建筑物采暖設(shè)計(jì)中存在的問題及對(duì)策

摘 要：生活水平的不斷進(jìn)步導(dǎo)致采暖事業(yè)也在不斷的發(fā)展，絕大多數(shù)北方建筑物的冬季采暖熱源是城市集中供熱或區(qū)域鍋爐，提高了人們的生活質(zhì)量。提高熱水網(wǎng)絡(luò)的水力穩(wěn)定性，可以使供暖系統(tǒng)能正常運(yùn)行；可以節(jié)約無效熱能和電能損失，但不利于系統(tǒng)初調(diào)整和運(yùn)行調(diào)節(jié)。本文介紹了采暖設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤以及問題。

關(guān)鍵詞：采暖；設(shè)計(jì)；負(fù)荷；穩(wěn)定性

隨著我國(guó)供熱事業(yè)的迅速發(fā)展，人民群眾受益非淺，但是我們經(jīng)常會(huì)遇到用戶采暖系統(tǒng)不熱或過熱的現(xiàn)象，以及系統(tǒng)滲漏、管道破裂以及散熱器腐蝕的問題。這些問題的出現(xiàn)有很多來源，設(shè)計(jì)理念的錯(cuò)誤和模糊是這些問題出現(xiàn)的基礎(chǔ)。這就要求從事采暖設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員對(duì)自己的專業(yè)需抱有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，對(duì)人民群眾和國(guó)家財(cái)產(chǎn)抱有責(zé)任感，加強(qiáng)建筑采暖優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

一、建筑物采暖設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）設(shè)計(jì)工作者過于保守。設(shè)計(jì)人員通常在選擇散熱器片數(shù)的時(shí)候都會(huì)把按照節(jié)能及圍護(hù)結(jié)構(gòu)算出的熱負(fù)荷放大1.3或1.5或更大的倍數(shù)，為了保證當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外保溫做法不能滿足建筑節(jié)能要求，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失大于設(shè)計(jì)值時(shí)，室內(nèi)溫度仍能滿足舒適度要求。其實(shí)建筑在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)時(shí)也有一定的保險(xiǎn)系數(shù)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失一般不會(huì)大于設(shè)計(jì)值，沒必要層層放大。市政供暖管網(wǎng)提供的熱源由于地區(qū)及離熱源遠(yuǎn)近的不同而給用戶提供的熱源水溫有所不同，一般熱源供回水溫度為95/70℃，85/60℃，80/60℃，70/50℃等，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)用戶的實(shí)際情況來選擇熱源供回水的溫度，在設(shè)計(jì)中我們的設(shè)計(jì)人員為了增加采暖的保險(xiǎn)系數(shù)，經(jīng)常選擇比實(shí)際熱源溫度低的供回水溫度，相應(yīng)又增加了散熱器片數(shù)。

（二）散熱器的安裝位置問題。我們知道散熱器是以對(duì)流和導(dǎo)熱的形式將熱量傳給周圍空氣和物體的；而人的活動(dòng)范圍一般都在距地2m之內(nèi)，所以散熱器的安裝位置，應(yīng)以人體、物體能直接受益的高度為佳。筆者曾在一住宅樓內(nèi)見到所有的衛(wèi)生間的串片散熱器統(tǒng)統(tǒng)安裝在門口上方。由于熱空氣總是向上浮動(dòng)，可想而知，散熱器散發(fā)的熱量只能在人體上部循環(huán)流動(dòng)，人的活動(dòng)區(qū)域內(nèi)溫度較低。另外，散熱器安裝在門口上方，即不雅觀，亦不安全，且安裝維修也極為不便。

（三）采暖管道及設(shè)備布置不協(xié)調(diào)。采暖管道與設(shè)備布置要保證嚴(yán)格的協(xié)調(diào)程度。在現(xiàn)代的建筑采暖設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)不根據(jù)建筑的居住條件選擇采暖系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)采暖設(shè)備與建筑梁柱、電氣、給排水管道等出現(xiàn)重合的情況。另外還會(huì)出現(xiàn)采暖設(shè)備安裝后與建筑梁柱、電氣、給排水管道方面的布置顯得不協(xié)調(diào)的情況。再者，還會(huì)出現(xiàn)布置位置與室外電纜或給排水管線的不協(xié)調(diào)問題。這種中不協(xié)調(diào)情況的出現(xiàn)不僅影響了建筑采暖設(shè)備的功能還影響了其美觀功能。

（四）系統(tǒng)豎向壓力分區(qū)的錯(cuò)誤做法。一些建筑物在采暖系統(tǒng)的分區(qū)問題上出現(xiàn)了各種不同的做法，有些設(shè)計(jì)在熱源處設(shè)置分集水器，對(duì)高低環(huán)分別接出供回水管路，將“分環(huán)”當(dāng)作豎向壓力分區(qū)，這是概念上的錯(cuò)誤?！胺汁h(huán)”可能有利于水力平衡和調(diào)節(jié)，但不可能對(duì)高區(qū)和低區(qū)分別實(shí)施定壓，并不能克服低區(qū)所承受的較高靜水壓力。還有一些設(shè)計(jì)人員采用加壓和減壓的方法，即：熱源系統(tǒng)按低區(qū)定壓。高區(qū)系統(tǒng)供水經(jīng)加壓進(jìn)入，回水則減壓接回低區(qū)系統(tǒng)。從理論上分析，高區(qū)熱媒循環(huán)水泵的工作揚(yáng)程，要附加高低區(qū)系統(tǒng)的幾何高差，不利于節(jié)能，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合分析，可能仍有可取之處。但采用此種方法，要特別注意減壓閥的”動(dòng)靜壓差特性”，即：當(dāng)高區(qū)系統(tǒng)水泵停止時(shí)，減壓閥后的設(shè)定壓力會(huì)升高一個(gè)動(dòng)靜壓差值，此值在閥的額定流量條件下約為5m，造成低區(qū)開式膨脹水箱的溢流，并同時(shí)使高區(qū)系統(tǒng)虧水和空氣進(jìn)入。雖然性能較好的減壓閥動(dòng)靜壓差較小，但最好還是采用閉式膨脹水箱，或采用不間斷運(yùn)行的變頻補(bǔ)水泵定壓。

（五）熱媒設(shè)計(jì)溫度中遇到的問題。熱媒設(shè)計(jì)溫度的大小主要取決于采暖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在散熱器足夠的基礎(chǔ)上，熱媒溫度與系統(tǒng)舒適度是成反比的，一般的熱媒設(shè)計(jì)溫度指標(biāo)是95/70℃。在熱媒設(shè)計(jì)溫度中經(jīng)常出現(xiàn)低溫?zé)崦竭M(jìn)行換熱得到的二次熱媒，或者是為了提高系統(tǒng)的耐久性，采用了塑料管材，這時(shí)熱媒設(shè)計(jì)溫度就會(huì)出現(xiàn) 10℃的溫度降低。在標(biāo)準(zhǔn)溫度的基礎(chǔ)上降低10℃。滿足系統(tǒng)要求的散熱器數(shù)量需增加 20%，這樣的情況顯然是不合理的。

二、建筑物采暖設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

（一）優(yōu)化采暖設(shè)計(jì)方案和工程造價(jià)。筆者認(rèn)為：確定設(shè)計(jì)方案主要應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)，本著即經(jīng)濟(jì)又適用的原則來確定方案。直接影響工程造價(jià)的是設(shè)備、管材及管件。一般情況下。三者越少造價(jià)就越低，這又牽扯到管道形式的選擇。目前，采暖管道的形式很多：如單管順流式；雙管垂直式；水平串聯(lián)式；跨越式等等。筆者通過實(shí)踐可以證明，單管順流式系統(tǒng)適用于一般民用建筑，這種系統(tǒng)管件少、施工方便，而且不易產(chǎn)生水力失調(diào)。但也有設(shè)計(jì)者不考慮這些因素，憑自己的主觀意識(shí)來確定系統(tǒng)的形式。如某住宅小區(qū)，七幢住宅樓都采用跨越式方式。這種系統(tǒng)的優(yōu)越性就是對(duì)單組散熱器進(jìn)行局部調(diào)節(jié)時(shí)不會(huì)影響其它散熱器的流量，除此之外再無其它優(yōu)勢(shì)。筆者認(rèn)為，一般民用住宅對(duì)室溫的變化要求不是很高，只要設(shè)計(jì)與施工合理， （包括熱源、管網(wǎng)運(yùn)行正常）系統(tǒng)運(yùn)行之后，都可達(dá)到設(shè)計(jì)溫度。一般情況下，對(duì)室溫?zé)o須再進(jìn)行調(diào)節(jié)。而跨越式系統(tǒng)最大的弊病就是零件多，管道繁雜施工難度大，用于一般民用住宅不是很經(jīng)濟(jì)亦不適用。

（二）系統(tǒng)豎向壓力分區(qū)的合理設(shè)置。在解決豎向壓力過大的問題，分環(huán)方式宜采用，可對(duì)水力進(jìn)行調(diào)節(jié)達(dá)到平衡，但對(duì)高區(qū)的定壓效果較好，對(duì)低區(qū)的較高靜水壓力效果較差。豎向壓力分區(qū)的最好處理措施是從熱源上進(jìn)行分區(qū)設(shè)置。豎向壓力分區(qū)最好能從熱源上就分別設(shè)置。不宜分設(shè)時(shí)，一般采用間接換熱的方法。間接換熱雖比較穩(wěn)妥，但換熱后二次水的溫度將有所降低，致使散熱器數(shù)量增加。

（三）選擇合適的散熱器。鑄鐵散熱器是一種適應(yīng)性較強(qiáng)、耐腐蝕、價(jià)格相對(duì)比較低的產(chǎn)品，原來的鑄鐵散熱器有它自身的弊病，如體型不緊湊，不美觀，施工麻煩等特點(diǎn)，現(xiàn)在越來越多新的鑄鐵散熱器產(chǎn)品的出現(xiàn)，它們外表美觀、內(nèi)腔無粘砂、結(jié)構(gòu)緊湊、水流阻力小，散熱量高、施工方便，對(duì)各種系統(tǒng)及運(yùn)行管理水平的適應(yīng)性強(qiáng)，使得鑄鐵散熱器可望有較大的發(fā)展空間。我們選擇散熱器的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格遵守《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）第4.3.1.1～7條規(guī)定。

三、結(jié)語

綜上所述，為了優(yōu)化建筑物內(nèi)部采暖系統(tǒng)，就要認(rèn)真做好前期準(zhǔn)備工作，掌握基本的技術(shù)參數(shù)、技術(shù)條件，并在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的措施，使之更切實(shí)際。另外，對(duì)于室內(nèi)供暖系統(tǒng)來說，提高水力穩(wěn)定性的主要方法是相對(duì)減少室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)供回水干管壓降或增大立管和散熱設(shè)備的壓降。我們應(yīng)該盡量使設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)趨于完美，盡量減少設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤導(dǎo)致工程上的各種問題。

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