住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)節(jié)能設計

摘要：在需要供暖的北方，采暖系統(tǒng)在住宅建設中非常重要。規(guī)劃合理采暖系統(tǒng)決定了住房的質(zhì)量，影響著人們的家居環(huán)境。本文從多種采暖系統(tǒng)規(guī)劃原理入手，提出節(jié)能設計方案，降低能源的使用，創(chuàng)造良好的社會效益。

關鍵詞：住宅；采暖系統(tǒng)；節(jié)能設計

1.傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)概述

長期以來，我國城市住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)設計基本上都采用單管垂直系統(tǒng)的方案進行設計。這種設計方案有許多優(yōu)點：施工方便；系統(tǒng)簡單；造價低等，但是也存在一定缺陷，主要是不便于用戶進行局部調(diào)節(jié)，因而造成能源的浪費。隨著能源結構的變化及節(jié)能和物業(yè)管理的要求，這一缺陷越來越明顯，使得此種供暖系統(tǒng)不得不被逐步替代。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，“熱”也是商品的觀點逐步被人們所認識和接受。傳統(tǒng)的落后的按建筑面積結算收費的法，既不科學又不合理。既有居住建筑采暖系統(tǒng)節(jié)能改造涉及各方面的利益，改造規(guī)模大，體系復雜，實施起來具有一定的難度，只有從改造結果來綜合評價節(jié)能改造效果，才能更好地促進節(jié)能改造工作的順利進行。

2.傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)的缺點

單管垂直采暖系統(tǒng)的主要缺點是不利于進行局部調(diào)節(jié)，無法改善和滿足熱用戶的熱舒適性要求。而且由于該系統(tǒng)是將熱水先供到住宅樓的頂層，然后依次向下分至各用戶，這就在理論上造成了各不同樓層的熱用戶的散熱器的傳熱系數(shù)K值也不相等。由于單管垂直采暖系統(tǒng)是一個整體的熱水循環(huán)系統(tǒng)，在維修時會造成大量熱水的浪費，在寒冷地區(qū)可能會出現(xiàn)供水管凍裂等嚴重問題，造成不必要的事故，影響居民的正常生活。傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)不利于供熱部門的管理，對于拖欠熱費的用戶處理困難，如果要停止個別用戶的供暖，可能影響到整個住宅樓停供。如出現(xiàn)有些用戶不想用熱或者有些住宅長期閑置，這就必然導致能源的浪費。目前在一些非采暖且又在發(fā)展小區(qū)采暖的地區(qū)，此種現(xiàn)象十分突出。垂直雙管系統(tǒng)分為上供下回系統(tǒng)，前者適用于頂層帶閣樓的建筑，是最常用的雙管系統(tǒng)，排氣方便，每個散熱器前加設截止閥，用戶可以根據(jù)室內(nèi)熱舒適要求調(diào)節(jié)流量，達到了分室控溫的要求，但也存在一定缺陷，戶內(nèi)立管均明裝，影響室內(nèi)裝修和美觀；該系統(tǒng)易產(chǎn)生垂直失調(diào)，導致部分用戶散熱器不熱；由于沒有用戶熱表及相應的熱計量設施，住戶調(diào)解流量大小和所交熱費沒有直接的關系，因此該系統(tǒng)與采暖熱計量的發(fā)展要求不相適應。后者適用于低層帶有地下室或者頂層不能敷設干管的建筑，該系統(tǒng)緩和了上供下回雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào)現(xiàn)象，可以實現(xiàn)分室調(diào)節(jié)溫度，利節(jié)能，它解決了供回水橫管明裝影響美觀和占用空間的問題，但管道立管明裝，仍影響室內(nèi)裝修和美觀，系統(tǒng)沒有熱計量裝置，不能滿足公平合理用熱的要求，同時該系統(tǒng)排氣不方便。

3.傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)改造

居住建筑供暖按戶計量是供暖節(jié)能變成人們使用熱量的一種自覺行動，推動住宅建筑節(jié)能的重要措施，因此，對既有居住建筑采暖系統(tǒng)的改造迫在眉睫。下面對既有居住采暖系統(tǒng)改造方案進行探討。

3.1垂直單管系統(tǒng)改造

原室內(nèi)采暖系統(tǒng)為垂直單管順流系統(tǒng)時，宜改造為此種系統(tǒng)，即在每組散熱器的供回水管之間設跨越管，每組散熱器的供水支管上應設低阻力的兩通恒溫閥或三通恒溫閥，底層回水支管上加裝手動調(diào)節(jié)閥，在散熱器上安裝熱量分配表，用來測量該用戶的耗熱量，在一棟樓或一個小區(qū)總?cè)肟谔幵O總熱量表，按照總表讀數(shù)和各用戶熱分配表的的讀數(shù)按比例確定各住戶的耗熱量。此種改造方案對用戶室內(nèi)系統(tǒng)改變很小，管網(wǎng)的布置基本保持不變，減少了施工擾民，同時在整棟樓的入口裝置處加設樓用熱計量表，在用戶散熱器上加設熱分配表，并在每組散熱器的供回水支管之間加跨越管和三通溫控閥，用戶可以根據(jù)自己的需要通過調(diào)節(jié)三通閥調(diào)節(jié)房間的供熱量，避免了有個別用戶開窗降溫等不節(jié)能行為，可以達到節(jié)能的目的。該系統(tǒng)也能緩解垂直水力失調(diào)現(xiàn)象，使水力穩(wěn)定性好。該改造工程能在最大范圍內(nèi)利用原有的采暖系統(tǒng)，因此施工簡單，工期短，投資少，回收期短，通常6.5年內(nèi)就可以回收，在短時間內(nèi)就可以達到節(jié)能改造的目的。

3.2垂直雙管系統(tǒng)改造

原室內(nèi)采暖系統(tǒng)為垂直雙管系統(tǒng)時，宜維持原系統(tǒng)形式，每組散熱器的供水支管上應設兩通溫控閥，回水支管上應加裝手動調(diào)節(jié)閥。此種改造方案對用戶室內(nèi)系統(tǒng)改變很小，減少了施工擾民；在整棟樓的入口處加設樓用熱計量表，在用戶散熱器上加設熱分配表；該改造工程施工簡單，工期短，投資少，回收期短，通常5.5年內(nèi)就可以回收，在短時間內(nèi)就可以達到節(jié)能改造的目的。該方案適用于原有系統(tǒng)為垂直雙管式，房屋結構為磚混結構，且所用改造資金不足，不宜進行結構破壞的場所。

3.3水平并聯(lián)系統(tǒng)的改造

戶內(nèi)為水平單管系統(tǒng)或者上供上回雙管系統(tǒng)時，宜改造成此種方案，在原有系統(tǒng)的入戶管處加裝戶用熱計量裝置，將戶內(nèi)水平串聯(lián)系統(tǒng)改造為水平并聯(lián)式系統(tǒng)。雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)。對于雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)，任何一層的用戶只要在散熱器支管上加調(diào)節(jié)閥就可以達到調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，從而滿足用戶對熱舒適性的要求，并實現(xiàn)節(jié)能。但這種調(diào)節(jié)方式在使用時，應該考慮到以下問題：此系統(tǒng)穿越樓層的立管數(shù)增多，僅適用于安裝熱量分配表的系統(tǒng)，在樓層數(shù)過多時易出現(xiàn)嚴重的垂直失調(diào)現(xiàn)象，其系統(tǒng)垂直高度以不超過三層為宜，實用性受到限制。采用水平雙管設計方案，可以避免雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)的垂直失調(diào)問題，而且該系統(tǒng)可以實現(xiàn)每戶一個獨立系統(tǒng)，有利于熱量表的安裝，能實現(xiàn)散熱器個體調(diào)節(jié)。任何一層的用戶都可以通過室內(nèi)調(diào)節(jié)閥方便的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，從而達到舒適的室溫，并實現(xiàn)節(jié)能的目的，又不影響其他用戶采暖。

4.供暖系統(tǒng)設計注意事項

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)設計、建筑物設計、儀表選用、管理等方面存在一些問題。熱負荷計算是供暖系統(tǒng)設計的基礎，以往的設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、家具布置采暖建筑的耗熱量主要是通過圍護結構的傳熱耗熱量構成，由于住戶所處樓層、圍護結構不同，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)。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，應該在換熱站設置有壓差控制的裝置。住宅小區(qū)設置分戶計量裝置后，要加強節(jié)能宣傳，提高節(jié)能意識。

5.供暖系統(tǒng)分戶計量的發(fā)展

目前在我國，隨著人民生活水平的提高人們不再滿足于吃飽、穿暖， 而是不斷追求高質(zhì)量、高品位的生活。分戶計量采暖系統(tǒng)的特點是對每個采暖用戶進行單獨控制， 即每戶獨立采用一個供回水系統(tǒng)，一戶一表制，可以單獨對用戶進行調(diào)節(jié)、關斷、計量，不會影響其他用戶。這種分戶式計量系統(tǒng)的研究剛剛起步，大部分都處在嘗試階段，供熱系統(tǒng)的按戶計量是供熱發(fā)展的方向， 是解決收費難和實現(xiàn)節(jié)能的唯一出路。

6.結語

可以看出，目前室內(nèi)采暖系統(tǒng)的改造是必須的，傳統(tǒng)的采暖系統(tǒng)不僅造成了大量能源的浪費，還不能長時間保障人們不同的需求。因此，針對不同的建筑，設計合理的采暖系統(tǒng)，才能真正意義上滿足民生需求。

參考文獻

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