摘要： 介绍了高层及超高层空调水系统工作压力的计算方式及其重要性，结合实际案例，简要分析某超高层建筑空调水系统的压力计算，水系统分区方式，以及设备工作压力选择。
关键词： 超高层建筑 空调水系统 工作压力 额定工作压力
随着经济的发展，城市建设中出现越来越多的高层及超高层建筑。由于建筑物高度，空调水系统存在静水压力高的特性，水系统下部压力很容易就超过制冷机组、空调器、管道及部件的额定工作压力。根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第8．1．8 条“空调冷（热）水和冷却水系统中的冷水机组、水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不应大于其额定工作压力”，此条为强制性规定。因此对于高层及超高层建筑内空调水系统的工作压力，尤为值得设计人员注意。本文结合实际设计案例，探讨对于空调水系统的工作压力计算的重要性，根据工作压力进行水系统竖向分区，选择设备额定工作压力，提出自
己的一些见解。
1、水系统压力分析
如图1水系统的最高工作压力一般位于系统最低处或水泵出口处。
（1）系统停止运行时：系统的最高压力为A点静水压力。
PA=ρhg
（2）系统刚开始运行瞬间：水泵刚启动，动压还未形成，则A点的工作压力最大。
结上分析，我们需要通过计算出空调水系统各点的工作压力，作为空调水系统进行竖向分区，选择设备、管路及附件的额定工作压力的依据，保证设备和管路及部件的工作压
力不大于其额定工作压力。
李绂 2、案例分析
某超高层建筑项目，总建筑面积12平米，地上52层，地下5层，建筑高度为249米，主要功能为办公建筑。建筑设置水冷中央空调系统，冷源采用5台冷水机组，其中冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵置于-12.6米的地下二层制冷机房，冷却塔置于4层裙房屋面，系统采用开式膨胀水箱定压方式，膨胀水箱置于系统的最高处。
通过初步计算容易发现，如空调冷冻水系统不进行竖向分区，系统在最低处静水压力为2.66MPa。而常规普通冷水机组的额定工作压力为1.0MPa，空调末端为1.6MPa，水泵为1.0MPa，阀门为1.6MPa，无缝钢管为1.6~2.5MPa，显然建筑下部压力超过了设备及部分管件的额定工作压力。
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根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第5.1.10条“建筑物的热水供暖系统应按设备、管道及部件所能承受的最低工作压力和水力平衡要求进行竖向分区设置”。针对这种情况，常用解决办法是将空调水系统进行高、低区的分区。此时我们应
对水系统压力进行计算，合理划定分区高度，既要保证各区系统工作压力不超过设备额定工作压力，也要尽量通过分区，选择低额定工作压力的设备及管道。但需要注意的是，高区的空调水为需要经过换热器换热的二次水，供、回水温度比一次供、回水温度要高，造成设备末端换热能力需要加大，设备的投资会增加。如通过计算，空调水系统工作压力不是特别高的情况下，也可不做系统分区简化系统，选用高承压的机组及管道、附件直供来保证系统正常运行，但此时应经过经济比较。
经过计算分析，该案例中建筑最终将空调水系统分为高、低两个区，高、低区的板式换热器放置在中间避难层，其中各区空调水系统各点工作压力计算如下图。
图2
注：1.低区冷水机组及管件至水泵入口段阻力约为100kPa、高区换热器及管件至水泵入口段阻力约为60kPa。2.低区水泵扬程为32m、高区水泵扬程为28m。3.○4至○3点阻力H
3-4为270kPa、○7至○8点阻力H3-4为50kPa。教师教育研究
结论：冷冻水系统低区最大工作压力为1.704Mpa，冷冻水系统高区最大工作压力为1.43Mpa。因系统水泵采用“抽吸式”系统，因此冷水机组及换热器选用额定工作压力1.6 MPa即可。其余标高管道及其附件也可通过计算各点工作压力来选择适合的额定工作压力。
3、结语
高层及超高层建筑空调水系统因其工作压力特点，水系统下部压力很容易就超过空调设备及管件的额定工作压力。对于此类建筑空调水系统，设计人员应对水系统各点压力进行分析，合理选择设备、管道、附件等额定工作压力，或通过对水系统进行分区保证系统安全运行。同时在保证系统安全运行的情况下，通过对高层建筑空调水系统进行合理分区，选择合适额定工作压力等级的空调设备及管道，对系统的经济性和减少材料消耗是一种帮助。
参考文献：
【1】《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》编制组.北京.中国建筑工业出版社.2012
方俊明
【2】陆耀庆.《实用供暖空调设计手册》.北京.中国建筑工业出版社.2008
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