關于既有建筑節能改造的暖通技術關鍵點分析

【摘 要】對于傳統的供熱系統而言，供熱收費制度改革無疑是一場革命，傳統的單管上供下回順流系統顯然已經無法適應越來越深入化的市場經濟體制改革的要求。分戶獨立循環系統和單管上供下回跨越式系統是目前進行單管上供下回順流系統改造的兩種選擇。在本文中，作者結合自己的工作經驗，就兩種改造方案的利弊權衡問題進行總結分析，希望能夠為有關人士提供有益借鑒。

【關鍵詞】暖通節能；供熱系統改造；分戶獨立循環；單管上供下回跨越式

1.前言

傳統的供熱收費制度存在諸多的弊端與不足。例如，依照供熱面積收費，不能夠充分體現出用戶實際使用的供熱能耗，單管上供下回順流系沒有有效合適的調節手段，供熱用戶沒有形成“熱能是一種商品”的概念，日常生活的節能意識淡薄；供熱系統的運行效率較低等等。綜合以上因素，使得我國的單位面積供熱能源消耗是歐美等發達國家的3倍左右，并且存在著難以合理有效收費的尷尬。分戶獨立循環系統和單管上供下回跨越式系統是目前進行單管上供下回順流系統改造的兩種選擇。兩種方案各有優劣，分戶獨立循環系統存在著再投入大、擾民、管道需重新布置等設計、施工方面的種種問題，單管上供下回跨越式系統則不宜計量。在本文中以自己曾經參與的6層磚混住宅的供熱系統改造工作經驗為基礎，總結分析了兩種改造方案的利弊，希望能夠為有關人士提供有益借鑒。

2.分戶獨立循環系統改造方案分析

分戶獨立循環系統改造需要在既有住宅采暖系統的基礎之上完成，因此，不論是設計方案方面，還是在施工方案方面，或者是在組織協調方面，均需要解決一系列的難題。單純地從技術角度分析，解決分戶獨立循環系統容易出現的水力工況不平衡問題是重點和關鍵。

第一，認真完成系統改造設計方案，做好系統調試工作。我們知道，分戶獨立循環系統改造是在既有住宅采暖系統的基礎之上完成的，因此，在改造過程中必然會遇到各種問題。當前，在某些居民小區內，存在著部分樓棟進行分戶獨立循環系統改造，而其他樓棟不進行分戶獨立循環系統改造的情況，完成相關改造的樓棟會因為室內供熱系統管網阻力系數的增加而出現流量不足的情況，最終導致單元較高層住戶的供暖系統不熱乃至整個單元供熱系統不熱。科學合理的前期設計是徹底解決該問題的重要途徑，以破解整個供熱系統平衡為突破點，從設計的角度重新考慮調整整個供熱系統。

另外，在調試過程中做好系統調試工作也非常重要。建議：一般情況下，位于供熱系統近端的用戶均存在溫度偏高的情況，可以通過適當調小閥門流量的方式來增大整個系統的揚程，進而提高分戶獨立循環系統的單元資用壓差，增加分戶改造單元的用水量。

第二，減小系統垂直失調，協調用戶資用壓差。采用傳統供熱方式的室內供熱系統通常都是采用上供下回式，所使用的散熱器的散熱片數依照樓層由高至低的順序逐層遞增。進行分戶獨立循環系統改造之后，總干管的熱水首先會流入到樓棟的底層用戶室內，加之改造之后應用了異程式系統，相比以前，頂層用戶的資用壓差會大大小于底層用戶的資用壓差，最終導致了該系統的垂直失調（最主要表現就是底層過熱而頂層不熱）。根據水力平衡的基本原理，我們知道，可以通過適當調小底層用戶熱水流量的方式來增加高層用戶的熱水流量，將系統的垂直失調問題降到最小，或者是采用調整不同樓層用戶室內散熱器散熱片數的方式來減小系統的垂直失調。

第三，努力做好熱源方面的水力工況平衡。在熱源方面，建議對供熱系統的供水出口閥門進行合理調節，改變供熱系統的熱水流量和揚程，實現供熱均衡的目標。同時，對總閥門和外網閥門、單元閥門進行調節，做好供熱系統的水力平衡和初調節工作，努力實現整個供熱系統的水力工況平衡。

第四，解決系統排氣和掉水問題，實現系統高效運行。相對于傳統的單管上供下回順流系統，分戶獨立循環系統在排氣方面有著很大的差異。傳統的單管上供下回順流系統想要排除系統當中的空氣一般是通過系統高點的集氣罐和膨脹水箱的集中排氣來完成。但是實現分戶獨立循環系統改造之后，因為系統采用水平串聯方式，某個散熱器內部的空氣排除一般只可以借助散熱器上的跑風排出，認為因素的排氣難度便增加不少，非常容易倒是整個供熱系統不熱。

3.單管上供下回跨越式系統改造方案分析

實行供熱計量收費的前提是室內采暖系統能夠按戶計量、分室控制，這就需要對我國大量傳統的室內上供下回單管順流式系統進行改造。為了節省改造資金和盡量避免改造時擾民，一般都在單管順流式系統散熱器前的供、回水的水平管之間加跨越管，在每組散熱器上加裝自立式恒溫閥，并安裝熱分配表實現熱計量。另外，經過技術經濟比較，從減少初投資及減少運行管理費用分析，對于新建建筑仍可采用帶閉合管的單管室內采暖系統。加裝了恒溫閥后，由于用戶的行為調節和恒溫閥自身的技術節能，使得散熱器中的流量發生變化。

為了解決這一問題，普遍認為需要在一棟樓或一個門棟的熱力入口處設置一個自立式流量控制閥或壓差控制閥。并且應根據戶內系統流量的變化特性選擇調節范圍合適的控制裝置。對于雙管系統而言，其變流量特性已得到廣泛得認同，但是傳統的單管順流系統改造為跨越式系統，并且在散熱器前安裝了恒溫閥后，當恒溫閥調節使得散熱器內流量發生了變化時，跨越式系統的總體流量也會出現相應變化。

對于單管跨越式系統，隨著恒溫閥的調節使得負荷的增加或減少，散熱器進流量隨之增加與減少，而旁通流量相應地減少或增加，最終系統流量變化不大，但系統溫差變化顯著，因此一般認為，從工程角度可以將單管跨越式系統視為定流量系統。如果調節用戶的數量相同，則樓層數越高，用戶所在立管的流量變化越不明顯。同時，進流系數對于立管的變流量特性有著很大的影響。實際情況下用戶不可能全部調節，散熱器也不能全部關死則用戶調節造成的立管流量的變化會更小，因此，用戶調節造成的所在立管的水力特性變化是很有限的。

4.結束語

作者曾經實際參與了一個6層磚混住宅的單管上供下回順流系統改造成分戶獨立循環系統的工程。依照現有規范，因為分戶獨立循環系統再投入大、擾民、管道需重新布置等，不推薦使用，而推薦單管上供下回順流系統應首選改造為垂直雙管或單管上供下回跨越式系統。但是，依照作者個人經驗，垂直雙管或單管上供下回跨越式系統存在著不宜計量的缺點。有鑒于此，本文分別分析了分戶獨立循環系統和單管上供下回跨越式系統這兩種改造方案的優缺點，建議設計者根據實際情況綜合考慮之后確定選擇何種改造方案。

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