高层建筑热水供应系统实际设计分析.docx

高层建筑热水供应系统实际设计分析 摘 要:随着人民生活水平的提高,热水供应系统已经成为了现代建筑中的一个重要组成部分,其热水供应系统的设计也显得尤为重要,文章通过具体实例从热水管网系统设计、热水用水量计算、热水管网系统布置等方面对高层建筑热水供应系统整体设计进行探究,以便为同类型工程设计提供借鉴。 下载 关键词:高层建筑;热水供应系统;热水管网 中图分类号:TU976.4文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2010)08-0014-02 1 工程概况 某酒店总建筑面积29 398 m2,其中地下室建筑面积2 511 m2,地上总建筑面积26 887m2,包括酒店建筑面积20 573 m2,办公建筑面积6 314 m2。 该酒店地下共三层,地上共26层。地下室3层为更衣室和洗衣房,地下2层为设备用房和库房,地下1层为库房,1层为餐厅、洒吧,2、4层为包间,3层为宴会厅,5、6层为办公室,7层为会议室,8层为茶楼和办公室,926为客房。 该建筑从附近市政给水干管取水,接管处水压力为0.5 MPa。从酒店旁边的住宅小区和酒店南侧道路上各引入DN200供水管2条,在酒店周围形成环状管网。 2 热水管网系统设计 2.1 竖向分区 根据热水用户的性质和特点以及为了保证用水安全,将用水对象主要分成两个部分,即酒店客房用水和非酒店客房用水。非酒店客房用水为低区,即8层及8层以下。酒店客房部分分为两个分区,即中区和高区,916层为中区,1726位高区。三个分区均供应热水。 2.2 最佳供水方式选择 建立可能的各种热水供水方式V。总结国内外高层建筑热水供水方式工程实例,并结合该工程实际情况,经过筛选,确定六种供水方式作为评判对象,见表1。 建立评判矩阵R。在建立评判矩阵R时,首先编制热水供水方式与各影响因素的评议表,请设计管理领域中建筑给排水专家对各种供水方式进行打分,将评议表中的数据进行汇总后得到技术、经济和社会环境因素的评判原始矩阵,见表2。 将以上供水种类和打分分别输入第三章编制的模糊综合评判程序,运行后得二级评判结果分别为0.164067、0.166107、0.175912、0.176970、0.157239、0.159638。根据最大隶属度原则,6种热水供水方式经过评判后分为3个档次:最佳方式为变速泵减压阀供水;第二档次有三种,依次为变速泵并联供水、高位水箱一次提升减压阀供水和高位水箱一次提升减压水箱供水;第三档次有两种,依次为气压罐减压阀供水和气压罐并联供水。根据评判结果,该工程热水供水方式选用变速泵减压阀供水。 3 热水用水量计算 热水用水量如详情如表3所示。 折合成65热水,则: Qr=Qh=21.91=20.03 m3/hr(1) 式中,Qr为60时最大时用水量,m3/hr;Qh为65时最大时用水量,m3/hr;th为用水定额下的热水温度,;tr热水计算温度,;t1冷水计算温度,。 设计小时耗热量为: Q=Qr?CB(tr-t1)=20.031000(65-7)=1 161 740 kcal/h (2) 式中,Q为设计小时耗热量,kcal/h; Qr为65最大时用水量,m3/hr。 4 热水管网系统布置 建设方对热水供应的要求较高,为了满足客人不同时间需要,热水系统采用干管循环系统,任何时刻都能达到设计水温。热水系统采用闭式热水供应方式,部分通过减压阀分为两个区。高区系统热水干管设在17层吊顶内,回水干管设在26层吊顶;中区系统热水干管设在8层吊顶内,回水干管设在17层吊顶。高、中区回水管在负1层经减压阀后接至热水机组。 系统组成:A高区(17层及17层以上):由热水机组、热水箱、变频水泵、热水管网及附件、用水器具、回水管网、热水机组组成。采用下行上给上回的方式,主供水干管位于16层吊顶内,回水干管位于26层吊顶内。 B中区(9层到16层):由热水机组、热水箱、变频水泵、减压阀、热水管网及附件、用水器具、回水管网、热水机组组成。管网采用下行上给上回式,主供水横管设在8层吊顶内,回水干管位于16层吊顶内。 C低区(8层及8层以下部分):采用热水机组、热水箱、变频水泵、减压阀、热水管网及附件、用水器具、回水管网、热水机组组成。热水供水管从泵房引出后就近引入用水单位。 5 热水管网计算有选型 管网设计秒流量。配水管网设计秒流量按下式计算: qg=0.2(3) 式中,qg为计算段的设计秒流量(L/s);为根据建筑物用途而定的系数,计算时取2.5;Ng为计算段的卫生洁具当量总数。 热水配水管管径确定。热水配水管管径按设计秒流量确定,干管内的流速采用1.01.5 m/s,支管内的流速采用0.60.8 m/s。 热水泵选型。热水泵流量按式(3)设计秒流量确定,热水泵扬程按式(4)计算。 HbZ+H1+H2 (4) Hb为热水泵扬程,m;Z为热水贮水箱最低水位至配水最不利点的几何高差,m; H1为热水泵吸水管和出水管的总水头损失,m;H2为配水最不利点所需流出水头,m。 经计算,生活热水加压水泵选GHV30/SV 6007F185T型号三台,Q=17 L/s,H=128 m,带变频装置;另外选用两台生活热水转输泵组,一用一备,型号为FCE50一200/07,Q=15 m3/h,H=8.20 m。 热水机组确定。根据设计小时耗热量1161 740 kcal/llr,由于该工程采用天然气作为热源,并根据用水单位的性质和特点,选择中央热水机组。选择3台WH J40Q型卧式间接加热式中央热水机,每台额定输出热量为40104kca/hr,电源功率为0.76kW。在热水系统回水干管末端设置减压装置将回水静压减至和市政进水压力一致后再进入热水机组。热水机进回水允许压力为l0 kg/cm2。 循环流量计算,如式(5)。 qx=5.81m3/hr(5) 式中,qx为全日供应热水循环流量,m3/hr;Qs配水管道的热损失,kJ/hr;CB为水的比热,4.19,kJ/kg?;Dt为配水管道的热水温度差,取510。 洗衣房设置。根据建设方要求,对洗衣房热交换器独立分开,且对洗衣房用水应软化处理。所以洗衣房用水系统酒店生活用水系统分开设置。在室外环网上引入冷水接入管,经过软化设备软化处理后,接入热水机组,经热水机组加热后供给洗衣设备。 洗衣房选用热水机组为2台WHJl5Q型卧式间接加热式中央热水机,每台额定输出热量为l5l04Kcal/hr,电源功率为0.76 kW。 软化设备:选用钢衬胶阳、阴、混交换柱,型号为ZGJ-400,处理量为4m3/h。 热水水箱容积计算。热水水箱的有效贮水容积按小小丁60min的设计小时耗热量: Vl.ll1161.740/65=19.66 m3(取30m3) 取2个尺寸为232.5 m的矩形热水箱,热水箱采取保温措施。 6 管材及保温 热水管材采用铜管,这种管材的优点为经久耐用、韧性好、延展性高、焊接安装方便、卫生性能好、为可持续发展的绿色建材等优点。采用硬钎焊接或卡压连接,与水表、阀门等附件的管道连接可采用卡套连接。保温采用橡塑材料并应在完成试压合格及除锈防腐处理后进行,且热水箱应进行保温处理。 7 结 语 文章通过实例对高层建筑热水供应系统设计进行分