1.石宸宇 2.徐越璐

1.北京中環(huán)世紀(jì)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司遼寧分公司 2.沈陽鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司

高層住宅建筑室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)的探討

1.石宸宇 2.徐越璐

1.北京中環(huán)世紀(jì)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司遼寧分公司 2.沈陽鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展推進(jìn)的進(jìn)程中，人們的生活也出現(xiàn)了較大的變化，因此對(duì)于居住環(huán)境也提出了更高的要求的，因此，需要做好高層建筑室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)工作，不斷提升人們的生活質(zhì)量。

高層建筑；室內(nèi)采暖；設(shè)計(jì)

引言

對(duì)于小區(qū)的供暖來說，要非常重視其節(jié)能設(shè)計(jì)，尤其是在能源利用之前做好設(shè)計(jì)工作是尤為重要的，需要將能源的發(fā)展前景以及經(jīng)濟(jì)效益等方面都考慮進(jìn)去。為了實(shí)現(xiàn)室內(nèi)采暖系統(tǒng)節(jié)能的整體性，國(guó)家也頒布了相關(guān)的法律，規(guī)定要根據(jù)社區(qū)的供暖情況來收取適量的采暖費(fèi)。同時(shí)在供暖的過程中要按照用戶的需要來對(duì)溫度進(jìn)行控制，這種方式可以有效地提高節(jié)能效率。

1、采暖問題概述

對(duì)于住宅采暖系統(tǒng)而言，通常情況下，均采用集中供暖方式，它主要是指由市政熱網(wǎng)或小區(qū)附近鍋爐房等提供采暖熱水。目前，住宅室內(nèi)采暖設(shè)施主要有兩種，一種為散熱器，另一種為地?zé)岵膳ｋS著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，散熱器的類型日漸豐富，如：鑄鐵型、鋼制型、鋁合金型等，此時(shí)設(shè)施通過改進(jìn)，在散熱功能基礎(chǔ)上，迎合了室內(nèi)裝修的審美需求；而對(duì)于地?zé)岵膳瘉碚f，其凸出的舒適性與整體性，使其應(yīng)用具有了廣泛性與普遍性。但在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)關(guān)注以下問題：一是，散熱器的形式，目前，散熱器普遍采用底進(jìn)底出的設(shè)計(jì)形式，即：在散熱器底部放置閥門及支管，此時(shí)的設(shè)計(jì)雖然增強(qiáng)了室內(nèi)的美觀性，但其中存在的問題不容忽視，主要表現(xiàn)在該設(shè)計(jì)形式的散熱量?jī)H占標(biāo)準(zhǔn)散熱器的九成，如果以標(biāo)準(zhǔn)散熱器為依據(jù)，對(duì)散熱器進(jìn)行選取，則難以保證室內(nèi)散熱量的充足性，在供暖季節(jié)，便會(huì)出現(xiàn)供暖不足問題。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)形式，或者選取高于標(biāo)準(zhǔn)的散熱器。二是，室內(nèi)燥熱，此問題主要是由供水溫度過高造成的，通常情況下，在采暖系統(tǒng)改造工程中常見室內(nèi)燥熱現(xiàn)象，如：由散熱器采暖系統(tǒng)改造為地?zé)岵膳到y(tǒng)，此時(shí)不僅降低了住房的舒適性，也縮短了地?zé)岜P管的使用時(shí)間，為了解決該問題，在改造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)增加換熱設(shè)備，并關(guān)注供水溫度，以此滿足地?zé)岵膳膶?shí)際需求。三是，分區(qū)問題，在設(shè)計(jì)時(shí)，為了有效劃分系統(tǒng)的高低分區(qū)，應(yīng)與當(dāng)?shù)毓岵块T及時(shí)聯(lián)系，關(guān)注換熱站的供熱能力，了解換熱機(jī)組的定壓情況，如果實(shí)際情況與設(shè)計(jì)分區(qū)要求不符，則要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整或修改。

2、如何做好高層建筑的室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)

2.1 熱負(fù)荷設(shè)計(jì)。采取分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)的高層住宅室內(nèi)各房間采暖熱負(fù)荷計(jì)算包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量和外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量。其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量是由基本耗熱量和附加耗熱量?jī)刹糠纸M成，計(jì)算中基本熱耗量和冷風(fēng)滲透耗熱量及外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量均可由各自對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算得出，而附加耗熱量包括了朝向附加、風(fēng)力附加、高度附加，設(shè)計(jì)時(shí)各項(xiàng)附加應(yīng)按其占基本耗熱量的百分比來確定。

2.2 系統(tǒng)形式確定。室內(nèi)供暖系統(tǒng)常用的有豎向分區(qū)式、雙線式和單雙管混合式，不同的系統(tǒng)都有各自適用的范疇和優(yōu)缺點(diǎn)，具體選用何種系統(tǒng)要綜合建筑實(shí)際因素而定。通常對(duì)新建集中供暖住宅的室內(nèi)系統(tǒng)，應(yīng)按分戶設(shè)置熱量表的熱計(jì)量計(jì)算結(jié)果和綜合建筑實(shí)際進(jìn)行確定，通常宜采用公共立管的分戶獨(dú)立分區(qū)式系統(tǒng)。而對(duì)建筑內(nèi)的公共用房和空間，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置采暖，并設(shè)置熱計(jì)量裝置。需要注意的是集中供暖系統(tǒng)最低點(diǎn)的工作壓力超過相關(guān)規(guī)定時(shí)，應(yīng)采用可靠和符合節(jié)能要求的方法進(jìn)行豎向分區(qū)，并與熱源系統(tǒng)和室外管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)一致。另外，對(duì)高層建筑供暖系統(tǒng)管路的布置，要考慮到高層建筑供暖系統(tǒng)靜水壓力較大及層數(shù)較多時(shí)，垂直失調(diào)問題會(huì)更嚴(yán)重的事宜，設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合分析，有效的確定管路形式和敷設(shè)方式，使之符合國(guó)家規(guī)范規(guī)定設(shè)計(jì)的同時(shí)，并做到靈活變通科學(xué)運(yùn)用。

2.3 水力計(jì)算設(shè)計(jì)。室內(nèi)熱水采暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算通常是按已知系統(tǒng)各管段的流量和參照選取的經(jīng)濟(jì)比摩阻，確定各管段的管徑，隨后按已知系統(tǒng)各管段的管徑和各管段的流量，確定該管段的水力損失。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的是：①供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算一般從系統(tǒng)中最不利循環(huán)環(huán)路開始，在完成最不利環(huán)路之后，可以開始其他分支循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算，但是它們之間計(jì)算的壓力損失相對(duì)差額(不包括各支路公用的管道)不應(yīng)大于正負(fù)15%。②對(duì)室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端散熱設(shè)備設(shè)有室溫自動(dòng)調(diào)控裝置時(shí)，室溫調(diào)控裝置會(huì)隨著室溫的變化頻繁動(dòng)作，此時(shí)減少調(diào)控裝置動(dòng)作時(shí)的相互干擾，提高系統(tǒng)水力穩(wěn)定性同樣也是水力計(jì)算工作的重要目的。③為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失，可適當(dāng)提高某些近處支路的比摩阻和流速。④整個(gè)熱水供暖系統(tǒng)總的計(jì)算壓力損失，宜增加10%的附加值，以此確定系統(tǒng)必須的循環(huán)作用力。⑤設(shè)計(jì)者在水力計(jì)算過程中還要重點(diǎn)考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)壓力總損失值確定。室內(nèi)系統(tǒng)水力平衡度和水力穩(wěn)定性的提高與壓力總損失設(shè)計(jì)值有密切的關(guān)聯(lián)，而室內(nèi)供暖系統(tǒng)壓力總損失值越大越有利于提高散熱末端支路壓力損失占系統(tǒng)總損失的份額，進(jìn)而干管占系統(tǒng)壓力總損失份額也越小，則越容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)水力平衡和水利穩(wěn)定的要求。

3、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

雖然分戶式計(jì)量在新建住宅小區(qū)得到有力推廣，但其在推行過程中必然會(huì)在采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑物設(shè)計(jì)、儀表選用、管理等方面存在一些問題。

3.1 供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算及戶內(nèi)散熱器布置。熱負(fù)荷計(jì)算是供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，以往的設(shè)計(jì)由于害怕暖氣不熱而盲目加大熱負(fù)荷值，致使散熱器安裝面積過大，將不利于散熱器支管上溫控閥的調(diào)節(jié)，應(yīng)該選擇合理的熱指標(biāo)估算辦法。室內(nèi)散熱器位置要布置合理，室內(nèi)水平管線會(huì)增加，存在管線明裝占用空間，影響室內(nèi)裝修、家具布置及過門、陽臺(tái)難處理等問題。

3.2 對(duì)建筑材料傳熱性能的要求。新的建筑材料能否滿足現(xiàn)代節(jié)能房間的要求，即建筑材料的傳熱性能是否理想。采暖建筑的耗熱量主要是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成，約占73%-77%，其次為通過門窗縫隙的空氣滲透熱量，約占23%-27%，在傳熱耗熱量中外墻占23%-34%，由此可見，提高建筑物的保溫性能將會(huì)達(dá)到很好的節(jié)能效果。另外，計(jì)算表明，對(duì)于一間不采暖的房間從周圍房間獲取傳熱量可維持12-14℃室溫，其他用戶有近1/4-1/5的熱量傳給了該房間，其他用戶將多支付這部分熱費(fèi)，很不合理。所以，有必要增強(qiáng)戶間建筑結(jié)構(gòu)的隔熱性能。

3.3 熱表參數(shù)修正及表計(jì)校核問題。由于住戶所處樓層、圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同，保持相同室溫的耗熱量肯定存在差異，所以應(yīng)該選擇合理的熱表參數(shù)。我單位在同用戶進(jìn)行計(jì)量?jī)x表校核、熱費(fèi)結(jié)算中就發(fā)生過糾紛。而且，應(yīng)該組織專門人員定期對(duì)計(jì)量表計(jì)進(jìn)行校核。

3.4 供熱系統(tǒng)變流量問題由于實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量，系統(tǒng)的熱負(fù)荷變化會(huì)很頻繁，所以，供熱系統(tǒng)應(yīng)該能自動(dòng)調(diào)節(jié)供熱量，使其跟蹤所需熱負(fù)荷的變化。應(yīng)該在換熱站設(shè)置有壓差控制的裝置。

4、目前中國(guó)采暖設(shè)計(jì)的發(fā)展方向

今后，設(shè)計(jì)觀念將逐漸將向于規(guī)范化、綜合化等方面。從目前我國(guó)的發(fā)展來看，對(duì)于建筑行業(yè)中節(jié)能領(lǐng)域的考慮主要是建筑、維護(hù)結(jié)構(gòu)供熱性能的提高和熱負(fù)荷的降低，并能確保供暖的熱源及系統(tǒng)的能源效率達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。另外，所設(shè)計(jì)的結(jié)果對(duì)于國(guó)家能源、資源、環(huán)境保護(hù)所帶來的各種影響也應(yīng)該在我們的考慮范圍之內(nèi)。實(shí)現(xiàn)觀從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變。從建筑業(yè)的角度來說，它的主要過程是由內(nèi)到外的動(dòng)態(tài)的變化，單純依靠之前的設(shè)計(jì)師無法滿足之后的實(shí)際需要的。

5、結(jié)語

采暖設(shè)計(jì)中要滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)的固有特性，同時(shí)要從各個(gè)方面進(jìn)行考慮，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而才能夠更好的滿足用戶的需求，同時(shí)也能夠有效的提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇最好的方案，從而使系統(tǒng)高效可靠運(yùn)行。

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