集中供熱熱力站建筑設(shè)計(jì)分析

曹靜

(太原市熱力公司，山西太原　030001)

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集中供熱熱力站建筑設(shè)計(jì)分析

曹靜

(太原市熱力公司，山西太原030001)

摘要:闡述了集中供熱在城市建設(shè)中的重要性，分析了熱力站在集中供熱系統(tǒng)中的地位，按照建筑設(shè)計(jì)要求，探討了集中供熱熱力站建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則，以改善環(huán)境質(zhì)量，滿足人們對(duì)居住環(huán)境的高品質(zhì)需求。

關(guān)鍵詞:熱力站，建筑設(shè)計(jì)，集中供熱，環(huán)境質(zhì)量

1　新建熱力站的規(guī)模及選址

1．1熱力站的規(guī)模

一般是指新建熱力站建筑面積規(guī)模和供熱面積規(guī)模，它是由多個(gè)因素決定的。其中合理供熱面積及合理供熱半徑，建設(shè)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理性即投資成本是主要考慮因素。其次還應(yīng)該在供熱的可靠性與安全性等多方面予以多目標(biāo)的評(píng)判。熱力站作為連接一級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，是熱量交換、熱量分配及系統(tǒng)調(diào)節(jié)、監(jiān)控的重要場(chǎng)所。它的建設(shè)規(guī)模直接影響城市集中供熱工程的投資。例如，有這樣的兩個(gè)住宅小區(qū)，它們的占地面積、建筑面積和熱負(fù)荷密度相同，盡管有相同的供熱量，但熱力站建設(shè)規(guī)模不同，其投資和運(yùn)行費(fèi)用也不同。熱力站規(guī)模越大，熱力站和一級(jí)網(wǎng)的總投資越小，但二級(jí)網(wǎng)的建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用則大大增加;熱力站規(guī)模小時(shí)則反之。因此，合理的熱力站建設(shè)規(guī)模是集中供熱規(guī)劃和實(shí)施設(shè)計(jì)中應(yīng)重視的問題。城市集中供熱在發(fā)展初期，熱力站建筑規(guī)模較小，一般為200 m2～300 m2，供熱面積5萬m2以上就可以建新站。目前許多新建住宅小區(qū)建筑規(guī)模很大，熱力站的規(guī)模也隨之增大，一般來講，供熱面積15萬m2左右設(shè)置熱力站最為合理，相應(yīng)的熱力站的建筑面積也隨之?dāng)U大，這就需要各專業(yè)設(shè)計(jì)人員配合優(yōu)化熱力站規(guī)模。

1．2熱力站的選址

第一，必須滿足太原市規(guī)劃局制定的《太原市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》中的涉及到的條款，如建筑物退紅線，退地界，日照距離等規(guī)定。

第二，必須滿足GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中的強(qiáng)制性條款，例如，建筑防火距離，不能占用小區(qū)現(xiàn)有的消防道路和消防車回轉(zhuǎn)場(chǎng)地。在當(dāng)前土地價(jià)值越來越大的情況下，熱力站能夠合理安全的選址也是有一定的難度的。這需要有關(guān)單位的努力配合才能解決。熱力站的功能平面布置較簡(jiǎn)單，機(jī)房一般布置在1層，長(zhǎng)度、寬度根據(jù)工藝要求確定，層高4 m～6 m，應(yīng)盡可能減少中間柱。平面按各專業(yè)要求尺寸設(shè)計(jì)，平面布置有配電室、控制室、機(jī)房、鹽庫(kù)等輔助用房的，可設(shè)在2層，層高3．3 m～3．6 m。熱力站的立面設(shè)計(jì)在新建小區(qū)需要與民用設(shè)計(jì)院配合設(shè)計(jì)，做到建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格和色彩協(xié)調(diào)統(tǒng)一，并且熱力站的設(shè)計(jì)假如可以充分的顯示并對(duì)現(xiàn)代城市發(fā)展的文明形態(tài)加以反映，設(shè)計(jì)成為和環(huán)境藝術(shù)相互融合的一種建筑設(shè)計(jì)作品，有著更為強(qiáng)大的藝術(shù)感染力效果更好。

2　熱力站建筑防火、防爆的設(shè)計(jì)

1)熱力站防火設(shè)計(jì)按照現(xiàn)行GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范執(zhí)行。

熱力站按照第3．1．3條:儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類條文規(guī)定屬于丁、戊類廠房，丁類廠房是因?yàn)檎緝?nèi)設(shè)有天然氣補(bǔ)燃型機(jī)組，戊類廠房沒有設(shè)天然氣補(bǔ)燃型機(jī)組。熱力站耐火等級(jí)一般設(shè)計(jì)為二級(jí)。

熱力站的層數(shù)和建筑面積執(zhí)行第3．3．1條:廠房的層數(shù)和每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積條文規(guī)定了單層丁、戊類廠房建筑面積不限執(zhí)行。

熱力站疏散距離執(zhí)行第3．7．4條:廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線距離條文規(guī)定了單層丁、戊類廠房疏散距離不限。丁類熱力站與工業(yè)建筑廠房(倉(cāng)庫(kù))的防火間距按第3．4．1條執(zhí)行。丁類熱力站與民用建筑的防火距離按第3．4．1條執(zhí)行，其中與裙房和單棟民用建筑的防火間距為10 m，和一類的高層建筑相比防火的間距在15 m，和二類的高層建筑相比防火的間距在13 m。戊類熱力站與民用建筑的防火距離按GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第5．2．2條執(zhí)行，其中與裙房和其他民用建筑的防火間距為6 m，與高層建筑的防火間距為9 m。

2)熱力站防爆設(shè)計(jì)是指站內(nèi)設(shè)有天然氣補(bǔ)燃型機(jī)組。

lngdpit=β0+β1lngdpit-1+β2lntraffit+β3lntongit+β4lndianit+β5lnfdiit+β6lnfdiit×lntraffit×I(thr r)+β8lnfdiit×lntongit×I(thr r)+β10lnfdiit×lndianit×I(thr r)+β12rkit+β13cxit+β14lnexit+β15flit+μi+εit

應(yīng)該執(zhí)行GB 50736—2012民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范第8．10．4條直燃吸收式機(jī)組機(jī)房的設(shè)計(jì)，應(yīng)該符合下列規(guī)定:

a．應(yīng)該單獨(dú)設(shè)置機(jī)房，假如無法單獨(dú)的建立機(jī)房的時(shí)候應(yīng)該依賴于建筑物的外墻，并使用耐火極限超過2 h的防爆墻以及耐火極限超出1．5 h的現(xiàn)澆樓板和相鄰的部位進(jìn)行隔離，當(dāng)和相鄰部位一定要建立門的時(shí)候，需要建立甲級(jí)的防火門。

b．不可以在人員密集場(chǎng)所以及主要疏散口貼鄰建立。

c．需要建立泄壓口，泄壓口的面積不能夠低于機(jī)房占地面積的10%。泄壓口需要避開人員密集的場(chǎng)所以及主要的安全出口。

d．不應(yīng)設(shè)置吊頂。

3)熱力站一般作為公共建筑和居住建筑的配套設(shè)施，自身的安全性是很重要的。

自身安全了才能保證熱力站周圍的公共建筑以及居住建筑人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以需要嚴(yán)格的按照上述規(guī)范條款執(zhí)行。

3　噪聲控制，改善環(huán)境質(zhì)量

熱力站一般建在住宅小區(qū)內(nèi)，如果不采取措施控制噪聲的產(chǎn)生，將會(huì)極大的干擾居民的正常生活。噪聲控制首先應(yīng)搞清噪聲來源，才能提出治理措施。

3．1噪聲來源

1)水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，首先是驅(qū)動(dòng)水泵的電機(jī)和泵殼都在向周圍輻射噪聲。

泵殼輻射的聲音是由水泵的葉輪和葉片產(chǎn)生，通常離心泵葉片的后邊緣運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過導(dǎo)向器導(dǎo)向葉片的前邊緣，壓力發(fā)生變化，并傳到排出管中和水泵的壁上面，輻射出了空氣噪聲而且空氣噪聲的衰減比較快。其次，水泵是運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，因?yàn)槿~輪等旋轉(zhuǎn)部件質(zhì)量的不均勻分布，它的質(zhì)心與轉(zhuǎn)動(dòng)中心也有偏心距，產(chǎn)生的擾力就會(huì)振動(dòng)水泵形成彈性波，通過水泵基礎(chǔ)、連接管道、支架等傳遞到建筑結(jié)構(gòu)并傳遞出去。

2)流體管道系統(tǒng)噪聲主要由調(diào)節(jié)閥噪聲和管道噪聲組成。

調(diào)節(jié)閥噪聲包括了機(jī)械振動(dòng)引起的噪聲、空穴作用引起的噪聲和氣體動(dòng)力性噪聲。由于管道管徑小，水流流速過高，在管道中產(chǎn)生噪聲;管道內(nèi)有空氣時(shí)，在通過閥門部件時(shí)，高速水氣混合物產(chǎn)生噪聲。

3．2噪聲控制原理

1)隔聲措施。

熱力站通常設(shè)計(jì)成密閉式建筑，采取隔聲措施，避免噪聲直接傳播到熱力站外污染環(huán)境。

a．結(jié)構(gòu)形式選用磚混結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)房屋，機(jī)房墻體選用360 mm磚墻或加氣混凝土砌塊等，其平均隔聲量大于40 dB(A)。

b．機(jī)房門選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)防火隔聲門，隔聲門內(nèi)填塞優(yōu)質(zhì)超細(xì)玻璃棉或其他特性隔聲材料。門扇四周安裝特制彈性密封墊，徹底消除“孔洞”和“縫隙”產(chǎn)生的漏聲。隔聲結(jié)構(gòu)還應(yīng)承受溫度變化和氣動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度的要求，門在關(guān)閉時(shí)能完全封閉，強(qiáng)度滿足操作需求。

c．窗戶可以采用塑鋼雙層消聲窗。

2)吸聲措施。

聲波在傳播過程中，會(huì)碰到不同種類的材料，一部分聲能被反射，一部分聲能被吸收。如果采取措施通過對(duì)大部分聲能的吸收，避免反射現(xiàn)象，降低機(jī)房空間內(nèi)的混響聲，就能達(dá)到機(jī)房整體降低噪聲的效果。這就需要建筑設(shè)計(jì)在內(nèi)裝修上采用吸聲工程做法。機(jī)房?jī)?nèi)墻面做吸聲墻面，龍骨內(nèi)填超細(xì)玻璃棉板，外飾面選用微穿孔板作為吸聲體。頂棚做吸聲吊頂，選用不同種類吸聲材料制作的吊頂板材。這樣就能吸收大部分聲能，減少聲波反射產(chǎn)生的混響聲。

4　結(jié)語

熱力站是集中供熱系統(tǒng)工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。解決好熱力站建筑防火，防爆的問題，解決好噪聲控制，改善環(huán)境質(zhì)量問題。同時(shí)積極的采用先進(jìn)的技術(shù)措施，緊跟時(shí)代步伐，就能夠有效解決千家萬戶的采暖問題，滿足人民群眾對(duì)居住環(huán)境的高質(zhì)量要求。

參考文獻(xiàn):

［1］城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定［Z］．

［2］GB 50016—2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］．

［3］GB 50736—2012，民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

中圖分類號(hào):TU995

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0020-02

收稿日期:2016-04-10

作者簡(jiǎn)介:曹靜(1986-)，女，助理工程師

Analysis on central heating station building design

Cao Jing
(Taiyuan Thermal Power Company，Taiyuan 030001，China)

Abstract:The paper describes the importance of central heating in city construction，analyzes the position of heating station in central heating system，and explores central heating station building design principles according to building design requirements，with a view to improve environmental quality and to meet people’s high-quality demands for residential environment．

Key words:heating station，building design，central heating，environmental quality