建筑物采暖設計中存在的問題及對策

摘 要：生活水平的不斷進步導致采暖事業也在不斷的發展，絕大多數北方建筑物的冬季采暖熱源是城市集中供熱或區域鍋爐，提高了人們的生活質量。提高熱水網絡的水力穩定性，可以使供暖系統能正常運行；可以節約無效熱能和電能損失，但不利于系統初調整和運行調節。本文介紹了采暖設計中經常出現的錯誤以及問題。

關鍵詞：采暖；設計；負荷；穩定性

隨著我國供熱事業的迅速發展，人民群眾受益非淺，但是我們經常會遇到用戶采暖系統不熱或過熱的現象，以及系統滲漏、管道破裂以及散熱器腐蝕的問題。這些問題的出現有很多來源，設計理念的錯誤和模糊是這些問題出現的基礎。這就要求從事采暖設計的工程技術人員對自己的專業需抱有嚴謹的科學態度，對人民群眾和國家財產抱有責任感，加強建筑采暖優化設計工作。

一、建筑物采暖設計中存在的問題

（一）設計工作者過于保守。設計人員通常在選擇散熱器片數的時候都會把按照節能及圍護結構算出的熱負荷放大1.3或1.5或更大的倍數，為了保證當圍護結構外保溫做法不能滿足建筑節能要求，建筑圍護結構的熱損失大于設計值時，室內溫度仍能滿足舒適度要求。其實建筑在計算圍護結構的傳熱系數時也有一定的保險系數，圍護結構的熱損失一般不會大于設計值，沒必要層層放大。市政供暖管網提供的熱源由于地區及離熱源遠近的不同而給用戶提供的熱源水溫有所不同，一般熱源供回水溫度為95/70℃，85/60℃，80/60℃，70/50℃等，設計人員應根據用戶的實際情況來選擇熱源供回水的溫度，在設計中我們的設計人員為了增加采暖的保險系數，經常選擇比實際熱源溫度低的供回水溫度，相應又增加了散熱器片數。

（二）散熱器的安裝位置問題。我們知道散熱器是以對流和導熱的形式將熱量傳給周圍空氣和物體的；而人的活動范圍一般都在距地2m之內，所以散熱器的安裝位置，應以人體、物體能直接受益的高度為佳。筆者曾在一住宅樓內見到所有的衛生間的串片散熱器統統安裝在門口上方。由于熱空氣總是向上浮動，可想而知，散熱器散發的熱量只能在人體上部循環流動，人的活動區域內溫度較低。另外，散熱器安裝在門口上方，即不雅觀，亦不安全，且安裝維修也極為不便。

（三）采暖管道及設備布置不協調。采暖管道與設備布置要保證嚴格的協調程度。在現代的建筑采暖設計中經常出現不根據建筑的居住條件選擇采暖系統。在設計實踐過程中也會經常出現采暖設備與建筑梁柱、電氣、給排水管道等出現重合的情況。另外還會出現采暖設備安裝后與建筑梁柱、電氣、給排水管道方面的布置顯得不協調的情況。再者，還會出現布置位置與室外電纜或給排水管線的不協調問題。這種中不協調情況的出現不僅影響了建筑采暖設備的功能還影響了其美觀功能。

（四）系統豎向壓力分區的錯誤做法。一些建筑物在采暖系統的分區問題上出現了各種不同的做法，有些設計在熱源處設置分集水器，對高低環分別接出供回水管路，將“分環”當作豎向壓力分區，這是概念上的錯誤。“分環”可能有利于水力平衡和調節，但不可能對高區和低區分別實施定壓，并不能克服低區所承受的較高靜水壓力。還有一些設計人員采用加壓和減壓的方法，即：熱源系統按低區定壓。高區系統供水經加壓進入，回水則減壓接回低區系統。從理論上分析，高區熱媒循環水泵的工作揚程，要附加高低區系統的幾何高差，不利于節能，但從技術經濟的綜合分析，可能仍有可取之處。但采用此種方法，要特別注意減壓閥的”動靜壓差特性”，即：當高區系統水泵停止時，減壓閥后的設定壓力會升高一個動靜壓差值，此值在閥的額定流量條件下約為5m，造成低區開式膨脹水箱的溢流，并同時使高區系統虧水和空氣進入。雖然性能較好的減壓閥動靜壓差較小，但最好還是采用閉式膨脹水箱，或采用不間斷運行的變頻補水泵定壓。

（五）熱媒設計溫度中遇到的問題。熱媒設計溫度的大小主要取決于采暖設計系統的安全性和經濟性。在散熱器足夠的基礎上，熱媒溫度與系統舒適度是成反比的，一般的熱媒設計溫度指標是95/70℃。在熱媒設計溫度中經常出現低溫熱媒進行換熱得到的二次熱媒，或者是為了提高系統的耐久性，采用了塑料管材，這時熱媒設計溫度就會出現 10℃的溫度降低。在標準溫度的基礎上降低10℃。滿足系統要求的散熱器數量需增加 20%，這樣的情況顯然是不合理的。

二、建筑物采暖設計優化措施

（一）優化采暖設計方案和工程造價。筆者認為：確定設計方案主要應根據建筑物的使用性質，本著即經濟又適用的原則來確定方案。直接影響工程造價的是設備、管材及管件。一般情況下。三者越少造價就越低，這又牽扯到管道形式的選擇。目前，采暖管道的形式很多：如單管順流式；雙管垂直式；水平串聯式；跨越式等等。筆者通過實踐可以證明，單管順流式系統適用于一般民用建筑，這種系統管件少、施工方便，而且不易產生水力失調。但也有設計者不考慮這些因素，憑自己的主觀意識來確定系統的形式。如某住宅小區，七幢住宅樓都采用跨越式方式。這種系統的優越性就是對單組散熱器進行局部調節時不會影響其它散熱器的流量，除此之外再無其它優勢。筆者認為，一般民用住宅對室溫的變化要求不是很高，只要設計與施工合理， （包括熱源、管網運行正常）系統運行之后，都可達到設計溫度。一般情況下，對室溫無須再進行調節。而跨越式系統最大的弊病就是零件多，管道繁雜施工難度大，用于一般民用住宅不是很經濟亦不適用。

（二）系統豎向壓力分區的合理設置。在解決豎向壓力過大的問題，分環方式宜采用，可對水力進行調節達到平衡，但對高區的定壓效果較好，對低區的較高靜水壓力效果較差。豎向壓力分區的最好處理措施是從熱源上進行分區設置。豎向壓力分區最好能從熱源上就分別設置。不宜分設時，一般采用間接換熱的方法。間接換熱雖比較穩妥，但換熱后二次水的溫度將有所降低，致使散熱器數量增加。

（三）選擇合適的散熱器。鑄鐵散熱器是一種適應性較強、耐腐蝕、價格相對比較低的產品，原來的鑄鐵散熱器有它自身的弊病，如體型不緊湊，不美觀，施工麻煩等特點，現在越來越多新的鑄鐵散熱器產品的出現，它們外表美觀、內腔無粘砂、結構緊湊、水流阻力小，散熱量高、施工方便，對各種系統及運行管理水平的適應性強，使得鑄鐵散熱器可望有較大的發展空間。我們選擇散熱器的時候應該嚴格遵守《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）第4.3.1.1～7條規定。

三、結語

綜上所述，為了優化建筑物內部采暖系統，就要認真做好前期準備工作，掌握基本的技術參數、技術條件，并在設計中采取相應的措施，使之更切實際。另外，對于室內供暖系統來說，提高水力穩定性的主要方法是相對減少室內熱水供暖系統供回水干管壓降或增大立管和散熱設備的壓降。我們應該盡量使設計的各個環節趨于完美，盡量減少設計的錯誤導致工程上的各種問題。

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