【摘要】本文以某市既有居住建筑供熱系統(tǒng)節(jié)能改造工程設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，在論證了某市既有居住建筑各種供熱方式的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出了相對(duì)應(yīng)的供熱節(jié)能設(shè)計(jì)改造方案，詳細(xì)分析了各種改造方案的特點(diǎn)、適用范圍和不足，定性分析了改造效果，并對(duì)熱源系統(tǒng)與供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了具體要求。

【關(guān)鍵詞】建筑供熱系統(tǒng)；節(jié)能；供熱

哥本哈根全球氣候變化大會(huì)的召開(kāi)把人類對(duì)氣候變暖和碳排放量的關(guān)注提高到前所未有的高度，“低碳”一詞從此被莊嚴(yán)地搬上了世界時(shí)代的舞臺(tái)?！暗吞肌币辉~解說(shuō)眾多，但簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是人類在工作及生活中要盡量減少所耗用的能量，從而降低二氧化碳的排放量[1]。近幾年來(lái)，建設(shè)部不斷推出加強(qiáng)城鎮(zhèn)供熱體制改革的指導(dǎo)意見(jiàn)。首先提出城鎮(zhèn)住宅供熱系統(tǒng)實(shí)施分戶計(jì)量分室溫控制，實(shí)施分戶計(jì)量收費(fèi)的重大舉措。改革用熱制度，停止福利供熱，實(shí)行用熱商品化，計(jì)量供熱，提高熱效率。供熱體制改革應(yīng)以科學(xué)合理供熱，滿足人們的需求為目的，以供熱收費(fèi)制度改革為核心，堅(jiān)持環(huán)保節(jié)能的原則，強(qiáng)化節(jié)約意識(shí)，大力推動(dòng)建筑節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能，減低能源消耗，完善供熱價(jià)格形成機(jī)制，逐步推進(jìn)供熱商品化、貨幣化，培育和完善供熱市場(chǎng)。

1、某住宅建筑供熱系統(tǒng)分析

業(yè)主是進(jìn)行既有建筑節(jié)能改造工程的主體，業(yè)主采取的改造策略對(duì)社會(huì)上其他企業(yè)或居民的福利存在直接的外部經(jīng)濟(jì)影響。按照改造主體和具體影響的不同，可以為：企業(yè)不采取改造行為的負(fù)的外部經(jīng)濟(jì)、企業(yè)采取改造行為的正的外部經(jīng)濟(jì)、居民不采取改造行為的負(fù)的外部經(jīng)濟(jì)、居民采取改造行為的正的外部經(jīng)濟(jì)。如何讓業(yè)主了解供熱系統(tǒng)改造工作，除了國(guó)家政府宏觀調(diào)控外，還應(yīng)為業(yè)主算好經(jīng)濟(jì)賬。如采用節(jié)能技術(shù)后，每個(gè)冬天可以節(jié)約多少取暖費(fèi)，這樣一來(lái)，讓老百姓心里有本節(jié)能賬，才有動(dòng)力支持既有建筑節(jié)能改造的進(jìn)行。熱源與用戶的連接方式有直接連接、間接連接和混合連接等。對(duì)城市集中供熱，一般采用間接連接。同一住宅建筑內(nèi)既有散熱器供熱用戶，又有地暖供熱用戶。對(duì)此，供熱系統(tǒng)有兩種設(shè)計(jì)方案：

1.1熱站內(nèi)設(shè)置1臺(tái)換熱機(jī)組，以散熱器供熱為主要熱用戶，有少量地暖熱用戶，二級(jí)網(wǎng)按照散熱器用戶設(shè)計(jì)，設(shè)置2管制，散熱器的回水作為地暖熱用戶的供水。當(dāng)散熱器熱用戶回水壓力不能滿足地暖熱用戶的要求時(shí)，在地暖熱用戶入口處采用水—水噴射泵；當(dāng)水—水噴射泵不能滿足使用要求時(shí)，采用設(shè)混水泵的連接方法。

1.2地暖用戶和散熱器用戶相當(dāng)，換熱站內(nèi)設(shè)置2臺(tái)換熱機(jī)組，設(shè)置4管制分別供給各類熱用戶。

2、住宅建筑供熱工程參數(shù)的計(jì)算

根據(jù)各熱用戶用熱情況，計(jì)算出各熱用戶的熱負(fù)荷，本文采用面積熱指標(biāo)法計(jì)算熱負(fù)荷。根據(jù)公式計(jì)算各熱用戶供熱負(fù)荷，其計(jì)算公式為：

式中：

——供熱面積，面積m2

q——供熱面積熱指標(biāo)，W/m2

供熱負(fù)荷計(jì)算以E單元為例：一層的車庫(kù)和儲(chǔ)藏室不供熱，二至四層每層為一戶，每戶建筑而積155m2；五、六層為躍層，兩層為一戶，建筑而積212.4m2。E單元總供熱建筑而積677m2，經(jīng)計(jì)算總供熱負(fù)荷為29.25kW，單位供熱而積的熱負(fù)荷為43.2W/m2，小于某市的規(guī)定值45 W/m2。

在達(dá)到相同效果的情況下，量調(diào)較質(zhì)調(diào)相比可節(jié)約大量電能，但只有量和質(zhì)的綜合調(diào)節(jié)才能達(dá)到預(yù)期理想效果，所以在集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，考慮到環(huán)境溫度的變化，選擇采用氣候補(bǔ)償器及燃煤鍋爐節(jié)能運(yùn)行專用技術(shù)量調(diào)與質(zhì)調(diào)相結(jié)合的方式來(lái)調(diào)節(jié)全部的供熱負(fù)荷。

2.1供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

依據(jù)某市《集中供熱住宅計(jì)量供熱設(shè)計(jì)規(guī)程》，目前某市住宅分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)形式一般設(shè)計(jì)為：戶外共用供回水立管，戶內(nèi)供熱系統(tǒng)入口裝置（如熱計(jì)量表、鎖閉閥等）均設(shè)于樓梯間管道井內(nèi)。共用立管采用下分式雙管異程式系統(tǒng)；戶內(nèi)供熱系統(tǒng)采用下分雙管同程式系統(tǒng)或放射式系統(tǒng)[3]。初調(diào)節(jié)后，由于熱水供應(yīng)系統(tǒng)中熱用戶的熱負(fù)荷不是恒定的，如采暖通風(fēng)熱負(fù)荷隨室外條件變化，熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝用熱隨使用條件因素變化等，要保證供熱質(zhì)量和滿足熱用戶需求，并使熱能制備和輸送經(jīng)濟(jì)合理，這就需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)，這就叫做供熱調(diào)節(jié)。熱水供暖系統(tǒng)對(duì)建筑物供熱時(shí)，運(yùn)行調(diào)節(jié)的目的在于使用戶的散熱設(shè)備散熱量與熱負(fù)荷變化相適應(yīng)，以防止熱用戶出現(xiàn)室溫過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象。

本住宅建筑工程甲方要求供熱系統(tǒng)需以每一個(gè)樓棟口為一集中管理單元，且首層全部是車庫(kù)和儲(chǔ)藏間，根據(jù)以上特點(diǎn)供熱系統(tǒng)采用了兩級(jí)放射的系統(tǒng)形式。進(jìn)出建筑物的供熱供回水干管敷設(shè)于首層地面下，在首層設(shè)集中管理抄表間。建筑物熱力入口裝置包括：供水管上安裝孔徑為3 mm和40目的Y型過(guò)濾器、壓力表、溫度計(jì)及球形閥；回水管上安裝自力式壓差控制器、壓力表、溫度計(jì)及球閥；在供回水之間安裝旁通管及球形閥。一級(jí)集分配器供回水管上安裝球形閥，戶內(nèi)供熱系統(tǒng)入口裝置、供水管上安裝鎖閉調(diào)節(jié)閥、60目過(guò)濾器、熱計(jì)量表；回水管上安裝球閥。以上裝置全部設(shè)于抄表間內(nèi)，表后供熱管道經(jīng)管道豎井引至樓上每戶的熱分配器（集、分水器）再分別接至每組散熱器。每戶獨(dú)立成環(huán)，完成一級(jí)放射。

3、某住宅建筑供熱系統(tǒng)各方案二級(jí)網(wǎng)的布局優(yōu)化

供熱二級(jí)網(wǎng)布置形式以及供熱管線在平面位置的確定，是供熱二級(jí)網(wǎng)布置的兩個(gè)內(nèi)容，某住宅建筑內(nèi)的供熱二級(jí)網(wǎng)采用的是枝狀二級(jí)網(wǎng)。

供熱二級(jí)網(wǎng)的布置原則：應(yīng)在某住宅建筑規(guī)劃的指導(dǎo)下，考慮熱負(fù)荷分布，換熱站布置，與各種管道及建筑的關(guān)系，水文地質(zhì)條件等多種因素，經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。供熱管線平面位置的確定，應(yīng)遵守以下原則。

3.1經(jīng)濟(jì)上合理。主干線力求短直，主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門、補(bǔ)償器和某些管道的附件（如放氣，放水，疏水等裝置）的合理布置，因?yàn)檫@將涉及檢查室（或操作平臺(tái)）的位置和數(shù)量，盡可能使其數(shù)量減少；

3.2技術(shù)上可靠。供熱管線盡量避開(kāi)采空區(qū)，土質(zhì)松軟區(qū)，地震斷裂帶，滑坡危險(xiǎn)地帶以及地下水位高等不利地段；

3.3對(duì)周圍環(huán)境影響小且協(xié)調(diào)。供熱管線少穿主要交通線，一般平行于道路中心線并盡量敷設(shè)在車行道以外的地方；當(dāng)必須設(shè)置在車行道下時(shí)，宜將檢查小室人孔引至車行道外；供熱管線和建筑物，構(gòu)筑物或其他管線的最小水平凈距和最小垂直凈距，可見(jiàn)《供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。

換熱器設(shè)備的確定，換熱機(jī)組的容量和臺(tái)數(shù)，應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷選擇，一般不設(shè)備用。但當(dāng)其中任何一臺(tái)換熱機(jī)組停止工作時(shí)，其余的換熱器應(yīng)能滿足60%-75%的熱負(fù)荷的需求。

結(jié)論

節(jié)能是我國(guó)一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針。由于以往的住宅供暖按面積收取熱費(fèi)，存在很大的不合理性，且不便于用戶進(jìn)行局部調(diào)節(jié)，造成供熱用熱浪費(fèi)很大。本文通過(guò)采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法中的動(dòng)態(tài)法建立某住宅建筑供熱系統(tǒng)年計(jì)算費(fèi)用模型，換熱站設(shè)置四機(jī)組二級(jí)網(wǎng)八管制的供熱方式。通過(guò)對(duì)住宅建筑供熱系統(tǒng)方案的布局與優(yōu)化分析，對(duì)于實(shí)際工程管理具有一定的指導(dǎo)作用。

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