高層建筑采暖供熱方式的工程應用

吳萬玲

【摘要】文章根據現階段高層建筑各種供暖模式特點，綜合各種選擇要素，利用層次分析法選擇最合理的供暖方式。探討一種簡單有效的方法來對采暖方式進行選擇，以達到節約成本、綠色環保、滿足使用功能的目的。

【關鍵詞】高層建筑 采暖方式 綠色環保

一、高層建筑供熱的方式

（一）使用全高承壓系統（高區與低區直接相聯）

這種方式實際上就是提高整個供熱系統的壓力等級。使用這種系統，一般要在整個系統內采用高承壓的換熱器、閥門、管件及管材等。這種供熱方式運行安全平穩，但造價較高，運行費用也較高，它適用于全新或舊有建筑面積比較小且系統內建筑高度不太高的建筑物。一般建筑高度不大于50 m（15層左右）時，閥門、管件、管材可選用常規的，而散熱器必須選用工作壓力較高的。

（二）使用換熱器（高區與低區間接相聯）

這種方式就是低區部分可以同供熱大系統直接相聯，而高區部分則通過換熱器將供熱系統的高區和供熱大系統隔絕。這種方式運行安全平穩，但造價和運行費用較高。它適用于系統內低區部分建筑面積比例較大且系統內高層建筑高度較高的場合，而且熱源是蒸汽或高溫水時較好。

（三）多熱源系統（高區與低區互不關聯）

這種方式實際上就是高區與低區各自設置獨立的供熱系統。高區使用高承壓系統，低區為常規系統。這種方式運行安全平穩，造價和運行費用也較高，而且降低了熱源間的備用性。它適用于有多個熱源的場合，而且熱源中有高承壓的系統。

（四）使用雙水箱系統

這種方式就是把高區供熱系統連接在高位和低位兩個開式水箱之間。運行時先將熱水泵到高位水箱，再由高位水箱利用位能在系統中循環放熱后流入低位水箱，然后用水泵將低位水箱中的水送回熱源。這種方式運行安全平穩，但不易調整系統工況，而且因系統為開式系統，很容易銹蝕。

（五）利用流體裝置隔離高區和低區（高區與低區直接相聯）

這種方式是利用如阻旋器、排氣隔斷裝置等一些流體裝置將高、低區的水流聯系切斷。這種方式結構簡單，運行安全，造價也低，但調試較復雜，有時會在流體裝置附近產生噪聲。此外，因系統也為開式系統，較容易銹蝕。

（六）加壓泵系統（高區與低區直接相聯）

這種方式是將高、低區系統并網，在低區系統上設置加壓泵為高區系統供熱，同時通過減壓、隔絕裝置使高區系統回水回到低區系統。這種方式運行安全平穩，適用范圍廣，系統方式靈活，造價也低。但技術要求高，加壓泵的選擇需要精確計算，并且要對整個管網的水壓圖進行校核。特別是減壓、隔絕裝置選擇使用不當時，高區系統回水對原管網的影響較大。

二、常見供暖方式簡介

（一）集中供暖

在我國，煤炭資源相對豐富，在市場還不是很開放的年代，煤炭資源自然而然的成為了我國集中暖的主要資源，集中供暖方式又恰恰可以相對高效地釋放煤炭的能量，且供熱持久，所以一直以來這種供暖方式被大量采用。但是使用煤炭的集中供暖也有一定的弊端，比如各種溫室氣體會被排放到大氣中對大氣造成污染，而且這種“伙供“方式導致業主不能按照自己的需要開關暖氣，臨時不住也需要繳納暖氣費。

（二）分戶供暖

1.燃氣分戶供暖

燃氣分戶供暖采用液化氣作為取暖原料，通過對液化氣的燃燒提供溫度，其燃燒空間密閉，利用效率高，不會帶來空氣污染，也可以起到解決“伙供”問題，并且裝有溫度和時間的控制裝置，溫度可以自己調控，開關暖氣時間也可以自己調節，減少了人不在也需要開暖氣的這種浪費，而且天然氣更加環保，所以在今后燃氣供暖方式將會占據主要市場。然而燃氣供暖方式現在并不成熟，有些技術問題并沒有完全解決，所以說這種方式也存在一定的不足。

2.電熱采暖

分戶電熱采暖使用低溫電纜或者電熱膜作為傳熱媒介取暖，其優點是占用面積小，便于安裝，且住戶能自主調節室溫，不會讓人感覺干燥。但是其缺點也比較明顯，用電高峰期的時候會導致熱量不足，而且設備造價較高。

三、運用層次分析法對供暖方式進行選擇

（一）層次分析法簡介

層次分析法是運籌學家T.L.薩迪于上世紀70年代提出，其根本原理就是把復雜的問題分解成許多組成因素，再把這些因素按內部關系組成遞階層次結構，再把這些因素兩兩比較，排列相對重要性，然后根據重要性排序做出最合理的選擇。

（二）層次分析法的步驟

分析各要素關系，建立遞階層次結構；對同一層次上的各元素關于上一層次的準則重要性兩兩比較，構造判斷矩陣，進行檢驗；計算相對權重；計算總權重，排序。

（三）應用實例

某高層建筑供暖系統設計時，設計師不僅要參考設計規范及圖紙，還要與專家和業主交流意見，綜合各方的意愿，對各種供暖方式充分評估，選擇出最適合的供暖方式，依據層次分析法評估，步驟如下：

1.建立方案的遞階結構

根據設計的目標和涉及的要素，做出方案的遞階結構。考慮為主要素：供暖是否可靠，購買設備資金多少，舒適及方便程度。在分析層次中，A為目標層，選擇供暖方式；準則層B，涉及選擇的要素；c為方案層，為供暖方案的選項。

2.建立各階層的判斷矩陣

建立判斷矩陣是為了計算權重，根據專家及業主的意見得出相對權重，為了定量化，層次分析法引入1-9比率法構造，1、3、5、7、9等標度表示兩元素相比的重要程度，2、4、6、8等表示上訴中間值。

四、結束語

綜上所述，高層建筑供熱的方式很多。但各種方式在各有其具體的適用條件的同時，也各有其使用的局限性。比較而言，加壓泵系統有著非常好的適用性，它靈活的系統方式幾乎可以應用于所有的高層建筑供熱場合，并且在運行安全上、初投資和運行管理費用方面也有相對優勢，是一個首選的技術方案。在具體的工程設計工作中，要綜合考慮整個供熱系統的各個方面，從技術、經濟、運行管理等方面認真比較，精確計算。特別是在設備的選用上要從技術的先進性、經濟的合理性、運行管理的可靠方便和節能諸方面綜合考慮，從而找到最適用的方式。真正作到技術先進、經濟合理、節能、運行安全可靠。endprint