探析住宅建筑的采暖設計創新

張海舟　黃林

【摘 要】隨著人們生活水平的提高，住宅內部環境要求也越來越高，設計人員要充分考慮新的采暖形式及傳統采暖方式的新發展，滿足居住者的整體要求。在滿足室內采暖需求的基礎上，設計人員應結合室內裝飾裝修的特點，從工程實際出發，選用新材料、新技術、新形式，設計出布局合理、使用方便、運行可靠、節約能源的采暖系統。

【關鍵詞】住宅建筑；采暖設計；建筑節能

一、明確圍護結構傳熱參數，滿足居住建筑的節能要求

隨著新型建筑材料的不斷涌現，新建居住建筑的墻體多采用空心砌塊或混凝土砌筑，輕質材料的廣泛應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。但是輕質墻體的隔熱保溫性能比較差，在我國嚴寒及寒冷地區會對采暖效果產生不利的影響。因此，為緩解能源緊張、降低我國建筑能耗，新建居住建筑的墻體保溫技術的推廣應用就成了解決保證冬季室內環境與能源供應不足這對矛盾的最有效措施之一。

在建筑設計過程中，暖通專業設計人員應當配合土建專業，根據JGJ 26-2010 嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準、GB50176-93 民用建筑熱工設計規范、JGJ 144-2004 外墻外保溫工程技術規程及當地居住建筑節能目標的要求，首先確定居住建筑物在滿足結構受力及造型要求前提下墻體的材質、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能65%的要求，采用現澆混凝土剪力墻結構的新建高層住宅樓，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，一般應采用中空玻璃外窗，其傳熱系數不宜大于2. 5 W/（ m2·℃） （ 0.3 < 窗墻比< 0.4） 。

二、選擇合理的采暖形式，迎合室內裝飾需要

在以往的采暖設計中，僅僅以保證冬季室內溫度為主，往往忽略了采暖設備與家居布置的整體協調性。居住者往往根據自己裝修需要，對室內的采暖管道及采暖設備大改一番，多數情況直接造成采暖系統工作效率下降，采暖效果不理想。更有甚者使得整個采暖系統癱瘓，采暖季節發生滲水、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計過程中，應當事先為居住者考慮室內裝飾需要，選擇合理的采暖形式，靈活的布置采暖設備，在滿足規范要求的前提下，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量水平采暖系統。將與市政或區域供熱管網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置調節關斷及用熱計量裝置。這樣的采暖形式按照居住戶型的大小自成系統，樓層上下之間及鄰里之間的影響相對較小，便于住戶的獨立調節和控制，也便于供熱單位的運行管理和計量收費。

隱蔽采暖是近幾年發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用。它主要是將傳統的采暖管道、散熱器等采暖設備隱蔽起來，如低溫熱水地面輻射采暖系統。將塑料管按一定的間隔均勻地平行敷設在每層結構樓板上混凝土墊層內，利用不超過60 ℃的低溫熱水將塑料盤管加熱，使得樓層地面溫度在24 ℃ ～ 26 ℃之間，從而取得良好的室內采暖效果。這種采暖方式除了控制調節不同房間各加熱管回路的戶內分配器在地面上之外，整個采暖系統均為隱蔽工程。這樣居住者在室內看不到任何管道，增加了室內環境的整體美感，減少了戶內管道對室內裝修的影響，更為重要的是地面采暖符合人體工程學原理，保持較高的地面溫度有助于減少腳底散熱，提高血液循環速度從而降低冷感。另一方面，地面采暖在室內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。當然，管道暗敷造成了相對安裝、檢修的困難，對工程的設計施工提出了更高的要求，墊層內的管道在熱水和壓力共同作用下滿足使用年限，不能出現滲水漏水現象； 隱蔽施工過程中應嚴格執行JGJ 142-2004 地面輻射供暖技術規程中的要求，墊層內不得留有接頭等。另外，還有采用加熱電纜暗敷在墊層內的采暖方式，通電后利用電纜發熱取暖。隱蔽采暖形式受到了住宅開發商和住戶的極大歡迎，同時也引起了采暖方式的變革，為工程建設的設計施工人員提供了新的思路。

此外，隨著室內裝修的日益高檔化，新型散熱器從材質、外觀、工藝等諸多方面有了全面的改進。傻、大、笨、粗的鑄鐵暖氣片已經基本退出住宅市場。越來越多的鋼制或復合材料散熱器進入市場，銅鋁復合、鋼鋁復合散熱器，甚至全銅制的散熱器受到用戶歡迎。許多簡潔大方，外形美觀的散熱器逐漸成為室內裝飾的一部分。例如鋼管散熱器可以根據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調。衛生間內毛巾架式的散熱器充分利用了狹小的空間，既實用又美觀。還有很多造型獨特的銅制散熱器，以其藝術的外觀成為家居布置墻面的一種裝飾。

三、采暖設計應兼顧整體統一與個性化需求

隨著我國城鎮建設的大規模展開，在北方地區冬季采暖成為提高人民生活品質的重要指標。各級政府也在大力推動現有及新建工程的集中供熱配套設施建設。

以前居住建筑的采暖設計主要以上供下回的單管系統為主，無法適應現在分戶熱計量的要求。現在采暖設計中普遍采用水平串聯系統雖然可以滿足分戶熱計量的要求，減小相鄰戶型之間的供暖影響，但相同戶型采暖系統布置一致，不能滿足不同層次居住者的個性化要求。同一單元內樓上樓下的購房者審美觀念和生活習慣不盡相同，雖然戶型相同，但室內裝修肯定千差萬別各具特色，居住者在采暖系統的使用上更存在不同的習慣和標準。采暖設備作為住宅配套功能的一部分，僅僅在運行上可以進行初步的用熱計量是遠遠不能滿足用戶要求的。因此，有的新建住宅項目在廚房內設置小型燃氣壁掛鍋爐，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取代大系統，充分體現了住宅采暖的獨立性和個性化需求，使得住戶完全可以根據自身的喜好控制采暖的天數，熱水溫度，用熱時間等等。小型壁掛鍋爐的熱效率日益提高，安全措施的逐步完善，采用平衡式強排煙道避免對室內空氣的污染，外墻及樓板構造層之間的隔熱保溫減少對外和戶間熱損失。隨著技術的不斷發展，這種采暖形式有著廣闊的應用前景。

分戶采暖系統獨立熱源使得部分尚不具備集中供暖條件的住宅小區提前實現采暖配套，并為以后利用城市熱網創造了有利條件。當然，熱源的分散與集中要根據各地政府規劃和發展的要求，要與市政供熱建設的發展相協調。而有條件的小區可以發展利用太陽能、海水、地下水源，甚至集中的污水作為熱源，實現區域內的用熱自給。目前，青島市利用太陽能、海水、污水等可再生能源為住戶提供采暖、生活用熱水的系統在建筑中都有了相當規模的推廣應用，節能效果顯著。

因此，新建居住建筑的采暖設計要根據工程建設的自身特點，與我國城市化進程相適應，選擇合適的采暖熱源，在兼顧住宅設計統一的基礎上，適應日益增多的個性化需要，不斷完善和改進居住建筑采暖系統，使其更好地為人們日常生活服務。

四、結語

隨著我國城市化進程的加快，新建的居住建筑開工面積日漸增大，房地產價格也在不斷攀升，人們對住房的建筑質量及室內外環境的要求也越來越高。居住建筑的采暖系統作為保證冬季室內環境、滿足舒適性要求的必備設施，也就成了各方關注的主要內容之一。如何做好新建居住建筑的采暖設計，為住戶提供一個布局合理、使用方便、運行可靠的供熱系統，滿足冬季室內環境的舒適度，是我們從業人員面對的首要問題。