高層建筑地熱式供熱與通風(fēng)的相關(guān)問題

陳燕

【摘 要】地熱式采暖方式已經(jīng)悄然地進入了我國的建筑采暖行業(yè)，并已經(jīng)在采暖行業(yè)中形成了主導(dǎo)的地位。由于地熱具有符合人類生理規(guī)律、保健、節(jié)能、經(jīng)濟、隔震等眾多優(yōu)點，因此，地熱已經(jīng)在我國的采暖行業(yè)中受到了更多的青睞。

【關(guān)鍵詞】地熱采暖；優(yōu)點；體會

從我國的高層建筑的采暖實踐過程之中，我們發(fā)現(xiàn)，做為一種新興的采暖方式，之所以能夠在極短的時間內(nèi)成為主導(dǎo)的采暖方式，說明了其本身具有著其他采暖方式所無法與之比擬的優(yōu)勢。地熱具有著節(jié)約建筑空間的優(yōu)勢，在我國的絕大多數(shù)建筑的中的統(tǒng)計結(jié)果表明，地熱的方式相對于傳統(tǒng)的暖氣片采暖的方式可以節(jié)約百分之四左右的人居空間。此外。地熱也是一種更加節(jié)能的采暖方式，由于地熱使用的是低溫加熱技術(shù)，因此，較低的水溫即可為人居提供較為舒適的體驗。相對于傳統(tǒng)的暖氣片的采暖方式，在材料方面地熱的采暖方式節(jié)省了大量的金屬材料。而且，由于地熱采用的是較細的管材，因此，地熱采暖方式的節(jié)水特性也要比傳統(tǒng)的采暖方式好得多。

一、地熱采暖方式的優(yōu)點

（1）采暖的舒適性好。采暖的目的是為了在嚴寒的冬季獲取溫暖的感覺，然而傳統(tǒng)的采暖方式必須將暖氣片加熱到較高的溫度才能使室內(nèi)保持較為舒適的溫度，并且，傳統(tǒng)的對流式散熱方式在空氣的對流作用下，熱空氣無法得到有效的利用，因為熱空氣會浮于室內(nèi)的上部空間。冷氣會下沉給人體的下肢造成寒冷的感覺。而地熱的采暖方式由于熱量來自地面，因此，人體最需要溫暖的部位最先獲得溫暖的體驗，人體的下肢一直處于溫暖的氣流包圍之中，一直處于地熱效應(yīng)的最強區(qū)域。而且與傳統(tǒng)的對流作用不同，地熱的熱能是緩緩向上由熱變涼的，這就使得居室會形成一種上涼下暖的人居環(huán)境，而這種頭涼腳熱的環(huán)境不僅是我國中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)中最為提倡的，也是最符合人體醫(yī)學(xué)與保健的一種采暖方式，更是人體的最為自然的一種方式，給人體帶來的舒適感是傳統(tǒng)采暖所無法與之相比的。（2）明顯的節(jié)能效果。建筑物由于并非百分百的密閉空間，因

此，其內(nèi)部的熱量隨時都處在散失的過程，當季節(jié)的變化使得室內(nèi)的溫度過低時，人們就需要進行采暖以保持人體的舒適感。采暖的過程其實就是以人工的制熱方式對抗建筑物的散熱方式。當制熱與散熱處于一定的對人體而言較為舒適的溫度平衡狀態(tài)之下，就實現(xiàn)了采暖的過程。由于傳統(tǒng)的對流方式采暖其供熱量較大，因此，同時其通過圍護結(jié)構(gòu)向外散發(fā)的熱量也必然較大。而地熱的采暖方式由于其溫度的自底向上逐級遞減，因此其通過轉(zhuǎn)護結(jié)構(gòu)向外散發(fā)的熱量也必然較小。在由我國的傳統(tǒng)采暖方式改造成地熱采暖以后，幾乎百分百的反應(yīng)是溫度過高，因此，在改造以后，通常都會在既有的供熱程度之上適當調(diào)低兩攝氏度，這樣人體才會覺得較為舒適，當我國的絕大多數(shù)家庭都調(diào)低兩攝氏度時，整個國家節(jié)約的能源總量將是驚人的。而且，我國現(xiàn)行標準中地熱采暖采用的是化學(xué)材料制成的管材，而取消了原有的金屬散熱管，這就為我國節(jié)省了百分之六十左右的金屬消耗量，直接節(jié)約的金屬帶來的間接節(jié)約，就是還節(jié)約了制造金屬過程中的環(huán)境污染與能源的連鎖消耗。（3）明顯的經(jīng)濟效果。在采暖尚未實行按每戶溫度與面積聯(lián)合收取采暖費用之前，進行地熱改造為國家節(jié)約了較大一部分的供熱開支，在每戶都實行按照采暖溫度與面積聯(lián)合收費之后，改造成地熱式采暖可以每年為家庭節(jié)約大量的采暖費用開支。前期進行地熱改造的費用也會逐年獲得回收，并在未來逐年持續(xù)獲得回報。如果在設(shè)計室內(nèi)采暖一開始就安裝地熱的方式，將會比傳統(tǒng)的方式節(jié)約資金百分之十五至百分之二十五左右。（4）增加了住宅的使用面積。由于傳統(tǒng)的采暖方式，其采暖設(shè)施安放于室內(nèi)，必然要占據(jù)較大的室內(nèi)空間，而采用地熱的方式采暖的設(shè)施全部在地面以下，雖然會占去五十毫米左右的高度，但是，由于這個高度相對而言微乎其微，幾乎可以忽略不計。地熱的采暖方式完全不影響室內(nèi)的房間的分割與家具的擺放，因此，這種采暖方式帶給用戶的是空間的自由感。相對于傳統(tǒng)的采暖方式，地熱的采暖方式通常可以為用戶節(jié)約大約百分之二至百分之四的居室空間，尤其是對于城市寸土寸金的樓房而言，這筆節(jié)約也是較為可觀的。（5）改善戶內(nèi)的衛(wèi)生。傳統(tǒng)采暖的對流在室內(nèi)進入陽光以后，通過觀察可以看到地面會形成一股刮地風(fēng)，這種刮地風(fēng)會在地面形成持續(xù)不斷灰塵層，這種灰塵層尤其是對于幼齡的兒童的呼吸衛(wèi)生是極為不利的。（6）良好的隔震效果。因在地熱采暖設(shè)施中，為保證采暖效果而鋪設(shè)的隔熱泡沫板，不僅給整個地板附加了隔熱層，同時也因其良好的彈性而兼有了地板的隔震層?；咀钄嗔说匕宓淖矒粜栽胍魧ο聦幼舻母蓴_，從而提高了居住的舒適度。（7）利于實現(xiàn)采暖分戶計熱量。因整個地面的隔熱層可以減少相鄰層戶之間的傳熱，從而減輕了相鄰層戶在不用暖時增加本戶計熱量的干擾因素，利于實現(xiàn)采暖分戶計熱量的公平性與合理性。（8）可降低供熱輸水能耗。因地熱管均用內(nèi)壁光滑低流體阻力的塑料管又并聯(lián)連接，實踐和計算均表明：地熱采暖方式戶內(nèi)設(shè)施的總水流阻力，僅為傳統(tǒng)采暖方式戶內(nèi)設(shè)施總水流阻力的25%～

35%。從而為降低供熱輸水能耗提供了可能。如在新建采用地熱采暖方式的小區(qū)建設(shè)供熱站時，如以其戶內(nèi)設(shè)施總水流阻力占水泵揚程的20%計，則可將供暖水泵的揚程選小約15%～13%，即可降低水泵電動機的功率，即降低電耗。故地熱采暖方式還為供暖部門提供了節(jié)約的潛力，也就為降低采暖的成本即采暖費創(chuàng)造了條件。（9）更適用于大開間建筑的采暖。因在傳統(tǒng)采暖方式中大都把散熱器設(shè)在建筑物的窗下和周邊。如在大開間的建筑上采用傳統(tǒng)采暖方式時，因其供暖需求量大而安設(shè)散熱器的位置又有限，多使采暖散熱的面積（數(shù)量）不足或不均致采暖效果很差。而地熱采暖方式是以地面散熱的形式均勻供暖，從而解決了大開間建筑采暖的這一難題，故目前北方一些大型的館場大都采用了地熱采暖方式。

二、對地熱采暖方式的幾點體會

（1）隔熱板和熱反射膜的必要性。為減少地熱向下層戶和外墻的散（傳）熱，在地熱管之下和外墻根鋪墊隔熱板和鋁箔熱反射膜是十分必要的，特別是采用高熱阻的擠塑板更為有利。（2）衛(wèi)生間防水層應(yīng)作在地熱層的上面。因擔心防水層被地熱所破壞，施工中有將防水層作在地熱層之下者，其結(jié)果造成了衛(wèi)生間的污水滲（竄）入地熱層內(nèi)，使防水層失效和污染擴大。故防水層作在地熱層之上為佳。（3）地熱采暖應(yīng)作建筑熱工設(shè)計。因現(xiàn)在新建的建筑大都是節(jié)能型的，耗熱量已大大降低，其地熱管也應(yīng)相應(yīng)減短（增大管間距）。故應(yīng)按建筑熱工計算設(shè)計排列地熱管。切不可套用和估計。以免造成浪費和不熱。計算時需要準確計算建筑物的面積耗熱量、圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量、空氣滲透熱量和建筑物內(nèi)部得熱量等熱工值。（4）地熱采暖的分水器宜安裝在戶外。分水器宜安裝在戶外的公共管井內(nèi)，如此不僅不占戶內(nèi)的寶貴地面，還與采暖的戶外設(shè)施靠近而簡捷集中方便管理。因城市集中供熱站已按氣溫變化適時調(diào)節(jié)，分水器可一次調(diào)定而無需經(jīng)常自行調(diào)節(jié)，故分水器設(shè)在戶外無妨。（5）地熱采暖的水管應(yīng)定期清洗。因供熱管網(wǎng)的銹蝕、水的夾雜物、水的結(jié)垢以及為防竊水供熱部門向水中的添加劑等原因，致有部分沉積在地熱水管內(nèi)而影響采暖效果，故應(yīng)定期清洗水管。（6）地熱采暖的水管應(yīng)防凍。未售樓盤的空戶和不開采暖戶內(nèi)的地熱采暖設(shè)施，因施工試壓運行等工作其管內(nèi)均有存水，故應(yīng)在冬季到來之前用壓縮空氣把其存水吹凈。（7）關(guān)于模塊式地熱采暖。目前開始流行的模塊式地熱采暖方式雖有可拆卸地熱管等諸多優(yōu)點，但因其熱媒向地面層散熱方式的改變，即普通地熱是由固體（細石混凝土）傳導(dǎo)散熱，而模塊式地熱則主要是以氣體（空氣）對流散熱，致其散熱效率降低很多。

地熱是高層建筑較為適宜的一種采暖方式，不僅因為地熱擁有較大的各方面的優(yōu)勢，而且還由于地熱的鋪裝無形之中相當于為樓板加裝了一層在冬季保持混凝土不會產(chǎn)生過大的冷縮效應(yīng)的保護層，使得混凝土在一年四季之中處于一個相對較為平緩的溫度變化之中。采用地熱的高層建筑的通風(fēng)與采暖同時進行，在采用了地熱式的采暖的同時就把以往的上部濕熱空氣的問題無形之中也化解了。

參 考 文 獻

[1]梁雨晟.住宅室內(nèi)地熱采暖的特征與應(yīng)用中的規(guī)避問題[J].科技風(fēng).2010-12-15

[2]張正本.合理利用地暖利國利民利企[J].中國建設(shè)報.2009-09-02