上海高层建筑空调设计新方式

1、上海高层建筑空调设计新方式内容提要：今世空调的进展离不开两个可说是永久的主题：一个是室内空气品质；另一个那么是节能运行。因此，涉及空调的几乎一切新技术、新方式均是围绕着这两个主题，力求创新。本文要紧介绍近几年来境外设计单位在承接上海某些高层办公楼设计中所采纳的一些新设计方式，并结合国外的最新空调工程设计节能标准和个人的心得体会予以综合评述。本文的目的要紧在于罗列并介绍笔者最近几年来关于上海地域这种高级民用与工业空调领域中的一些有关新技术、新方式的见闻，并结合国外最新的空调工程设计节能标准，浅谈个人的熟悉和观点。关于空调平面分区概况在欧美和日本，关于像诸如商场、餐饮、 办公楼等大面积空间的空调设

2、计都遵循一个大体前提平面分区。所谓平面分区要紧有两层含义：依照负荷状态下的不同进行分区。譬如，在某些场合，考虑到太阳辐射热负荷可能随朝向和时刻有专门大转变，故按朝向可分成东区、西区、南区、北区，以利别离单独操纵；可是应用得更多的是按冬季室内负荷性质不同而进行分区，分成内区和周边区。在同一区（譬如内区或周边区）内，为了考虑节能运行，又人为地把一大块面积的空间假想地按150-250m2划分成一个个小区。每1个小区内由1台代表该区温度的温度传感器来操纵该区的温度。对此，部份国家的空调设计节以有标准中还明确地规定了这种分区的最大面积的限值。关于这一点，其实也是很容易明白得的。若是一个专门大的空间仅由1

3、 台装在某处的温度传感器来代表整个大空间的温度进行温度操纵，那么由于气流组织和各个局部负荷的不同，遍地的温度不同可能会专门大，在同一时期内可能显现一处过冷，另一处过热的现象。这种过冷、过热，显然便致使了能源的浪费。对此， 那个地址不打算进行评述，下面拟着重讨论内区和周边区的问题。1幢大楼标准层平面一样至少得有 500-1000mz其进深少那么几米，多那么十几米。体会说明，紧邻外墙、外穿的区间，冬季由于室外气温低于室内，通过外墙、外窗的传渗透等阻碍，室内需要供暖，才能维持室内所需的温度。可是，远离外墙、外窗的区间，冬季却没有这酷热损失，因此，它没有供暖要求。非但如此，现有的现代化大厦的利用实践体

4、会说明，随着办公设备的迅速进步，室内利用的自动化办公设备的种类和数量愈来愈多，如运算机、复印机、打印机、文件破碎处置机、机等等。这些办公设备的用电自然最终仍是以热的形式散发出来。另外，现代化大厦室内照明的照度标准也远远高于一样常规建筑。如此大功率的照明灯具显然也是全年稳固的散热源。因此，就这部份区间而言，冬季不但不需供暖，而且还得供冷，不然室内便会过热。基于冬季这两个部份区间的两种截然不同的空调要求，此刻欧美、日本等国家的标准化做法都是第一在平面上划分为周边区和内区。内区需全年供冷，周边区那么是冬季供暖、夏日供冷。至于周边区和内区的具体划分方式，大致是把距周边外围护结构内表面 3-5m 的这一

5、区间定为周边区，其余的面积那么统称内区。由于周边区和内区冬季的运行工况不同，因此， 在空调水系统的设计上必需作出相应的考虑和安排。譬如，在水系统方面，尽管对个别空调机组而言，一样都是采纳双管制；可是，关于整个中央空调的水系统，这时便不是双管制所能知足要求的了。因为在这种情形下，冬季一方面要考虑周边区的供暖，需要供热水；而另一方面又要顾及内区的供冷，必需供冷水。因此，从这一层意义上来主产，采纳如此分区的空调工程的中央空调水系统必需是四管制。空调风系统在论及空调风系统的转变和新进展时，需要再重申一点，即咱们的讨论主若是针对以办公为要紧功能的高层办公楼建筑而言，需要把以居住为要紧功能的宾馆客房撇开不

6、谈。因为关于宾馆、公寓之类建筑的空调方式，能够说至今尚未显现其他任何一种能比风机盘管这种水空气方式更为成熟、适用和经济有效的空调方式。一、变风量空调方式的应用众所周知，一样办公楼在建筑和利用功能上不同于宾馆、酒楼客房的一大特点确实是空间大、面积大、内装修讲究、隔间的分隔要求能灵活多变。关于这种建筑，过去一直难于找到适合的空调方式。若是采纳常规的全空气方式，一方面送风管、回风管截面积大，很难适应高层建筑层高低的状。另一方面，那么大的一个多区系统，各区的温度操纵要求也实在是众口难调。因此，至今为止，很多办公楼还都不能不采纳带独立新风的风机盘管系统如此的空调方式。但是， 风机盘管系统存在很多问题，其

7、中最大的问题确实是滴水问题。引发滴水的缘故很多，譬如冷冻水供、回水管和滴水管的保温不行，凝结不排水管安装坡度不够，滴水盘排水口积灰堵塞等等。这各类因素都会致使凝结水的滴漏并污染吊顶。另外，办公楼开间大，其隔间随用户的变换，需频繁改变，若是采纳风机盘管机组，那么其固定的送风口和回风口将很适应隔间的调整。基于上述各类因素的考虑，此刻有些高级办公楼的空调工程已决定摆脱风机盘管系统，取而代之的是如图1 所示的变风量空调方式。按笔者的分析与归纳，这一系统具有一个很明显的特点，即系统的层次清楚。归纳起来讲，能够归纳为3 个层次：楼、层、区。其具体的 含义是：第1层起，全楼设一套中央新风处置机组，这是一个定

8、风量式（CAV系统，专门用于向各层送固定数量的新风。第 2层次,每层设 1 套或 2 套空气处置机组和相应的一次送风系统。这是一个变风量式 （ VAV） 系统， 其送风量可依照送风干管内的静压传感器进行自动调剂。另外，其送风温度可由1 只温度传感器进行预先设定的定值操纵。第3层次，每1个分区设1台风机混合箱，或其他类型的终端，后者也像风机盘管一样，暗装在吊顶内。风机混合箱依照所在分区的温度状况，由温度传感器操纵一次风的风量，然后通过软管别离送到各个送风口。风机混合箱有两种：一种用于内区，其中只有1 台风机和过滤器，不含任何热互换器；另一种适用于周边区，其中除风机和过滤器外，还装有一组加热器。另

9、外，在一次风的接口风管上装有风量调剂阀，后者可依照各相应分区的温度操纵器的指令动作，调剂一次风的风量。对每一个分区或每一个风机混合箱而言，尽管其一次风量依照温度操纵的要求，随时都在转变，但其总的送风量却可不能转变。这种系统的优势要紧表此刻如下几个方面：空气方式的风机盘管，从而从全然上杜绝了凝结水滴漏的可能性。b. 它不同于一样的全空气方式的空调系统，前者利用吊顶空调作回风室，大体上可省去回风管，而且一次风可采纳低温送风，温度能够较 低，因此一次风量可减少，从而可缩小送风干管的截面尺寸。c. 与一样全空气方式的多区系统不同，可实现各分区的独立的温度操纵，从而改善室内温度散布状态，而且可节能。d.

10、 可适应办公室隔间的转变，因为风机混合箱的安装部位及回风口的位置均与其下面的隔墙无关，即便要改变送风口位置，也只需调整送风软接管的走向即可。固然， 这种系统也有其不足的地方。首称， 在冬季， 由于内区需供冷，周边区需供暖，周边区的一次风需要冷却后再进行加热，这显然组成了能源的浪费。第二，在多数情形下，其造价要高于一样的风机盘管系统。二、双风机的全空气式系统在上海较早建成的一些高层办公大楼里，此刻反映比较普遍的一个要紧问题确实是新鲜空气量不足，这引发了办公楼内的工作人员的投诉和抱怨，那个问题已被专门的实测结果所证明。造成这种室内空气品质问题的缘故可能有多种，要紧的仍是空调系统设计上的毛病。这要紧

11、表此刻以下几方面：a. 在设计之初，尽管设计师在设计中也都按规定的标准考虑了必要的新风量；另外，洗手间也按标准要求的换气次数设计了排风。如此的设计看似一切均按标准进行，并无什么不妥。但事实上，这只是纸上谈兵。问题在于，假设按仅有的几处洗手间的排风，其总的排风量仍是过小，不管如何也平稳不了整个楼层所需的最小新风量。待建筑物建成投入运行后，往往由于无法开窗，新鲜空气不能如设计上计算的那样如数供给，致使大楼办公区内新鲜空气严峻不足，住户们成天抱怨头昏头痛。一旦查出缘故，人们就不能不纷纷搬离这种恶劣的工作环境。b. 在一些较早建成的奢华办公大楼里，或许是由于机房面积过小，难以安排；或许是由于设计师为了

12、省事，新风管往往不是直接接入空调机组内，而仅仅通入机房内，新风完全靠机房内的负压吸入。如此的做法，省事却是省事，但是，实际成效却令人遗憾。提及来，设计也是按标准取用新风量，但实际情形却截然不同。c. 所谓的变风量空调器不顾场合的滥用。关于高层办公大厦，先姑且不谈其塔楼部份，且说那些高层办公大楼几乎必备的裙房部份。裙房一样均用作商店、餐饮、 娱乐、 集会场所。关于这些公开场合的空调，初期因缺少体会采纳风机盘管加新风的方式比较多。后来，大多数有体会的设计单位在设计文件中往往都宣称须要用的是全空气变风量方式。 但事实上采纳的却是所谓的 “变风量空调机组”。 其实， 这种变风量空调机组在功能上与风机盘

13、管类似，只能视作大型风机盘管机组，无法真正变风量。采纳这种简易式的空调机组是不能知足全年节能运行和充沛的新风要求的。那么， 舒适性全空气方式空调系统的标准模式应该是如何的呢？归纳起来，一个标准化的舒适性全空气式空调系统应该是完全自动操纵并带有双风机，可实现全年新风量调剂，冬、夏日能确保最少新风量，春、秋季能实现节能经济运行的系统。这一系统的大体组成及其简单易行的操纵原理见图2. 其相应的调剂机构的操纵作用见图3、图4 和图 5.需要说明的是，关于舒适性空调的节能自动操纵方式，依照气象分区的不同，可有多种多样的多工况自动逻辑程序操纵方式。这些方式在微机的支持下尽管实现起来并非难，但却显得十分繁杂

14、。比较简单易行、有效的当首推如图2 中所示的三种工况分程操纵。不管是模拟式操纵，仍是直接数字式操纵，其动作的原理都可用图3、图4 和图 5比较直观地反映出来。分程操纵的特点是靠执行机构上的定位器（电子式或气动式）预设的信号响应范围（电压或气压值范围）， 来确保各调剂机构（如联动的新风和排风阀 F、F2,加热阀V1和冷却阀V2）不同时刻、有序地接踵动作。在那个地址一共采纳了三个调剂器10一、 10 二、 103. 调剂器 101 的作用要紧在于确保冬夏日最小新风量的设定。调剂器103 的作用在于依照室外温度，对室内温度传感器设定 值进行自动再调。新风阀F1和排风阀F2(还有与之联动，但作用相反的

15、回风阀F3)在 过渡季依照室内热负荷状况慢慢加大开度，以充分利用室外低温空气的自然供冷能力来代替制冷机运行。这种作用在国外统称为“免费供冷” ( free cooling ) 。 “免费供冷”这是现在各国空调工程设计节能标准中必有的超级重要的一条。加拿大 1995年国家空调工程设计节能标准对非居住建筑空调系统的节能经济运行的相应标准条文是如此记叙的：除用于公寓、旅馆、汽车旅馆之外的，风量在 1200l/s (4320m3/h)、供冷容量在 20kW以上的所有空调系统都应在设计中考虑依照以下途径，利用室外空气，以求减小机械供冷的能耗：一、直接利用室外空气供冷(新风节能运行系统)a. 直接利用室外

16、空气以降低机械供冷能耗的系统。在采纳新风与回风混合的进程中应能使室外空气取用量达到100%的程度，以取得室内空调所需的进风温度。b. 在如上所述的系统中应设有自动操纵装置以使当室外空气温度高于回风温度，或当室外空气值大于回风空气值时，能自动地把新风量操纵在知足室内空气品质要求的最小限度。c. 除下述情形（即直接膨胀式系统，为幸免因新风取用量过大而致使融霜的情形）外，在如上述各条文中规定的系统设计条件下，应能在即便机械供冷装置已预备妥当随时可用的情形下，也可做到使新风和回风混合后的温度尽可能接近室内空调所需的送风温度。二、间接利用室外空气供冷（水侧节能运行系统）关于第 2 种新风供冷能力的利用方

17、式那个地址暂不讨论，拟留在后面论及水系统时再予评述。另外， 说来十分有趣，而且也很值得引发注意的是，在美国加州1991年的空调设计节能标准中，除上述类似的条文规定外，对如何确保室内新风量还作了假设干十分明确的具体规定。标准要求，系统在投入利用前，必需进行认真的调试，以确保风量的平稳和新风量的导入。不然，每一个系统必需在目的地安装带有读数的当场或可遥测的新风量计测仪表，以利随时直接观看和监测。受到普遍由此可见，国外关于确保空调新风量的问题也像国内一样，的关心，在一些新建的奢华大厦中对这一点怎么强调也只是分显然， 采纳带自动操纵的双风机全空气式系统是为知足上述标准要求所必需的，因为这一方面可知足关

18、于新风供冷的节能经济运行的要求；另一方面又可随时自动维持系统新风和排风之间的平稳，确保最小新 风量的导入。或许正是因为如此，现在已有愈来愈多的场合，不仅像那些具有较好客观安装条件的高层建筑裙房部份，和全年不许诺开窗生产的工业厂房舒适性空调中趋向于采纳如图2 所示的系统，乃至某些新建的高层办公大楼塔楼部份也开始显现采纳这种系统的动向。例如， 本市正在建筑中的某一超高层办公楼的设计方案是通过国际设计招标，由德国一家设计公司中标而确信下来的。在该方案中，设计师提出了如图6 所示的双风机全空气空调方式结合采纳降温吊顶( Cooling Ceiling )方式。该空调方式有两个特点：一是每13层设1 套

19、全空气式空调系统，机房设于中间一层，别离向上面6 层和下面6 层送风和排风；二是各室设置降温吊顶，以作为夏日最热期间的辅助降温装置。为避免冷水盘管表面结露，其入口水温需自动操纵维持高于16。所用全空气式系统全年送风温度范围为1624C。过渡期可利用100%勺全机关报风。冬季和夏日那么用乙二醇溶液循环装置对排风的废热进行回收利用。三、 大温差或低温送风最近几年来，国外基于节省热媒输送能耗，推行大温差小流量系统。关于空气介质而言，这种系统即是大温差的低温送风系统。具体的做法是有时用5的低温水，有时也可用7的通常冷水把空气处置到10左右，作为一次风送入风机混合箱与回风混合，稍升温后送入室内；也可直接

20、通入变风量结尾装置，以诱导室内空气与之混合，迅速减少送风温差。低温送风的益处要紧有 3点：可减小送风量，降低 风机动力消耗；可减小送风管截面尺寸，有利于高层建筑层高的有 效利用；有利于降低室内相对温度，改善舒适度。现在在上海采纳 低温送风的工程有诸如88 层的金茂大厦、上海证券大厦、原万国金融大厦等高层和超高层建筑，也有像在建的上海儿童医学中心这种高标 准的现代化医院建筑。四、置换式通风空调系统置换式通风空调不同于通常的混合式空调方式，要紧表此刻如下几点：a. 采取下送上回的送风方式，可使清洁的送风气流第一进入室内人员呼吸带和有效活动区，形成有利于改善工作区的空气品质。b. 采纳低速送风，致使

21、气流缓慢扩散上升，形成垂直方向上的温度成层和温升梯度，提高了排风和回风温度，可节省夏日运行能耗。c. 由于是下送风，送风温度相对较高，关于全空气式系统的运行，加大了过渡季利用新风自然供冷的潜力，延长了其节能经济运行的周期，从而可加倍缩短全年机械供冷的时刻，进一步增大了节能效益。鉴于上述特点，置换式通风空调方式普遍适用于一切以舒适性为目的公开场合，如阻碍剧院、体育馆等。据悉，在建的上海大剧院建筑设计方案为法国建筑师的作品，其观众厅采纳的即是座椅下送风的置换式空调方式。另外，据以为，置换式通风空调方式应用于一样被视作难题的中庭空调，可取得独特的成效。总之，基于置换式通风空调方式的诸多优势，估量随着

22、其送风散布器的慢慢国产化，必将在我国为人们所普遍同意。五、“地板下空调装置”这是日本一家设计公司在上海某高层建筑设计方案国际招标活动中标投标书中所提出的一种新型空调方式的特定名称。在此值得一提的是，在这次参加投标的五家国外设计公司中有四家来自北美，一家来自日本。其中有4 个方案提出采纳以风机混合箱为基础的变风量空调方式。 但已记不清中标的日本公司的方案是不是在这四者之列。只是，他们不同凡响，给人以深刻印象的是，除要紧方案外，还提出了很多辅助性空调剂能方法。 “地板下空调装置”即为其提出的为少数几间高级领导人办公室采纳的新式空调装置。据称，这是一种独立式超薄空调机，其厚度仅为240mm既可发挥空

23、调机的功能，又可兼作空间分隔的隔热。这种设备显然包括制冷机、风机、 加热器 （电加热）。 据称，它既看不到，也不需要在现场进行外部接管，而且其运行可按季节的转变，改变送风方式，即可实现夏日上送下回，冬季下送上回。空调水系统水侧节能运行系统室外空气供冷的间接途径在上述中提到的加拿大1995年国家空调工程设计节能标准对非居住建筑空调系统的节能经济运行的条文中，只着重讨论了直接利用室外空气供冷（新风节能运行系统）的节能方式，关于另一种间接利用新风供冷的方式未能涉及，此刻此展开讨论。1 有关条文的引述在加拿大的国家空调工程设计节能标准相关条文的后续部份（间接利用室外空气供冷水侧节能运行系统）是如此规定

24、的：a. 利用室外空气通过直接蒸发、间接蒸发或二者相结合的方式来冷却供冷流体，以减少机械供冷能耗的系统，应能在室外空气湿球温度等于或低于7的情形下，为冷却送风空气承担系统预期的全数供冷负荷。b. 利用室外空气通过显热互换途径冷却供冷流体，以减少机械供冷能耗的系统，应能在室外空气干球温度等于或低于10的情形下，为冷却送风空气承担预期的全数供冷负荷。2 个人的观点依照笔者的明白得，结合最近几年来从各方面得来的信息，笔者以为，要遵守上述规定，传统的空调水系统必需作出某些适应性的改变才行。这种改变能够举出如下几种：a. 过渡期和冬季，利用大楼新风系统的鹇风冷空气对冷冻水的回水进行预冷却。如图 8 所示

25、的空调冷冻水系统是现在北美设计公司在国同人承接的某些高层建筑空调工程设计中常见的一种节能方式。图中所示为全楼共用的一套中央集中供新风系统中的新风空气处置机组。由于一直未有机遇与北美国家的设计专家们作面对面的交流，因此，只能依照其示用意与功能，按笔者本人的明白得对这一方式作出相应的剖析。笔者以为图中的前置换热器1 和后置换热器2，要紧用于过渡期和冬季的室外空气 “免费供冷”用。 图中的 3 只三通调剂阀只作工况转换阀，不作调剂用。利用这3 只电动三通调剂阀和联动的切换阀3 的一起作用，即可实现冬季、过渡期和夏日3 种工况的转换。例如，在冬季（当室外低于10）时，切换阀3 置于下方通路。冷冻水前后

26、依次通过各层空调器4 和板式换热器以后，进入新风空气前置换热器和后置换热器2，在此与低温的新风空气持续进行二次热互换。一方面利用室外的低温空气使冷冻水回水在进入机械制冷之前，先行“免费”预冷至某一稍低的温度，例如 ，那么，即为新风供冷的节能效益。与此同时，低温新风经与相对较高温度的冷冻水回水换热后，得以加热，从而节省了这部份新风加热所必需的外部供热量，这显然可为系统的冬季运行提供双重的节能效益。夏日，利用切换阀3，开通上方通路，使冷冻水先经三通阀7、后置换热器 2 和三通阀8 后， 进入各层空调器4、板式换热器5，最后再通过前置换热器1 与三通阀6，返回冷水机组。在此进程中，高温、高湿的新风空

27、气前后通过二次降温、去湿换热处置，可取得所需的进风参数。在过渡期，切换阀3 开通下方通路，冷冻水那么不经后置换热器2，不与新风空气进行热互换，直接抵达前换热器1. 显然， 这时水与室外进风空气之间的温差已大大减小，但仍可在不同程度上取得部份预冷成效。笔者以为，上述方式确实可为系统运行提供必然的节能成效，若是结合上述节能标准来看，这一节能效应尚远远不能知足标准的要求，因为后者要求新风供冷应能承担预期的全数供冷负荷。这种机组的工作原理示于图9. 这一利用方式的缺点是，在平常（夏日）不利用室外空气预冷时，会加大风冷冷凝器环路空气侧阻力，以致增大了相应的能耗。但它的益处是，风冷冷凝器可与预冷盘管同时工

28、作，没必要彼此排斥，必需切换利用。图 10所示即为这一方式的工作原理图。在这一系统中是利用机械制冷系统中的冷却水冷却设备密闭式冷却塔，来实现冬季对自然冷源室外空气的利用。显然，在那个地址，机械供冷与自然冷源供冷二者是不能同时工作的，必需切换着利用。笔者以为，这一点或许确实是在加拿大国家空调工程设计节能标准中规定，以室外空气干球温度10或湿球温度7为工况转换标准，并强调“能承担系统预期的全数供冷负荷”的道理所在。为使该装置能在低于0的室外气温下正常运行，系统中需充以乙二醇溶液不冻液。显然， 依照这一图式，必需具有一个条件，即机械供冷系统必需采纳密闭式冷却塔。密闭式冷却塔价钱尽管十分昂贵，但随着制

29、泠系统对冷却水水质要求的提高，在很多场合下其应用是不可少的。随着新型高效、价廉的密闭式冷却塔的面世，并考虑到其冬季运行期间自然供冷节能的效益，其普遍推行应用的前景将更趋光明。如图 11 所示的这一方式大体上与上述利用密闭式冷却塔的方式相类似，只只是在那个地址是把直接蒸发式（开式）冷地塔与板式换热器结合起来利用，以代替密闭式冷却塔的功能罢了。可是，在功能上它却远逊于前者，因为后者在室外温度低于0时是无法运行的。变流量系统在我国， 目前空调水系统采纳定流量式系统比较普遍，其要紧缘故是它要求的的操纵技术较简单。可是，由于空调水系统的输送动力消耗量大，而且空调负荷的特点又是绝大部份时刻里处于低负荷状态

30、，这就为空调水系统的节能运行提供了庞大的潜力。因此，在上述的空调 工程设计节能标准中对此均有相应的明确的条文规定。例如，美国ASHRAEW节能标准中明确提出：“水系统应设计成变流量系统。其所用操纵阀应能依照系统负荷的转变自动地调剂开度或逐级开启和关闭，系统应能将流量降低到设计流量的50%或以下。改变流量的方式不单单限于采纳变速传动泵一种，可有多种方案选择，如多台泵的台数分段操纵或泵的特性操纵等。”上述条文的规定是十分有道理的。一味追求变速传动操纵（如变频操纵） ， 第一次投资专门大。专门是在水系统规模比较大、并联水泵台数较多时， 比较经济的方式仍是多台水泵并联运行中的台数操纵。图 12所示即为

31、典型的二次泵系统台为九操纵原理图。在该图中，一次泵系统采纳负荷操纵原理，依照瞬时供、回水量及温差的乘积，计算出实际的负荷量。当负荷量减小到一台冷水机组的容量时，便停开一台机组及相应的水泵。在二次泵系统中，由于系统负荷，也即流量的转变引发的供、回水干管中压差的转变，由压差传感器感测到后，通过压差调剂器操纵旁通阀的开度，以维持系统的稳固压差。同时，当流量计测得的流量减少到一台二次泵的流量时，便停开一台二次水泵。关于“三次泵”的应用那个地址 “三次泵”的名称是笔者为表达方便而采纳的，相关于上述典型的二次泵图式所作的一个非正式命名。实质上，它是指装在某些空调换热器（冷却器、加热器）前用于系统循环的水泵

32、。三次泵的典型连接方式应用原理示于图13.采纳三次泵的这一做法目前几乎已成为欧美和日本等国家通行的标准做法。可是，这一技术在我国却不为人们所明白得，往往会被经手人员取消。与之对应的传统的三通调剂阀接管方式示于图14. 比较二者不难看出，其间一个最大的区别在于前者可使子系统内维持恒定的水流量，适用于变流量的水系统。而后者的作用在于使子系统内的流量随负荷而转变，适用于定流量的水系统。按笔者的分析，采纳三次泵决不是可有可无、徒添麻烦的事，其益处要紧在于如下几个方面：a. 改善子系统的水力工况和循环；b. 减少二次泵的扬程；c. 改善三通调剂阀的运行条件。关于这最后一点：笔者不能不多费此笔墨。在关于三

33、通调剂阀的运行方面， 笔者曾有两次难忘的亲自经历。一次是约10 年前在对 （国外某公司）1只DN80的三通调剂阀进行调试时，觉察其阀芯会不断地旋转，过不多久便被磨损不堪。供货单位以为是因为系统压力太大，以致阀前后压差超过了许诺的限度所致。其实，水系统中水泵的扬程尚属常规，仅只，大体上为克服系统阻力所必需。另外一次那么是去年上海博物馆空调工程的调试。所见也是一只较大规格的自动操纵阀，结果操纵阀难正常运行，以致冬季时常过热，夏日又过冷。外方供货单位也是坚持以为阀前后压差太大，超出了调剂阀的许诺限度（大口径阀的许诺限度小）， 以致阀门无法关闭。这各类现象说明，咱们过去通常适应的设计手法不是没有问题的

34、。采纳三次泵的做法无疑会大大改善三通调剂阀所赖以正常运行的水力工况，因为三次泵的特性可完全针对所在子系统（盘管、调剂阀）的水力状况进行选定。在述及三次泵及其与三通阀组成的子系统操纵方式时，不能不提及最近显现的另一种更简化的采纳变频调速型三次泵代替三通阀与定流量型三次泵的组合型图式（图15） 。 这种方式较之于图13 操纵方式的优势是不言自明的。关于空调水系统的垂直分区考虑到标准型冷水机组、空调器中的热互换器和阀门、管配件对水静压的承载能力，迄今国内关于高层和超高层建筑空调水系统的常规做法，大体上都是按60m或100m的高度作垂直分区处置，即每隔 60m或100m设置一个独立的水系统，在适当高度

35、的楼层上别离设置板式换热器或冷水机组，实现水力隔离。采纳板式换热器一方面加大了造价，另一方面也增大了冷量和可供利用的温度损失。按高度分区设置冷水机组，结果将是机房分散，治理不便，加上系统各自独立，冷水机组不能互为备用，部份负荷下的运行效率比起统一的系统更低，能花费用增大。美国某设计单位在上海 88层420m高的金茂大厦空调水系统的初步设计中本来是考虑设置一个统一的水系统。全数冷水机组均集中设于地基层内，全楼不作垂直分区。为此， 所有冷水机组、空调器、阀门管件均按高静压承载能力作特殊定货。美方专家说明，这种处置手法在境外很多超高层建筑中已经有过量次实践体会，技术上是成熟的、靠得住的。后来，在实施

36、中，中方有关专家提出了修改方案，按高度和负荷性质，别离组成3 个独立的系统，即高区系统、中区系统和低区系统。各区系统均是一竿子到底，不殖民地作垂直分区。这一作法的一个要紧益处是可降低中区和低区系统所有设备和管件的承载能力，但无疑这也使系统失去了很多功能，如3 个系统不能统一步伐供冷，不能互为备用；在低负荷时，3 个系统的冷水机组都要在低负荷下运行；另外， 在治理上也增加了很多麻烦，因为各系统中的设备、阀门及管件的额定承压能力不同，不能互换利用。总之，一个方案的好坏并非是绝对的，仁者见仁嘛。大温差、小流量的冷冻水系统迄今为止，我国空调工程中空挪用冷冻水系统的供、回水温度的标准取值都是7/12 C

37、,温差t=5C,这或许能够说是几十年一贯制了。可是，随着境外设计单位，专门是北美国家设计公司在上海建筑市场上的成功进取，随着蓄冷系统、低温送风技术和冬季水侧经济运行技术的进展，给上海也带来了大温差、小流量的空调冷冻水系统。大温差、小流量水系统看来要紧源自于美国和加拿大。日本最近几年来也在从事这方面的基础性研究，并接踵发表了一系列论文报告，对该项 技术作出了确信性的结论。一样大温差、小流量的冷冻水系统对供、回水水温度和温差大致是取5/15C,温差t=10C,。为了取得5c的低温和10c的温差，一样有 3种做法：利用冰蓄冷系统提供低温水与之混合；采纳澳化锂吸 收式制冷机与离心式冷水机组串联运行供冷

38、；是采纳大温差、低温 出水的离心式冷水机组。冷冻水系统采纳大温差、小流量的益处要紧在于：a. 减小系统的循环流量，降低水系统的输送动力消耗。b. 减小管道截面尺寸，降低管道造价。c. 可减小管井截面积，减小敷设管道所需空间。d. 减小管道供冷时的沿程传热损失。e. 提高回水温度，为冬季和过渡期实现新风空气供冷扩大了利用的潜 力。另据日本的实验研究，采纳大温差、全数10的温差完全落实在一级（图对其空气侧的供冷性能阻碍也并非大，大体上可没必要因此而另订标准，加大换热面积。大温差、小流量的冷却水系统国内冷水机组的冷却水系统设计一样都是取进、出水温度为小流量的冷水系统后，即便是把8 所示为二级冷却）冷却器上，大体上可没必要因此而另订标32和37C,冷却水温差为 t=5C,上海地域也是如此，这几乎也成了几十年不变的常规。可是，最近几年来北美国家设计公司在上海的某些新建高层建筑中提出了加大冷却水系统供、回水温差的节资、节能、节地的新做法。譬如，他们在主海原万国金融大厦的工程设计中采纳