高層住宅建筑室內(nèi)采暖設(shè)計的探討

1.石宸宇 2.徐越璐

1.北京中環(huán)世紀工程設(shè)計有限責任公司遼寧分公司 2.沈陽鐵道勘察設(shè)計院有限公司

高層住宅建筑室內(nèi)采暖設(shè)計的探討

1.石宸宇 2.徐越璐

1.北京中環(huán)世紀工程設(shè)計有限責任公司遼寧分公司 2.沈陽鐵道勘察設(shè)計院有限公司

在科學技術(shù)不斷發(fā)展推進的進程中，人們的生活也出現(xiàn)了較大的變化，因此對于居住環(huán)境也提出了更高的要求的，因此，需要做好高層建筑室內(nèi)采暖設(shè)計工作，不斷提升人們的生活質(zhì)量。

高層建筑；室內(nèi)采暖；設(shè)計

引言

對于小區(qū)的供暖來說，要非常重視其節(jié)能設(shè)計，尤其是在能源利用之前做好設(shè)計工作是尤為重要的，需要將能源的發(fā)展前景以及經(jīng)濟效益等方面都考慮進去。為了實現(xiàn)室內(nèi)采暖系統(tǒng)節(jié)能的整體性，國家也頒布了相關(guān)的法律，規(guī)定要根據(jù)社區(qū)的供暖情況來收取適量的采暖費。同時在供暖的過程中要按照用戶的需要來對溫度進行控制，這種方式可以有效地提高節(jié)能效率。

1、采暖問題概述

對于住宅采暖系統(tǒng)而言，通常情況下，均采用集中供暖方式，它主要是指由市政熱網(wǎng)或小區(qū)附近鍋爐房等提供采暖熱水。目前，住宅室內(nèi)采暖設(shè)施主要有兩種，一種為散熱器，另一種為地熱采暖。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，散熱器的類型日漸豐富，如：鑄鐵型、鋼制型、鋁合金型等，此時設(shè)施通過改進，在散熱功能基礎(chǔ)上，迎合了室內(nèi)裝修的審美需求；而對于地熱采暖來說，其凸出的舒適性與整體性，使其應用具有了廣泛性與普遍性。但在設(shè)計時，應關(guān)注以下問題：一是，散熱器的形式，目前，散熱器普遍采用底進底出的設(shè)計形式，即：在散熱器底部放置閥門及支管，此時的設(shè)計雖然增強了室內(nèi)的美觀性，但其中存在的問題不容忽視，主要表現(xiàn)在該設(shè)計形式的散熱量僅占標準散熱器的九成，如果以標準散熱器為依據(jù)，對散熱器進行選取，則難以保證室內(nèi)散熱量的充足性，在供暖季節(jié)，便會出現(xiàn)供暖不足問題。因此，在設(shè)計時，應改進設(shè)計形式，或者選取高于標準的散熱器。二是，室內(nèi)燥熱，此問題主要是由供水溫度過高造成的，通常情況下，在采暖系統(tǒng)改造工程中常見室內(nèi)燥熱現(xiàn)象，如：由散熱器采暖系統(tǒng)改造為地熱采暖系統(tǒng)，此時不僅降低了住房的舒適性，也縮短了地熱盤管的使用時間，為了解決該問題，在改造設(shè)計時，應增加換熱設(shè)備，并關(guān)注供水溫度，以此滿足地熱采暖的實際需求。三是，分區(qū)問題，在設(shè)計時，為了有效劃分系統(tǒng)的高低分區(qū)，應與當?shù)毓岵块T及時聯(lián)系，關(guān)注換熱站的供熱能力，了解換熱機組的定壓情況，如果實際情況與設(shè)計分區(qū)要求不符，則要對設(shè)計方案進行調(diào)整或修改。

2、如何做好高層建筑的室內(nèi)采暖設(shè)計

2.1 熱負荷設(shè)計。采取分戶熱計量設(shè)計的高層住宅室內(nèi)各房間采暖熱負荷計算包括圍護結(jié)構(gòu)耗熱量、冷風滲透耗熱量和外門開啟沖入冷風耗熱量。其中圍護結(jié)構(gòu)耗熱量是由基本耗熱量和附加耗熱量兩部分組成，計算中基本熱耗量和冷風滲透耗熱量及外門開啟沖入冷風耗熱量均可由各自對應的公式計算得出，而附加耗熱量包括了朝向附加、風力附加、高度附加，設(shè)計時各項附加應按其占基本耗熱量的百分比來確定。

2.2 系統(tǒng)形式確定。室內(nèi)供暖系統(tǒng)常用的有豎向分區(qū)式、雙線式和單雙管混合式，不同的系統(tǒng)都有各自適用的范疇和優(yōu)缺點，具體選用何種系統(tǒng)要綜合建筑實際因素而定。通常對新建集中供暖住宅的室內(nèi)系統(tǒng)，應按分戶設(shè)置熱量表的熱計量計算結(jié)果和綜合建筑實際進行確定，通常宜采用公共立管的分戶獨立分區(qū)式系統(tǒng)。而對建筑內(nèi)的公共用房和空間，應單獨設(shè)置采暖，并設(shè)置熱計量裝置。需要注意的是集中供暖系統(tǒng)最低點的工作壓力超過相關(guān)規(guī)定時，應采用可靠和符合節(jié)能要求的方法進行豎向分區(qū)，并與熱源系統(tǒng)和室外管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計協(xié)調(diào)一致。另外，對高層建筑供暖系統(tǒng)管路的布置，要考慮到高層建筑供暖系統(tǒng)靜水壓力較大及層數(shù)較多時，垂直失調(diào)問題會更嚴重的事宜，設(shè)計時需要綜合分析，有效的確定管路形式和敷設(shè)方式，使之符合國家規(guī)范規(guī)定設(shè)計的同時，并做到靈活變通科學運用。

2.3 水力計算設(shè)計。室內(nèi)熱水采暖系統(tǒng)管路水力計算通常是按已知系統(tǒng)各管段的流量和參照選取的經(jīng)濟比摩阻，確定各管段的管徑，隨后按已知系統(tǒng)各管段的管徑和各管段的流量，確定該管段的水力損失。設(shè)計時需要注意的是：①供暖系統(tǒng)的水力計算一般從系統(tǒng)中最不利循環(huán)環(huán)路開始，在完成最不利環(huán)路之后，可以開始其他分支循環(huán)環(huán)路的水力計算，但是它們之間計算的壓力損失相對差額(不包括各支路公用的管道)不應大于正負15%。②對室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端散熱設(shè)備設(shè)有室溫自動調(diào)控裝置時，室溫調(diào)控裝置會隨著室溫的變化頻繁動作，此時減少調(diào)控裝置動作時的相互干擾，提高系統(tǒng)水力穩(wěn)定性同樣也是水力計算工作的重要目的。③為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失，可適當提高某些近處支路的比摩阻和流速。④整個熱水供暖系統(tǒng)總的計算壓力損失，宜增加10%的附加值，以此確定系統(tǒng)必須的循環(huán)作用力。⑤設(shè)計者在水力計算過程中還要重點考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)壓力總損失值確定。室內(nèi)系統(tǒng)水力平衡度和水力穩(wěn)定性的提高與壓力總損失設(shè)計值有密切的關(guān)聯(lián)，而室內(nèi)供暖系統(tǒng)壓力總損失值越大越有利于提高散熱末端支路壓力損失占系統(tǒng)總損失的份額，進而干管占系統(tǒng)壓力總損失份額也越小，則越容易實現(xiàn)系統(tǒng)水力平衡和水利穩(wěn)定的要求。

3、供暖系統(tǒng)設(shè)計中應注意的問題

雖然分戶式計量在新建住宅小區(qū)得到有力推廣，但其在推行過程中必然會在采暖系統(tǒng)設(shè)計、建筑物設(shè)計、儀表選用、管理等方面存在一些問題。

3.1 供暖系統(tǒng)熱負荷計算及戶內(nèi)散熱器布置。熱負荷計算是供暖系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，以往的設(shè)計由于害怕暖氣不熱而盲目加大熱負荷值，致使散熱器安裝面積過大，將不利于散熱器支管上溫控閥的調(diào)節(jié)，應該選擇合理的熱指標估算辦法。室內(nèi)散熱器位置要布置合理，室內(nèi)水平管線會增加，存在管線明裝占用空間，影響室內(nèi)裝修、家具布置及過門、陽臺難處理等問題。

3.2 對建筑材料傳熱性能的要求。新的建筑材料能否滿足現(xiàn)代節(jié)能房間的要求，即建筑材料的傳熱性能是否理想。采暖建筑的耗熱量主要是通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成，約占73%-77%，其次為通過門窗縫隙的空氣滲透熱量，約占23%-27%，在傳熱耗熱量中外墻占23%-34%，由此可見，提高建筑物的保溫性能將會達到很好的節(jié)能效果。另外，計算表明，對于一間不采暖的房間從周圍房間獲取傳熱量可維持12-14℃室溫，其他用戶有近1/4-1/5的熱量傳給了該房間，其他用戶將多支付這部分熱費，很不合理。所以，有必要增強戶間建筑結(jié)構(gòu)的隔熱性能。

3.3 熱表參數(shù)修正及表計校核問題。由于住戶所處樓層、圍護結(jié)構(gòu)不同，保持相同室溫的耗熱量肯定存在差異，所以應該選擇合理的熱表參數(shù)。我單位在同用戶進行計量儀表校核、熱費結(jié)算中就發(fā)生過糾紛。而且，應該組織專門人員定期對計量表計進行校核。

3.4 供熱系統(tǒng)變流量問題由于實現(xiàn)分戶計量，系統(tǒng)的熱負荷變化會很頻繁，所以，供熱系統(tǒng)應該能自動調(diào)節(jié)供熱量，使其跟蹤所需熱負荷的變化。應該在換熱站設(shè)置有壓差控制的裝置。

4、目前中國采暖設(shè)計的發(fā)展方向

今后，設(shè)計觀念將逐漸將向于規(guī)范化、綜合化等方面。從目前我國的發(fā)展來看，對于建筑行業(yè)中節(jié)能領(lǐng)域的考慮主要是建筑、維護結(jié)構(gòu)供熱性能的提高和熱負荷的降低，并能確保供暖的熱源及系統(tǒng)的能源效率達到規(guī)定標準。另外，所設(shè)計的結(jié)果對于國家能源、資源、環(huán)境保護所帶來的各種影響也應該在我們的考慮范圍之內(nèi)。實現(xiàn)觀從靜態(tài)到動態(tài)的轉(zhuǎn)變。從建筑業(yè)的角度來說，它的主要過程是由內(nèi)到外的動態(tài)的變化，單純依靠之前的設(shè)計師無法滿足之后的實際需要的。

5、結(jié)語

采暖設(shè)計中要滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)的固有特性，同時要從各個方面進行考慮，不斷優(yōu)化設(shè)計，從而才能夠更好的滿足用戶的需求，同時也能夠有效的提高施工單位的經(jīng)濟效益。在實際設(shè)計過程中要結(jié)合實際情況進行設(shè)計，選擇最好的方案，從而使系統(tǒng)高效可靠運行。

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