淺析我國節能建筑暖通系統的設計與施工重點

杜 巖

蘭州建投房地產開發有限公司，甘肅蘭州 730000

隨著我國人民生活水平與消費能力的不斷提高，居民建筑面積與建筑能耗也與時俱進，不斷上升。據統計，2015年全國城鄉房屋建筑面積已超過600億m2；2000年，國內建筑能耗占社會總能量的27.6%，可折算成3.76億t標準煤；2015年，國內建筑能耗占社會總能耗的1/3，可折算成11億t標準煤[1]。而我國化石能源卻在加速枯竭，目前，煤炭可采期限已不足100年，石油可采期限已不足30年。在這種不以任何人意志為轉移的客觀形勢下，建筑業要想實現可持續發展，就必須致力于建造節能建筑，同時完善節能建筑的暖通系統。

1 節能建筑暖通系統設計

當前，國內節能建筑設計較為落后，許多設計師缺乏節能意識與社會責任感，不知如何運用節能減排技術。技術不成熟與觀念落后，已經阻礙了節能建筑的推廣，目前節能建筑在全部既有建筑中所占比例還不到5%。在這種情況下，更有必要深入研究如何做好節能建筑暖通系統的設計。

1.1 方位設計

任何建筑若想達到最佳節能效果，就必須盡可能地利用自然能量。因此，建筑的方位設計應盡可能選擇南北朝向。我國位于北半球，每天陽光都是從南側照射進房屋的，且房屋南側一面幾乎全天都在采光，這樣可以使建筑獲得更多的熱量與日光，從而節約大量能耗，東西朝向的樓房則須加強建筑圍護結構的保溫隔熱性能，增加大量建筑成本。

1.2 選擇節能環保的建筑材料

據研究，在相同的氣候條件下，中國建筑外墻傳熱系數比發達國家建筑高4～5倍，屋頂傳熱系數比發達國家高2.5～5.5倍，窗戶傳熱系數比發達國家高1.5～2.2倍，國內建筑耗能超過發達國家3～4倍。因此，應當選擇節能環保的建筑材料來建造樓房。可以選擇保溫復合墻體（這種建材由安裝層、結合層、保溫層、保護層、裝飾層等5層材料復合構成，墻體熱容量大）、雙玻塑鋼窗、硅氣凝膠特種玻璃（這種玻璃保溫性質比同等厚度的泡沫塑料高出4倍，且輕質、透明、堅硬）等節能材料，切實降低國內建筑外墻、屋頂、窗戶的傳熱系數。在條件允許的情況下，應當考慮用鋼結構代替傳統的鋼筋混凝土結構。

1.3 暖通系統設計

目前國內節能建筑一般采用地熱采暖方式，這種方式的優點是節省房屋面積、節約能耗、溫度均勻、運行費用相對較低。設計地熱暖通系統，必須詳細研究《給水排水及采取工程施工質量驗收規范》、《輻射供暖技術規程》、《地面輻射供暖技術規程》、《熱塑性塑料管材通用壁厚表》、《采暖通風與空氣調節設計規范》、《居住建筑節能設計標準》、《集中供熱住宅計量供熱設計規程》、《低溫熱水地板輻射供暖技術規程》等規定，仔細進行設計。具體設計參數為：

在用戶經常停留的地方，采暖地板的平均溫度必須保持在24～28℃；在用戶短暫停留的地方，采暖地板的平均溫度必須保持在28～32℃；無人停留的地方，采暖地板的平均溫度必須保持在30～35℃。水暖結構保溫層厚度必須≥2cm，盤管厚度必須≥2cm，保護層厚度必須≥2cm。水暖系統供水溫度不能超過60℃，供回水溫度不能超過10℃。管內工作壓力不能超過0.8MPa，管內流速應保持在0.25～0.5m/s。同一集、分水器的供熱管長度應盡量一致，一般不超過100m。采暖地板厚度應超過80mm，地板下的加熱管管間距應控制在15～30cm。

敷設加熱管時，可采用S形或“回”字形。S形彎曲半徑小，適用于面積較大的房間；“回”字形冷熱水相間，彎曲半徑大，易于施工。每環長應保持60～100m之間，總長不得超過120m，這樣可以保證每環的總水阻力控制在800～1500mm水柱之間。

2 節能建筑暖通系統施工重點分析

2.1 確保材料質量

在施工開始前，首先必須對采暖管道與管件進行嚴格檢查。管道與管件規格品種必須符合設計要求，管壁厚度均勻，管壁內外必須光滑整潔，不能有砂眼、裂紋、毛刺、疙瘩、浮砂、包砂、黏砂。法蘭接口必須平正、光潔、嚴密，不能有偏扣、方扣、亂扣、或絲扣不全。管道外表面防腐涂層必須整潔、均勻。管道切口必須平整、光滑、無毛刺、飛刺。

2.2 管道預埋管施工

管理人員必須根據設計圖紙要求對施工人員進行詳細的技術交底，做好專題培訓。在大面積施工前要先進行試驗性施工，驗收合格后才能開展全面施工。進戶預埋管必須使用厚壁帶止水鋼板的鋼管，而不能用薄壁銅管代替（一些施工單位為降低成本會故意用薄壁銅管代替厚壁鋼管，這會導致預埋管無法承受設計水壓）。

必須加強與土建單位的協調合作，明確室外地坪標高，確保預埋管埋深不低于0.7m。

預埋管上墻的彎頭只能用彎管機進行彎曲，而不允許用焊接或燒焊方式彎曲（這會破壞預埋管的保溫層、防水層）；預埋管彎曲程度不能超過管子外徑的10%，彎曲半徑不能超過所穿入電纜的最小允許彎曲半徑。最后，要請專業防水人員對預埋管進行防水處理。

2.3 出墻套管施工

預留出墻套管應大于管材的2倍，套管也要選用止水鋼板套管。普通套管要高于地面2cm，衛生間套管要高于地面5cm。套管封堵要采取3個步驟：第一步，用油麻圍繞管道纏繞4、5圈后將它塞到套管內；第二步，用七成濕水泥捶灰，一定要搗實，留下2～4cm的空間用堵漏王進行灌注；第三步，用防水油膏進行最后封堵。絕不允許用發泡劑進行封堵。

套管下方要進行抹平處理，套管周圍要用細石混凝土進行灌注，留下3～5cm的空間用堵漏王封堵。管道走向必須用數字加以標示。

2.4 管道焊接

焊管的切割坡口通常采用氧-乙炔焰氣割，氣割后，用銼刀將管口的氧化鐵清除干凈，再用磨光機將凹凸不平處削磨平整。焊接前，要用專用組對工具對管口進行組對，以確保管道平直度與對口平齊度。管理對接焊口的組對必須做到內壁齊平，內壁錯邊量必須盡可能減少。必須選擇熟練工，嚴格按照焊接作業指導書的規定進行焊接作業。焊接設備使用前要進行安全性能檢查與使用性能檢查，不合格的焊接設備嚴禁帶入現場。在焊接過程中，要做好自檢，控制焊接質量。不得強力對口，管理與設備連接部分當松開螺栓時，對口部分必須處于正確的位置。

管道對接焊縫與支架、吊架的距離應超過50mm，焊縫表面的焊渣必須清理干凈。然后進行外觀檢查，若發現氣孔、夾雜、裂紋等缺陷，必須進行返修。

2.5 管道的螺紋連接

螺紋規格必須符合國標S311規范，必須采用套絲機對管螺紋進行加工，絲扣套完后，要將斷面清理干凈。螺紋斷絲、缺絲不能超過螺紋總數的10%。螺紋連接必須牢固，根部沒有外露油麻現象。外露螺紋不能超過2扣絲至3扣絲。螺紋外露部分必須進行防腐處理。室內埋地管若采用PB管或PE管熱熔連接，嚴禁出現接頭現象。

2.6 閥門安裝

安裝閥門前，必須進行仔細檢查，核對閥門的規格、型號是否符合設計要求，并按規范進行試壓，若閥門質量不合格，絕對不能進行安裝。安裝時要注意水流方向，防止反向安裝。對閥門的操作機必須進行調試，保證其運作靈活。在條件允許的情況下，應盡量安裝自力式流量控制閥。這種閥門可按實際要求設定流量，能自動消除熱力管道系統的壓差波動，保持流量不變，徹底解決近端壓差大、遠端壓差小的矛盾。

2.7 分、集水器安裝

分水器與集水器的型號、規格、公稱壓力、安裝位置、高度等都必須符合設計要求，盡可能進行暗裝。若必須進行明裝，則須對分、集水器采取防護措施。出地面管道必須順直，不能出現壓扁或硬折彎，出地面管道必須與分、集水器連接嚴密。分水器、集水器下端距地面必須超過150mm。

2.8 地暖盤管施工

施工前必須清理現場，保證地面平整、干燥、無任何雜物（如混凝土殘渣），墻根部平直，無積灰。按設計尺寸要求準備好管材（可選用PEX管材），用專用剪刀斷管（嚴禁用電焊、氣焊、手工鋸分割管材），斷口應平整，斷面與管軸線必須垂直。每環路為一根管（若安裝PEX管不允許有接頭），盤管從分、集水器開始安裝，用專用管卡將盤管直接固定在絕熱層上。可將盤管呈“回”字形、雙“回”字形或S形進行敷設（這三種敷設方式熱工性能好，供熱溫度梯度小），每環路長度控制在100m以內，各環路長度應相等。對衛生間、廚房等面積較小的房間，則可呈直列形敷設，以節約管材。

敷設好盤管后，要用扎帶將盤管與鋪設于絕熱層表面的鋼絲網綁扎在一起，或用塑料卡釘把加熱管固定至絕熱層上；直管段每隔500mm設置一個固定點，彎曲管段每隔300mm設置一個固定點。盤管露出地面與分水器相連的管段，要套上塑料蛇皮套管，以防光照老化。

3 結語

當前，我國節能建筑及暖通系統的設計、施工與日本、韓國、加拿大、挪威等發達國家還存在著較大的差距。這與我國建筑仍以傳統式建筑為主，建筑結構仍以鋼筋混凝土結構為主有很大的關系。我們以為，必須將裝配式建筑、鋼結構與節能建筑結合起來，才能進一步做好節能建筑及暖通系統的設計與施工。