 中心等设置 了独 立冷源 的变 频多联 式空调
系 统 。 以满 足 使用 灵 活 ， 运行 节 能 的 要求 。 空调水系统设 计采用 分区及变频控 制形式 ，有 效地提高 了输 送效 率 ，满 足不 同参数 的使用要 求。该工程 的制冷供热机 房设于距 离主楼 工程 １ ０ ６ ｍ外的 附属用房 的地下制冷供热机 房内，其空调水系统具有输 送距 离远 ： Ａ座 、Ｂ座及 裙楼空 调负荷大 ： 管径及 附件 庞大等特 点 。 设 计 时 综 合 考 虑 了上 述 特 点 并 在 冷 热源 设 置 、 总 体 分 配 、 水 系 统 平衡及控 制等方面 采取多种 技术措施确保达 到合理 用能、减少浪 费的
高层建筑空调水系统.
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。
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。
（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。
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。
• 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。
超高层建筑暖通空调系统设计原则分析
超高层建筑暖通空调系统设计原则分析发布时间：2023-03-15T08:39:28.740Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷10月20期作者：任志杰[导读] 随着社会的发展，科技的进步，我国的超高层建筑越来越多。
超高层建筑既是一个整体提升城市竞争力的标志，又是一个国家整体实力的重要标志。
任志杰西安万科企业有限公司，陕西西安710000摘要：随着社会的发展，科技的进步，我国的超高层建筑越来越多。
超高层建筑既是一个整体提升城市竞争力的标志，又是一个国家整体实力的重要标志。
随着我国城市建设的不断发展，超高层建筑的新应用，对施工工艺的要求也越来越高。
暖通空调已经成为现代超高层建筑不可或缺的重要设施，暖通空调产业也步入了发展的黄金时期。
根据实际情况，合理选用能量、综合高效地使用、改善超高层建筑的能量利用率、合理的设计、营造舒适的居住环境、最大限度地降低对外界的不利影响，是目前超高层建筑在进行暖通空调设计时必须注意的问题。
关键词：超高层建筑；暖通空调系统；设计原则随着社会经济的迅速发展和科学技术的飞速发展，城市中的高楼大厦越来越多。
超高层的构造比一般的楼房要复杂得多。
因为其体积较大，能够容纳更多的人员，更好地发挥其作用，因此在设计中必须考虑到许多因素。
在超高层建筑中，通风和空气调节是建筑的一个关键环节，它直接关系到建筑的正常使用。
为了达到节能、改善环境、降低对环境的负面影响，使空调行业与社会、环境、资源协调发展。
1.超高层建筑的特点建筑采暖是通过建筑内部的热传导，合理调整内部环境，营造出一个适宜的居住环境。
所有的现代化建筑物都需要供热，而采暖是最基础的。
目前，由于建筑的设计和区域的不同，供热方法也存在较大的差别。
大楼的另一项重要需求是通风。
通风能在建筑内部和外部进行换气，为室内和室外提供新鲜的空气，以替代受污染的空气，保证建筑内部的健康。
在超高层建筑中，采暖、通风、制冷、除湿、净化等空调系统的设计将直接影响到住宅内部的居住环境，所以必须对其进行改善。
高层建筑空调工程水系统调试方法
统给水泵均为一用一备 ， 并且 消火栓 系统及 自喷灭火系统 均设置
定 检 记录 ， 有 ２将 各高层的消防管理统一集 中在集 中加压泵 房 内， ） 大大提 了自动循 检系统 ， 期对消 防设 备进 行 自动运 行 、 查 、 效的提高 了区域集 中消防系统的供水可靠性。 高了管理 效率 ， 简化 了物业管理的层次和用人 。
故室外消火栓应能提供不小于 １０Ｌ Ｓ １ ／ 的消防水量 。室外消防给 水管道 ， 进水管道两条 ， 分别从两条市政给水管道引入 。
４ 减少 了水泵房 、 池 、 ） 水 高位水箱 的数量 ， 但使建筑 的外观 不 得到保 障， 而且节省 了水 资源 ， 减少 了多层 的生活 、 消防合用高位 水箱 的数量 ， 也因此减少 了生活用水 的二 次污染机会 。在 一定程
１ １ ２ 水 泵 试 运 转 ．．
年对工程系统调试管理的经验 ， 结合有关 国家标准 Ｇ Ｙ ４２０ ＢＮ２ －０２通 合规范要求 。 ３
１ 调 试 方案
１ 水泵 任一 次启 动立 即停止运转 ， ） 检查叶轮与泵壳 有无 摩擦
并 调试方 案是 空调 系统 调试 的纲领 性文 件。它应 包括工 程概 声和其他不正常现象 ， 观察水 泵的旋转方 向是 否正确； ２ 水泵 启动 时， 用钳型 电流表测 量电动机 的启动 电流 ， ） 应 待 况、 调试 目的与要求 、 调试 主要项 目、 划进 度 、 计 劳动组织 、 仪器仪 水泵正常运转后 ， 测量 电动机 的运 转 电流 ， 证 电动机 的运转 再 保 表 工具 准备 、 工作部署等 内容 。 功率或电流不 超过额定值 ； １ １ 设备 试运 转 ． 试运转设备包 括制 冷机 、 泵 、 水 冷却塔 、 风机 盘管 、 空调 风柜 等， 设备试运转应符 合 Ｇ ０ ３ —０ ２通 风及空 调工程施工 质量 Ｂ５ ２ ４２ ０
超高层建筑项目暖通空调系统设计分析
超高层建筑项目暖通空调系统设计分析摘要：中国经济从高速增长阶段转向高质量发展阶段，为了提升土地资源配置效率，越来越多的超高层建筑不断涌现，其内部功能日趋复杂多样。
多联机空调具有自控程度高、灵活性强等特点，被应用于超高层建筑，以满足不同功能的需求。
与常规水系统中央空调相比，多联机外机布置时需要考虑内外机高差、冷媒配管长度衰减等问题，应配合建筑外立面百叶美观度需求。
关键词：超高层建筑；多联机空调；设计；分析引言大型公共建筑的节能具有重要性和必要性，对于节约能源和保护环境的作用都十分巨大。
由于设计形式不同，每个建筑也会采用不同的空调设备，因而能耗存在较大差异，但也从侧面反映出这些建筑在空调系统方面巨大的节能潜力，这就需要在设计时，比较各种方案，做出最优选择。
如果在设计的初期就可以通过计算机进行仿真模拟，全方位的评估各种设备的能耗量，对于大型公共建筑的设计就会起到锦上添花的作用，目前这已经成为改善大型公共建筑的重要法宝。
1概述1.1优化建筑暖通空调系统的节能设计的意义随着我国经济的不断发展，科学技术水平也不断提升，人民的生活水平也不断得到改善。
越来越多的人开始追求生活的质量，而不仅仅是满足最基本的生活需求，空调的普遍使用对于改善人们的生活环境有巨大的作用。
但是，在空调的大量使用时也产生了诸多的问题，如电力紧张、能源消耗大等十分尖锐的社会问题。
同时，资源的浪费和环境的污染问题逐渐成为社会的主要问题，受到了社会各界的广泛关注，因此，节能减排的理念逐渐成为社会的主旋律。
对于暖通空调的节能优化已经是社会亟须解决的问题之一。
在经济全球化的大背景下，我国社会的发展越来越进步，人们日常的办公和生活方式都呈现现代化的特征。
因此，在比较大型的建筑内部，暖通空调系统已经是必不可少的硬件设施之一。
对人们的生活、办公起到了很大影响。
并且随着我国的城市化进程进一步加快，城市的现代化建设加快，建筑物日益增多。
但是，随着人们的活动增多，对周围环境的影响非常大，人们的生活环境越来越复杂，严重的会伤害人们的身心健康。
120m~620m超高层建筑空调水系统竖向分区方案
作为暖通设计人员，了解和掌握超高层建筑的特点和做好系统划分是设计好此类建筑的关键。
今天我们来介绍一下120m~620m超高层建筑空调水系统竖向分区方案：（微课程-2）
依据超高层建筑空调水系统竖向分区原则,可得到不同高度超高层建筑空调水系统竖向分
区方案:
1）系统高度在120m以下的建筑,水系统竖向可不分区,所有区域冷量由制冷机直供。
2）系统高度在120~240m的建筑,推荐采用下图a方案。
4)系统高度在330~410m的建筑,推荐采用下图c方案。
5)系统高度在410~620m的建筑,当建筑功能单一时,推荐采用下图d方案。
当建筑在竖向(上
段和下段)具有不同的功能区且各区需要独立管理时,推荐采用双能源中心方案,每个能源
中心供冷区域可按冷水机组直供和图a,b,c确定竖向分区方案。
6）系统高度超过620m的建筑,推荐采用双能源中心方案,每个能源中心供冷区域可按冷水机组直供和图a、b、c、d确定竖向分区方案。
图c和d方案也可采用一组高承压冷水机组,通过板式换热器供120m以下区域。
7）上图a、b、c、d推荐的竖向分区方案均为该方案能够达到的最大系统高度,当具体工程情况与推荐方案不同时,建议按竖向分区原则并结合工程具体情况进行相应的调整。
8）空调热水系统竖向分区方案可参考空调冷水系统竖向分区原则。
上述竖向分区方案为原则性建议,在具体工程中,空调水系统竖向分区方案还需根据工程具体情况,并结合相关标准、政策法规、施工工艺、施工水平和运行管理水平,经技术经济比较后确定。
高层智能化建筑办公楼暖通空调系统设计
高层智能化建筑办公楼暖通空调系统设计摘要：暖通空调方案设计是整个暖通空调系统生命周期中最为关键的一环，也直接关系到工程项目的成败与经济效益优劣的重要问题。
因此一个优秀的暖通空调工程设计方案，应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑，使其综合效益最高。
文章主要介绍了暖通空调通风系统设计方面的经验和体会，仅供同行参考。
关键词：智能型建筑；暖通空调；冷却水设计；通风设计；消声减振一、暖通空调冷热源设计本工程为一栋地下二层，地上二十九层的一类高层建筑。
夏季空调设计总冷负荷为19596kW，冬季供暖、空调设计总热负荷为14231kW。
由于有市政热网供应，所以热源考虑为市政热网提供的高温热水。
经设在地下二层换热机房内的板式换热器交换出80℃/60℃的二次水供供暖、空调系统使用。
冷源选用性能系数高的水冷式离心机组。
由设在地下二层制冷机房内的六台3516kW（1000rt）的离心式冷水机组提供，冷水供回水温度为5℃/10℃，冷却水进出水温度为32℃/37℃，冷却塔设在主楼的屋顶。
二、空调与供暖系统设计1．一～五层的大堂、商业用房、餐厅等采用全空气定风量空调系统。
在满足室内人员所需的新风量的前提下，尽可能多的采用回风以节省能源。
2．地下一层快餐厅、商业用房及标准办公层采用全空气变风量空调系统。
各空调系统设回风/排风机，过渡季均可全新风运行。
全空气变风量空调系统采用单风道定静压控制，送、回风机均可变频运行。
地上层每层空调机房靠外墙设置，新风引入口、排风口可直通室外，以满足进风、排风百叶风口面积要求。
设计中需注意新风引入口与排风口的间距要求。
3．标准办公层进深较大，人员、灯光及办公设备发热量较大，存在内区。
冬季内区需要供冷，而外区需要供热，所以变风量空调系统按内、外区分别设置。
将外窗墙线至进深4.6m的区域为外区，其余区域为内区。
内区采用V A V变风量末端装置，全年供冷；外区采用风机动力型变风量末端装置与散热器组合的方式，在外窗处设冬季供暖用铜制串片散热器。
对高层建筑空调冷冻水系统的见解
对高层建筑空调冷冻水系统的见解【摘要】随着我国国民经济的快速发展，建筑行业也取得了突飞猛进的发展，各个城市中的高楼如雨后春笋般涌现出来。
高层建筑发展的同时，也对暖通空调行业提出了更高的要求，本文就高层建筑空调冷却水系统的划分提出了自己的一些见解，希望对广大工作者有所帮助。
【关键词】高层；建筑；空调；冷冻水随着国民经济的发展，人们对生活环境的质量要求也越来越高，城内的高层建筑日益增多，也对暖通专业的要求也越来越高，高层建筑空调水系统划分合理与否，关系到空调系统是否经济、实用的一个重要因素。
本文以制冷主机设在地下室为例，来探讨一下高层建筑冷冻水系统划分原则，以图一为例，这种系统可称为一级系统。
△hj1—膨胀水箱与定压点1处静水压差△hj2—各层空调末端装置与定压点1处静水压差△h1—定压点1至水泵入口2的阻力△h2—水泵出口3制冷机入口4的阻力△h3—冷冻机的内部阻力△h4—冷冻机出口5至空调末端装置入口6的阻力△h5—空调末端装置的阻力△h6—空调末端装置出口7至定压点1的阻力h—水泵扬程p1—冷冻机承压能力p2—空调末端装置承压能力p3—换冷器承压能力h1—冷冻机入口压力h2—空调末端装置的入口压力h3—换冷器入口压力从图一看，当空调冷冻水泵系统运行时，系统受静水压和水泵动压的共同作用。
水泵扬程h=1.15（△h1+△h2+△h3+△h4+△h5+△h6）；冷冻机入口压力h1=△hj1+1.15（△h1+△h2+△h3+△h4+△h5+△h6），空调末端装置入口压力位h2=△hj1-△hj2+1.15（△h1+△h5+△h6）。
对冷冻机而言，只要冷冻机入口压力h1小于冷冻机承压能力p1，空调冷冻水系统就可划分为一级水系统，冷冻机承压能力一般在1.0～1.8mpa，有的冷冻机高达2.8 mpa。
对空调末端装置而言，空调末端装置入口压力必须小于空调末端装置承压能力。
一般空调末端承压能力在1.0mpa左右。
高层建筑空调系统
高层建筑空调系统高层建筑空调系统在现代建筑中起着至关重要的作用。
随着城市化的发展和人们对舒适生活需求的增加，高层建筑的数量也不断增加。
因此，设计和管理一个高效可靠的空调系统变得尤为重要。
本文将探讨高层建筑空调系统的设计和运行原理，以及管理该系统所面临的挑战和解决方法。
一、设计原理高层建筑的空调系统设计需要考虑到多个因素。
首先是建筑物的结构和形状。
因为高层建筑在外部环境的压力下，会产生自身荷载和结构变形，因此空调系统的安装位置和管道布置必须经过仔细计划和分析，确保其不会对建筑物的结构安全造成影响。
其次是空调系统的供应能力和分布情况。
由于高层建筑的垂直高度和楼层面积较大，需要在不同楼层提供合适的冷热空气供应。
因此，一般会采用中央空调系统以满足供应需求，并通过空气管道和水系统将冷热空气输送到各个楼层和房间。
另外，高层建筑的环境保温和隔热措施也必须与空调系统相互配合。
合理设计的外墙隔热和窗户开启方式可以减少室内外温差，从而降低空调系统的负荷。
因此，在空调系统设计中必须综合考虑建筑物的保温效果。
二、运行原理高层建筑空调系统的运行原理与其他建筑空调系统类似，但也存在一些区别。
首先是供暖和制冷系统的设备选择。
由于高层建筑需求较大，通常采用制冷剂循环系统，通过冷水和冷却塔来降低温度。
而供暖系统则采用锅炉和暖风机等设备。
其次是空气流通和分配方式。
在高层建筑中，空调系统通常采用垂直供应方式，即通过空气管道将冷热空气输送到各楼层和房间。
同时，建筑物中的电梯井和楼梯间也是空气的通道，可实现局部空气的流动。
三、挑战与解决方法管理和维护高层建筑空调系统面临一些挑战。
首先是能源消耗和运行成本。
高层建筑的空调系统需要消耗大量的能源，尤其是在夏季高温酷热的气候条件下。
为了降低能源消耗，可以采用智能控制系统，根据人员流量和室内外温差调整空调运行模式。
其次是故障检测和维修。
由于高层建筑空调系统的复杂性，一旦出现故障，可能会对整个建筑物的舒适性和使用安全造成影响。
空调水系统工程施工方案
一、工程概况本工程为某大型综合公共建筑，总建筑面积为367,679平方米，建筑高度为450米。
工程包括甲级办公楼、精品特色酒店、豪华单层及高端复式酒店式公寓等高端物业。
地下四层，主要功能为停车库、设备站房以及后勤用房。
地上分为T1、T2、T3三部分，其中T1为超高层塔楼综合体，地上总层数为90层（包括屋顶设备层为94层），T2为板式高层裙房公寓，地上13层，T3为南部独立的商业裙房，地上3层。
二、空调水系统设计要求1. 冷热源：本工程冷热源分别由设在地下室的制冷机房和锅炉房提供，夏季提供7～12冷冻水；冬季空调热源由地源热泵系统提供。
2. 空调水系统：空调水系统分为冷冻水系统和热水系统，冷冻水系统采用电制冷离心式冷水机组，热水系统采用地源热泵系统。
3. 系统分区：根据建筑功能分区，空调水系统分为T1办公、T1公寓、T1酒店、T3商业裙房四个区域。
4. 供回水温度：冷冻水供回水温度为5.5/11.5℃，热水供回水温度为45/40℃。
三、施工方案1. 施工准备（1）施工图纸及资料：熟悉施工图纸及设计资料，明确系统分区、设备规格、管道布置等。
（2）施工队伍：组织具有丰富经验的施工队伍，明确各工种人员职责。
（3）施工材料：准备符合设计要求的管道、阀门、水泵、管件等材料。
2. 施工流程（1）管道安装：按照设计要求，对管道进行切割、预制、连接，确保管道安装质量。
（2）设备安装：根据设计要求，安装水泵、阀门、管件等设备，并进行调试。
（3）试压：对管道系统进行试压，确保管道系统无泄漏。
（4）冲洗：对管道系统进行冲洗，去除管道内的杂质。
（5）保温：对管道系统进行保温，防止热量损失。
3. 施工要点（1）管道安装：严格按照设计要求，确保管道安装位置、高度、间距等符合要求。
（2）设备安装：设备安装位置要符合设计要求，确保设备运行稳定。
（3）试压：试压压力应符合设计要求，确保管道系统无泄漏。
（4）冲洗：冲洗时要确保管道内无杂质，防止影响系统运行。
高层建筑空调水系统存在问题及解决办法
杆式冷水机组一台。冷冻水循环泵采用一、二级泵直接串联的方 式。其中一级泵扬程为 18 m，二级泵扬程为 29 m。
在空调水系统的安装和试运行中，我们发现由于本工程的水 系统静压力比较大，达到 105 m，加之冷冻循环水泵扬程选择有些 偏大，使得系统工作压力达到 1． 5 MPa，这样运行会造成浪费能 源。其次，本工程一 次 泵 和 二 次 泵 采 用 直 接 串 联，起 不 到 降 低 系 统工作压力和节能的作用。再者，分水器和集水器之间的旁通管 没有设置压差控制器和电动调节阀 ，运行中会出现冷源侧短路循
有止回阀，根据水泵接合器在系统中的作用，水泵接合器应设置在 员一定要将这项技术学精、学透，在不同类型的建筑中规范、合
消防泵的出水管上，且宜设在报警阀组的前面，《喷规》第 10． 4． 2 理、经济地设计自动喷水灭火系统，使它能最大限度地发挥作用，
条规定： “当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面 保护人民的生命和财产的安全。
积的流量和压力要求时，应采取增压措施”与《高规》7． 4． 5． 2 的 参考文献：
规定“消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的 ［1］ GB 50016-2006，建筑设计防火规范［S］．
分区，应分别设置水泵接合器”相比，提高了对水泵接合器的要 ［2］ GB 50045-95，高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 （ 2005 年 版）
求，条文解释中说明已不再局限于“一步到位”，这有利于提高系
［S］．
统的安全性。条文解释中说明了为解决这个问题，规定在当地消 ［3］ GB 50084-2001，自动喷水灭火系统设计规范 （ 2005 年版）
超高层空调水系统水力平衡调试
超高层空调水系统水力平衡调试发布时间：2021-07-05T15:50:02.313Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：李敏高松涛张宏深翟洪昆高维杨洪[导读] 摘要：为了保障建筑物的日常使用的安全性、舒适性，建筑设计时要考虑设置完善舒适的空调系统，以满足建筑日常使用的舒适性。
中国建筑第八工程局有限公司总承包公司摘要：为了保障建筑物的日常使用的安全性、舒适性，建筑设计时要考虑设置完善舒适的空调系统，以满足建筑日常使用的舒适性。
如今高层建筑的建设越来越多，这也给暖通空调系统的设计、安装和调试提出来更高要求。
系统通过数据采集并控制，利用水泵变频技术、静态与动态平衡阀组的结合技术、压差旁通阀组技术、末端设备支路调节与平衡技术，达到主干管道、支干管道、支管、末端设备分级水力平衡。
通过介绍水力平衡系统中主要的几种阀门特性和控制原理，探讨在超高层建筑中空调水系统中为达到水力平衡的设计、安装和调试。
关键词：空调水系统；分级式；水力平衡；调试一、引言目前我国正在大力发展新能源、环保节能工程，中央空调水系统水力是否平衡关系到整个系统的性能表现和运行成本的高低。
目前国内空调系统的平衡能耗占建筑体总能耗的40%～60%，而此项数据在发达国家约为20%，其中系统水力达不到理想的水力平衡条件是造成能耗比有如此差距的重要原因之一。
以前国内大部分工程中，广泛采用的水力平衡技术为定流量水力平衡技术。
在定流量水力系统中只考虑静态水力失调，而一般进行水力平衡的措施为采用节流板、设置手动调节阀、安装静态平衡阀等元器件的方式来控制空调水系统的管路和元器件阻力和流量，系统在各元器件设置完成后将不做其它动作，以理想的工况状态保持系统各种流量恒定。
而超高层空调水系统分级式水力平衡技术，不仅延续了以前的定流量水力平衡技术，更多的加入了变流量系统的水力平衡技术，变流量系统更多考虑在综合工况下，各主干、支干、支路、末端水力是相互影响的。
在运行过程中不但要求各末端设备的流量达到要求流量，而且要求各末端设备只随负荷的变化而变化，而不受其它末端的影响。
高层建筑空调水系统
（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。
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。
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——①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；②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%。
（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。
高层建筑空调系统设计分析
高层建筑空调系统设计分析摘要：空调系统是高层建筑物不可或缺的一部分，其设计水平成为了影响空调系统功能发挥的主要因素。
本文结合工程实例，重点围绕冷热源、空调风系统、空调水系统等方面探讨了高层建筑空调系统的设计工作，并讨论了空调系统设备机组的节能效果，以供同行借阅。
关键词：高层建筑；空调系统；冷热源；设计参数1 工程概况2冷热源设计2.1室内设计参数（见表1）2.3冷热源配置a，b塔楼冷源选用额定制冷量为3516kw的水冷离心式冷水机组3台与额定制冷量为1934kw的水冷离心式冷水机组1台，总制冷量为12482kw。
设计空调冷水供回水温度为6℃/11℃，设计工况下冷水机组总制冷量为12108kw。
空调热源选用制热量为2093kw的燃气真空热水机组3台。
设计空调热水供回水温度为60℃/50℃。
a，b配楼采用变制冷剂流量（vrf）多联式空调系统。
按楼层分区域分别独立设置系统，室外机设置于屋面。
a，b配楼共设置vrf 系统12套，共计220.5kw。
3空调风系统设计a，b塔楼的门厅、餐厅、大会议室等大空间采用全空气低风速变频送风系统，集中设置空调机房，集中回风。
a，b塔楼的办公室、包厢等空间采用风机盘管+新风的空气-水系统。
a，b配楼采用vrf+新风系统。
通常超高层建筑对建筑外立面的要求较高，建筑专业不允许在外立面上大量设置百叶，新风必须在避难层设备区集中处理后送往各层。
同时现在的建筑物门窗的密封性非常好，通过缝隙渗透的空气量非常小，对采用风机盘管加新风的空调系统的场所，如果没有排风系统，进入房间的新风量会远低于设计标准。
根据《公共建筑节能设计标准》第5.3.13条的规定，该工程a，b塔楼分别在第一、二避难层和屋顶设置带表冷器的组合式转轮全热回收机组，通过竖向管井集中收集各层排风，新风回收排风中能量后，再经过表冷器处理至室内等焓点后通过竖向管井送至各层房间。
以a塔楼第二避难层的机组为例对热回收空气处理机进行节能分析。
某超高层建筑空调水系统工作压力设计探讨
某超高层建筑空调水系统工作压力设计探讨摘要：介绍了高层及超高层空调水系统工作压力的计算方式及其重要性，结合实际案例，简要分析某超高层建筑空调水系统的压力计算，水系统分区方式，以及设备工作压力选择。
关键词：超高层建筑空调水系统工作压力额定工作压力随着经济的发展，城市建设中出现越来越多的高层及超高层建筑。
由于建筑物高度，空调水系统存在静水压力高的特性，水系统下部压力很容易就超过制冷机组、空调器、管道及部件的额定工作压力。
根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第8．1．8条“空调冷（热）水和冷却水系统中的冷水机组、水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不应大于其额定工作压力”，此条为强制性规定。
因此对于高层及超高层建筑内空调水系统的工作压力，尤为值得设计人员注意。
本文结合实际设计案例，探讨对于空调水系统的工作压力计算的重要性，根据工作压力进行水系统竖向分区，选择设备额定工作压力，提出自己的一些见解。
1、水系统压力分析如图1水系统的最高工作压力一般位于系统最低处或水泵出口处。
（1）系统停止运行时：系统的最高压力为A点静水压力。
PA=ρhg（2）系统刚开始运行瞬间：水泵刚启动，动压还未形成，则A点的工作压力最大。
结上分析，我们需要通过计算出空调水系统各点的工作压力，作为空调水系统进行竖向分区，选择设备、管路及附件的额定工作压力的依据，保证设备和管路及部件的工作压力不大于其额定工作压力。
2、案例分析某超高层建筑项目，总建筑面积12平米，地上52层，地下5层，建筑高度为249米，主要功能为办公建筑。
建筑设置水冷中央空调系统，冷源采用5台冷水机组，其中冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵置于-12.6米的地下二层制冷机房，冷却塔置于4层裙房屋面，系统采用开式膨胀水箱定压方式，膨胀水箱置于系统的最高处。
通过初步计算容易发现，如空调冷冻水系统不进行竖向分区，系统在最低处静水压力为2.66MPa。
超高层建筑暖通空调系统设计分析
在进行冷热源设计时，应在确保冷负荷计算的准确性前提 下，综合考虑冷热需求及能源消耗，合理配置冷热源主机的容 量，使超高层建筑与暖通空调的设计合理的结合在一起。
2.2 空调风系统设计 设计人员对超高层建筑暖通空调系统的通风进行设计时， 需要遵循相关的设计标准，通过计算了解该建筑所使用的冷负 荷指标，从而使设计完成的暖通空调系统符合建筑物的使用需 求[2]。如果设计人员忽视了设计阶段的相关标准要求，往往会 导致设计规范不合格，同时也会导致建筑成本增加。 本项目首层大堂采用全空气系统，组合式空调机组安装 于机房内，风机变频，风量可根据室内温度需求进行调节，机 组混合段设置电动调节阀，可实现变新风比运行。裙房商业采 用风机盘管+新风系统，新风采用集中热回收系统，减少能耗 实现节能。办公区采用外区风机盘管、内区全空气变风量空调 系统，风机盘管承担外围护结构冷热负荷，变风量空调系统承 担内区人员、设备、照明、新风负荷，变风量空调系统由空调 机组、单风道末端装置等组成，空调机组设置于核心筒空调机 房内，靠风管内的静压传感器控制机组风机变频运行，以固定 的送风温度和变化的送风量送入设在室内的变风量末端装置风 箱，再通过风箱经风管及风口送入室内。本项目变风量末端装 置采用压力无关型风箱，当控制室温未变化时，风道压力的变 化应由末端装置自动调整风阀开度而保持当前的送风量不变。 变风量末端装置可随该房间温度的变化自动控制送风量，使空 调房间过冷或过热现象得以消除，能量得以合理利用，并提高 室内舒适度，有利于更好地满足不同条件下和环境中的暖通空 调优化运行需求。 2.3 防排烟系统设计 针对超高层建筑暖通空调系统的设计中，防烟系统的设 计需要做到火灾时，防烟楼梯间、独立前室、消防电梯前室、 合用前室、避难走道前室、避难层能够安全使用，阻止烟气入
超高层空调水竖向分区原则及压力计算
力稳定性、及时补水，闭式系统需设置膨胀水箱。
4.6.2全年使用的空调系统，仅要求按季节(或室外温度)变化同时进行供冷或供热工况转换时，应采用两管制系统，只有当供冷和供热工况交替繁频或在同季节同时要求供冷和供热时，宜采用四管制。
因三管制存在混合热(冷)损失，且冷热水管互相串通，系统水力工况复杂，一般均不采用。
在大型的建筑中，为了解决过渡季节不同朝向或内区和外区负荷变化的需要可采用分区两管制，根据需要向不同的区域供冷或供热。
4.6.3集中空调冷水系统的选择，应符合下列规定：1除设置一台冷水机组的小型工程外，不应采用定流量一级泵系统；2冷水水温和供回水温差要求一致且各区域管路压力损失相差不大的中小型工程，宜采用变流量一级泵系统；单台水泵功率较大时，经技术和经济比较，在确保设备的适应性、控制方案和运行管理可靠的前提下，可采用冷水机组变流量方式；3系统作用半径较大、设计水流阻力较高的大型工程，宜采用变流量二级泵系统。
当各环路的设计水温一致且设计水流阻力接近时，二级泵宜集中设置；当各环路的设计水流阻力相差较大或各系统水温或温差要求不同时，宜按区域或系统分别设置二级泵；4冷源设备集中设置且用户分散的区域供冷等大规模空调冷水系统，当二级泵的输送距离较远且各用户管路阻力相差较大，或者水温（温差）要求不同时，可采用多级泵系统。
4.6.4设置2台或2台以上冷水机组和循环水泵的空气调节水系统，应能适应负荷变化改变系统流量。
并宜按照以下要求，设置相应的自控设施。
一次泵系统末端装置宜采用两通调节阀，二次泵系统应采用两通调节阀。
根据系统负荷变化，控制冷水机组及其一次泵的运行台数。
根据系统压差变化，控制二次泵的运行台数或转数。
末端装置采用两通调节阀的变流量的一次泵系统，宜在系统总供圃水管间设置压差控制的旁通阀；通过改变水泵运行台数调节系统流量的二次泵系统，在各二次泵供回水集管间设置压差控制的旁通阀。
4.6.5采用复式泵的二级泵系统，其负荷侧变流量可采用由其各同路总供，回水压差控制的压差旁通阀组或采用变频调速泵来实现。
高层与超高层空调比较
超高层与高层建筑空调系统比较
超高层与高层建筑空调系统相比，空调冷热源方式、空调送风方式均无区别，在空调水系统分区、负荷计算、热压问题、消防防排烟等方面则有所不同。
1.空调水系统
高层建筑高度在100米以下，空调水系统承压小于1.6Mpa，水系统在竖向只设一个区即可，空调水管道、空调设备均可采用1.6Mpa 的工作压力。
而超高层建筑高度在100米以上，空调水系统承压一般大于1.6Mpa，水系统在竖向需设多个分区，以保证空调水管道、空调设备可采用1.6Mpa的工作压力。
当超高层高度较高，为了减少分区数量，空调水管道、空调设备可采用2.1Mpa的工作压力。
采用竖向分区主要目的是降低管道、设备工作压力，减少管道、设备的初投资。
超高层建筑空调系统大多采用四管制水系统，而较多的高层建筑空调系统采用二管制水系统。
2.负荷计算
对于超高层，随着高度增加，风速、室外气温均产生变化，对空调、采暖负荷均产生不可忽视的影响，在空调负荷计算时需要考虑这些影响。
3.热压问题
超高层建筑的电梯竖井由于热压作用而产生抽风现象，在冬季，此现象将影响低区的舒适性。
需要采取竖井加压等措施解决此问题。
4.消防防排烟
超高层建筑由于高度产生的风速影响及安全等原因，一般较少采用可开启外窗，因此，各层平面一般采用机械排烟系统。
消防楼梯间、前室分段设机械正压送风系统。
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（2）采用多台冷水机组及相应的水泵联合 运行时，其系统工作情况取决于水泵的运行方 式，以两台冷水机组为例来说明。
1）需冷量小于50%设计冷量时，停止一 台冷水机组，但两台水泵仍然同时运行。
这样做能保证各个末端的水流量符合原设 计值，系统水力工作点无变化。但供水温度升 高，设备除湿能力降低。这时对于供冷量需求 为100%的用户不能满足其要求。
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二次泵系统变水量系统运行的基本原理可 用热力学第一定律表述为：
Q =W × C ×Δt
式中， Q — 系统冷负荷； W — 冷冻水流量； C — 冷冻水定压比热； Δt — 冷冻水系统送回水温差。
热力学第一定律表明，在冷水系统中，可 以根据系统的实际冷负荷大小调整冷水流量或 冷水系统送回水温差。
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同程式水系统
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当层数多，需要划分为竖向两个或三个水 系统，有时中间层不设技术夹层或设备层时， 可以采用同程和异程相结合的混合水系统方式， 易于高层建筑的布置(见下图)。在上区系统同 一立管上的各盘管之间阻力稍有不平衡，这时 可用盘管前流量调节阀门加以平衡。
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同程和异程混合水系统
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2）需冷量小于50%设计冷量时，运行一 台冷水机组及相应的。
这样做能保证供水温度不变，但水系统的 工作点将下移，造成水泵处于超流量状态，可 能烧毁电机。并且对于供冷量需求为100%的 用户不能满足其冷量要求。
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变流量水系统的基本概念及原理
通常所说的变流量系统是指在水路系统的 空调末端使用二通阀的系统，是与水路系统的 空调末端使用三通阀的定流量系统相对而言的。 使用变流量水系统的目的之一就是要使冷水所 载的冷量及冷却水所带走的热量与不断变化的 末端负荷相匹配，从而能够节约水输送环路水 泵的运行费用。
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四水管系统
四水管系统有分开的冷、 热供回水管。这种系统和三 管系统一样可以全年使用冷 水和热水，故调节灵活，可 适应房间负荷的各种变化情 况，且克服了三水管系统存 在的回水管混合损失问题， 运行操作简单，不需要转换。 缺点是初投资高，管道占用 空间大。
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异程式和同程式
同程式水系统在高层建筑闭式水系统中被 广泛应用。由于经过每一环路管路的长度相同， 故很少需要阻力平衡。如果各用户盘管阻力相 同或近乎相同时，采用同程式系统是一种有效 的均压设计方法。
没有关系。 （2）机房占地面积减小。 （3）没有腐蚀
闭式系统的缺点： （1）不能使用喷水室 （2）不具备蓄冷能力
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双水管、三水管、四水管
双水管系统冬 季供应的热水，夏 季供应的冷水都是 在相同管路中进行 的。优点是系统简 单，初投资节省。
双水管系统
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双水管系统的缺点，在全年空调的过渡季， 会出现朝阳房间需要冷却而背阴房间则需加热 的情况，这种系统就不能全部满足各房间的要 求。当系统以同一水温供水时，房间会出现过 冷或过热的现象。对这种情况，往往采取把整 个建筑物按朝向分区；另外在建筑物垂直方向 上，可根据设备承压能力或高层和低层区不同 的使用时间进行垂直分区。
2) 水系统运行能耗最小，当负荷减 少时，冷水机组运行能耗随之减少，水 泵运行能耗也随负荷的减小而相应减少；
3) 系统简单，一次投资少。
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定流量水系统
定流量水系统是指 在水路系统的空调末 端使用三通阀的系统。
一级泵定流量水系统
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定流量系统管道简单，控制方便，但存在 下列缺点：
（1）冷水机组总容量及水泵总流量必须按 各末端冷量的最大值之和来计算而不能按各末 端冷量逐时之和的最大值来决定。这使得冷水 机组和水泵安装容量过大，能耗过高。
高层建筑空调水系统
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相关资料显示，输配系统能耗约占空调 系统总能耗的20%~50%，部分甚至超 过60%，造成能源浪费严重，因此对输 配系统能效比提出要求。
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空调水系统的分类：
1.开式系统和闭式系统 2.双水管、三水管、四水管系统 3.同程式和异程式 4.定流量和变流量 5. 一次泵系统和二次泵系统
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开放式和密闭式系统
开放式(简称开 式)水系统是指管 道与大气相通的一 种水系统。其回水 集中进入建筑物底 层或地下室的水池 或蓄冷水池，再由 水泵经冷却或加热 后输送至点： （1）夏季可用喷水室冷却空气，一般来说，喷
水室的效率比表冷器高一些。 （2）水池可用于夏季蓄冷。
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如果改变送回水温差Δt，而保持流量W 不 变，则形成定流量系统。如果保持冷水送回水 温差Δt 不变，改变冷水流量W 则形成变流量 系统。理想的变水量系统，其送回水温差保持 不变，而使冷水流量与负荷成线性关系。
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中央空调水系统的负荷特性
由于公共和民用建筑空调系统的负荷主要来 自围护结构传热(包括太阳辐射)和新风负荷， 空调系统实际负荷随室外气象条件而变化，另 外，由于建筑物中各个房间功能的差异，往往 使用时间不相同，并且使用期间室内发热情况 不同，高峰负荷出现的时间也不相同，而定流 量空调最大负荷是根据各房间设计负荷的叠加 值来确定的。
开式系统的缺点： （1）水泵扬程较大 （2）管道敷设 水泵停运后，管内直接与大气
相通
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密闭式(简称闭式) 水系统，冷冻水或热 水在系统中密闭循环， 不与大气相接触。无 论水泵运行或停止， 管内都应始终充满水， 因此必须设置定压设 备（膨胀水箱、气体 定压罐等）。
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闭式系统的优点： （1）水泵扬程较小，水泵扬程与建筑高度几乎
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双水管风机盘管分区系统
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三水管系统
三水管系统的每个风机盘 管都有冷、热两条供水管，而 回水管共用一根。这种系统适 应负荷变化的能力强，可较好 地进行全年温度调节，可任意 调节房间温度。但由于冷热回 水同时进入回水管中，故有混 合损失，运行效率低；冷热水 环路互相连通，系统水力工况 复杂；初投资比双管系统高。
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异程式水系统管路简单，因不需要同程管， 水系统投资较省。如果各房间盘管之间有不同 的阻力或者在系统较小，层数较低时，可采用 异程式布置，但所有盘管连接管上必须用流量 调节阀平衡阻力。
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异程式水系统
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定流量水系统与变流量水系统
一个理想的空调水系统它应该具备如 下的特点：
1) 负荷变化时保持冷却水和冷冻水 的送回水温差不变；