探討民用建筑熱水集中采暖與供熱系統(tǒng)節(jié)能設計方法

王智領 張 棟

(1.上海申城建筑設計有限公司，上海 200081;2.河南省城鄉(xiāng)建筑設計院有限公司，河南 鄭州 450001)

全球各國都在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，然而，資源、能源等都是可持續(xù)發(fā)展必不可少的，因此，節(jié)約資源、能源勢在必行。據統(tǒng)計，在我國所有能源資源中，煤炭占了90%，人均擁有量還沒有達到世界平均水平的一半，天然氣只占了4.5%;煤炭的消耗量非常的多，達到了世界總量的40%，石油消耗在全球僅僅比法國少。其中，中國利用的所有能源當中，有50%是來自海外。就土地資源這方面而言，我國人均耕地占有量也非常少，主要是我國是個人口大國，水資源也一樣，僅僅只有世界人均水資源的1/4。由此可見，能源短缺在我國是一個很嚴重的問題，如果沒有有效地解決，將會阻礙我國社會的發(fā)展甚至威脅到我國的安全。

建筑用能顧名思義，就是指建筑節(jié)能中對能源的消耗，也就是在使用建筑物的過程中所消耗的能源的總量。主要包括以下幾個方面:空調、采暖、照明、熱水供應以及家用電器等等，它不包含工業(yè)以及建筑施工方面消耗的能源，建筑消耗的能源在能源消耗總量中的比例在各國都有所差異，就我國而言，在2001年建筑方面消耗的能源是3.78 億噸煤，占了全國所有消耗能源的28%，估計在未來，所占比例會在30%以上。其中，空調、采暖和通風設備占了建筑所有能耗的67%。暖通空調對煤的消耗比較多，就自然會導致煤資源的大大減少，同時煤的大量燃燒也會污染空氣、破壞環(huán)境，因為煤燃燒產生的二氧化碳會導致全球變暖，因此，我國已越來越重視暖通空調的能耗問題。

下面根據我國的實際情況，提出建筑采暖以及供熱系統(tǒng)的設計方案，以盡可能地減少建筑對能源的消耗，達到節(jié)約資源、能源的目的，實現社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 采暖系統(tǒng)室內計算溫度與熱負荷

1.1 不能輕易增加熱水集中采暖系統(tǒng)室內計算溫度，主要是由于室內設計計算溫度取值與能源的消耗是緊密聯系的，一般而言，溫度每升高1 度，能源的消耗會增加10%。

1.2 流采暖的建筑物中的起居室、臥室以及衛(wèi)生間等空間的溫度提高2 度，并將經濟因素與技術因素綜合起來考慮，分析確定隔墻的熱阻值以及樓板的熱阻值。(1)將隔墻與樓板之間的傳熱量計算出來。(2)一般將其與相鄰建筑物的溫度差設為5 度。(3)對戶內各房間的傳熱量合理的分配比例，并求總和，將其作為戶間的總傳熱負荷。通常情況下，設置比例一般要以實際的采暖方式以及建筑結構狀況等為標準，對于中間層的房間應該分配百分之三十至百分之五十，而對于那些頂層房和底層房，一般分配百分之五十至百分之八十。(4)在對地面輻射供熱系統(tǒng)的負荷進行計算時，一定要將室內溫度的值設計好，相對于對流采暖系統(tǒng)的室內溫度而言，通常要低2 度。(5)就居住建筑而言，如果在晚上可以將室內溫度降低，則能夠以連續(xù)采暖的方法來計算熱負荷，且不把間歇值考慮進去。民用建筑采暖方案可以通過結合經濟指標、技術指標、供暖要求以及使用性質等來分析來確定。

2 住宅建筑室內采暖系統(tǒng)

2.1 建筑物進行集中采暖設計，要確保實現調控溫度和基本供暖要求向符合。在供暖系統(tǒng)中設置相應的熱量分攤裝置，要依據管道系統(tǒng)用戶的實際用量設置熱量表，要確保管道有效供暖戶數和熱量分攤裝置之間存在合理的匹配關系，從而保證供暖系統(tǒng)提供供暖服務的有效性。

2.2 多層建筑一般層數較少，樓高較低，戶數較少，使用管道式集中供暖經濟效益較低，容易造成管道的浪費，其較為經濟的供暖方式是家用空調供暖，必須對多層建筑進行集中供暖時，必須要強調供暖管道的合理布置，降低管材使用量，盡可能的強化供暖的節(jié)約性，優(yōu)化供暖系統(tǒng)的投資效率;高層建筑具有樓高大，層數多，戶數龐大的特點，實行集中供暖，能夠體現出集中供暖對供暖設備的節(jié)約，在較短距離內解決更多的供暖需求，有利于減少供暖過程中損耗。

2.3 供暖系統(tǒng)中使用豎向的分區(qū)方法時，要要兼顧單元戶數、戶型、建筑高度和建筑層數等對供暖系統(tǒng)的制約性，并根據他們提出的制約條件合理設置供暖分區(qū)。通常供暖用的每組立管能夠支持40 戶家庭正常采暖，而供暖分區(qū)正常供暖的高度極限是五十米，在依據立管分區(qū)的實際狀況和特征挑選適宜的采暖設備和采暖管道，并在要求施工中檢查采暖設備和管道應該具有和系統(tǒng)要求相一致的承壓強度和使用壽命等，必要使做相應的性能測試實驗以確保設備和管材的性能質量。

3 公共建筑室內采暖系統(tǒng)

3.1 公共建筑室內采暖系統(tǒng)分為VRV 系統(tǒng)和水系統(tǒng)，設計時按照夏季制冷與冬季采暖的結合的形式進行。對于那些設計空調的公共建筑物，要以建筑等級、能源消耗量以及費用等為標準，綜合分析經濟因素與技術因素，然后確定要不要另外安裝熱水集中采暖系統(tǒng)。

3.2 公共建筑物散熱器采暖系統(tǒng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)形式相比較，二者基本上沒有什么差別，有一點不同的是為了實現節(jié)約能源的目的，應該要具有控制溫度以及分棟熱計量的裝置，通常采用如下幾種采暖系統(tǒng):(1)上供下回垂直雙管系統(tǒng)。通常在四層或者四層以下、頂層有條件布置水平干管的建筑中比較常見。如果散熱器配有自力式恒溫閥，則通過水力平衡計算與實際要求相符合時可以用于四層以上的建筑。(2)下供下回垂直雙管系統(tǒng)。也是用于層數不超過四層的建筑物，與上供下回式相比較，它的水力狀況比較優(yōu)越，然而值得注意的是要將系統(tǒng)的排氣問題處理好，一般在每副立管供水管上端配有自動排氣閥，在條件允許的情況下也可以設置排氣管。(3)上供下回全帶跨越管的垂直單管系統(tǒng)。通常在5 層以上的建筑物中應用比較廣泛。但是要確保立管所帶層數在12層之內。(4)上供下回垂直單雙管系統(tǒng)。通常在12 層以上的建筑中比較常見，也可以將其用于4 層以上的建筑，但是要保證組成單雙管系統(tǒng)的每一級雙管系統(tǒng)在4 層以下。

4 結束語

綜上所述，面對當前嚴峻的能源短缺問題，設計建筑熱水集中采暖與供熱系統(tǒng)迫在眉睫，其對節(jié)約能源與保護生態(tài)環(huán)境都具有非常重要的作用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

［1］楊麗萍，閆增峰，孫立新，王靜.輕質復合圍護結構建筑的室內熱環(huán)境分析［J］.四川建筑科學研究.2010年06期

［2］王冰凌，孫克飛.安徽郵電大廈中央空調系統(tǒng)節(jié)能管理［J］.安徽建筑.2009年04期