張喬僑
摘 要:在社會經濟水平的發展下,各類新型建筑相繼出現,其中最為常見的就是高低層建筑。在高低層建筑供暖設計工作中,常常會出現供熱管網與供水供暖系統的連接問題,為了保證供暖效果,必須要采取合理的供暖模式,為人們提供溫暖的環境。因此,關于高低層建筑的供暖,一直都是業界研究的重點問題。該文主要就高低層建筑的供暖方式展開分析。
關鍵詞:高低層建筑 供暖模式 選擇
中圖分類號:TU832 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)12(b)-0095-02
我國北方地區冬季供暖以集中供暖方式為主,供暖熱媒主要分為蒸汽和熱水兩種類型。在傳統的集中式供暖建筑物內,大多數采用的是供熱鍋爐房的一次熱媒。但是隨著社會的進步,建筑規模日益大,人們對熱水的需求的也逐漸增加,現在不少建筑物的供暖是鍋爐房把一次熱媒轉換成二次熱水供給采暖用戶。隨著建筑業的發展,為了節省土地資源,高層建筑的發展迅速,供暖方式也多了,出現了直連式供暖。該文主要針對集中式供暖和直連供暖在高低層建筑內的應用的可行性進行了介紹,并詳細分析了兩種供暖方式的利弊,為人們在高低層建筑內的供暖方式的選擇提供了依據。
1 高低層建筑供暖方式的選擇與比較
隨著經濟的發展,我國城市的規模也在逐漸擴張,城市的土地資源越發珍貴。高層建筑也在各個城市雨后春筍般的崛起。很多小區屬于低層、高層建筑并存,那么能夠利用原有低區的低溫供暖系統為高層建筑供暖嗎?經過實踐發現,高低層建筑的供暖系統進行簡單直連的方式是不可行的。因為壓力低了,高層的熱水供應不到位,壓力高了低樓散熱器超壓,不能使高低層建筑在同一壓力之下同時正常供暖。如果為高層安裝一個加壓泵,那么它的回水會對低區有著嚴重的破壞。人們嘗試了安裝減壓閥和安裝彈簧類減壓閥、電磁閥的方式進行減壓,但是都沒能成功,可見,此技術的關鍵就在于如何有效減壓。
對于高層建筑建筑的集中式供暖可以有兩類方案:一類是采用直連技術把鍋爐里的熱水直接供給用戶采暖;二是經過換熱使之成為二次熱水后供用戶采暖。
1.1 直接供暖法
建筑采用鍋爐房的一次熱水直接供暖,從原理上來分析,假設原鍋爐房供熱負荷能力達標,新建三棟高層,采用直連式供暖是可行的。但是綜合各種因素,發現此種方案實施起來相當有難度。首先,高層住宅供暖負荷較大,需要重新調節熱水循環管路的水力平衡和熱量分配。需要調整或者更換水泵設備,支管路采取自動監控調節技術對水阻力進行調節。其次,對于高層和低層并存的小區,對于新建的建筑采用化區供暖的方式,把供暖區域劃分為高、中、低三部分。建筑層數在七層以內的,與原來舊建筑高度相近,就可以直接合并成一個供暖系統,稱為低區供暖系統。高、中區供暖分別采用直連的方式,對于需要供水壓力和使用要求相同的建筑共用一組直連供暖設備,將回水降壓處理以后匯總進入一次回水系統;對于要求不同的建筑采用分別安裝定壓系統的方式。對于回流鍋爐的不同壓力的回水進行降壓處理,形成統一壓力的回水流,這就是直連式供暖系統的獨特功能。其中,供熱系統是不應該有空氣進入的,而經過斷流器的熱媒有大量的空氣,所以為了消除空氣進入系統,利用下流落體的高位流體熱勢能,再設計一個阻旋器,用于阻止水流旋轉并分離空氣,使無壓流的膜流狀液體再有組織地復原到有壓流狀態。
1.2 間接供暖法
供暖熱水經過熱交換形成二次熱水,然后再供應給用戶,并且安裝穩壓裝置進行壓力的調節。二次熱水供應方式處于一個獨立封閉循環系統,隨著用戶需求的變化,供熱系統的熱負荷和流量、溫度也發生變化。由于此種方式獨立運行調試,供暖環節較少,受影響的因素也少,每個分支水路的壓力和阻力都相差不多,所以流量和熱量的調配非常容易。與它相連接的一次熱水的熱負荷和流量、溫度等變化,不用人為干預,而是通過溫度控制閥進行自動調整,所以一次熱水支路的工況變化對于一次循環熱水的影響也是很小的,容易進行調節。二次熱水供熱比直連供熱技術要簡單、易于管理。但是初期投資大,但是經過多年運行以后發現此種方法安全可靠、調控方便、節能,并且出故障率低,易于維護,節省了維護成本,對鍋爐的一次熱水也影響較小,提升了鍋爐的使用壽命。
2 供暖參數和設備的選擇
在建筑物內采用一次熱水或者蒸汽熱水供暖方式的參數較穩定,采用二次熱水供暖對一次熱媒的溫度和壓力干擾也很小,可以認為一次熱媒的溫度、壓力狀況也比較穩定。一次熱媒的各個參數中只有換熱器的流量變化較大,方案一的用戶端一次熱媒負荷的調節,必定會引起鍋爐一次熱媒各項參數的變化,所以為了減少沖擊,常常付出了浪費能源的代價;采用方案二的二次熱水供暖方式,供給用戶的供暖熱水溫度和壓力都可以隨著需要進行相應調節,所以采暖的暖氣片形式有多種選擇。除此之外,還有幾個常見的供暖系統,如下所示。
熱交換器隔絕式分層供暖系統,這一系統在垂直方向上采用兩個與兩個以上的系統,其中,下層系統直接與外網相連,其高度主要由外網壓力與下層系統承壓能力來決定。上層系統通過外網與熱交換器連接,這是低層建筑中常見的供暖設施。
雙水箱隔離式分層采暖系統,如果外網供水溫度不高,使用熱交換器的經濟性能是不理想的,此時,即可應用雙水箱分層式采暖系統。這一系統模式的外網可以直接與下層進行連接,利用外網壓力即可實現系統循環。上層系統與外網之間的供水采用直連法,并應用回閥進行隔絕,如果供水壓力偏低,可以額外使用加壓泵,利用這種水位差,可以維持系統的循環效果。
3 結語
該文詳細介紹了直連式供暖和集中供暖兩種方式的利弊,在建筑物供暖方式的選擇上,我們要根據實際情況進行合理的選擇。
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