超高层建筑高承压水路系统的设计

超高层建筑高承压水路系统的设计随着建筑高度增高，空调水路系统承受水压就愈大，对于100m高建筑来说静水压力就达到 1.0Mpa左右。提高空调水系统承压能力，有着巨大的经济效益和社会效益。超高层建筑盖 在城市黄金地段，地价和楼价是当地最贵的，中间设置设备层经济上是不合算的，如果占用 两个标准层为设备机房的话，会使好地段楼价达1亿人民币，业主得不到回报。同进也会影 响建筑物立面景观和建筑物造型。高承压水路系统设计从节能来考虑经济意义也是显著的， 对于一幢150m高建筑，中间不设板式换热器，垂直一个系统供回水温度是7/12度，如果 中间设板换，上层的供回水就是9/14度，有一半建筑空调通过板换供冷，热效率至少下降 20%左右，而且末端装置换热面积要加大20%，对于安装、设备投资、噪声均带来问题。当 然高承压设计设备压力增加，造价随之提高，但是相对于高承压系统整体效益还是比较小的。 按理论一幢500m高的建筑，最理想的空调水系统是中间不充任何转换设备垂直系统，最大 静水压力为5.0Mpa，目前还没有发明减低静水压力装置，设备承压能力是有限的，只能采 用一次板换，甚至二次板换来解决。1、设备和管件承压能力(1) 离心式冷水机组(国外或合资企业生产的)普通型PN=1.0Mpa加强型PN=1.7Mpa特加强型PN=2.1Mpa(2) 螺杆式制冷机(国外或合资企业生产的)蒸发器水侧压力2.45Mpa，油分离器的设计压力为2.41Mpa，冷媒侧的出口管上配有安全 阀，其起跳压力为2.41Mpa.板式换热器工作压力最高达2.5Mpa压力，测度压力是1.5倍的工作压力。有的工作压力可达到 2.2Mpa(使用时板式换热器是两侧均受压工况)。整体式板式换热器最大工作压力为3.0Mpa.(4) 末端设备承压风机盘管：采用高纯度无疑紫铜管与百叶式正弦形铝质散热片，经14Mpa水压胀管，使 铜管与铝片紧密结合。集水头采用黄铜锻造，水流设计分布均匀，能发挥最高之整体传热效 果，承压可达6.4Mpa.另外一种采用无缝铜管用铝翅片机械胀接作了过冷处理，盘管的工作 压力设计为3.1Mpa.空调箱的冷热盘管：采用纯铝质缠绕铝鳍片，以10Mpa以上水压紧密结 合于5/8in紫铜管上，承压可达6.4Mpa.冷却和加热盘管采用铜管、铝翅片、翅片用机械加 压胀接在铜管上。盘管试验压力3Mpa，最大设计工作压力为1.5Mpa.(5) VAV空调箱的冷热盘管类似上述空调箱，末端装置设备，经过二次试压，耐压能力高， 标准水侧压力为2.5Mpa.2、超高层建筑为了使空调设备，特别是制冷机不上楼，与尽量少上楼布置，因此在设计 中必须提高设备承压能力，不能受传统框框限制。日前我国超高层建筑绝大部分水路系统，中间加水-水换热器，把冷水从低层区提升至高 层区进行闭式热交换。使低层区与高层区承受各自高度的压力。从而减少低层区承压过大。提高空调水路系统承压能力，关键是提高制冷机和板式换热器的承压能力。而制冷机的 蒸发器的管壁厚度和板式换热器的板面厚度均与承压能力有关，板面和管壁加厚了、承压能 力提高了，传热效率则要下降。而我国超高层工程中，外方设计最高承压，制冷机为2.1Mpa， 而板式换热器最高承压为2.8Mpa，相对空调末端设备的盘管均为水压胀管而成，承压均可 达到6.4Mpa，在超高层工程中使用是没有问题的。因此提高水路系统承压能力，关键是搞 高制冷机蒸发器水侧承压能力。