探討民用建筑熱水集中采暖與供熱系統節能設計方法

王智領 張 棟

(1.上海申城建筑設計有限公司，上海 200081;2.河南省城鄉建筑設計院有限公司，河南 鄭州 450001)

全球各國都在實施可持續發展戰略，然而，資源、能源等都是可持續發展必不可少的，因此，節約資源、能源勢在必行。據統計，在我國所有能源資源中，煤炭占了90%，人均擁有量還沒有達到世界平均水平的一半，天然氣只占了4.5%;煤炭的消耗量非常的多，達到了世界總量的40%，石油消耗在全球僅僅比法國少。其中，中國利用的所有能源當中，有50%是來自海外。就土地資源這方面而言，我國人均耕地占有量也非常少，主要是我國是個人口大國，水資源也一樣，僅僅只有世界人均水資源的1/4。由此可見，能源短缺在我國是一個很嚴重的問題，如果沒有有效地解決，將會阻礙我國社會的發展甚至威脅到我國的安全。

建筑用能顧名思義，就是指建筑節能中對能源的消耗，也就是在使用建筑物的過程中所消耗的能源的總量。主要包括以下幾個方面:空調、采暖、照明、熱水供應以及家用電器等等，它不包含工業以及建筑施工方面消耗的能源，建筑消耗的能源在能源消耗總量中的比例在各國都有所差異，就我國而言，在2001年建筑方面消耗的能源是3.78 億噸煤，占了全國所有消耗能源的28%，估計在未來，所占比例會在30%以上。其中，空調、采暖和通風設備占了建筑所有能耗的67%。暖通空調對煤的消耗比較多，就自然會導致煤資源的大大減少，同時煤的大量燃燒也會污染空氣、破壞環境，因為煤燃燒產生的二氧化碳會導致全球變暖，因此，我國已越來越重視暖通空調的能耗問題。

下面根據我國的實際情況，提出建筑采暖以及供熱系統的設計方案，以盡可能地減少建筑對能源的消耗，達到節約資源、能源的目的，實現社會的可持續發展。

1 采暖系統室內計算溫度與熱負荷

1.1 不能輕易增加熱水集中采暖系統室內計算溫度，主要是由于室內設計計算溫度取值與能源的消耗是緊密聯系的，一般而言，溫度每升高1 度，能源的消耗會增加10%。

1.2 流采暖的建筑物中的起居室、臥室以及衛生間等空間的溫度提高2 度，并將經濟因素與技術因素綜合起來考慮，分析確定隔墻的熱阻值以及樓板的熱阻值。(1)將隔墻與樓板之間的傳熱量計算出來。(2)一般將其與相鄰建筑物的溫度差設為5 度。(3)對戶內各房間的傳熱量合理的分配比例，并求總和，將其作為戶間的總傳熱負荷。通常情況下，設置比例一般要以實際的采暖方式以及建筑結構狀況等為標準，對于中間層的房間應該分配百分之三十至百分之五十，而對于那些頂層房和底層房，一般分配百分之五十至百分之八十。(4)在對地面輻射供熱系統的負荷進行計算時，一定要將室內溫度的值設計好，相對于對流采暖系統的室內溫度而言，通常要低2 度。(5)就居住建筑而言，如果在晚上可以將室內溫度降低，則能夠以連續采暖的方法來計算熱負荷，且不把間歇值考慮進去。民用建筑采暖方案可以通過結合經濟指標、技術指標、供暖要求以及使用性質等來分析來確定。

2 住宅建筑室內采暖系統

2.1 建筑物進行集中采暖設計，要確保實現調控溫度和基本供暖要求向符合。在供暖系統中設置相應的熱量分攤裝置，要依據管道系統用戶的實際用量設置熱量表，要確保管道有效供暖戶數和熱量分攤裝置之間存在合理的匹配關系，從而保證供暖系統提供供暖服務的有效性。

2.2 多層建筑一般層數較少，樓高較低，戶數較少，使用管道式集中供暖經濟效益較低，容易造成管道的浪費，其較為經濟的供暖方式是家用空調供暖，必須對多層建筑進行集中供暖時，必須要強調供暖管道的合理布置，降低管材使用量，盡可能的強化供暖的節約性，優化供暖系統的投資效率;高層建筑具有樓高大，層數多，戶數龐大的特點，實行集中供暖，能夠體現出集中供暖對供暖設備的節約，在較短距離內解決更多的供暖需求，有利于減少供暖過程中損耗。

2.3 供暖系統中使用豎向的分區方法時，要要兼顧單元戶數、戶型、建筑高度和建筑層數等對供暖系統的制約性，并根據他們提出的制約條件合理設置供暖分區。通常供暖用的每組立管能夠支持40 戶家庭正常采暖，而供暖分區正常供暖的高度極限是五十米，在依據立管分區的實際狀況和特征挑選適宜的采暖設備和采暖管道，并在要求施工中檢查采暖設備和管道應該具有和系統要求相一致的承壓強度和使用壽命等，必要使做相應的性能測試實驗以確保設備和管材的性能質量。

3 公共建筑室內采暖系統

3.1 公共建筑室內采暖系統分為VRV 系統和水系統，設計時按照夏季制冷與冬季采暖的結合的形式進行。對于那些設計空調的公共建筑物，要以建筑等級、能源消耗量以及費用等為標準，綜合分析經濟因素與技術因素，然后確定要不要另外安裝熱水集中采暖系統。

3.2 公共建筑物散熱器采暖系統和傳統系統形式相比較，二者基本上沒有什么差別，有一點不同的是為了實現節約能源的目的，應該要具有控制溫度以及分棟熱計量的裝置，通常采用如下幾種采暖系統:(1)上供下回垂直雙管系統。通常在四層或者四層以下、頂層有條件布置水平干管的建筑中比較常見。如果散熱器配有自力式恒溫閥，則通過水力平衡計算與實際要求相符合時可以用于四層以上的建筑。(2)下供下回垂直雙管系統。也是用于層數不超過四層的建筑物，與上供下回式相比較，它的水力狀況比較優越，然而值得注意的是要將系統的排氣問題處理好，一般在每副立管供水管上端配有自動排氣閥，在條件允許的情況下也可以設置排氣管。(3)上供下回全帶跨越管的垂直單管系統。通常在5 層以上的建筑物中應用比較廣泛。但是要確保立管所帶層數在12層之內。(4)上供下回垂直單雙管系統。通常在12 層以上的建筑中比較常見，也可以將其用于4 層以上的建筑，但是要保證組成單雙管系統的每一級雙管系統在4 層以下。

4 結束語

綜上所述，面對當前嚴峻的能源短缺問題，設計建筑熱水集中采暖與供熱系統迫在眉睫，其對節約能源與保護生態環境都具有非常重要的作用，符合可持續發展的要求。

［1］楊麗萍，閆增峰，孫立新，王靜.輕質復合圍護結構建筑的室內熱環境分析［J］.四川建筑科學研究.2010年06期

［2］王冰凌，孫克飛.安徽郵電大廈中央空調系統節能管理［J］.安徽建筑.2009年04期