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技術文章

高層和超高層建筑采暖供熱系統實施問題簡析

時間:2014-5-5 14:22:34   作者:潤洲   來源:郵件投稿   評論:0
內容摘要:建筑物的供熱采暖的方式不盡相同,而不同的供熱采暖方式又會極大影響人們的生活質量以及城市的環境。在現代的城市建筑中,超高層和高層建筑已經成為主流,所以對于高層建筑的供熱取暖方式則成為人們眼前亟待解決的一個問題。高層建筑供熱系統的豎向分區...

   目前,在我國的市場經濟下,建筑物的供熱采暖的方式不盡相同,而不同的供熱采暖方式又會極大影響人們的生活質量以及城市的環境。在現代的城市建筑中,超高層和高層建筑已經成為主流,所以對于高層建筑的供熱取暖方式則成為人們眼前亟待解決的一個問題。


高層建筑供熱系統的豎向分區


  高層建筑供熱系統的豎向分區主要有兩個目的,一是考慮低區系統材料的承壓問題,二是便于調控,防止系統出現垂直失調現象。建筑物按層數大致有如下的分類:
  住宅建筑:低層:1—3層;多層:4—6層;中高層:7—9層;高層:10—30層。
  公共建筑及綜合性建筑:建筑物總高度在24米以下者為非高層建筑,總高度在24米以上者為高層建筑(不包括高度超過24米的單層主體建筑)。建筑物高度超過100米時,不論住宅或公共建筑均稱為超高層建筑。


  規范上有這樣的規定:“建筑物高度超過50米時空調系統宜分區!庇纱丝梢钥闯,高層建筑供熱系統豎向分區并沒有一個嚴格的分區高度或層數(例如上海等高層建筑較多的城市一般按80—100米進行豎向分區),實際上各地區根據各自不同情況也進行了大量工程及運行實踐。


(1)對于一個熱源供單幢(或高度相當的幾幢)高層建筑時,除考慮材料承壓、垂直失調外,還應結合運行成本、控制技術等諸多因素綜合考慮以確定分區的高度或是否分區,根據有關資料顯示,甚至就有超高層建筑不分區的例子,上海地標性建筑金茂大廈(88層,420米)在確定空調水系統時就出現了兩種觀點:中方專家提出將系統豎向分三個區,安裝三套冷(熱)水機組分別與之相連;美方專家提出整個系統不分區,而是將機組、閥件及低部系統的材料等進行耐高壓材料的單獨定貨,僅安裝一套冷(熱)水機組與之相連,同時配置高效自控設備。后者從運行成本、運行管理、局部調控等方面都有明顯優勢,并且按此方案形成的空調系統運行狀況良好。


(2)對于住宅建筑,在原有多層及中高層建筑熱負荷中出現高層建筑(一般指30層以下)熱負荷,由于受到不同的開發商、不同的系統設計、不同的材料等因素影響,給供熱單位帶來了相應的問題,單從投資、運行成本來說,對于供熱單位并不希望高層建筑進行分區,并希望用盡量少的機組滿足這不同高度熱負荷的需求,這就引出了如下不同高度建筑與集中供熱管網的連接方式問題。


多層、中高層、高層混合熱負荷與集中供熱系統的連接


  當前,在一些中小城市,高層建筑越來越多出現在原有的多層或中高層中間,甚至由于地形等原因在同一片新建小區中,也會規劃、設計出高度不同的建筑形式,這樣供熱單位就必須根據建筑分布、高層分區情況、采暖形式、系統材料等諸多情況進行綜合分析,選擇科學合理的連接方式與集中供熱系統進行連接,既要保證熱用戶的采暖效果,還要確保整個供熱系統的安全、經濟運行。下面就介紹幾種連接方法。

高層和超高層建筑采暖供熱系統實施問題簡析


蒸汽(高溫水)換熱間接供熱


  例如某小區內的建筑物有多層、中高層(室內供熱系統不分區)和高層(室內供熱系統分區)建筑。若把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的室內供熱系統連接在一個水網系統上,則系統低點的靜壓太高,換熱機組、低層熱用戶散熱設備等都承壓過高,一是設施長時間過高承壓,降低了使用壽命,還直接影響到運行安全,二是易造成水力失調,使熱用戶出現冷熱不均的現象,從而影響到運行管理和供熱節能。因此,宜把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的低區系統連接為一個水力系統,同時考慮到多層建筑采暖系統材料的承壓問題,對多層建筑敷設單獨的分支管道,并在該分支管道上安裝壓差平衡閥。www.465522.tw在換熱站設兩套供熱機組,分別供高區、低區系統。另外:(1)還可根據高層建筑的設計情況靈活的將供熱機組安裝在地下設備層或分區點的技術夾層,從而縮短供熱半徑,提高供熱效果。(2)根據該片區地形和周圍熱負荷的分布情況,在把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的低區系統連接為一個水力系統后,可將高層建筑的高區系統接入地勢高的臨近換熱站,這樣就會大大降低設備承壓,減小補水泵揚程,實現運行的安全、節能。


二級水網直連供熱


  例如某小區內的建筑物有多層、中高層(室內供熱系統不分區)和高層(室內供熱系統分區)建筑。把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的低區系統連接為一個水力系統,高層建筑的高區供熱系統與熱網采用特殊措施直接連接,這樣高區供熱系統既與低區系統直連,又獨成一個系統,該系統供水需要另裝中繼泵,回水管需要設減壓閥。系統運行時,水減壓閥可將上層系統的回水壓力減至與熱網要求符合的數值,高區系統供水管及回水管上設電磁閥;并與水泵聯鎖,其作用是防止突然性停泵,空氣倒灌入上層系統。與水泵并聯的調節閥用于調節水泵流量。與水減壓閥并聯的調節閥用來作為減壓閥失靈時的備件。另據有關報道,國內有專家已經針對高區與低區直接連接問題發明了實用新型設備(斷流器、阻旋器),就是在安裝中繼泵、電磁閥等的基礎上,在高區系統高點設斷流器,與低區系統連接前設阻旋器,使高區系統循環水實現“有壓流—無壓流—有壓流”的轉換過程,將回水壓力減至低區熱網要求的壓力范圍,實現整個系統分別、有序的循環。


混水直連供熱


  混水直連是指一級網供水在進入用戶系統之前進行混水后再連接。直連供熱與混水直連供熱相比,在相同管徑,相同經濟比摩阻的情況下,后者輸送熱量的大于前者,因此混水直連供熱系統在同樣管徑下供熱能力增大。具體做法如下:

  (1)可在換熱站內一級網供回水之間的旁通管上安裝水泵,抽引回水壓入供水管,混合后再進入二級網。該方式可提高一級網供、回水溫差,減小管徑,降低管網初投資混合比μ的計算公式如下:  μ= Gh/ Gw (式中Gh— 混水量T/H ;   Gw— 一級網循環水量T/H)對于現狀供熱管網,在熱網改造困難或無法改造的情況下,可采用提高二級網混合比的方法來增大一級網的供回水溫差,以滿足熱負荷不斷增長的需求。中國供熱信息網了解到此種方式適用于一級網供回水壓差能滿足用戶系統需用壓差的熱力站。(2)在換熱站一級網供水管上設置水泵,同時將泵吸入口處的供水管與用戶系統的回水管連通,使得該泵同時抽引一級網供水與用戶系統的部分回水,兼具加壓與混水的兩種功能。此種方式主要應用于混水直連供熱系統中一級網供回水壓差低于用戶系統需用壓差的換熱站。


  綜上所述,多種高度的建筑、多樣的供熱形式混合的熱負荷越來越多,

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