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
《空调工程(第3版)》第八章课后习题答案
第8章空调水系统1.开式循环和闭式循环水系统各有什么优缺点?答：（1）开式循环系统优点: 该系统与蓄冷水池连接比较简单(当然蓄冷水池本身存在无效耗冷量)。
缺点：①水泵扬程高(除克服环路阻力外, 还要提供几何提升高度和末端资用压头), 输送耗电量大; ②循环水易受污染, 水中总含氧量高, 管路和设备易受腐蚀; ③管路容易引起水锤现象。
（2）闭式循环系统优点: ①水泵扬程低, 仅需克服环路阻力, 与建筑物总高度无关, 故输送耗电量小; ②循环水不易受污染, 管路腐蚀程度轻; ③不用设回水池, 制冷机房占地面积减小,但需设膨胀水箱。
缺点：系统本身几乎不具备蓄冷能力, 若与蓄冷水池连接, 则系统比较复杂。
2.两管制、四管制及分区两管制水系统的特点各是什么?答：两管制系统构造简单, 布置方便, 占用建筑面积及空间小, 节省初投资。
运行时冷、热水的水量相差较大。
缺点是该系统内不能实现同时供冷和供热。
四管制系统的优点是: ①各末端设备可随时自由选择供热或供冷的运行模式, 相互没有干扰, 所服务的空调区域均能独立控制温度等参数; ②节省能量, 系统中所有能耗均可按末端的要求提供, 不像三管制系统那样存在冷、热抵消的问题。
四管制系统的缺点是: ①投资较大(投资的增加主要是由于各一套水管环路而带来的管道及附件、保温材料、末端设备、占用面积及空间等所增加的投资), 运行管理相对复杂; ②由于管路较多, 系统设计变得较为复杂, 管道占用空间较大。
由于这些缺点, 使该系统的使用受到一些限制。
分区两管制的基本特点是根据建筑内负荷特点对水系统进行分区, 当朝向对负荷影响较大时, 可按照朝向进行分区; 各朝向内的水系统仍为两管制, 但每个朝向的主环路均应独立提供冷水和热水供、回水总管, 这样可保证不同朝向的房间各自分别进行供冷或供热。
分区两管制系统与现行两管制系统相比, 其初投资和占用建筑空间与两管制系统相近,在分区合理的情况下调节性能与四管制系统相近, 可实现不同区域的独立控制。
深圳某400米超高层建筑空调系统浅析
深圳某 400米超高层建筑空调系统浅析摘要：介绍了深圳某超高层建筑的空调系统设计，主要包括冷热源、空调系统和通风系统的设计。
详细介绍了该项目的空调系统形式、节能措施、自控方式等方面的设计内容，并阐述了设计中的体会。
关键词：冰蓄冷变风量空调节能HVAC System Brief analysis of a400 meters High Rise Building inShenzhenCHENG Xiao-yuEvergrande real estate groupAbstract:Presents the HVAC system design including the cold and heat sources，HVAC systems and ventilation system. Emphatically presents the design of HVAC systems，measures of energy saving，automatic control etc. Summarizes some difficulties and experience from the design.Keywords:ice-storage，VAV air conditioning，energy conservation 1.工程概况深圳某超高层建筑位于深圳市南山区，建筑面积约34万平。
地下为6层，地上75层，建筑总高度398.9米，为深圳重点标志性地标建筑。
该项目75层塔楼为超甲级办公大楼。
地下部分6层地下室分别为办公、商业、停车库、人防及机电设备用房等，地下部分与城市轨道交通直连。
地上部分1F~9F为餐饮、多功能厅、商业用房、文化展厅等，11F~69F为办公，71F~75F为空中观景大堂。
本楼共设8个避难层，分别为10F、19F、28F、37F、46F、55F、64F、70F。
1.室内设计计算参数1.空调系统设计3.1空调冷负荷本工程地下车库（B6~B3）、裙房商业（B2~9F）和地上11F~65F的商业办公采用一套中央空调制冷系统。
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。
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。
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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。
当系统水压超过设备承压能力时，怎么办？
根据建筑物具体情况，为减少设备及附 属构件集中部位的承压，冷热源设备有如 下几种布置方式。 1．将冷热源设备设于塔楼外裙房顶层上， 在裙房顶层上同时布置冷却水系统。 2．冷热源设备设于塔楼中间的技术夹层， 或与防火层结合起来设置。 3．冷热源设备设于屋顶层。 4．建筑物中间设备层内设置水—水式热 交换器，使静水压头变为分段承压。
（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。
下图是建筑物平面分区的几种方式。图(b)所 示为细长型的平面的建筑物，则可分成南、北和 内部三区。当建筑进深小于10 m时，可不分内区 （图c，d）。对于每层面积200m2以下的小型建筑 物，为降低设备费用，常不分区。
（二）按房间用途、使用时间分区
对办公楼建筑来说，可按办公室、会议室、食 堂、值班室、活动室，进厅等设置不同的空调系 统；对旅馆建筑来说，客房是全天使用的，其他 如餐厅、宴会厅、办公室、会议室、商店等公用 部分并非全天使用，就应划分为不同的空调系统； 对医院来说，把洁净度要求相同的房间分为一个 区，可按门诊室、手术室、新生儿室、病房、办 公楼分别设置空调系统。空调分区，不仅能有效 地满足各种性质、用途的房间的使用要求，而且 有利于节约空调能耗和便于维护管理。
武汉中商广场空调设计
一、工程概况
总建筑面积112114m2，其中地下室12000m2， 裙楼面积4000m2/层，标准层面积1960m2/层，楼 层数：地上45层，地下3层。其中裙楼9层，1-7层 为商业用房，8-9层为餐饮娱乐；地下1-2层为车 库，地下3层为设备用房。10层、23层、36层为避 难层。10层兼设备用房，11-45层为办公及商务套 房。建筑总高度（地上）180m，裙楼1层：6m，29层：5.7m，10层设备层5.7m，标准层3.25m。
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%。
• 超高层空调水系统分区减少，则泵组及板 换设置数量少，运行管理简单，运行能耗 低，供冷效率高。在超高层建筑的空调系 统里，考虑到管路系统的焊接、密封、成 本及可靠性等问题，其空调水系统的划分 应控制在2.5MPa 以内。
三、高层建筑水系统设计实例
武汉房产交易大厦空调设计
一、工程概况 该工程是一栋集房 产交易、会议、办公、 餐饮及客房为一体的综 合性大楼。建筑面积 40000m2，建筑高度 99.5m，地下一层，地 上26层，各层功能及空 间概况见下表。
高层建筑空调水系统
一、水系统分区 二、水系统承压 三、水系统案例
一、高层建筑水系统的分区
• 高层建筑一般均是大型的民用建筑，①整个建筑 物的空调容量很大，②各房间用途各异，③负荷 特点及使用规律也差别很大。④再由于高层建筑 总高度很大，产生的水静压力可能超过设备和管 道的承压能力。 • 为了使空调系统既能满足各房间的使用要求，又 便于运行调节，节省能量，并降低系统中的水静 压力，有必要对大型建筑物的空调冷冻水系统进 行合理平面和竖向分区。