探析住宅建筑的采暖設(shè)計(jì)創(chuàng)新

張海舟　黃林

【摘 要】隨著人們生活水平的提高，住宅內(nèi)部環(huán)境要求也越來越高，設(shè)計(jì)人員要充分考慮新的采暖形式及傳統(tǒng)采暖方式的新發(fā)展，滿足居住者的整體要求。在滿足室內(nèi)采暖需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合室內(nèi)裝飾裝修的特點(diǎn)，從工程實(shí)際出發(fā)，選用新材料、新技術(shù)、新形式，設(shè)計(jì)出布局合理、使用方便、運(yùn)行可靠、節(jié)約能源的采暖系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】住宅建筑；采暖設(shè)計(jì)；建筑節(jié)能

一、明確圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱參數(shù)，滿足居住建筑的節(jié)能要求

隨著新型建筑材料的不斷涌現(xiàn)，新建居住建筑的墻體多采用空心砌塊或混凝土砌筑，輕質(zhì)材料的廣泛應(yīng)用一方面降低了建筑物本身的耗材量，另一方面增加了使用面積。但是輕質(zhì)墻體的隔熱保溫性能比較差，在我國(guó)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)會(huì)對(duì)采暖效果產(chǎn)生不利的影響。因此，為緩解能源緊張、降低我國(guó)建筑能耗，新建居住建筑的墻體保溫技術(shù)的推廣應(yīng)用就成了解決保證冬季室內(nèi)環(huán)境與能源供應(yīng)不足這對(duì)矛盾的最有效措施之一。

在建筑設(shè)計(jì)過程中，暖通專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)配合土建專業(yè)，根據(jù)JGJ 26-2010 嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、GB50176-93 民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范、JGJ 144-2004 外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程及當(dāng)?shù)鼐幼〗ㄖ?jié)能目標(biāo)的要求，首先確定居住建筑物在滿足結(jié)構(gòu)受力及造型要求前提下墻體的材質(zhì)、厚度，以及外墻保溫層的做法。例如，要滿足青島市居住建筑節(jié)能65%的要求，采用現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的新建高層住宅樓，外墻外保溫可選用巖棉或者擠塑聚苯板等，控制墻體傳熱系數(shù)在0.55 W/（ m2？℃） 左右； 另外，為保證良好的夏季隔熱和冬季保溫效果，一般應(yīng)采用中空玻璃外窗，其傳熱系數(shù)不宜大于2. 5 W/（ m2·℃） （ 0.3 < 窗墻比< 0.4） 。

二、選擇合理的采暖形式，迎合室內(nèi)裝飾需要

在以往的采暖設(shè)計(jì)中，僅僅以保證冬季室內(nèi)溫度為主，往往忽略了采暖設(shè)備與家居布置的整體協(xié)調(diào)性。居住者往往根據(jù)自己裝修需要，對(duì)室內(nèi)的采暖管道及采暖設(shè)備大改一番，多數(shù)情況直接造成采暖系統(tǒng)工作效率下降，采暖效果不理想。更有甚者使得整個(gè)采暖系統(tǒng)癱瘓，采暖季節(jié)發(fā)生滲水、漏水等事故，影響自己和鄰里生活。因此，在新建居住建筑的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)事先為居住者考慮室內(nèi)裝飾需要，選擇合理的采暖形式，靈活的布置采暖設(shè)備，在滿足規(guī)范要求的前提下，為使用者提供最大的方便。

為了降低建筑能耗，合理用熱，新建住宅均采用分戶熱計(jì)量水平采暖系統(tǒng)。將與市政或區(qū)域供熱管網(wǎng)相連的公共立管沿樓梯間管井至各樓層，每戶采暖管道與公共立管水平相接，在每戶的分支管上設(shè)置調(diào)節(jié)關(guān)斷及用熱計(jì)量裝置。這樣的采暖形式按照居住戶型的大小自成系統(tǒng)，樓層上下之間及鄰里之間的影響相對(duì)較小，便于住戶的獨(dú)立調(diào)節(jié)和控制，也便于供熱單位的運(yùn)行管理和計(jì)量收費(fèi)。

隱蔽采暖是近幾年發(fā)展比較快的一種采暖方式，在新建住宅工程中得到廣泛的應(yīng)用。它主要是將傳統(tǒng)的采暖管道、散熱器等采暖設(shè)備隱蔽起來，如低溫?zé)崴孛孑椛洳膳到y(tǒng)。將塑料管按一定的間隔均勻地平行敷設(shè)在每層結(jié)構(gòu)樓板上混凝土墊層內(nèi)，利用不超過60 ℃的低溫?zé)崴畬⑺芰媳P管加熱，使得樓層地面溫度在24 ℃ ～ 26 ℃之間，從而取得良好的室內(nèi)采暖效果。這種采暖方式除了控制調(diào)節(jié)不同房間各加熱管回路的戶內(nèi)分配器在地面上之外，整個(gè)采暖系統(tǒng)均為隱蔽工程。這樣居住者在室內(nèi)看不到任何管道，增加了室內(nèi)環(huán)境的整體美感，減少了戶內(nèi)管道對(duì)室內(nèi)裝修的影響，更為重要的是地面采暖符合人體工程學(xué)原理，保持較高的地面溫度有助于減少腳底散熱，提高血液循環(huán)速度從而降低冷感。另一方面，地面采暖在室內(nèi)容易形成由下而上均勻的溫度梯度溫差帶，大大增加了人體的熱舒適感，取得良好的采暖效果。當(dāng)然，管道暗敷造成了相對(duì)安裝、檢修的困難，對(duì)工程的設(shè)計(jì)施工提出了更高的要求，墊層內(nèi)的管道在熱水和壓力共同作用下滿足使用年限，不能出現(xiàn)滲水漏水現(xiàn)象； 隱蔽施工過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行JGJ 142-2004 地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程中的要求，墊層內(nèi)不得留有接頭等。另外，還有采用加熱電纜暗敷在墊層內(nèi)的采暖方式，通電后利用電纜發(fā)熱取暖。隱蔽采暖形式受到了住宅開發(fā)商和住戶的極大歡迎，同時(shí)也引起了采暖方式的變革，為工程建設(shè)的設(shè)計(jì)施工人員提供了新的思路。

此外，隨著室內(nèi)裝修的日益高檔化，新型散熱器從材質(zhì)、外觀、工藝等諸多方面有了全面的改進(jìn)。傻、大、笨、粗的鑄鐵暖氣片已經(jīng)基本退出住宅市場(chǎng)。越來越多的鋼制或復(fù)合材料散熱器進(jìn)入市場(chǎng)，銅鋁復(fù)合、鋼鋁復(fù)合散熱器，甚至全銅制的散熱器受到用戶歡迎。許多簡(jiǎn)潔大方，外形美觀的散熱器逐漸成為室內(nèi)裝飾的一部分。例如鋼管散熱器可以根據(jù)墻面的寬窄加工成超高形，既減小了散熱器占用墻面的寬度，又不影響散熱器的采暖效果，且避免了與家具布置沖突，容易與客廳或居室的裝修相協(xié)調(diào)。衛(wèi)生間內(nèi)毛巾架式的散熱器充分利用了狹小的空間，既實(shí)用又美觀。還有很多造型獨(dú)特的銅制散熱器，以其藝術(shù)的外觀成為家居布置墻面的一種裝飾。

三、采暖設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧整體統(tǒng)一與個(gè)性化需求

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)的大規(guī)模展開，在北方地區(qū)冬季采暖成為提高人民生活品質(zhì)的重要指標(biāo)。各級(jí)政府也在大力推動(dòng)現(xiàn)有及新建工程的集中供熱配套設(shè)施建設(shè)。

以前居住建筑的采暖設(shè)計(jì)主要以上供下回的單管系統(tǒng)為主，無法適應(yīng)現(xiàn)在分戶熱計(jì)量的要求。現(xiàn)在采暖設(shè)計(jì)中普遍采用水平串聯(lián)系統(tǒng)雖然可以滿足分戶熱計(jì)量的要求，減小相鄰戶型之間的供暖影響，但相同戶型采暖系統(tǒng)布置一致，不能滿足不同層次居住者的個(gè)性化要求。同一單元內(nèi)樓上樓下的購(gòu)房者審美觀念和生活習(xí)慣不盡相同，雖然戶型相同，但室內(nèi)裝修肯定千差萬別各具特色，居住者在采暖系統(tǒng)的使用上更存在不同的習(xí)慣和標(biāo)準(zhǔn)。采暖設(shè)備作為住宅配套功能的一部分，僅僅在運(yùn)行上可以進(jìn)行初步的用熱計(jì)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶要求的。因此，有的新建住宅項(xiàng)目在廚房?jī)?nèi)設(shè)置小型燃?xì)獗趻戾仩t，為本戶提供生活熱水和冬季采暖用熱。這種采暖形式以小系統(tǒng)取代大系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了住宅采暖的獨(dú)立性和個(gè)性化需求，使得住戶完全可以根據(jù)自身的喜好控制采暖的天數(shù)，熱水溫度，用熱時(shí)間等等。小型壁掛鍋爐的熱效率日益提高，安全措施的逐步完善，采用平衡式強(qiáng)排煙道避免對(duì)室內(nèi)空氣的污染，外墻及樓板構(gòu)造層之間的隔熱保溫減少對(duì)外和戶間熱損失。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這種采暖形式有著廣闊的應(yīng)用前景。

分戶采暖系統(tǒng)獨(dú)立熱源使得部分尚不具備集中供暖條件的住宅小區(qū)提前實(shí)現(xiàn)采暖配套，并為以后利用城市熱網(wǎng)創(chuàng)造了有利條件。當(dāng)然，熱源的分散與集中要根據(jù)各地政府規(guī)劃和發(fā)展的要求，要與市政供熱建設(shè)的發(fā)展相協(xié)調(diào)。而有條件的小區(qū)可以發(fā)展利用太陽(yáng)能、海水、地下水源，甚至集中的污水作為熱源，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的用熱自給。目前，青島市利用太陽(yáng)能、海水、污水等可再生能源為住戶提供采暖、生活用熱水的系統(tǒng)在建筑中都有了相當(dāng)規(guī)模的推廣應(yīng)用，節(jié)能效果顯著。

因此，新建居住建筑的采暖設(shè)計(jì)要根據(jù)工程建設(shè)的自身特點(diǎn)，與我國(guó)城市化進(jìn)程相適應(yīng)，選擇合適的采暖熱源，在兼顧住宅設(shè)計(jì)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，適應(yīng)日益增多的個(gè)性化需要，不斷完善和改進(jìn)居住建筑采暖系統(tǒng)，使其更好地為人們?nèi)粘Ｉ罘?wù)。

四、結(jié)語

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，新建的居住建筑開工面積日漸增大，房地產(chǎn)價(jià)格也在不斷攀升，人們對(duì)住房的建筑質(zhì)量及室內(nèi)外環(huán)境的要求也越來越高。居住建筑的采暖系統(tǒng)作為保證冬季室內(nèi)環(huán)境、滿足舒適性要求的必備設(shè)施，也就成了各方關(guān)注的主要內(nèi)容之一。如何做好新建居住建筑的采暖設(shè)計(jì)，為住戶提供一個(gè)布局合理、使用方便、運(yùn)行可靠的供熱系統(tǒng)，滿足冬季室內(nèi)環(huán)境的舒適度，是我們從業(yè)人員面對(duì)的首要問題。