住宅建筑采暖方式的優化選擇

摘要：對住宅這種特定建筑物的四種不同采暖方式進行分析，闡明了各種采暖方式的利弊，以及每種采暖方式的特定適用情況，進而對住宅建筑的采暖方式進行優化選擇。

關鍵詞：城市能源供應結構調整 采暖制度改革 建筑節能 綠色環保 傳統散熱器采暖方式 輻射采暖方式利弊優化選擇

隨著社會經濟的發展，城市能源供應結構調整、采暖制度改革、建筑節能等因素的要求，逐漸出現了多種多樣的采暖方式。人們對生活質量和居住環境要求的提高也日益提高，由過去單純注重房屋的功能性和實用性，逐步向舒適型、節能型、和綠色環保型需求轉變。在這種需求之下，傳統的散熱器對流采暖方式逐步被新型的輻射采暖方式所取代。其中低溫熱水地面輻射供暖、低溫電熱膜輻射供暖和燃氣紅外線輻射供暖方式由于其較之傳統采暖方式的優越性，被越來越多的人們所接受和采納。下面結合住宅建筑，對上述采暖方式的利弊進行分析。

1 傳統散熱器采暖方式

住宅室內散熱器系統采暖大致可分為同程系統、異程系統、單雙管串聯系統、單管跨接系統，熱量通過各線路輸送至散熱器，再經過散熱器散熱來加熱周圍空氣，以提升室溫。散熱器與空氣的傳熱主要是以自然對流方式進行熱量的交換，一方面，形成冷熱空氣的對流，導致室內空氣擾動厲害，灰塵飛揚，另一方面，室內溫度梯度較大，屋頂空氣溫度較高，地板附近空氣溫度較低，散熱器采暖溫度梯度約為0.5～1.0℃/m，致使人的舒適度不強。管道敷設在本層的地板墊層內，散熱器一般裸露安裝，占據了一定的使用空間，家具擺放和空間布局受到了一定限制。

2 低溫熱水地面輻射供暖方式

低溫熱水地面輻射供暖方式是指以溫度不高于60℃的熱水為熱媒，在加熱管內循環流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。其輻射量占總傳熱的比例通常約占50%以上。近年來，國內應用范圍已逐步擴展，對于住宅類建筑，使用效果令人非常滿意。其優點主要體現在五個方面：①在舒適條件的一樣的前提下，輻射供暖時房間內的設計采暖溫度要比采用傳統散熱器采暖時的溫度降低2～3℃，這樣的情況下，供暖能耗大大降低了。②室內不需要再布置散熱器，同時也不必安裝散熱器的水平支管，因此，不但節約了建筑占用面積，也便于合理隨意進行家具的布置。室內溫度分布比較均勻沿高度方向上的溫度梯度較小。③由于室內地板的溫度的升高，人體對戶內地板的熱輻射大大減低，這樣就提高了人體的舒適感。④熱量以熱輻射的情況進行，戶內空氣的流動比較平穩，從而塵埃飛揚的可能也減少了，室內衛生質量得到大大提高。⑤塑料管代替金屬管作為埋管，直接減少了一次成本。現在使用較多的管材是PPR采暖管，這種管材具有耐腐蝕、抗老化、成本低、地下無接口、不宜結垢、水阻力小、膨脹系數小及成本價格低的優點。當然低溫熱水輻射供暖方式也是有缺點的，即它的初投資較高，通常約比散熱器供暖系統高出15～25%。

3 低溫電熱膜輻射供暖方式

低溫輻射電熱膜供暖系統是以電力為能源，通過紅外線輻射進行傳熱的新型供暖方式。低溫輻射電熱膜供暖系統是以電力為能源，以電熱膜為發熱體，熱量以熱輻射的形式送入戶內房間，首先加熱墻壁和地面，并將熱量均勻地傳至整個房間，空氣清新舒適。主體電熱膜是一種半透明聚酯膜，通電后能發熱，具有耐潮濕、耐高壓、適用溫度范圍較廣、低收縮率、高韌度、便于儲運、運行安全等優良性能。施工比較簡潔，直接減少了傳統供暖的外網管線施工和戶內管網敷設，施工時間也大大縮短，而且在投資不增加的前提下，也可提高了住宅的美觀度和舒適度。對于物業管理部門來講，從根本上解決了供暖收費難的問題，又減少了維修人員的聘用人數，直接降低了物業管理成本，避免了由于管道設備老化造成的跑、冒、漏、滴等引起的糾紛。其優點主要體現在七個方面：①從環境保護上來講：電熱膜采暖系統是采用電能轉化為熱能的形式，沒有產生任何形式的污染，不產生二氧化碳，并且沒有廢氣、廢水、廢物的排放。②從居家環境的質量上來講：電熱膜采暖是大面積遠紅外線低溫輻射采暖，戶內溫度更加均勻，也沒有因冷熱空氣強烈對流引起的灰塵攪動問題，空氣更潔凈。③從節能上來講：電熱膜采暖系統運行費用經濟較低，一方面，電熱膜自身電熱轉換率近90%以上，供暖時房間內的設計采暖溫度要比采用傳統散熱器采暖時的溫度降低2～3℃，大大減低了取暖能耗。另一方面，用戶可根據實際情況對每個房間的溫度進行設置，而采用其他采暖方式系統很難實現分室控制。④系統的安全性能高。電熱膜正常工作室溫由溫控器進行控制，可實現戶內室溫在5～30℃范圍內進行隨意調節，且有良好的接地保護，不會引起明火，而且經過防水處理后，電熱膜在潮濕環境下仍可正常運行。⑤使用壽命上長。電熱膜系統封裝在石膏板上部，不接受紫外線照射，完全不具備可氧化條件，聚酯薄膜這種高分子材料在持續高溫情況下才能老化，而電熱膜表面正常工作溫度在40℃左右，遠遠低于其老化溫度，因此其使用壽命是與建筑同壽命的。⑥系統成本大大減低：減少了市政管網開口費、建造鍋爐房的費用以及單元戶內管道和散熱器購買和安裝費用，這三大塊是一筆不小的費用。既能減少了鍋爐的污染和建筑占地，又能減少戶內管道井的設置，直接增加建筑使用面積。同樣可以實現分戶計量以及分室調控，也減少了每戶熱計量表的一次性購買和安裝成本。

4 燃氣紅外線輻射供暖方式

現在國家大力發展和利用天然氣工業，天然氣作為清潔能源在國民生活的能源消費中所占比例將越來越大，燃氣紅外線輻射供暖方式，以其均勻舒適的供暖性能、高效節能的運轉方式、保護環境和安裝方便的優良特性備被人們所認可和采納。

燃氣紅外線輻射采暖系統由一個或多個獨立的真空系統所組成。每個真空系統包括一臺真空泵、熱交換器、控制系統和一定數量的發生器。該系統采用天燃氣、液化石油氣或煤氣等氣體作為能源，在發生器中燃燒后，使得發生器中的空氣溫度升高，通過真空泵，將加熱后空氣及燃燒后的產物輸送到輻射管內，加熱輻射管至一定溫度后，輻射管產生遠紅外線，向室內傳遞熱量。其優點主要體現在以下四個方面：①采暖能耗低。由于輻射熱直接照射室內人體，幾乎不加熱環境中的空氣，所以輻射采暖是的空氣溫度比相同衛生條件下對流散熱器的室內設計空氣溫度要低2～5℃，而人的實感溫度要高于環境的空氣溫度。②室內溫度梯度小，人的舒適度較強。與此同時，地面以及室內設備均吸收輻射熱量，并蓄存一部分熱量，但輻射采暖停止后，這些積蓄熱量開始向環境散熱，因此可以保持一定的熱環境。所以輻射采暖啟動特別迅速，而冷卻起來卻比較緩慢。利用這樣的特點，在住宅取暖中可以實現間歇性供暖，既能滿足生活舒適度要求，又可實現節能的目的。③燃氣輻射采暖的熱量傳播的方向性很強，可以根據不同的需要，靈活的布置戶內家具，可以進行全面采暖，也可以在一個較大的客廳內，在局部區域進行采暖。④不用設置室外熱網或者鍋爐房，減少了熱源一次性投資。只需在燃氣管網上接管，在系統入口安裝調壓穩壓設備。輻射裝置一般均安裝在建筑物頂板，幾乎不占用建筑的使用面積，可以使室內家具隨意布置，同時可以隨意分隔空間布局。

通過以上的分析，住宅建筑的采暖方式可以根據熱源的具體情況進行最優選擇。在有城市熱網或者區域鍋爐的情況下，可以優先選擇低溫熱水地面輻射供暖方式；在沒有城市熱網或者區域鍋爐的情況下，且天燃氣價格較低的地區可選擇燃氣紅外線輻射供暖方式，電力價格較為便宜的地區則可優先選擇低溫電熱膜輻射供暖。