论文题目：超高层建筑供水系统的节能及优化研究
摘要：作为一种标志性建筑,超高层建筑在城市建设中的比例越来越多,其能源、资源消耗巨大,是节能减排的重要研究方向,本论文对超高层建筑供水系统的能耗进行分析、优化,得出比较节能的给水方式。首先介绍了高层及超高层建筑中常用的给水方式。通过理论分析并结合计算模型对水泵水箱联合供水及恒压变频泵供水的能耗进行计算及比较,得出变频且在高效率区运行才能真正降低运行能耗。对恒压变频给水的加压泵组中变频泵的台数设置进行优化,得出“一定两调”比“一调两定”更节能。其次结合西安某超高层建筑工程实例,对其进行了合理的分区并提出了水泵水箱、恒压变频两种给水方式。通过对这两种给水方式的能耗计算,可知对于中间设有避难层的类似超高层建筑,选择传统的水泵水箱给水方式进行供水更节能。最后应用FloMASTER软件对该超高层建筑采用恒压变频供水方式进行仿真模拟,通过分析得出:（1）加压水泵组提供的水量及压力均能满足管网系统所需的用水量及水压;但是管网的速度存在偏小的情况,且实际的供水量比计算所得的理论需水量大20%,我们可以依此对管径及水泵参数的选择进行优化;（2）由用户流量随时间变化的曲线及水泵功率随时间变化的曲线分析可知,当管网中流量较小时,水泵的实际运行功率却较大,这会产生大量能耗,针对此情况可以通过在变频泵组中加入小流量的工频泵或改变变频泵的台数来解决;（3）对优化后的系统进行模拟与分析,其节能率高出30%~40%,且会产生6.5~13.5万元的经济效益。在实际工程中,此优化技术值得推广。
关键词：超高层建筑;给水方式;节水节能;系统模拟;优化设计
学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 超高层建筑发展趋势及能耗问题
1.1.2 本课题研究意义
1.2 本课题研究领域国内外研究现状
1.2.1 超高层建筑供水系统损失现状
1.2.2 超高层建筑节水节能研究现状
1.3 本课题研究内容及技术路线
1.3.1 本课题研究内容
1.3.2 本课题研究技术路线
2 超高层建筑给水方式及其能耗分析
2.1 建筑内供水系统的给水方式概述
2.1.1 基本给水方式
2.1.2 一般高层建筑中的给水方式
2.1.3 超高层建筑中的给水方式
2.2 水泵水箱联合供水与恒压变频供水方式的能耗分析
2.2.1 单台工频泵与变频泵的运行工况及能耗分析
2.2.2 计算模型的能耗比较
2.3 变频泵并联供水的优化
2.4 本章小结
3 西安某超高层建筑给水系统能耗与节能分析
3.1 建筑概况、给水系统分区及用水量调研
3.1.1 建筑基本概况
3.1.2 建筑用水量调研
3.2 不同给水方式各分区给水系统能耗计算及比较
3.2.1 工频泵-水箱给水方式的能耗计算
3.2.2 恒压变频泵给水方式的能耗计算
3.2.3 两种给水方式能耗比较
3.3 建筑供水系统的节能分析
3.4 超高层建筑供水方式的节能选择
3.5 本章小结
4 恒压变频给水方式的模拟与优化
4.1 Flo MASTER软件介绍
4.1.1 总体介绍
4.1.2 瞬态分析
4.2 恒压变频给水方式的模拟
4.2.1 变频泵组参数及曲线拟合
4.2.2 供水管网模型的建立
4.2.3 供水管网仿真及模拟
4.2.4 系统模拟结果分析
4.3 恒压变频给水方式的优化
4.3.1 优化方案及模型建立
4.3.2 优化供水管网仿真及模拟
4.3.3 系统模拟结果分析
4.4 其他优化方案
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录 工程图纸