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行政辦公樓新型采暖方式的應用
張秀永
(內蒙古魯新能源有限責任公司,內蒙古錫林郭勒026321)
介紹了內蒙古錫林郭勒盟烏拉蓋管理區境內的魯新礦井行政辦公樓一層門廳采暖系統通過設計優化,巧妙的把地暖和暖氣片采暖結合使用,從而解決高大空間采暖效果不好的難題。
地暖;暖氣片;高大空間
1.1工程場地自然地理、水文、氣候條件
魯新礦井地處內蒙古錫林郭勒盟烏拉蓋管理區境內,地下水豐富,埋藏較淺,總儲量約78.557億m3??辈焐疃葍鹊叵滤疄榭紫稘撍饕艽髿饨邓难a給,地下水位埋深1.75-4.10米,平均2.03米(絕對高程868.30米)。
本區屬北溫帶大陸性半濕潤、半干旱氣候,其特點是冬季漫長而嚴寒,夏季短促而溫熱,春、秋季干燥多風,晝夜溫差大。當地氣象部門以日平均氣溫低于10攝氏度為冬季標志,高于20攝氏度為夏季標志,10-20攝氏度為春、秋季標志劃分,本區冬季多年平均249天,夏季多年平均僅有8天。冰凍期從11月至次年4月,長達6個月,凍土層厚度最大可達3.19米,歷史最低氣溫-42.1攝氏度(1987 年1月9日)。
1.2工程概況
魯新礦井行政辦公樓總建筑面積為7425m2,工程相對標高+0.000相當于絕對標高872.75,結構標高+26.7米,共六層。樓結構類型為框架結構,主樓基礎為筏板基礎,筏板厚度為500mm,板底落至(1)層粉質粘土層?;A墊層混凝土標號C15,基礎混凝土標號為C30、主體混凝土標號為C30;門廳框架柱基礎為獨立基礎,混凝土標號為C30;筏板基礎底板、梁鋼筋保護層為50mm,上部筋保護層厚度為35mm。
行政辦公樓一層門廳面積大,高度達8.4米,原采暖設計中只在門廳東西墻上安裝2組25片的暖氣片采暖,由于魯新礦井地處高寒地區,多年平均氣溫-0.9攝氏度(1月平均最低-40.5攝氏度),歷史最低氣溫-42.1攝氏度(1987年1月9日),且此處屬于行政辦公樓采暖系統的最末端,根據已建成的采區辦公樓工程及單身宿舍樓門廳采暖系統使用效果看,在門廳、電梯廳處僅靠2組25片的暖氣片采暖肯定無法滿足冬季采暖要求。按照以往的做法需在原設計采暖的基礎上增加輔助采暖設備——28KW熱風幕。采取何種采暖方式才能解決門廳這種高大空間采暖問題就成為一個課題。
按照以往的做法需在原設計采暖的基礎上增加1臺功率為28KW的電熱風幕輔助采暖,即在大廳門口上方安裝電熱風幕輔助采暖,但每年冬季需消耗大量的電能,非常不經濟。由于暖氣片熱輻射的距離有限,而熱量都是往上走的,難以保證高大空間采暖效果而地面輻射供暖由于在室內形成腳底至頭部逐漸遞減的溫度梯度,從而給人以腳暖頭涼的舒適感,是目前最舒適的采暖方式,能有效解決高大空間采暖效果不好的難題。水地暖是以溫度不高于60℃的熱水為熱媒,在埋置于地面以下填充層中的加熱管內循環流動,加熱整個地板,通過地面以輻射和對流的熱傳遞方式向室內供熱的一種供暖方式。水地暖具有舒適、衛生、保健、節約空間、美化居室、高效節能、熱穩定性好、運行費用低、使用壽命長、適應性強等諸多優點。
能否把地暖和暖氣片采暖兩種方式有機結合起來應用,從而能既經濟又保證門廳采暖效果就成為一個課題。
經研究決定對原設計進行優化,取消門廳部分的暖氣片,改為在門廳地面下敷設地暖盤管,采用水地暖采暖方式,地暖盤管與行政辦公樓采暖回水主管末端連接,回水主管溫度正好能滿足地暖管的溫度要求,無需再設換熱系統設備。行政辦公樓門廳采用地暖采暖既保證了采暖效果又能突出門廳裝飾效果,一舉兩得!
地暖盤管施工時采用管徑32的交聯聚乙烯管,施工時先在做好墊層的地面上鋪設100mm厚的擠塑聚苯板做保溫隔熱層,防止熱量大量散失影響地暖采暖效果。盤管一端與門廳西側的房間內供暖回水管聯接,然后把交聯聚乙烯管均勻的盤放在在門廳地面鋪設的擠塑聚苯板上,間距25-30cm,隨盤隨用塑料卡子固定,交聯聚乙烯管全部盤完后的另一端與門廳東側的房間內供暖回水管聯接,其間不得留有接頭,然后經試水打壓合格后在地暖盤管上鋪設鋼絲網,澆筑砼并鋪設地板磚。
由于整個行政辦公樓采暖主要采用明裝對流輻射性鑄鋼散熱器,管道采用鍍鋅鋼管,整個行政辦公樓的供暖回水就經過二層以上散熱后流進盤管時水溫在60攝氏度左右,剛好能滿足要求。
2組暖氣片預算價值4500元,地暖盤管共用720米,預算價值4420元,優化前后費用基本持平,但采暖效果卻大不一樣。采用水地暖后不用考慮電熱風幕輔助采暖,從而節省大量電費,計算如下:28KW*24小時*30天*6月*0.80元/KW.h=96768元
行政辦公樓門廳采用水地暖采暖,經過估算每年可節省電費9.6768萬元,并有效解決了高大空間采用暖氣片供暖效果不好的難題,保證了門廳良好的采暖效果。因此此種采暖方式具有很好的推廣利用價值,推廣應用前景廣闊。