付穎
摘 要:在我國當前經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)的過程中,高層建筑是人們居住的主要場所,高層建筑的不斷涌現(xiàn)在我國城市的發(fā)展過程中是一個十分重要的標志,在我國的北方地區(qū),四季分明,尤其是在冬季,天氣比較寒冷,對于供暖期的要求較長,因此在進行采暖的過程中,更加應(yīng)該重視相關(guān)的設(shè)計以及城市熱網(wǎng)的連接問題,本文主要對此展開了論述,探討在高層建筑的采暖系統(tǒng)中,存在的一些優(yōu)缺點問題,這樣才能實現(xiàn)最優(yōu)的選擇效果,并且本文主要以相關(guān)的實例為例,希望對今后的社會發(fā)展帶來一定的幫助。
關(guān)鍵詞:高層建筑采暖;城市熱網(wǎng)連接;北方
我國北方地區(qū)主要采用的集中供熱方式,保證人們的供暖問題。并且在很多北方地區(qū)中,高層建筑的數(shù)量變得越來越多,在這種情況下,就需要對采暖的需要提出進一步的要求,并且探討相應(yīng)的城市熱網(wǎng)配套問題,這樣才能有效的處理城市熱網(wǎng)中存在的問題,很多北方地區(qū)的居民普遍反映的一個問題是溫度較低,這在高層建筑中是十分明顯的,相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該重視對供暖的設(shè)計,并且采取有效的解決方案,這樣才能滿足北方高層建筑的采暖,實現(xiàn)城市熱網(wǎng)的有效連接。
1 高層建筑采暖系統(tǒng)的不同類型
雖然在《供暖設(shè)計手冊》及相關(guān)專家的論著中都明確論述了在現(xiàn)有的城市熱網(wǎng)條件下高層建筑采暖系統(tǒng)的幾種解決方式,即:雙水箱分層式、熱交換器隔絕分層式、單雙管混合式、雙線式等幾種形式,各種形式的優(yōu)點也特別明顯,但在具體工程的使用上卻也受到種種條件的限制,都有不盡人意之處,難以滿足急劇增長的高層建筑的采暖需求。探索新的解決北方城市高層建筑采暖系統(tǒng)形式是有益的,下面就某新建生產(chǎn)辦公綜合樓采暖系統(tǒng)與現(xiàn)有城市熱網(wǎng)的連接設(shè)計的嘗試,談?wù)勗诮鉀Q高層建筑采暖需求與北方現(xiàn)有城市大低溫大流量熱網(wǎng)條件下的矛盾的一點體會。
在高層建筑的采暖系統(tǒng)中,選擇合適的采暖系統(tǒng)是十分重要的,某高層建筑共有14層,整體的高度為63m,在城市熱網(wǎng)的最末端,這一區(qū)域的采暖系統(tǒng)中,遵循的是大流量以及小溫差的運行機制,周圍都是7層以下的建筑,所以在進行采暖的過程中就存在一定的隱患,在這種情況下,需要加以進一步的解決。在處理這一問題的過程中,如果采用單獨建立鍋爐房的方案,那么就需要投入大量的資金,我國現(xiàn)階段的政策法規(guī)是不允許的,所以就必須要對幾種不同的采暖方式進行對比。
首先是比較常見的熱交換器隔絕分層式系統(tǒng),在這一系統(tǒng)的應(yīng)用過程中,其主要的特點就是可以有效的防止靜水壓力對低層區(qū)產(chǎn)生較大的超壓現(xiàn)象,但是其不足之處是對于水溫有著較高的要求,要滿足超過設(shè)計水溫的要求,在上述的例子中,顯然是無法滿足熱網(wǎng)溫度這一要求的,并且熱交換器在價格方面也是比較昂貴的,需要占用較大的空間,整個系統(tǒng)在使用起來相對復(fù)雜,所以在這種情況下,就會對造價產(chǎn)生一定的影響,要想應(yīng)用這一系統(tǒng)還需要進行謹慎的對比。
其次是應(yīng)用雙線式或單雙管混合式系統(tǒng),在應(yīng)用這一系統(tǒng)的過程中,具有相對簡單的結(jié)構(gòu),并且造價與其他系統(tǒng)相比也較低,但是在高層建筑中,因為受到高層區(qū)靜水壓力的影響,就會低層散熱器造成一定的影響,這也是系統(tǒng)中存在的不足之處。
第三種類型的系統(tǒng)是雙水箱隔絕分層式。這種系統(tǒng)不會對供回水的溫度進行嚴格的限制,但是需要在建筑物的頂端設(shè)置水箱以及保溫水箱,前者需要設(shè)置一個,后者需要設(shè)置兩個,并且在長時間的使用過程中,系統(tǒng)還會受到氧腐蝕的影響,進而縮短了使用的壽命,在進行后期維護的過程中價格也相對較高,造成建筑面積的浪費,對建設(shè)費用也會產(chǎn)生一定的增加,所以在這種情況下,并不建議采用這種系統(tǒng)。
最后是閥門隔絕式。這種方式的特點是十分顯著的,不但具有簡單的結(jié)構(gòu),同時不需要占用較大的空間,在造價方面也相對較低,所以是我國當前普遍應(yīng)用的一種系統(tǒng)。
2 高層建筑采暖系統(tǒng)的選優(yōu)與城市熱網(wǎng)連接問題及實踐
在實際應(yīng)用的過程中,通過對上述不同系統(tǒng)的對比可以清楚的了解到,在當前應(yīng)用的過程中,主要使用的系統(tǒng)是閥門隔絕式以及直連式,并且將這兩種方式有機的連接在一起,可以獲得更加理想的效果。在建筑中,先將采暖系統(tǒng)分為兩個組成部分,在城市熱網(wǎng)的水利建設(shè)中,通常都可以滿足建筑下層的需要,所以分別在地下室以及一、二兩層按照一定的單管順序進行連接,在將其與外網(wǎng)進行連接以后,在三層以上進行閥門隔絕式的連接方式,以達到理想的連接效果。
在應(yīng)用閥門隔絕式的系統(tǒng)以后,可以起到對能源進行節(jié)約的作用,并且還可以最大化的將流量降到最低,在高層建筑中應(yīng)用單管順序系統(tǒng),并且在建筑地下室中又增加了一個加壓泵房,加壓泵房的占地面積并不大,在其中分別設(shè)置了兩臺水泵,一臺水泵是備用,在水泵的出口位置上增加一個止回閥,然后在回水管上設(shè)兩個CLBJ型比例式減壓閥(一備一用)。當系統(tǒng)運行時,加壓泵將外網(wǎng)熱水直接送至3~14層系統(tǒng)的散熱器后,經(jīng)回水管上設(shè)的減壓閥減掉室外回水的壓差后,流回外網(wǎng)。由于CLBJ減壓閥是根據(jù)進出口總壓力平衡的原理制造的,即進口壓力P1與進口面積S1和出口壓力P2與出口面積S2之積(P1×S1=P2×S2),在靜止時閥門處于關(guān)閉狀態(tài),靜水壓不會對外網(wǎng)產(chǎn)生影響;水流動時,進出口壓力仍按上述比例處于平衡狀態(tài),故無論靜壓還是動壓均按閥門的構(gòu)造減壓,還具有停運時自動關(guān)閉的特點。水泵出口前的止回閥也會在停運時隔絕高層區(qū)的回流水,從而起到真正隔絕的目的。
對于高層建筑來說,要求采暖系統(tǒng)靜壓不能偏高,又不能過低,因此,高層建筑膨脹水箱連接位置的選擇是極其重要的,尤其是隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,經(jīng)常會有將膨脹水箱轉(zhuǎn)移到另一個水箱的現(xiàn)象。針對此問題,高層建筑采暖設(shè)計人員有必要對水壓圖加以分析。通常情況下,將膨脹水箱從靠近鍋爐房建筑物上轉(zhuǎn)移到距離較遠的建筑物中,其管網(wǎng)壓力并沒有較大變化,相反,將膨脹水箱由距離較遠的高層建筑物中轉(zhuǎn)移到周圍高層建筑物中,則會使采暖鍋爐的某些管網(wǎng)壓力驟然升高。
結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)、快速、健康發(fā)展,高層建筑在我國各大城市中日益增加,尤其在我國北方,由于寒冷供暖期相對較長,給暖通專業(yè)的設(shè)計人員提出了新的課題。本文擇要介紹了高層建筑采暖系統(tǒng)的常用類型,并對其優(yōu)缺點進行了比較后給出了在實踐中解決北方高層建筑室內(nèi)采暖與城市熱網(wǎng)連接問題的最優(yōu)選擇,通過實例闡述了具體做法,對和諧社會建設(shè)有一定積極意義。本設(shè)想提出后被業(yè)主和設(shè)計部門采納,經(jīng)過三個冬季的采暖運行,效果良好,基本達到了業(yè)主的要求。在北方城市熱網(wǎng)現(xiàn)有條件下,此類高層建筑高區(qū)采用閥門隔絕式加低區(qū)直連式的雙網(wǎng)采暖系統(tǒng)是一個既經(jīng)濟又方便的供暖解決方式,實踐證明,值得推廣應(yīng)用。
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