Строительная механика
Основы строительной механики
Рубрика 'Динамика сооружений' Category
Различные варианты размещения оборудования в здании влияют на стоимость строительной конструкции, архитектурное решение проекта, сроки строительства здания и эффективность кондиционирования или отопления офисных помещений.
Для некоторых проектов последнее требование зачастую становится существенным фактором при решении вопроса о размещении центральных отопительных и холодильных установок ниже уровня земли, даже несмотря на то, что в некоторых случаях это приводит к усложнению системы и возможному удорожанию всего проекта. С другой стороны, размещение водоохлалителей и отопительных установок на этажах, расположенных выше уровня земли, вплоть до пространства непосредственно под крышей, является не только обычным, но и желательным для упрощения строительства и удобства доставки необходимого вентиляционного воздуха и других средств обеспечения нормальной работы оборудования. Более того, отсутствует необходимость размещать оба типа установок на одном уровне здания, т. к. между ними обычно нет непосредственных соединений.
Место расположения отопительной установки и холодильных машин с водяным охлаждением определяется с учетом требований к оборудованию. Котельные и холодильные установки могут размещаться на уровнях ниже уровня земли или в зале механического оборудования под самой крышей, а также где-либо на промежуточном уровне.
Если котел устанавливается выше уровня земли, топливо (мазут, газ или электричество) должно доставляться к котлу, а дым, в случае использования мазута или газа, должен выводиться из топки котла в атмосферу. Поэтому место размещения котельной установки определяется с учетом всех указанных до этого параметров. Независимо от места установки, проектные решения должны учитывать способы снижения уровня шума и обеспечения виброизоляции.
Место размещения холодильной установки определяется более сложным образом, т. к. охлажденная и оборотная вода должна накачиваться к месту размещения холодильной уставовкй и откачиваться оттуда к оборудованию кондиционирования воздуха, для которого нужна охлажденная вода.
Кроме этого, должны приниматься во внимание параметры градирни и рабочее давление холодильных машин, характеристики трубопроводной системы, арматуры и клапанов, рассматриваемые в главе 7. Для обеспечения работы оборудования к машинам нужно подавать электроэнергию и пар.
Одним из ключевых является вопрос снижения уровня шума и вибрации. Заказчики часто выражают озабоченность по поводу возможного шума, распространяемого холодильным оборудованием в офисных помещениях на этажах выше и ниже установки и в смежных с ней помещениях. Во избежание этой проблемы архитектурные и строительные решения, а также решения, связанные с механическим оборудованием, должны в полном объеме учитывать требования к установке, касающиеся снижения вибрации и уровня шума.
read comments (0)
Проблема выбора положения отопительной и холодильной установок, а также другого оборудования, которое предполагается использовать в проекте, должна решаться проектировщиком систем ОВК совместно с участвующим в проекте специалистом по акустике, с целью достижения необходимого уровня шума в помещениях сверху и снизу от центральной установки, а также в смежных с ней помещениях. Правильное решение предполагает понимание характеристик шума, издаваемого оборудованием, и альтернативных путей переноса шума и вибрации оборудования в офисные помещения. Существует два основных пути. Первый — передача самого шума по полу, потолку и стенам зала механического оборудования. Второй — вибрация и шум, связанный с вибрацией, передаваемой по корпусу здания в офисные помещения.
Исходными данными являются состав оборудования и характеристики издаваемого оборудованием шума. Если принято, что в качестве холодильного оборудования могут использоваться центробежные холодильные или абсорбционные машины, должны быть рассмотрены акустические характеристики машин обоих типов. Из-за вращения компрессора, электродвигателя или паровой турбины, приводящей в действие компрессор, а также из-за пропускания газообразного хладагента через компрессор и из компрессора в конденсатор центробежные холодильные машины издают значительный шум. Кроме того, дополнительным источником шума могут быть зубчатые передачи от электродвигателя к компрессору. Абсорбционные чиллеры относительно бесшумны, т. к. кроме циркуляционных насосов в них нет никаких движущихся деталей, поэтому издаваемый ими шум обычно ограничен высокими частотами, которые издает пар, проходящий через регулирующие клапаны машины.
Независимо от типа установленной в проекте машины, существует максимальный уровень шума, издаваемого машиной в определенном диапазоне мощности. Обычно не требуется задавать максимальное значение в каждой октав-ной полосе, т. к. уровни по октавным полосам могут меняться, в определенных границах, от производителя к производителю в зависимости от конкретных характеристик конструкции. Однако можно установить максимально допустимый уровень шума, т. е. число, выражающее взвешенный уровень шума, который может быть измерен любым стандартным шумомером. Максимально допустимый уровень шума, приемлемый для всех производителей холодильных машин, составляет 90 дБ для машины и для любой зубчатой передачи между приводом электродвигателя и компрессором, который может быть использован производителем в случае центробежных машин с приводом от электродвигателя. Данный уровень шума подходит и для абсорбционных машин.
Для ограничения шума, проникающего из зала механического оборудования с холодильной установкой в смежные офисные помещения, особое внимание должно уделяться конструкции пола, потолочных перекрытий и стен между помещениями. Плиты перекрытия над холодильной установкой и под ней должны быть выполнены из щебеночного бетона толщиной 200 мм и плотностью 4,8 кПа. Это более тяжелый бетон, чем рекомендуется для зала механического оборудования с вентиляторными системами кондиционирования воздуха.
Если офисные помещения находятся рядом с помещением холодильной установки, должна быть установлена стена стандартной толщины 150 или 200 мм, выполненная из шлаковых блоков или из другого материала, обеспечивающего класс звукоизоляции STC 55. Такая конструкция должна удовлетворять требованиям звукоизоляции согласно стандарту NC40 для центробежных или абсорбционных холодильных машин или котлов, а также для насосов и другого оборудования, которое может присутствовать в проекте. Если центробежное холодильное оборудование находится рядом с помещениями с более жесткими критериями по уровню шума, чем для случая размещения оборудования рядом с залом заседаний, над или под ним, то может быть необходимо применение других вариантов. Например, если оборудование находится над чрезвычайно критичной зоной, может понадобиться устройство бетонного плавающего пола. Это очень дорогое сооружение, которое используют только при крайней необходимости. Как уже указывалось выше, вторым способом, при помощи которого шум от оборудования проникает в другие помещения, является шум, передаваемый по корпусу здания, и вибрация, передаваемая через плиты помещения. Этот шум может передаваться не только от холодильного оборудования и котлов, но и от насосов и трубопроводной системы, установленных в зале механического оборудования и служащих для распределения охлажденной и горячей воды от холодильного оборудования и котлов. Для шумоизоляции, передаваемой по корпусу здания, необходимо монтировать все оборудование с вращающимися узлами в зале механического оборудования на определенный виброизоляционный материал. Холодильная машина с единой опорной рамой, устанавливаемая на верхних этажах, должна монтироваться на открытых, устойчивых пружинах. Деформация пружин зависит не только от веса машины, но и от собственной частоты пролета этажа и размера стальной конструкции. На практике деформация пружин обычно составляет около 50 мм.
Большие насосы, подключенные к чиллерам, должны снабжаться инерционными опорными блоками, опирающимися на пружины. Толщина опорного блока определяется мощностью электродвигателя. В случае разделенных в горизонтальной плоскости насосов бетонный блок должен содержать опоры и коленчатые патрубки для подключений всасывания и нагнетания. Типичная компоновка разделенного в горизонтальной плоскости насоса показана на рис. 15. Опорные коленные патрубки, как показано на этом рисунке, должны прикручиваться болтами к инерционному бетонному блоку и заливаться цементным раствором.
Проектирование трубопроводных систем водораспреде-ления в высотных общественных многофункциональных зданиях отличается от проектирования аналогичных систем в малоэтажных зданиях в основном значением гидростатического давления в трубопроводной системе, обусловленным высотой здания. Это обстоятельство может влиять на конструкцию рассматриваемых в этой главе трубопроводных систем охлажденного, горячего и оборотного водоснабжения. На трубопроводы, подающие воду для бытовых нужд и спринклерной системы, проблемы гидростатического давления влияют в меньшей степени благодаря их стандартной конструкции. Трубопроводная система водоснабжения для бытовых нужд кратко рассматривается в главе 8, а спринклерной системы — в главе 10.
Системы охлажденного и горячего водоснабжения всегда являются замкнутыми, в то время как система оборотного водоснабжения, как правило, открытая система. Под замкнутой понимается система, в которой перекачиваемая жидкость не имеет контакта с атмосферой. Примером могут служить системы охлажденного и горячего водоснабжения, подающие воду в различное теплообменное оборудование, снабжающее здание кондиционированным воздухом и теплом. Такие системы всегда содержат расширительный бак, который может быть либо открытым, либо закрытым. Открытый расширительный бак находится всегда в самой верхней точке системы и сообщается с атмосферой, но площадь его поверхности настолько незначительна, что не может изменить определение замкнутой водной системы.
Открытой называется система, в которой перекачиваемая жидкость подвергается атмосферному давлению в одной или нескольких точках трубопроводной системы. Трубопроводная система распределения оборотной воды, при условии, что в нее входит градирня, связана с атмосферой через отверстие трубопровода градирни. Система сообщается с атмосферой в резервуаре или отстойнике градирни.
Если для охлаждения оборотной воды вместо градирни используется испарительный или сухой охладитель (называемый обычно промышленным охладителем жидкости), который осуществляет отбор тепла от холодильного оборудования, трубопроводная система из открытой системы превращается в замкнутую. Для всего здания испарительные или сухие охладители применяются чрезвычайно редко. Однако они используются в отдельных секциях высотных общественных многофункциональных зданий в качестве средства отбора тепла от дополнительных систем охлаждения, устанавливаемых в офисных помещениях, для которых необходима дополнительная холодильная нагрузка, например в информационных центрах.
Как указывается в руководстве ASHRAE — Системы и оборудование (ASHRAE Handbook - Systems and Equipment), «...основная разница гидравлических характеристик открытой и замкнутой систем заключается в том, что определенные гидравлические характеристики открытых систем не могут проявляться в замкнутых. Например, в отличие от открытой системы, в замкнутой на расход не влияет разность статического давления: насосы не обеспечивают статического напора; трубопроводная система всегда полностью заполнена водой».
Как упоминалось выше, основной проблемой при проектировании трубопроводной системы в высотном здании является проблема гидростатического давления, обусловленного высотой здания. Это давление влияет не только на трубопроводы, связанные с ними клапаны и фитинги, но и на оборудование, установленное в здании. В случае системы охлажденного водоснабжения это оборудование включает холодильные машины, корпуса насосов охлажденной воды, охлаждающие змеевики, установленные в системах кондиционирования воздуха, и теплообменники. Кроме того, в состав оборудования могут входить вентиляторные конвекторы на внешней стене здания. Подобный перечень устройств, кроме труб, клапанов и фитингов, может быть представлен для других насосных систем проекта, например, для системы оборотного водоснабжения или любой системы горячего водоснабжения.
Кроме статической составляющей избыточного давления, обусловленной высотой здания, имеется динамическое давление, создаваемое насосами в любом высотном здании. Чтобы определить рабочее давление каждого элемента трубопроводной системы здания, необходимо сложить значения динамического и статического давления. Динамическое давление насоса имеет следующие составляющие:
• потери на трение в трубах и в связанных с ними клапанах и фитингах;
• остаточное давление в наиболее удаленном элементе применяемого в проекте теплообменного оборудования, необходимое для функционирования этого элемента оборудования. К этому также относятся потери давления в регулирующих клапанах оборудования и потери на трение или падение давления на оборудовании;
• избыточное давление, вызываемое насосами, когда они работают при низком расходе вблизи точки отключения насоса.
Необходимо определить рабочее давление в трубах и в оборудовании, подключенном к трубам, на разных высотах здания. Это выполняется сложением гидростатического напора в определенном месте со скоростным напором, который могут обеспечивать насосы в этом месте. Рассматриваемым скоростным напором должен быть напор, производимый насосом при полных оборотах, даже если применяются насосы с переменной скоростью, т. к. возможна их работа в точке отключения при полной скорости. В соответствии с этим рабочее давление в трубах и оборудования снижается, как только уменьшается статический напор в определенной точке.
Существует два основных варианта компоновки трубопроводов охлажденной воды в высотных общественных многофункциональных зданиях. Каждый из этих базовых вариантов может варьироваться инженером-проектировщиком, но любое решение будет лишь модификацией одного из вариантов.
В первом варианте насосы, связанные с холодильными машинами, распределяют охлажденную воду к охлаждающим змеевикам и другому установленному теплообменному оборудованию, для которого необходима охлажденная вода. Блок-схема такой компоновки показана на рис. 16 — три чиллера трех холодильных машин. Каждая машина покрывает треть всей нагрузки здания. Во многих проектах применяются только две машины, каждая из которых рассчитана на 50 % общей нагрузки. Иногда система состоит из четырех машин. Две из них рассчитаны на одну треть общей расчетной нагрузки, а две остальные — на одну шестую каждая. Такой режим работы эффективен при небольших нагрузках, например, при работе в здании небольшого информационного центра во внеурочное время. Решение о количестве машин и их относительной производительности принимает инженер-проектировщик в зависимости от необходимой нагрузки в здании, а также от их использования в нерабочее время и в выходные дни. При условии предоставления качественных сервисных услуг и своевременной доставки запчастей часто используются запасные машины. В случае проблем с осуществлением сервисного обслуживания и приобретением запчастей, рекомендуется изначально включать в спецификацию проекта запасные машины и перечень необходимых запчастей.
На рис. 16 изображено также четыре насоса для охлажденной воды. Каждый из них рассчитан на номинальный расход в каждом из чиллеров. Если регулирование расхода охлажденной воды производится при помощи двухходовых регулирующих клапанов, что и происходит обычно на практике, то количество перекачиваемой охлажденной воды будет меняться в соответствии с изменением расхода холода в здании. Поэтому указанные насосы должны обладать способностью работать с переменной скоростью, и для них будут необходимы частотно-регулируемые приводы. Кроме этого, насосы, также как и чил-леры, работают в параллель, поэтому любая машина может работать с любым насосом. Это обеспечивает взаимозаменяемость насосов в случае выхода из строя одного из них. Достаточно часто в проект включается запасной насос на случай ремонта или сервисного обслуживания одного из насосов.
На рис. 16 не представлены конденсаторы хладагента для холодильных машин с аналогичным подключением, при котором четыре насоса обслуживают три машины и каждый насос может использоваться с любой из трех машин. Однако эти насосы охлажденной воды не могут менять свою подачу с изменением нагрузки, поэтому для них не требуются частотно-регулируемые приводы.
Второй вариант компоновки состоит из основных и вспомогательных насосов (рис. 17). В отличие от компоновки, показанной на рис. 16, каждый чиллер работает со специально предназначенным для него основным насосом, перекачивающим воду с постоянной скоростью и постоянным расходом. Возможно параллельное трубное подключение чиллеров и насосов, обеспечивающее резерв, как и в варианте, изображенном на рис. 16.
Вспомогательные насосы с переменной скоростью (рис. 17) распределяют воду в змеевики охлажденной воды, установленные в оборудовании кондиционирования воздуха, а также в другом теплообменном оборудовании, необходимом в проекте.
Решение о том, на каком этаже здания установить холодильные машины и необходимые насосы охлажденной и оборотной воды, может повлиять на затраты, связанные с установкой холодильного оборудования, насосов, трубопроводов, фитингов и клапанов. Это влияние обусловлено изменением по высоте рабочего давления, при котором будет работать вышеназванное оборудование.
Как указывалось в главе 6, помещение с холодильной установкой может находиться практически на любом этаже здания, от подвала до крыши. Для иллюстрации влияния расположения холодильной машины на разных уровнях здания на рис. 18 представлены три альтернативных варианта размещения чиллера в 70-этажном 276-метровом высотном здании, соответствующих установке охлаждающих змеевиков или теплообменного оборудования в подвальном уровне, в зале механического оборудования на средних этажах и на крыше. Во всех вариантах используется расширительный бак открытого типа, поэтому он расположен на самом верху здания и, соответственно, в самой высокой точке системы. При использовании закрытого расширительного бака замкнутой системы максимальное давление должно задаваться и учитываться при определении рабочего давления в системе.
Рабочее давление в любом оборудовании или в трубах, клапанах и фитингах в любом месте здания является суммой гидростатического напора воды в трубах выше рассматриваемой точки и динамического давления, создаваемого насосом, в этой точке. Оба давления измеряются в метрах водяного столба. Их сумма определяет общее или рабочее давление в рассматриваемой точке. Для определения рабочего давления (кПа) общее давление (м вод. ст.) следует умножить на коэффициент преобразования, равный 9,81.
Например, в решении А на рис. 18 высота водяного столба над холодильной машиной составляет 276 м. Насос, подающий воду машинам, имеет максимальный напор при полных оборотах, равный 43 м. Следовательно, общее давление, являющееся суммой этих двух значений, равно 319 м, и при умножении на 9,81 дает значение рабочего давления на машинах, равное примерно 3 100 кПа.
На рис. 18 представлены также результаты расчетов для вариантов размещения холодильной установки на среднем и верхнем уровнях здания. Рабочее давление в холодильном оборудовании на среднем уровне равно 1 760 Па, а на верхнем — 448 кПа.
Стандартным рабочим давлением для охладителей и конденсаторов больших холодильных машин всех крупных производителей в США является значение 1 ООО кПа. Задополнительную плату могут быть созданы машины, рассчитанные на произвольное рабочее давление свыше указанного значения. Стоимость любого данного устройства увеличивается с каждой дополнительной единицей рабочего давления. Соответственно, от инженера-проектировщика систем ОВК требуется точно определить и отдельно задать рабочее давление на охладителях и конденсаторах холодильных машин.
Рабочее давление в холодильной машине можно уменьшить посредством установки насоса охлажденной воды не на стороне всасывания, а на стороне нагнетания. При этом обеспечивается минимальное значение остаточного давления насоса в испарителях холодильной машины, и рабочее давление в сосуде снижается до величины, равной сумме гидростатического давления и номинального значения динамического давления, развиваемого насосами. Результатом этого может быть снижение стоимости холодильных машин, но при этом не изменяется давление в корпусе насоса и на фланцах, которое равно сумме статического и динамического давлений.
Стоимость холодильного оборудования, а также труб, фитингов и клапанов, применяемых в высотном здании, возрастает с ростом рабочего давления в оборудовании и трубопроводной системе. Предлагались способы снижения давления в холодильном оборудовании при изменении высоты установки оборудования над уровнем земли. Но это не изменяет значение максимального давления, которое в любом месте будут испытывать трубы, фитинги и клапаны, используемые, например, для протягивания труб до змеевиков охлажденной воды. Однако возможно снизить рабочее давление охлажденной воды в машине и трубопроводной системе при использовании пластинчатых теплообменников, что позволяет разделить группы этажей на отдельные зоны статического давления.
Так, мы можем снизить статическое давление во всех трубах, фитингах и устройствах теплопередачи в здании, используя пластинчатые теплообменники. Доступность пластинчатых теплообменников, способных поддерживать температуру вторичной воды равной температуре первичной воды с точностью 1 "С и менее, позволила сделать применение вторичной системы распределения жизнеспособной. Она не могла бы быть реализована, если бы коммерчески доступная технология ограничивалась кожу.хо-трубны.ми теплообменниками с возможной разностью температуры первичной и вторичной воды около 4,4 °С.
В рассматриваемом ранее 276-метровом высотном здании, холодильная машина которого размещается в подвале, систему охлажденного водоснабжения можно разбить на три отдельные зоны, как показано на рис. 19. Высота одной зоны составляет 92 м, и статическое давление в системе охлаждения каждой зоны соответствует данной высоте. Все насосы расположены на стороне нагнетания холодильных машин или вторичных теплообменников каждой зоны. В результате в каждой зоне обеспечивается максимальный напор 986 кПа. Это значение ниже порогового расчетного давления (1 ООО кПа) или точки, начиная с которой уже следует рассматривать меры по повышению номинального давления чиллера или холодильной машины, а также другого теплообменного оборудования.
Напор находящегося в подвале основного насоса охлажденной воды не очень отличается от значения, необходимого при отсутствии вспомогательных систем, т. к. основной насос охлажденной воды должен теперь компенсировать падение давления на пластинчатом теплообменнике. Кроме этого, к каждому теплообменнику вторичной воды добавлены насосы с приводом от электродвигателя. Наконец, с добавлением двух дополнительных зон и ростом в связи с этим температуры охлажденной воды, увеличивается расход воды в системах на верхних этажах. В соответствии с этим, несмотря на преимущества, связанные со снижением давления, существуют факторы, частично нивелирующие эти преимущества и вынуждающие производить тщательный анализ, направленный на определение общей экономической эффективности использования пластинчатых теплообменников, снижающих давление в оборудовании, трубопроводной системе, клапанах и фитингах на данном уровне здания.
Применение пластинчатых теплообменников для снижения рабочего давления на конденсаторах холодильных машин рассматривается нечасто, т. к. трубная система подачи воды в конденсатор обычно прокладывается в одной шахте, имеющей минимальное количество отводов и, как следствие этого, небольшое число фитингов. Клапаны также устанавливаются только в машинах, и их количество ограничено. Такое минимальное количество фитингов и клапанов может быть недостаточным для компенсации стоимости пластинчатого теплообменника и его клапанов, а также дополнительного насоса на вторичной стороне теплообменника.Для задания правильной спецификации труб необходимо определить рабочее давление в трубах, клапанах и фитингах на различных уровнях здания. Для труб различных диаметров толщина стенок определяется соответствующими стандартами. Любой из них учитывает рабочее давление, которое может быть в трубах любого предполагаемого диаметра, применяемых в высотном общественном многофункциональном здании. Для гарантии того, что используемые клапаны соответствуют заданным в проекте требованиям, должны быть тщательно изучены сведения о клапанах, представляемые производителями.
Для трубной системы парового конденсата или для оборотной воды, где существует потенциальная проблема коррозии, необходимо рассмотреть возможность применения труб с повышенной толщиной стенок, но это не должно касаться вопроса рабочего давления в какой-либо системе.
Часто используются трубы, выполненные не из стали. Для труб диаметром менее 100 мм, имеющих выпуски, или для труб подачи воды в открытый конденсатор, где следует учитывать коррозию, обычно применяются медные трубы. Медные трубопроводы используются редко, но медные трубы небольшого диаметра распространены довольно широко. Ограничивающим фактором их применения является то, что их сочленения обладают ограниченной способностью выдерживать высокое рабочее давление.Конструкция трубной системы должна учитывать множество факторов, в том числе расширение и сжатие труб, статические и динамические нагрузки в системе, отражающиеся в параметрах каркаса здания, выполненного из конструкционной стали; необходимость доступа к компенсаторным муфтам, анкерам и направляющим трубам, которые необходимо периодически осматривать по завершении строительства здания. Кроме этого, должна учитываться противопожарная защита между трубами и патрубками во всех сквозных отверстиях плит, стен и перегородок; а при необходимости - сейсмические ограничения на трубные системы и насосы.
Наряду с необходимостью учета расширения и сжатия труб из-за изменений температуры окружающей среды или температуры перекачиваемой по трубам жидкости, может возникнуть проблема, связанная с укорачиванием каркаса здания из-за постепенной усадки бетона. Конструкции с бетонным каркасом из-за усадки могут со временем укоротиться на 3 мм на этаж. На это обстоятельство следует обратить внимание проектировщику, который должен обеспечить достаточную гибкость трубам выше и ниже точек анкерных креплений и между этими точками, чтобы труба имела возможность двигаться относительно корпуса здания. Для надлежащего учета этого эффекта проектировщик систем ОВК должен получить от главного инженера точные данные о величине возможных перемещений труб. На основании полученных данных система должна проектироваться с учетом усадки корпуса.
Инженер-проектировщик систем ОВК должен располагать информацией о полном диапазоне предполагаемых смещений труб во время различных периодов работы системы и учитывать эту информацию при проектировании систем ОВК. Такой анализ должен также принимать в расчет смещения во время строительства. Чрезвычайно важно, чтобы определение величины смещений труб производилось во время проектирования конструкции здания, т. к. нагрузки, обусловленные смещениями труб, могут быть весьма значительными. Во время строительства эти нагрузки могут быть еще большими, т. к. трубы часто и на продолжительное время подвергаются большим перепадам температуры наружного воздуха из-за того, что здание еще не отапливается и не охлаждается.
Инженер-проектировщик систем ОВК должен предоставить главному инженеру данные о предполагаемых динамических и статических нагрузках в заполненных жидкостью трубах, чтобы последний имел возможность рассчитать нагрузки, производимые трубной системой в точках, где трубы опираются на стальные конструкции здания.Традиционно на практике при выборе холодильных машин руководствуются разностью температуры воды на входе и выходе чиллера, равной 5,6 или 6,7 °С, а аналогичная разность для конденсатора - 5.6 С или 0,054 мл/Дж производительности. Эти правила подходят для небольших зданий, т. к. мало влияют на стоимость проекта, но для высотных общественных многофункциональных зданий они не действуют. В проектах этого типа капитальные затраты на трубную систему, клапаны и фитинги могут быть существенно уменьшены за счет возможного увеличения экс п л у а га ци он н ы х затрат на холодильные машины при использовании большей разности температуры с меньшим расходом воды и соответствующим уменьшением диаметра труб.
Для большого проекта с общей холодильной производительностью 14 тыс. кВт расход охлажденной воды при разности температуры 5,6 °С или 0,04 мл/Дж равен 600 л/с. При разности температуры 8,9 "С или 0,027 мл/Дж общий расход воды из холодильной установки будет составлять 380 л/с. Диаметр трубы при разности 5,6 "С - 500 мм при скорости потока ниже 3,0 м/с, а при разности температуры 8,9 °С диаметр трубы - 400 мм при скорости ниже 3,0 м/с. Как видим, при большей разности температуры достигается существенное уменьшение диаметра трубы. Более того, хотя потребление энергии на киловатт холодильными машинами при обоих указанных условиях и при одинаковой температуре нагнетания требует дополнительного изучения, эксплуатационное потребление энергии для обоих вариантов, вероятно, одинаково.
В холодильной установке производительностью 14 тыс. кВт при разности температуры 5,6 °С расход воды в конденсаторе равен 760 л/с. Если эту разность повысить до 8,3 "С, расход воды в конденсаторе снизится до 500 л/с. Диаметр трубы при расходе 760 л/с равен 600 мм, а при расходе 500 л/с -500 мм. Такое изменение приводит к значительной экономии первоначальных затрат, которые зависят от расстояния между холодильными машинами и градирнями.
Потребление энергии холодильными машинами может возрасти до предельной величины, т. к. температура конденсации хладагента и, соответственно, потребление энергии в значительной степени зависят от температуры воды на выходе из конденсатора.
Проблема более высокой разности температуры в чиллере и конденсаторе холодильной установки в высотном общественном многофункциональном здании заслуживает пристального внимания, т. к. в этом случае достигается значительная экономия средств на установку труб, фитингов и клапанов, входящих в состав общей холодильной установки проекта.