某高层建筑空调水系统性能分析

2001 年 12 月 第 22 卷 第6期
基
建
优
化
Dec. 2001 Vol. 22 No. 6
OPTIMIZATION OF CAPITAL CONSTRUCTION
某高层建筑空调水系统性能分析
张保平
( 山西日报社物业管理中心 , 太原 摘 析。 关键词 : 空调水系统 ; 管路布置 ; 系统节能 ; 自动排气器 ; 过滤器 ; 水处理 中图分类号 : T U 96+ 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1000 7717( 2001) 06 0049 03 能力均衡 , 全系统循环良好 , 没有死角 , 各层各房间冷热调 增 便易。 该高层水系统 选 用图 2 所示 的单 式 泵变 流量 的 形式。 整个系统分为高区系统和低区 系统 , 技术层 设在 28 层和 16 层。缺点高低区虽分开 管路 , 但压力 相同 , 致 使低区 承压 较 大 , 能耗增加 , 维修工作量增加。 030012)
和除垢效果。水在经过 24 小 时以后 , 逐 渐恢 复原来 的微 观 结构。 在实际中 , 检验处理效果的方法通常是滴定法。用滴 定 法检验钙镁离子的浓 度。未经 处理的 水和经 过水处 理仪 的 水 , 两种水中钙 镁离 子浓 度应 大体 相 等。若 两浓 度大 体 相 等 , 说 明未结垢 ; 若前者大于后者 , 则发生结垢。几年来的 运 行中 , 该水处理仪防垢和除垢效果明显 , 设备运行 稳定 , 操 作 简便 , 维修工作少。 4. 2 冷水系统水处理 该高层冷水系统采 用钠离 子软 化处理 方法。选 用西 安 自动钠离子软化器 , 型号为 ZR- 10L , 处理能力 10 吨 / 小时。 该软化器处理水质效果好 , 易操作。 5 结语
[ 参考文献]
[ 1] [ 2] 陆耀庆 实用供热空调设计手册 中国建筑工业出 版 社 , 1998, 4 陈沛霖 , 岳孝芳 空调与 制冷技 术手册 同济 大学 出 版社 , 1990
( 上接第 48 页) 3. 2 外墙渗漏的防治措施 根据影响外墙渗漏 的主 要影 响因素 , 综 合设 计、 施工 及 使用的原因分析 , 提出外墙渗漏的防 治方案如 下 , 供 设计、 施 工及住户使用时参考。 ( 1) 控制墙体 的裂 缝。无论 采用 什么结 构形 式 , 外墙 墙 体很难完全避免裂缝的产生 , 裂缝 出现后 , 应对其进 行修补。 对于外墙存在的大量的门洞、 窗洞、 脚手洞 、 穿楞 洞以及使 用 中出现的空调洞 等 , 由于 它们的 都是 渗漏 发生的 薄弱 点 , 应 进行重点防治。 ( 2) 提高墙体材料本身的抗渗能力。墙 体材料 的抗渗 能 力越强 , 外墙渗漏的 可能 性亦大 为降 低 , 有效 途径是 提高 材 料的密实度 , 但同时 也增 加了墙 体的 自重 , 降 低了墙 体的 保 温性能。因此 , 应对 所选 取的墙 体材 料进行 综合 分析 , 山 墙 尽量采用实心砌 体 , 少 用或 不用空 心砖。另 外 , 尚应 注意 墙 体砌筑时的砂浆 密实 度 , 这也是 墙体 防渗 的基本 条件 , 山 墙 最好采用防水砂浆砌筑 , 以提高墙体自身的防 渗能力。 ( 3) 墙 面进 行憎 水 处理。 采用 有机 硅 乳液 如∀ 凡 可 特# ( 万可涂 ) 憎水剂 对外 墙面 进行喷 涂 , 处理 后的外 墙面 , 水 不 能湿润 , 可以有效地 防止 由于毛 细作 用引 起的渗 漏 , 而且 具 有透气、 防腐、 防污染、 防 霉、 抗风化、 保 色等 特点 , 但 对于 较 大的裂缝和孔洞以及风压较大时 , 其作用效果 受到限制。 ( 4) 外墙面镶贴瓷砖。粘贴瓷砖可以有 效地防 止外墙 渗 漏 , 防渗效果取决地 施工 质量、 面砖 粘结 剂的 选用及 勾缝 处
图 2 水系统形式 gh + P - P d PBA
2
系统的节能
高层建筑突出的问题是能耗大和突发性事故 不好处理 , 针对能耗大的问题 , 高层建筑有一些相对应的节能措施。 空调系统空调负荷 的分布 , 在一 年之 中是 极不均 衡的 , 设计负荷约占总运行时间的 6% ~ 8% , 详见表 1 。 表 1 空调负荷的全年分布
经过多年的运行 , 对该高层空调水系统的性能进行了 检 验 , 得出一些粗浅的结论。该高层同程式两管制管路布置 合 理适有 ; 离心式冷水机组 , 水处理设备及附件选型 较好 ; 微 有 缺憾的是低区管网承压较高 , 水泵设备减震差 , 空 调能耗高 , 运行费用高。冷水闭式系统每层均过滤器设计略 显保守。 图 5 立式电子水处理仪 水处理仪的作用机理是由设备产生的高频信号 , 使水的 微观结构暂时改变 , 使水在通过制冷机时 , 具有明显的防垢
水 的 密 度 ( kg/ m 3 ) ; g
该高层处在北方某市 , 气温昼夜温差大 , 年气温 6 月 ~ 9 月为最高 , 该高层空调负荷表 , 详见表 2 表 2 某市 6- 9 月空调负荷表
月份 冷负荷率 % 6月 7月 8月 9月 25~ 50 20
水泵出 口至 A 点的 压力 损失 ( Pa) ; P d
泵出口处的动压 ( Pa) 。 该高层实际运行结果证 明 , 按图 1 同程 式布置 的管 路 , 全楼共 350 个办公房 间 , 计 648 套 风机盘 管 , 制冷 ( 或散热 )
50~ 75 75~ 100 50~ 75 25 35 20
占运行时间的百分数 %
作者简介 : 张保平 ( 1966- ) , 男 , 山西太谷人 , 山西日报社工程师 。
也称分水器和集水 器。集管 的设置 是为 便于各 个并 联 管路分开控制 , 保持压力平衡。每一并联环路由分水器始 而 集水器止 , 分设蝶阀一个 , 可根 据功能 要求 , 调 整水量 大小 , 还可根据维修 的需 要 , 关闭 某一 环路 而不 影 响其 它环 路 运 行。 该高层集 管 直径 为 DN 600mm, 6 个分 支 环 路 , 集 管 保 温 , 设温度计和压力表。集 管布置在 机房 较宽 敞的地 方 , 便 于操作人员观察温度和压力以及操作。 3. 2 自动排气器 水系统中每一个环路都有可能在顶点聚集空 气 , 自动 排 气器的安装非常重要。安装普通的集气罐如图 4 示 , 一般 将 局部的管道的管径加 大 , 如 采用国 产的自 动排 气阀 , 往往 因 质量不够稳定 , 出现跑水不 排气的 情况 , 发生 跑水事 故且 维 修量较大。
图 3 各种方式水泵能耗比较 CV W- 定水量 ; VC 1- 1 台水泵台数控 制 ; V C2 - 2 台 水泵 台数控制 ; V C3 - 3 台水泵台数控制 ; SP- 变速水泵 。 该高层属于 VC 3 方式 , 虽然 节能较显 著 , 但此种节 能方 式与系统管理水平 , 操作人员经验素质有很大 关系。应当引 入微机管理 , 变速调节最为理想。 制冷机是该高层空调系统能耗最大的设备 , 为了 保证节 能效果 , 除按前述表 2 的冷负 荷控制外 , 还 制定了 详细 的制 冷机开停时间表。 该高层选用上海合众 - 开利 19XL - 400 离心式冷 水机 组 , 该机组的先进性为节能创造了条件。该机组的特 点是制 冷量大 , 制冷效率结构简单 , 振动小 , 运行平稳可 靠。机组采 用 PIC 控制 , 自诊故障准确保护措施灵敏 , 操作方便可靠。 冷水系统虽采用闭式循环的节能系统 , 还应适当 加大供 回水温差 ( 不大于 8 ! ) , 选定较高的冷水初温 ( 每提高 1 ! 可 节省电耗 2% ~ 3% 左右 ) 。 制定 合 理 的运 行 参数 , 降低 能 耗。 风机盘管的分布点多 面广 , 管理 较困 难。开展 宣传 , 引 导和教育全 体职工全员 参与管理 , 上 班时开 启风机 盘管 , 下 班时关掉 , 这样可以延 长风机 盘管寿 命 , 节 约能源 还可 以消 除因长时间盘管运转发热引发的火灾隐患。 新风分层供应 , 新风 机电专 人定时 开关 ; 供新 风时 风量 供应适中 , 保持 20% ~ 30% 的新 风量。 新风 供应 的缺 点是 新风机电气控制部分分散 , 应当集中。 综上所述 , 系统的节能单靠单一设备的节能是无 法实现 的 , 系统的节能应当系统内全部设备同时调整 。该高 层空调 系统节能应当是水泵变流量水量调节 , 冷水机组进行 冷水初 温调整 , 以及保持适量 的新风 量 ( 新风量 增加会提 高回 风温 度 ) 同时进行 , 辅之严格的管理措施 , 空调系统的节能 才能最 大。 3 3. 1 水系统的附件 集管 图 4 放空气器的连接 该高层原设计也是采用国产排气阀 , 后改用德国霍尼 韦 尔 ( HoneY well) ∀ E12 1# 型自动排气 阀 , 效果 非常好。该排 气 阀结构合理 , 构造巧妙 , 工况稳 定 , 耐 用且 维修 最小 , 排气 性 能好 , 封水效果佳。 过滤器 在水系统中 的孔 板、 水泵 和 换热 器等 设 备的 入口 管 道 上 , 均应设置过滤器 , 以阻止杂物进入污染或堵塞 这些设备。 该高层使用 Y 型过滤器 , 它外型 尺寸小 , 它安 装清洗 方 便 , 在冷却水系统中安装的过滤器 , 历年来的维修 清洗中 , 滤 网内能截获少量的杂 物。而在 维修清 洗冷水 系统中 安装 的 过滤器时 , 滤网中却从来未发现过杂物。据此 , 笔 者认为 : 冷 却水系统因有冷却塔 等开敞 系统 , 杂物可 能进 入水泵 , 安 装 过滤器非常必要。而 冷水闭式 系统 , 只要 施工 ( 维 修 ) 时 , 管 道清洗彻底 , 系统的水处理合格 , 过滤器可少装或 不装 , 这 样 可以降低工程造价和运行功耗。 3. 4 软接头 在水系统中 , 水泵出口和 管路的 连接 处设 软接头 , 其 作 用是降低水泵和振动 沿管道 传播。该 高层水 泵房及 机房 设 地下一层 , 卧式 水泵未做减 震基础 或设减 震垫 , 水泵 消声 减 震仅靠软接头 , 效果较差。 软接头另一个用途 是使用在 风机盘 管与 管道终 端连 接 上 , 在 实际使用中 , 风机 盘管 ( 特别 是明装 ) 常 人为稍 微移 动 位置或是解决实际安 装维修 中 , 上 下左右 微小 偏差 , 方便 施 工。 软接头一般为橡胶制品 , 风机盘管连接用软接头也有 钢 制或铜制品。橡胶软接头最大的缺陷是老化问题 , 老化导 致 强度不够 , 承压不足 , 直至暴裂。暴裂发生跑水事故。 该高层几年来 , 发生过几 起由于 软接 头跑 水事故 , 解 决 3. 3