淺談高層住宅建筑采暖設(shè)計(jì)要點(diǎn)

劉俊鵬

（臨汾市建筑勘察設(shè)計(jì)院，山西 臨汾 041500）

1 高層住宅建筑的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)高層住宅建筑的采暖系統(tǒng)過(guò)程中，先要以建筑物自身的建設(shè)特點(diǎn)來(lái)保證其設(shè)計(jì)的完整性。根據(jù)高層住宅建筑的采暖特點(diǎn)及換熱站設(shè)置情況來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行豎向分區(qū)考慮，并通過(guò)綜合分析來(lái)增強(qiáng)采暖設(shè)計(jì)的合理性。高層住宅建筑采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員在選擇散熱器、供暖系統(tǒng)敷設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)各種類型的散熱器進(jìn)行比較[1]。

2 高層住宅建筑供暖熱負(fù)荷計(jì)算

高層住宅室內(nèi)各房間供暖熱負(fù)荷設(shè)計(jì)計(jì)算包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量和外門(mén)開(kāi)啟沖入冷風(fēng)耗熱量。圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量：由基本耗熱量和附加耗熱量?jī)刹糠纸M成，其中基本熱耗量由公式q1=aFK (tn-twn) 計(jì)算得出；附加耗熱量包括朝向附加、風(fēng)力附加、外門(mén)附加、高度附加、間歇附加、窗墻面積比附加、兩面以上外墻附加等，應(yīng)按建筑功能性質(zhì)考慮是否附加，附加量怎么確定。冷風(fēng)滲透耗熱量：指由門(mén)窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量，由公式q2=0.28cpρwnlln (tn-twn) 計(jì)算所得。外門(mén)開(kāi)啟沖入冷風(fēng)耗熱量由q3 = qj·βkq 公式計(jì)算得到。熱負(fù)荷計(jì)算過(guò)程中需要注意的是：

①計(jì)算住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量時(shí)應(yīng)注意：外墻傳熱系數(shù)應(yīng)采用考慮熱橋作用、保溫材料修正系數(shù)后的平均傳熱系數(shù)；輕質(zhì)墻體應(yīng)結(jié)合供熱制度進(jìn)行修正；當(dāng)房間地面沿外墻有供熱管道地溝時(shí)，該房間可不計(jì)算地面耗熱量；地下室若不采暖頂板必須采取保溫措施，并計(jì)算其溫差傳熱量。

②相鄰房間溫差大于或等于5℃時(shí)，應(yīng)注意計(jì)算通過(guò)隔墻或樓板的傳熱量。因?yàn)榇俗≌捎昧朔謶粲?jì)量和分室控溫，假若鄰室無(wú)人居住或間歇性采暖，由樓板或隔墻形成的傳熱量會(huì)加大負(fù)荷，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)按常規(guī)計(jì)算的熱負(fù)荷再乘以一個(gè)適當(dāng)?shù)南禂?shù)來(lái)考慮該部分傳熱問(wèn)題，但要注意這部分負(fù)荷是不計(jì)入系統(tǒng)總負(fù)荷之內(nèi)的。

③對(duì)于高層、超高層建筑而言，由于建筑物高度增加，要考慮熱壓和風(fēng)壓的綜合作用，室外風(fēng)速隨建筑高度的增加而加大，因?yàn)閷?duì)流換熱與室外風(fēng)速有關(guān)，風(fēng)速愈大，傳熱愈快，所以風(fēng)速對(duì)耗熱量的影響有時(shí)不容忽視，必須通過(guò)計(jì)算確定。

④與原傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)的不同之處，在實(shí)施分戶熱計(jì)量和控制之后，會(huì)出現(xiàn)部分房間進(jìn)行間歇供暖或某些住戶長(zhǎng)期外出而房間溫度大幅度調(diào)低等情況， 這就必須要考慮戶間隔墻及樓板的傳熱負(fù)荷。在確定分戶計(jì)量供暖系統(tǒng)的戶內(nèi)設(shè)備容量和戶內(nèi)管道時(shí)，應(yīng)考慮戶間傳熱對(duì)供熱負(fù)荷的附加，但總附加率不應(yīng)超過(guò)50%，且不得計(jì)入建筑供暖總熱負(fù)荷。

3 高層住宅建筑戶內(nèi)系統(tǒng)的形式

高層住宅供暖設(shè)計(jì)選用分戶計(jì)量，分戶熱計(jì)量供暖系統(tǒng)的主要特征是：各住戶室內(nèi)的供暖系統(tǒng)自成一獨(dú)立系統(tǒng)，用戶可單獨(dú)控制;各戶供暖耗熱量可單獨(dú)計(jì)量。用戶可以根據(jù)自身?xiàng)l件選擇是否供暖，而分戶計(jì)量在戶內(nèi)系統(tǒng)中設(shè)置恒溫控制閥，可根據(jù)室外溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)供熱量，達(dá)到節(jié)能目的。

3.1 供暖分戶熱計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

分戶熱計(jì)量供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除執(zhí)行現(xiàn)行供暖設(shè)計(jì)規(guī)范外還應(yīng)考慮以下原則：

1） 能夠?qū)崿F(xiàn)各用戶的供暖用熱單獨(dú)計(jì)量與控制；2） 能夠?qū)崿F(xiàn)用戶各房間的溫度單獨(dú)調(diào)節(jié)；3） 保證各分戶供暖系統(tǒng)的正常運(yùn)行方便維修；4） 與住房商品化的改革相適應(yīng)室內(nèi)供暖管道系統(tǒng)中各戶的供暖管道、設(shè)備、儀表等盡量設(shè)計(jì)在專用公共區(qū)域內(nèi)，以免維修時(shí)引起用戶間的麻煩；5） 戶內(nèi)應(yīng)采用雙管系統(tǒng)以便戶內(nèi)各房間溫度控制調(diào)節(jié)。

3.2 分戶熱計(jì)量供暖室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

在保證供暖效果、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可靠的前提下，提出如下可實(shí)現(xiàn)供暖分戶熱計(jì)量的幾個(gè)室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

1） 上供上回雙管系統(tǒng)，供回水支干管敷設(shè)于本層頂板下，每戶入口處設(shè)置熱表，集氣罐置于衛(wèi)生間，供水支干管順坡向安裝便于排氣。每組散熱器裝設(shè)閥門(mén)，使室內(nèi)溫度得以局部調(diào)節(jié)，在滿足房間舒適度的前提下能夠達(dá)到節(jié)能要求。每組散熱器宜增設(shè)一只泄水閥以方便維修。管道明設(shè)易于施工維修。缺點(diǎn)是室內(nèi)水平干管和立管較多，影響室內(nèi)美觀，它適用于室內(nèi)做吊頂?shù)姆块g和經(jīng)濟(jì)住房。

2） 上供下回式雙管系統(tǒng)，入戶進(jìn)出管、熱表安裝位置及方式、集氣罐安裝位置同方案1，其他干管、支管散熱器安裝是常見(jiàn)的形式，安裝維修方便，既減少了立管，又減少了方案1 中的泄水閥。缺點(diǎn)是上供水支干管、下回水支干管繞室內(nèi)安裝，不美觀的同時(shí)還占用室內(nèi)使用面積。

3） 下供下回式雙管系統(tǒng)，入戶管、熱表安裝位置同方案1，供回水支干管敷設(shè)于本層地板墊層內(nèi)，與以上方案相比，室內(nèi)立管明顯減少，布局美觀。建議采用高強(qiáng)度的鋁塑復(fù)合管，它具有優(yōu)良的耐腐蝕性，不易結(jié)垢，安裝方便。不足之處是， 地板上需增加約50 mm 厚的水泥砂漿，增加了建筑初投資;為了便于排氣，每組散熱器需增設(shè)手動(dòng)跑風(fēng)門(mén)。這種方案適用于室內(nèi)環(huán)境要求較高的建筑。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，高層住宅建筑作為一種具備科學(xué)性、節(jié)能性的建筑形式，在實(shí)際開(kāi)展高層住宅建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要保障供暖的平衡性節(jié)能性、舒適性、平衡性，科學(xué)結(jié)合高層住宅建筑的實(shí)際情況選擇合理的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，全面提升高層住宅建筑的居住水平。