摘 要 鉴于目前国内有关高层建筑空调 水系统竖向分区问 题还缺乏较详尽的 设计参考资料,
本文拟就空调水系统竖向分区的可行方式, 即: 一泵到顶、主机上楼、中间设板式换热器等三种方 式, 结合具体工程实例, 从系统的可靠性、运行控制、初投资、运行费等进行详细的技术经济比较, 并讨论了现代空调技术工程中的一些细节, 提出了高层建筑空调水系统的最佳分区方式, 供广大 设计人员参考。
方
案
B
4 ∀ CVH E_660
4 ∀ KQL 200_315( # ) A ; 4 ∀ KQL 125_160A
4 ∀ M10 4∀ C DBNL3_500
/ 2 ∀ DR95 4 ∀ KQL 200_400
( #)B 1 081. 6
32. 1
C 4 ∀ CVHE_420 4∀ KQ L200_315
A. 夏季采用板式换热器循环水制冷, 冬季选用燃油无压热水锅炉采暖, 考虑到重庆市 环保要求, 燃料采用 0# 轻柴油。
B. 冬、夏季均采用燃油直燃吸收式冷热水机组供暖和供冷。 C. 夏季采用板式换热器循环水制冷, 冬季则设锅炉房采暖。 D、冬、夏季均采用风冷热泵冷热水机组供暖和供冷, 至于夏季采用离心式冷水机组制 冷, 冬季选用无压电热锅炉的方案, 由于其性能系数太低[1] , 此处不予讨论, 燃料选择油而不 选择煤气, 是由于重庆市的煤气增容费过于昂贵。 3. 1 比较基准 1) 供冷季节取 5 月~ 9 月, 供暖季节取 11 月~ 2 月, 按一班制 8~ 18 小时计算。 2) 各种费用均按重庆本地价, 其中, 电力增容费为 1 200 元/ kW , 电价为 1. 0 元/
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重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ建筑大学学报
第 19 卷
换热器, 二次水供回水温度可达 7. 5~ 12. 5 ! , 风机盘管无须选大一号, 其运行稳定, 效果较 好, 且不占用 20 层设备转换层及屋顶, 给投资方带来较大收益。
表 1 中山广场设备选择方案
设备 离心式冷水机组
冷冻水泵
板式换热器 冷却塔
风冷热泵机组 中央热水器 冷却水泵
率之比值。它是衡量空调供冷与供暖水系统设计是否节能的一项综合指标。其表达式为:
WT C=
水循环所输送的显热交换量 ( kW ) 循环水泵电机所消耗的功率 ( kW )
我国 旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准 明确规定, 空调供冷的水输送系数,
不得小于 30。然而通过对几个典型工程的实测, 发现其水输送系数皆小于 30, 且国内一些高
G ong N an L i N an Zheng Zhim in
( Cho ng qing Jia nzhu U niver sity , 400045)
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第 5期
王占营: 内燃机试验车间通风与排烟
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用防爆风机。 排烟管最好采用水套冷却水管, 冷却水可以循环使用, 也可以综合利用。 试车车间通风排烟只要按上述要求设计和施工, 车间劳动条件就会得到改善, 排烟地沟
层宾馆、饭店的水系统中普遍存在着大流量、小温差的缺点。为克服这个缺点, 应对水系统 进行合理竖向分区, 保证其冷水输送系数大于 30, 同时在技术经济方面达到最佳。
2 空调水系统竖向分区
2. 1 概 述 通过对高层建筑空调水系统进行合理的竖向分区, 可以节约初投资, 提高水输送系数,
节约能源可减少运行费用; 同时, 合理的竖向分区还便于运行调节。竖向分区的主要考虑依 据是设备的承压问题, 鉴于目前国内外主机、阀门及附属设备承压大多为 1 M Pa 左右, 故一 般地, 若考虑系统阻力 294 kPa 左右, 对于吸入式系统 ( 即主机接在水泵吸入端) , 则水系统
3 冷热源选择
冷热源方案的选择在空调设计中占有极其重要的地位, 仍以重庆中山广场为例, 为使比 较具有普遍实用性, 本文作如下假设:
1) 仅考虑上区 39 48 层冷暖空调部分( 夏季冷负荷为 2 100 kW, 冬季采暖负荷为 1 830 kW) 。
2) 不考虑设备承压问题, 仅只进行冷热源方案比较。 其四种可行方案分别用 A、B、C、D 表示。
以重庆一超高层建筑 重庆中山广场为例, 对其水系统竖向分区作一探讨。 该建筑位于重庆市区, 主楼 48 层, 副楼 7 层, 地下 5 层, 高- 22. 2 m ; 地上部分总高为 154. 5 m 。总建筑面积为 76 400m2, 全楼空调总负荷为 8 152 kW( 考虑同时使用系数 0. 85) , - 5 层、2 层、38 层及屋顶均可考虑为设备层。其空调要求为: 副楼以及写字楼 38 层以下各 层均仅考虑夏季供冷, 不考虑冬季供暖, 38 层以上为冷暖空调。 该大楼水系统竖向分区的三种分区方式分别如附图中 a) 、b) 、c) 、d) 所示, 依次记为方 案 A、B、C、D。
第 4期
弓 南等: 水系统竖向分区问题探讨
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kW . h, 油按 3. 00 元/ kg 计, 安装费用为初投资的 25% 。
3. 2 比较结果
初期投资比较结果列成表 2。
运行费用比较结果列成表 3。
表 2 中山广场 39- 48 层冷热源设备投资比较
方案 设备初投资( 万元) 电力增容费( 万元) 安 装 费( 万元) 总 投 资( 万元)
泵有许多明显的弊端, 不宜采用。方案 C 投资表面看来似乎并不昂贵, 其实不然, 按照 高层 民用建筑设计防火规范 , 锅炉属有压容器, 易燃易爆, 不能置于高层建筑物内, 须另建专用 锅炉房, 其土建投资与安装费用将极其昂贵, 且污染环境, 方案不可行。方案 B 采用 2台双良 2000型 Z XL R 115溴化锂冷水机组, 其优点在于能在一定程度上缓解城市供电, 且溴化锂 无毒无害, 使用安全, 环保部门容易通过。但鉴于目前国内外直燃机价格昂贵, 且其与其他 机组相比, 存在着占地面积大、机房高度高、设备重量大等缺点, 且由于其排热量大, 冷却塔 和冷却水系统容量大, 故一般甲方也不会轻易采用。方案 A 投资低, 全年性能系数高, 为最 优方案。
对于上文所提及的这种中下区为吸入式水系统的高层建筑, 若能够保证冷水机组承压 在常压范围内, 而只提高相对价格较低的水泵承压能力, 则设备投资将进一步得到降低。
参 考文 献
1 龙惟定 . 上海地区几种空调冷热源的比较研究 . 暖通空调, 1996
Investigation on Vertical Zoning of Air_Conditioning Water System
常用的竖向分区方式有四种: 1) 竖向分为三区, 下区采用冷水机组, 中区设水 水板式 换热器, 上区则使用风冷热泵机组。2) 分两区, 下区采用承压增大的冷水机组, 上区设水 水板式换热器。3) 中、下区仍采用承压增大的冷水机组, 上区采用风冷热泵机组。4) 中下区 采用冷水机组; 上区的高承压冷水机组置于地下室。 2. 2 工程实例分析
设备投资( 万元) 平均水输送系数
A 4∀ CVH E_420 4 ∀ KQL 200_315( # ) B; 4∀ K QL125_160 A; 4 ∀ KQL 100_160A
4 ∀ M 10 4 ∀ CDBN L3_400
4∀ RSA_100H /
4 ∀ KQL 200_315 ( #)A 1 114. 4 30. 6
( #) A; 4∀ KQ L125_160A
/ 4∀ CDBNL3_350 4 ∀ RSA_100H
/ 4∀ KQ L200_400
( #)B 1 092. 8
36. 4
注: 鉴于目前国内大多数 IS 泵承压能力较差, 本设计中采用上海凯泉给水有限公司的 KQL 型立式水泵, 承压能力分别为 1. 0 M Pa, 1. 6 M Pa
关键词 空调水系统, 竖向分区, 最佳分区方式 中图法分类号 T U 831. 36
1 水系统中存在的问题
目前空调水系统的输配用电, 供暖期约占动力用电的 20% ~ 25% , 供冷期约占动力用
电的 12% ~ 20% 。因此, 降低空调水系统的输配用电是民用建筑节约用电的一个重要环
节。
空调水输送系数是空调水循环所输送的显热交换量与所选配的循环水泵电机的额定功
经过文章 2、3 部分的讨论, 可知该设计最优方案为在- 5 层设置 4 台工作承压为 1. 6 MP a 的离心式冷水机组 CVH E 660 对中、下区部分进行供冷, 另在 38 层设置 4 台 M 10 型 的板式换热器, 利用二次循环水进行供冷, 冬季时, 则利用 38 层的 2 台 DR95 型燃油热水器 进行采暖。
Abstract T his paper int roduces t he calculat ion met ho d of to t al heat spread into t he test room dur ing f act or y t est of t he eng ines, t he proport ion o f each part of t he heat , t he di rect ion of t he heat loss, calculat ion m ethod o f t he air volume o f vent ilat ion in t he test room , vent ilat ion schedule f or low ering tem perat ure, calculat io n met hod of to t al displace ment of engine f ume, calculat ion m ethod of vo lum e of f resh air headed t o low er t he tem perat ure of f um e, and measur es f or low ering tem perat ure, f ir e_prevent io n and an t i_ex plosion o f f um e_displacing sy st em. Key Words t est room , vent ilat ion, smo ke ex t ract ing