住宅暖通設計

周君 趙君

住宅是提供家庭居住使用的建筑,其按照建筑層數可以分為低層住宅、多層住宅、中高層住宅和高層住宅。對于現今的城市而言,低層住宅較為罕見(別墅除外),出于暖通工程的技術角度考慮,本文僅以高層住宅為例進行說明。

1 采暖

住宅應設置采暖系統,在一般情況下為集中供暖,即采暖熱水由市政熱網或區域鍋爐房來提供。室內的采暖設施一般為散熱器或地板采暖。隨著經濟發展,散熱器也由原來的鑄鐵型進化成今天的銅鋁復合型、鋼制型、鋁合金型等等,新型散熱器既能滿足散熱要求又可以配合裝修美觀。地板采暖較散熱器采暖更為舒適,在很多高級住宅中設計使用。

設計中應注意的問題:1)很多情況設計散熱器的形式為底進底出,這樣閥門和支管都在散熱器底部,房間更加美觀。但是設計中會忽略一個問題:底進底出的散熱器其散熱量僅為標準散熱量的90%。如果還是按照標準散熱量選取散熱器,很可能造成散熱量不夠的現象。2)地板采暖設計中要注意供水的溫度不能超過60℃。超過60℃會造成室內燥熱,也影響地熱盤管的使用壽命。尤其在一些改造的項目中:原來的散熱器采暖系統改為地板采暖系統,改造完成后室內過熱極不舒適。解決方法:加設換熱設備,使供水溫度符合地板采暖要求。3)在確定系統高低區分區時應向當地供熱部門了解換熱站的供熱能力和換熱機組的定壓等問題。當不能滿足建筑使用時應調整設計分區方案。筆者認為在設計高層住宅時最好單獨設置換熱機組提供采暖熱水,這樣更便于調節利于使用。

2 分戶計量

新建住宅要求實施分戶計量。共用立管及每戶的戶內采暖入口裝置均設置在管道井內。戶內入口裝置由鎖閉閥、過濾器、戶用熱計量表、調節閥等組成。對于室內散熱器,要求在供水管上加設溫控閥,用戶可以根據自身需要關閉閥門或降低閥門開度。

設計中應注意的問題:1)在回水中也應設置鎖閉閥。如果沒有設置回水鎖閉閥,則回水管段不能完全鎖閉。2)當住宅為商住樓時,商業部分的采暖需要另外計量,熱水進戶時也應該和住宅分開。商業進戶管路不能占用住宅空間,這樣商業管路維修時不影響住宅使用。

3 加壓送風系統

對于高層住宅,《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱《高規》)中規定:在不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室;采用自然排煙措施的防煙樓梯間,其不具備自然排煙條件的前室應設置機械加壓送風系統。

設計中應注意的問題:1)對于建筑高度在100 m以下的純住宅而言,自然排煙是簡單可行且經濟的排煙方式,應該提倡使用。然而建筑高度在100 m以上的住宅,自然排煙方式不再適合,則必須使用機械加壓送風方式。2)當采用自然排煙方式時,應注意開窗面積僅為可開啟扇的面積,不應計算固定扇的面積。如計算錯誤,則造成自然排煙條件夸大。3)當建筑中樓梯為剪刀梯時,應按照兩部樓梯計算送風量且風口應該獨立設置。筆者認為加壓送風口的位置應盡量設在當層休息平臺處,避免設置在梯跑中間,這樣更利于人員的疏散。4)高層建筑通常設置地下室,《高規》中規定在首層地下的出入口設置耐火極限不低于2 h的隔墻和防火門。因此,防煙樓梯間的地上部分和地下部分被分為兩個互不相通的空間。在設計機械加壓送風系統時,應對地上部分和地下部分分別設置風機和風口。二者可以共用豎井,加壓送風機通常置于屋頂。在加壓送風機的選擇上可以有以下兩種方案:a.選用兩臺分別適合地上和地下風量的風機,然后二者并聯設置;b.選用雙速風機,高速運轉時風量對應地上部分;低速運轉時風量對應地下部分。

4 車庫通風排煙系統

現今新建高層住宅中,通常會在地下室設置車庫,車庫的范圍通常會包含很多建筑單體,面積較大。在車庫的設計中一般會包括排風系統、排煙系統、送風/補風系統三部分。在系統設計時應注意盡量按照防火分區設置,排風系統和排煙系統在風量相近時可以共用。車庫的出入口也可作為自然進風口使用,但是在沒有自然進風口的防火分區要設置機械送風/補風系統。

設計中應注意的問題:

1)注意排風量和排煙量的計算區別:排風量是按照換氣次數計算的,但是在層高高于3 m時,應按照3 m來計算排風量。而排煙量雖然也是按照換氣次數計算的,但是不論層高是多少,均按照實際層高計算。這一點如果沒有區分清楚,則容易造成排煙量過小或排風量過大的結果。

2)在《汽車庫建筑設計規范》中明確了汽車庫的排風宜按照室內空間上、下兩部分設置。上部為排出風量的1/2～1/3,下部為排出風量的1/2～2/3計算。不過筆者認為這種設計方式是針對汽車尾氣中含鉛量較高的情況,隨著無鉛汽油的使用,汽車尾氣排放標準的提高,這種設計方式略顯陳舊。而且在天津地區的很多新車庫的設計實例中,用于下部排風的豎向風道已經比較罕見了。

3)汽車庫的排風量通常是比較大的,這就使得風機的輸入功率較高。如果不對風機進行節能設計就會造成很大程度上的能源浪費。在設計中,可以將排風機設置成變頻的,其運轉是與室內CO的濃度相對應的。在CO的濃度較低時風機可以低速運轉,這樣可以降低風機的用電量,進而達到節能的目的。不設置變頻風機的情況下,風機也可以間歇運行,也能達到節能的目的。

4)與室外連通的汽車庫排風/煙口與送/補風口宜與景觀設計相結合,與景觀融為一體,風口的形式也可以在滿足風量的情況下多樣化設計。

5 結語

雖然住宅的暖通設計較公建暖通設計簡單,但是在很多細節問題的處理上也應該認真、謹慎。有些細節解決不合理很容易引起爭端。隨著國民經濟的發展和生活水平的提高,將來的住宅建筑設計可能會包含更多的內容,設計者也會更加貼合用戶角度,做出更為安全、合理、人性化的設計。

[1] GB 50045-95,高層民用建筑設計防火規范[S].

[2] JGJ 100-98,汽車庫建筑設計規范[S].