中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1008-925X(2012)O8-0153-02
摘要:設計是工程的靈魂。采暖設計對于建筑工程建設,尤其是暖通工程的實施具有重要的指導意義。筆者根據多年設計工作的經驗,對建筑采暖設計中的一些問題進行了探討,提出了一些合理性建議。
關鍵詞:水暖 地暖 采暖設計
采暖設計是否合理優選,是一個工程的采暖設施功能能否正常高效運行的重要因素。而設計的依據是建設單位提出的設計要求、市政資料,結合水暖設計規范以及地方環保條例,在此基礎上要求設計人員優化設計方案,充分應用新技術、新材料、新設備使建筑水暖設計各環節更合理、客觀、經濟、科學,更好地為社會發展及人們日常生活服務。
一、水暖設計常見問題
水暖工程系統較多,涉及的工序繁雜。水暖工程的施工,幾乎觸及到建筑物的每一個角落,眾多的管道安裝在墻壁、管井和吊頂內,如果工程在設計中疏忽大意,不但會影響后來的裝修工程,甚至會在工程交付使用后,造成建筑物的“跑、冒、漏、滴”現象,影響整個工程的質量。因此,對于水暖設計中容易出錯的部分要慎之再慎。
(一)入口入戶裝置問題
采暖通風與空氣調節設計規范(以下簡稱設計規范)中明確規定,熱水采暖系統,熱力入口的供回水總管上除了設置必要的溫度計、壓力表及除污器之外,必要時還應裝熱量計。而我們的設計人員在做水暖設計時,對于入口裝置總是不甚重視,在做圖紙時,甚至遺漏標注入口裝置所采用的標準圖集號,以至于審圖部門常常提出質疑。因此,設計人員在施工圖中,除要說明遵循上述規定外還應特別強調兩點:一是熱力入口的供水管上最好設置兩級過濾器,一級宜為3mm孔徑的粗過濾器,二級宜為60目的精過濾器,回水管上宜設置濾網規格不小于60目的過濾器;二是在入戶前的供回水支管上加裝泄水旋塞。
(二)熱媒設計溫度
舒適性、安全性和經濟性是熱媒設計溫度運行的三大要求。供水溫度不超過95℃,可確保熱媒在常壓條件下不發生汽化;適當降低熱媒溫度,有利于提高舒適度,但要相應增加散熱器數量,所以一般經常采用95/70℃。許多采暖系統的設計計算資料,也按此條件編制。當然,熱媒設計溫度也要符合熱源條件的可能性和考慮其它因素。以95/70℃為比較基礎,熱媒平均溫度每降低10℃,散熱器數量約增加20%。當實際運行水溫遠低于熱媒沒計溫度時,也可達到設計室溫,原因是由于實際配置的散熱面積,均不同程度地偏大于理論所需散熱面積。根據理論推導和實際工程運行驗證,對于設計水溫95/70℃的系統,當散熱面積偏大不同的數值時,運行水溫情況變化見下圖。由于設計保守等各種因素,一般系統的散熱面積均會偏大30%以上。
(三)熱計量收費問題
“熱”作為一種商品,由居民家庭直接交采暖熱費,把居住建筑分戶計量,這是當前采暖收費制度的改革的內容。這就要求必須轉變采暖設計方法。同時,也給熱負荷的計算帶來了觀念性的挑戰。
按熱量計量收費的前提條件就是用戶可以靈活的調節室內溫度,這就需要了解室內系統水力和熱力工況的相互關系。新建筑住宅應采用設戶型熱表的室內雙管系統。這樣可以一次到位做到每戶按熱量收費。雙管系統安裝了溫控閥,加大了系統的水力穩定性。而在單管系統中,應選用流通能力大的恒溫閥,提高立管的設計壓差和不要對恒溫閥作過低調節。
二、地暖設計常見問題
(一)施工圖紙設計問題
施工圖紙設計是地暖采暖設計的一個至關重要的環節。第一,應根據系統計算得出相關參數:如地面飾層的材料熱阻、熱源的供水情況、室內設計溫度、有效散熱面積,來確定加熱管的間距;第二,要根據房屋的結構分布和分水器位置,確定管路的最佳走向,繪制地熱盤管圖,地熱管線長度一般不宜超過100m,最長不可超過120m。設計力求分室控制;第三,要熟悉和了解各種材料的性能與特點,努力作到設計與施工相結合,減少具體施工的難度,指導施工,利于施工。
(二)熱負荷的確定
地板輻射供暖系統是以地板內盤管經地面向室內散熱,由于受到地板裝飾層厚度、材料以及地面上布置的一些家具的影響,提高了傳熱熱阻,大大降低了盤管的散熱量,在確定熱負荷時要適當考慮這些因素的影響。另一方面,由于地板輻射供暖是在輻射強度和溫度的雙重作用下對房間進行供暖,形成較合理的室內溫度場分布和熱輻射作用,可有2~3 ℃的等效熱舒適度效應,因此供暖熱負荷計算宜將室內計算溫度降低2 ℃,或取常規對流式供暖方式計算供暖熱負荷的 90%~95%。另外,對于采用集中供暖分戶熱計量或采用分戶獨立熱源的住宅,應考慮間歇供暖、戶間建筑熱工條件和戶間傳熱等因素,房間的熱負荷計算應增加一定的附加量。因此,在設計計算熱負荷時應對以上問題綜合加以考慮,確定符合工程實際的建筑熱負荷。
(三)地暖主管道的設計問題
地暖主管道設計有兩種計算方法:一種由采暖熱負荷、供回水溫差決定;另一種應滿足地暖盤管最小水流速要求。應取二者中大值。以建筑面積100㎡的住宅為例:
采暖熱指標取60W/㎡,
采暖負荷:100*60=6000W=6kW
水流量:(6*0.86)/10=0.516m3/h
單路地暖盤管要求最小水流量:
管材PERT De20*2.0
水流速:取0.26m/s (《地面輻射供暖技術規程》中要求不小于0.25 m/s。)
G最小=3.14*[(0.02-0.004)/2]2*0.26*3600=0.19m3/h
即單路地暖盤管要求最小水流量為0.19m3/h。
若該住宅設計為5分支,
則入戶最小總流量為0.19*5=0.95m3/h。
通過以上計算,我們設計時如以采暖負荷及供回水溫差為依據核定的水流量,會造成工程系統中經常存氣造成不熱,糾其原因,是由于流量不足造成氣塞破壞系統循環所致。因此設計流量一定要滿足地暖盤管最小水流速要求,以免系統積氣影響供暖效果。當設計流量有所限制時,應相應調整戶內分支數。
三、結語
總之,采暖失效的很多問題均來源于設計理念的錯誤或模糊認識。隨著人們生活水平的逐步提高,居民供暖事業取得不斷的發展,人們對供暖的要求也越來越高。發現采暖設計常見問題,并結合實踐加以指導,對于暖通工程有著重要的意義。
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