建筑采暖設(shè)計(jì)若干問題的探討

摘 要:采暖失效的很多問題均來源于設(shè)計(jì)理念的錯(cuò)誤或模糊認(rèn)識(shí)。結(jié)合若干年工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，針對(duì)采暖中存在的問題，從不同的影響因素出發(fā)，對(duì)建筑采暖設(shè)計(jì)進(jìn)行了有意義的探討。

關(guān)鍵詞:建筑采暖設(shè)計(jì)散熱器

中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)06(a)-0049-01

隨著人們生活水平的逐步提高，居民供暖事業(yè)取得不斷的發(fā)展，人們對(duì)供暖的要求也越來越高。在采暖設(shè)計(jì)的實(shí)踐工程中，出現(xiàn)或多或少的采暖失效問題，這些問題的原因很多都來源于設(shè)計(jì)理念的錯(cuò)誤或模糊，因此加強(qiáng)建筑采暖的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行

1 熱媒設(shè)計(jì)溫度

熱媒設(shè)計(jì)溫度是散熱器熱水采暖系統(tǒng)的重要因素，其大小取決于系統(tǒng)的舒服度、安全性和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)供水溫度不超過95℃時(shí)，可避免熱媒在常壓下發(fā)生汽化;同時(shí)，在散熱器數(shù)量足夠的基礎(chǔ)上，熱媒溫度稍微降低，系統(tǒng)舒適度會(huì)提高，一般選取95/70℃作為指標(biāo)。

此外，熱媒設(shè)計(jì)溫度要符合熱源的條件和一些其他的因素，如發(fā)生低溫?zé)崦竭M(jìn)行換熱得到的二次熱媒，或?yàn)樘岣呦到y(tǒng)使用耐久性而采用塑料管材時(shí)，熱媒設(shè)計(jì)問題會(huì)發(fā)生降低10℃左右;根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)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%，顯然是不合理的。

2 豎向壓力分區(qū)與“分環(huán)”

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定[1]，當(dāng)建筑物的熱水采暖高度超過50m時(shí)，宜采用豎向分區(qū)，以減少散熱器和配件的壓力，保證采暖系統(tǒng)的運(yùn)行安全。特別是對(duì)于高層建筑而言，由于豎向壓力過大而導(dǎo)致的散熱器滲漏問題較為普遍。

為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。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可通過熱源系統(tǒng)按低區(qū)定壓。經(jīng)過加壓處理，高壓系統(tǒng)的供水可進(jìn)入，通過減壓回水進(jìn)入低區(qū)系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)補(bǔ)水

采暖系統(tǒng)宜保證足夠的供水，一般通過設(shè)置膨脹水箱、企業(yè)水罐或功率較大的補(bǔ)水泵。當(dāng)采用合理容積的膨脹水箱或氣壓水罐進(jìn)行定壓時(shí)，是十分必要的，如無(wú)條件設(shè)置時(shí)，則可采用不間斷運(yùn)行的變頻補(bǔ)水泵。以某建筑面積為22萬(wàn)多m2的供暖系統(tǒng)而言，底層住戶的散熱器出現(xiàn)問題，晚上八九點(diǎn)后散熱器開始降溫，半夜完全沒有熱量，而次日早晨又熱起來。分析原因，是由于頂層住戶每晚晚上和造成進(jìn)行了防風(fēng)所致，后經(jīng)過對(duì)自動(dòng)排氣閥進(jìn)行改裝，基本解決了系統(tǒng)進(jìn)入空氣而供暖紊亂的問題。總結(jié)來看，由于該供暖系統(tǒng)沒有設(shè)置膨脹水箱和足夠容積的氣壓水罐，僅通過設(shè)置一臺(tái)系統(tǒng)基本滿足泄漏量要求的小功率水泵才使得供暖系統(tǒng)正常持續(xù)的運(yùn)行。

4 散熱器的選擇

《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于散熱器的選擇有明確的規(guī)定和建議[2]。規(guī)范規(guī)定“應(yīng)采用體型緊湊、便于清掃、使用壽命不低于鋼管的型式”。散熱器的種類形式多樣，選擇性較大，但在實(shí)踐的應(yīng)用中由于其適用性出現(xiàn)或大或小的問題。為確保供暖系統(tǒng)的正常運(yùn)行，除保證散熱器的高質(zhì)量外，還要符合應(yīng)用條件的適用性。

按常見種類來看，散熱器有鑄鐵型、鋼板材型及鋁制型等材質(zhì)[3]。鑄鐵散熱器的適應(yīng)性較強(qiáng)，但體型不夠緊湊，不滿足建筑設(shè)計(jì)的要求。另外，鑄鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的偷工減料，導(dǎo)致額定散熱量到不到要求。再者，落后的鑄造工藝，導(dǎo)致散熱器接口漏水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。鋼板鋼制散熱器輕薄且外觀好，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)工藝中被廣泛采用。但該材質(zhì)熱水器由于材質(zhì)、工藝和運(yùn)行水質(zhì)的腐蝕影響，導(dǎo)致易受損破壞，適用性相對(duì)較差。為防止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)嚴(yán)格控制熱媒的含氧量、限定采用隔膜式膨脹罐定壓方式及采用化學(xué)電極保護(hù)等措施，但這一措施在較大的集中供暖系統(tǒng)中幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。就目前使用情況來看，早期的鋼管材質(zhì)的鋼制串片管式散熱器和后期開發(fā)的繞片式鋼制散熱器，其適用性較好，是散熱器的首選。

由于鋁材的高散熱性，鋁制散熱器的散熱效率高，但同樣存在腐蝕的問題。鋁材的電極保護(hù)能力較差，遇到堿性水質(zhì)和自來水中氯化物，均會(huì)發(fā)生化學(xué)反映而造成腐蝕發(fā)生。盡管制作工藝中對(duì)該材質(zhì)熱水器進(jìn)行了內(nèi)防護(hù)要求，但實(shí)施難度高，檢測(cè)通過率低。為提高防腐蝕的性能，有的產(chǎn)品對(duì)材質(zhì)進(jìn)行改造而采用銅鋁復(fù)合材，銅的電極保護(hù)能力高的特別可有效防止電化腐蝕的發(fā)生。

塑料類管材的應(yīng)用也較為普遍。特別是對(duì)于戶內(nèi)采暖系統(tǒng)中實(shí)施住宅分戶熱計(jì)量的用戶，塑料類管材已大量采用，但在與金屬管件接頭處的連接問題成為這類散熱器的最大弊病。由于其良好的阻氧性能，XPAP管更適合于采用鋼制散熱器的戶內(nèi)埋地管道。塑料管材與金屬管接頭處漏水的主要原因，是塑料與金屬材質(zhì)的差異問題，兩者的匹配性差，另外安裝施工時(shí)的質(zhì)量問題也是重要原因之一。另外，在敷設(shè)安裝時(shí)，應(yīng)考慮塑料類管材的縱向膨脹特性。在地面埋設(shè)安裝時(shí)，由于受到縱向的約束限制，管材內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，這一自應(yīng)力對(duì)管材的使用壽命和強(qiáng)度的核算是有一定影響的，可以通過調(diào)整計(jì)算的安全系統(tǒng)來消除影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于分戶熱計(jì)量設(shè)置時(shí)，建議僅僅在直埋式管道中采用，對(duì)于有彎折的管道推薦采用熱鍍鋅鋼管和螺紋連接。

5 采暖管道及設(shè)備布置的協(xié)調(diào)

采暖管道和設(shè)備布置應(yīng)保證嚴(yán)格的協(xié)調(diào)性[4]。首先，應(yīng)根據(jù)建筑居住條件選擇合適的空調(diào)采暖系統(tǒng)。在選擇時(shí)，應(yīng)以穩(wěn)定性好、構(gòu)造簡(jiǎn)單為條件。同時(shí)，在符合水力平衡條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量滿足建筑梁柱、電氣、給排水管道方面的協(xié)調(diào)布置。其次，在合理布置散熱器的基礎(chǔ)下，應(yīng)注意安裝后與建筑功能滿足的要求，盡量避開建筑功能性的設(shè)施，如應(yīng)避開寫字臺(tái)、家具的擺放位置，保證室內(nèi)環(huán)境的協(xié)調(diào)性。再者，室外供熱管網(wǎng)應(yīng)盡量避免布置位置與室外電纜或給排水管線的不協(xié)調(diào)問題，應(yīng)加強(qiáng)不同專業(yè)的密切配合。在具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)在滿足各自相應(yīng)規(guī)范的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化合理的布置，對(duì)存在的矛盾和沖突進(jìn)行討論協(xié)商，達(dá)到最終的協(xié)調(diào)一致。

總之，建筑采暖設(shè)計(jì)涉及到很多因素和環(huán)節(jié)，在嚴(yán)格滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)力求做到與工程實(shí)際相結(jié)合的原則，加強(qiáng)不同采暖環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)一致，最終提供完好可靠的建筑采暖供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB 50019，2003.

[2]住宅設(shè)計(jì)規(guī)范GB50096，1999.

[3]采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[4]簡(jiǎn)明供暖設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.