高層建筑熱水系統(tǒng)的設(shè)計體會

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【摘要】　介紹了高層建筑的加熱器布置在頂部設(shè)備層時,熱水供應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn),溫控閥的安裝事宜,減壓閥、伸縮器、膨脹管、熱水循環(huán)泵等的選用或安裝要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞　高層建筑　熱水供應(yīng)系統(tǒng)　加熱系統(tǒng)　減壓閥　伸縮器　膨脹管　熱水循環(huán)泵 0　概述 上海某大樓屬Ⅰ類高層民用建筑,高99•7 m,地下1~2層為車庫,1~3層為商場,4層為休閑健身,5~21層為單元式辦公用房,22~24層為會議展覽用房。1998年完成設(shè)計,后因資金問題,僅完成6層的建設(shè)并已投入使用。2002年又開始續(xù)建工程的重新設(shè)計。新設(shè)計既要考慮與原有設(shè)施的銜接,又要滿足大樓新的功能要求,還要滿足新的規(guī)范的要求。下面結(jié)合工程實(shí)際,談?wù)劯邔咏ㄖ崴到y(tǒng)的設(shè)計體會。 1　熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)高層建筑使用熱水的特點(diǎn),熱水供應(yīng)系統(tǒng)要實(shí)行與給水系統(tǒng)一致的豎向分區(qū),并由相應(yīng)的給水系統(tǒng)供水,保證各用水點(diǎn)的冷、熱水壓力均衡,以取得良好的使用效果。常見的熱水供應(yīng)方式見圖1, 各分區(qū)熱水系統(tǒng)自成一體,獨(dú)立運(yùn)行。熱水加熱器按壓力分區(qū)分別設(shè)置,集中布置在地下室。在減壓分區(qū)的加熱器前(冷水側(cè))設(shè)減壓閥,向各用水點(diǎn)和熱水系統(tǒng)供應(yīng)冷水。本大樓由于地下室至6層現(xiàn)已投入使用,不可能再提供安裝加熱器的場所。綜合考慮各方面的因素,將加熱設(shè)備集中布置在大樓頂部設(shè)備層。本大樓熱水供應(yīng)方式見圖2 與圖1的方式相比,它有下述特點(diǎn)。 (1)中、低區(qū)各配水點(diǎn)使用的冷水和熱水系統(tǒng)的供水不能共用減壓閥,只能分別減壓后供給。對低區(qū),最好用二級串聯(lián)減壓代替一級減壓。對高度100 m以內(nèi)的高層建筑,在屋頂設(shè)置水箱供水時,通過一級減壓雖能滿足各用水點(diǎn)的壓力要求,但作為高層建筑,一般都有安靜方面的要求。當(dāng)閥前后的壓差超過0•3 MPa時,噪聲就較明顯。若使用減壓閥串聯(lián),使每級的減壓均不超過0•3 MPa,則可控制噪聲的分貝在允許的范圍內(nèi)。再者,若一級減壓,當(dāng)減壓閥損壞時,低區(qū)的壓力會超過用水設(shè)施的破壞壓力。而串聯(lián)時,若一級減壓閥損壞,另一級仍能減去部分壓力,對用水設(shè)施起到保護(hù)作用?！　?(2)中、低區(qū)的熱水減壓閥增加了循環(huán)系統(tǒng)的阻力降,因此在計算熱水循環(huán)泵的揚(yáng)程時,除要克服管道阻力降外,還要克服減壓閥的阻力降,否則將嚴(yán)重影響循環(huán)效果。 (3)熱水系統(tǒng)的減壓閥的工作介質(zhì)為熱水,要選用熱水型減壓閥,以保證正常使用。 (4)為了提高高層建筑熱水供應(yīng)的可靠性,一般要求每個分區(qū)的加熱器不少于2臺(供熱能力各半),1臺故障時,另1臺仍能供應(yīng)最大用水量的一半。本大樓因場地限制,難以實(shí)現(xiàn)每個分區(qū)2臺加熱器。通過在3臺加熱器之間設(shè)置連通管和控制閥門,可實(shí)現(xiàn)各分區(qū)之間熱水供應(yīng)的互相調(diào)劑。而加熱器布置在地下室時,因各分區(qū)加熱器的水壓不同,則不能通過這種簡單的方式實(shí)現(xiàn)調(diào)劑。 (5)當(dāng)有多根熱水立管時,為了平衡各立管的流量,常將供水干管和回水干管布置成環(huán)狀,或在供水干管和回水干管上設(shè)分水器和集水器。本大樓為單元式辦公用房,用水點(diǎn)較多,但因樓層的平面布置限制,難以將供水干管和回水干管布置成環(huán)狀?，F(xiàn)將供水干管和回水干管適當(dāng)加大,使之具有類似分水器和集水器的功能,改善水的分配。 2　加熱設(shè)備的選用及加熱系統(tǒng)的設(shè)計由于高層建筑的使用面積寸地寸金,從節(jié)約使用面積和保證使用效果考慮,加熱器選用半容積式熱交換器。它具有體型小,加熱快,換熱充分,供水溫度穩(wěn)定,節(jié)水節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備制造廠家提供的臥式加熱器簡圖見圖3 臥式加熱器當(dāng)以蒸汽為熱媒時,蒸汽從a進(jìn),冷凝水從b出,當(dāng)然沒問題。當(dāng)以高溫?zé)崴疄闊崦綍r要注意熱媒系統(tǒng)的流程?，F(xiàn)將常見的兩種情況分析如下。 (1)溫控閥裝于熱媒入口水管,見圖4 當(dāng)熱水用量減少時,溫控閥自動關(guān)小,流入的熱媒減少,而出口的流量沒有自動控制,如果流出的量不能與流入的量同步減少,就可能使熱媒管中形成負(fù)壓,產(chǎn)生氣蝕,影響傳熱效果,甚至縮短加熱器的使用壽命。 (2)溫控閥裝于熱媒出口水管,見圖5 當(dāng)熱水用量減少時,溫控閥自動關(guān)小,熱媒管中的壓力會相應(yīng)增加,不會產(chǎn)生不良影響。另外,在高溫?zé)崴倪M(jìn)出口水管上,建議均裝上溫度計和壓力表,運(yùn)行中通過查看進(jìn)出口溫度和壓力的變化,可及時掌握加熱器的狀況,以適時采取必要的維護(hù)措施。需注意的是,當(dāng)熱媒管徑小于80 mm時,裝溫度計的管段要局部擴(kuò)徑為80 mm,否則測量出的溫度會有較大的偏差。 3　系統(tǒng)器材的選用及設(shè)置 3•1　減壓閥因?yàn)橹?、低區(qū)各配水點(diǎn)使用的冷水和熱水系統(tǒng)的供水不能共用減壓閥,只能分別減壓后供給。為了各配水點(diǎn)處壓力平衡,應(yīng)選用質(zhì)量可靠的可調(diào)式減壓閥,將同一分區(qū)的冷水和熱水壓力調(diào)至平衡。 3•2　伸縮器本大樓的配置要求較高,因此熱水管道使用紫銅管。銅管的膨脹量較大,每米達(dá)1•37 mm,因此直管較長時,要設(shè)置伸縮器。各種伸縮器中,以不銹鋼波紋補(bǔ)償器較好,它具有安裝方便、節(jié)省面積、外形美觀,耐高溫高壓等特點(diǎn)。需注意的是,不可想當(dāng)然地選用銅質(zhì)的波紋補(bǔ)償器,因其耐壓等級不符合熱水系統(tǒng)的壓力要求。 3•3　膨脹管高層建筑的熱水系統(tǒng)都較大,為了安全起見,一般都采用帶膨脹管的開式系統(tǒng)。因熱水溫度較高,熱水從膨脹管溢出時,如果不采取適當(dāng)措施,容易發(fā)節(jié)約使用面積和保證使用效果考慮,加熱器選用半容積式熱交換器。它具有體型小,加熱快,換熱充分,供水溫度穩(wěn)定,節(jié)水節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) 1]　周志鵬,李啟明,鄧小鵬,等.基于事故機(jī)理和管理因素的地鐵坍塌事故分析———以杭州地鐵坍塌事故為實(shí)證[J].中國安全科學(xué)學(xué)報, 2009, 19(9): 139-145 2]　王盼盼,李啟明,鄧小鵬.施工人員安全能力模型研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報, 2009, 19(8): 40-45 3]　佟瑞鵬,丁健,方東平.教授地鐵工程建設(shè)應(yīng)急管理評估體系的構(gòu)建[ J].中國安全科學(xué)學(xué)報, 2009,19(11): 132-18 4]　國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會,國家認(rèn)證認(rèn)可管理委員會.職業(yè)健康安全管理體系規(guī)范[S].GB/T28001—2001, 2002. 1. 1. 5]　強(qiáng)茂山,方東平,肖紅萍,等.建設(shè)工程項(xiàng)目的安全投入與績效研究[J].土木工程學(xué)報, 2004, 37(11): 101-107. 6]　黃貽平,曾文煌.上海地區(qū)工程建設(shè)項(xiàng)目安全績效與業(yè)主作用的調(diào)查初步分析[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)