建筑采暖設計若干問題的探討

摘 要: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。結合若干年工程經驗的總結，針對采暖中存在的問題，從不同的影響因素出發，對建筑采暖設計進行了有意義的探討。

關鍵詞:建筑采暖設計散熱器

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0049-01

隨著人們生活水平的逐步提高，居民供暖事業取得不斷的發展，人們對供暖的要求也越來越高。在采暖設計的實踐工程中，出現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計理念的錯誤或模糊，因此加強建筑采暖的設計勢在必行

1 熱媒設計溫度

熱媒設計溫度是散熱器熱水采暖系統的重要因素，其大小取決于系統的舒服度、安全性和經濟性。當供水溫度不超過95℃時，可避免熱媒在常壓下發生汽化;同時，在散熱器數量足夠的基礎上，熱媒溫度稍微降低，系統舒適度會提高，一般選取95/70℃作為指標。

此外，熱媒設計溫度要符合熱源的條件和一些其他的因素，如發生低溫熱媒進行換熱得到的二次熱媒，或為提高系統使用耐久性而采用塑料管材時，熱媒設計問題會發生降低10℃左右;根據經驗，在標準基礎上降低10℃，滿足系統要求的散熱器數量需增加20%，顯然是不合理的。

2 豎向壓力分區與“分環”

《采暖通風與空氣調節設計規范》規定[1]，當建筑物的熱水采暖高度超過50m時，宜采用豎向分區，以減少散熱器和配件的壓力，保證采暖系統的運行安全。特別是對于高層建筑而言，由于豎向壓力過大而導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”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。在實際工程應用中，可通過熱源系統按低區定壓。經過加壓處理，高壓系統的供水可進入，通過減壓回水進入低區系統。

3 系統補水

采暖系統宜保證足夠的供水，一般通過設置膨脹水箱、企業水罐或功率較大的補水泵。當采用合理容積的膨脹水箱或氣壓水罐進行定壓時，是十分必要的，如無條件設置時，則可采用不間斷運行的變頻補水泵。以某建筑面積為22萬多m2的供暖系統而言，底層住戶的散熱器出現問題，晚上八九點后散熱器開始降溫，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行了防風所致，后經過對自動排氣閥進行改裝，基本解決了系統進入空氣而供暖紊亂的問題。總結來看，由于該供暖系統沒有設置膨脹水箱和足夠容積的氣壓水罐，僅通過設置一臺系統基本滿足泄漏量要求的小功率水泵才使得供暖系統正常持續的運行。

4 散熱器的選擇

《住宅設計規范》對于散熱器的選擇有明確的規定和建議[2]。規范規定“應采用體型緊湊、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，但在實踐的應用中由于其適用性出現或大或小的問題。為確保供暖系統的正常運行，除保證散熱器的高質量外，還要符合應用條件的適用性。

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[3]。鑄鐵散熱器的適應性較強，但體型不夠緊湊，不滿足建筑設計的要求。另外，鑄鐵生產環節的偷工減料，導致額定散熱量到不到要求。再者，落后的鑄造工藝，導致散熱器接口漏水現象時有發生。鋼板鋼制散熱器輕薄且外觀好，國內外生產工藝中被廣泛采用。但該材質熱水器由于材質、工藝和運行水質的腐蝕影響，導致易受損破壞，適用性相對較差。為防止腐蝕現象的發生，應嚴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電極保護等措施，但這一措施在較大的集中供暖系統中幾乎無法實現。就目前使用情況來看，早期的鋼管材質的鋼制串片管式散熱器和后期開發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。鋁材的電極保護能力較差，遇到堿性水質和自來水中氯化物，均會發生化學反映而造成腐蝕發生。盡管制作工藝中對該材質熱水器進行了內防護要求，但實施難度高，檢測通過率低。為提高防腐蝕的性能，有的產品對材質進行改造而采用銅鋁復合材，銅的電極保護能力高的特別可有效防止電化腐蝕的發生。

塑料類管材的應用也較為普遍。特別是對于戶內采暖系統中實施住宅分戶熱計量的用戶，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，是塑料與金屬材質的差異問題，兩者的匹配性差，另外安裝施工時的質量問題也是重要原因之一。另外，在敷設安裝時，應考慮塑料類管材的縱向膨脹特性。在地面埋設安裝時，由于受到縱向的約束限制，管材內部產生自應力，這一自應力對管材的使用壽命和強度的核算是有一定影響的，可以通過調整計算的安全系統來消除影響。根據經驗，對于分戶熱計量設置時，建議僅僅在直埋式管道中采用，對于有彎折的管道推薦采用熱鍍鋅鋼管和螺紋連接。

5 采暖管道及設備布置的協調

采暖管道和設備布置應保證嚴格的協調性[4]。首先，應根據建筑居住條件選擇合適的空調采暖系統。在選擇時，應以穩定性好、構造簡單為條件。同時，在符合水力平衡條件的基礎上，應盡量滿足建筑梁柱、電氣、給排水管道方面的協調布置。其次，在合理布置散熱器的基礎下，應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施，如應避開寫字臺、家具的擺放位置，保證室內環境的協調性。再者，室外供熱管網應盡量避免布置位置與室外電纜或給排水管線的不協調問題，應加強不同專業的密切配合。在具體實施時，應在滿足各自相應規范的基礎上，進行優化合理的布置，對存在的矛盾和沖突進行討論協商，達到最終的協調一致。

總之，建筑采暖設計涉及到很多因素和環節，在嚴格滿足規范要求的基礎上，應力求做到與工程實際相結合的原則，加強不同采暖環節的相互協調一致，最終提供完好可靠的建筑采暖供應。

參考文獻

[1]采暖通風與空氣調節設計規范，GB 50019，2003.

[2]住宅設計規范GB50096，1999.

[3]采暖通風設計手冊，中國建筑工業出版社，2005.

[4]簡明供暖設計手冊.中國建筑工業出版社，2006.