探討高層建筑供熱系統(tǒng)分區(qū)及連接

1、探討高層建筑供熱系統(tǒng)分區(qū)及連接提要：多種高度的建筑、多樣的供熱形式混合的熱負(fù)荷越來越多，我們要 根據(jù)熱負(fù)荷的具體情況綜合分析，選擇與之相適應(yīng)的供熱系統(tǒng)，保證系統(tǒng)安全、 經(jīng)濟運行，推動熱力事業(yè)穩(wěn)步健康發(fā)展。來源：西部制冷暖通網(wǎng)隨著時代的發(fā)展，在原有多層或中高層建筑熱負(fù)荷中出現(xiàn)高層建筑熱負(fù) 荷，成了我們要面臨的常見問題，并且高層建筑供熱系統(tǒng)豎向是否分區(qū)、分區(qū) 高度、室內(nèi)采暖形式等因許多客觀因素影響也會有較大不同，因此將這些不同 高度的建筑物并入集中供熱管網(wǎng)時，就應(yīng)充分考慮熱負(fù)荷分布、供熱介質(zhì)、管 網(wǎng)工作壓力、室內(nèi)系統(tǒng)豎向分區(qū)情況、材料的承壓及對管網(wǎng)的水力影響等諸多 因素，選擇合適的連接方式，以達(dá)到

2、整個供熱系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行，并且便于 調(diào)控。下面結(jié)合筆者的一些體會就高層建筑供熱系統(tǒng)分區(qū)、連接方面的問題探 討如下，與大家共同研究。高層建筑供熱系統(tǒng)的豎向分區(qū)高層建筑供熱系統(tǒng)的豎向分區(qū)主要有兩個日的，一是考慮低區(qū)系統(tǒng)材料 的承壓問題，二是便于調(diào)控，防止系統(tǒng)出現(xiàn)垂直失調(diào)現(xiàn)象。建筑物按層數(shù)大致 有如下的分類：住宅建筑：低層：13層；多層：46層；中高層：79層；高層：1030 層。公共建筑及綜合性建筑：建筑物總高度在24米以下者為非高層建筑，總 高度在24米以上者為高層建筑（不包括高度超過24米的單層主體建筑）。建筑物高度超過100米時，不論住宅或公共建筑均稱為超高層建筑。規(guī)范上有這樣的規(guī)定：“建

3、筑物高度超過50米時空調(diào)系統(tǒng)宜分區(qū)?！庇?此可以看出，高層建筑供熱系統(tǒng)豎向分區(qū)并沒有一個嚴(yán)格的分區(qū)高度或?qū)訑?shù) （例如上海等高層建筑較多的城市一般按80100米進(jìn)行豎向分區(qū)），實際上 各地區(qū)根據(jù)各自不同情況也進(jìn)行了大量工程及運行實踐。（1）對于一個熱源 供單幢（或高度相當(dāng)?shù)膸状保└邔咏ㄖr，除考慮材料承壓、垂直失調(diào)外，還 應(yīng)結(jié)合運行成本、控制技術(shù)等諸多因素綜合考慮以確定分區(qū)的高度或是否分 區(qū)，根據(jù)有關(guān)資料顯示，甚至就有超高層建筑不分區(qū)的例子，上海地標(biāo)性建筑 金茂大廈（88層，420米）在確定空調(diào)水系統(tǒng)時就出現(xiàn)了兩種觀點：中方專家 提出將系統(tǒng)豎向分三個區(qū)，安裝三套冷（熱）水機組分別與之相連；美方專

4、家 提出整個系統(tǒng)不分區(qū)，而是將機組、閥件及低部系統(tǒng)的材料等進(jìn)行耐高壓材料 的單獨定貨，僅安裝一套冷（熱）水機組與之相連，同時配置高效自控設(shè)備。 后者從運行成本、運行管理、局部調(diào)控等方面都有明顯優(yōu)勢，并且按此方案形 成的空調(diào)系統(tǒng)運行狀況良好。（2）對于住宅建筑，在原有多層及中高層建筑 熱負(fù)荷中出現(xiàn)高層建筑（一般指30層以下）熱負(fù)荷，由于受到不同的開發(fā)商、 不同的系統(tǒng)設(shè)計、不同的材料等因素影響，給供熱單位帶來了相應(yīng)的問題，單 從投資、運行成本來說，對于供熱單位并不希望高層建筑進(jìn)行分區(qū)，并希望用 盡量少的機組滿足這不同高度熱負(fù)荷的需求，這就引出了如下不同高度建筑與 集中供熱管網(wǎng)的連接方式問題。多層、

5、中高層、高層混合熱負(fù)荷與集中供熱系統(tǒng)的連接當(dāng)前，在一些中小城市，高層建筑越來越多出現(xiàn)在原有的多層或中高層中 間，甚至由于地形等原因在同一片新建小區(qū)中，也會規(guī)劃、設(shè)計出高度不同的 建筑形式，這樣供熱單位就必須根據(jù)建筑分布、高層分區(qū)情況、采暖形式、系 統(tǒng)材料等諸多情況進(jìn)行綜合分析，選擇科學(xué)合理的連接方式與集中供熱系統(tǒng)進(jìn) 行連接，既要保證熱用戶的采暖效果，還要確保整個供熱系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運 行。下面就介紹幾種連接方法。蒸汽（高溫水）換熱間接供熱例如某小區(qū)內(nèi)的建筑物有多層、中高層（室內(nèi)供熱系統(tǒng)不分區(qū)）和高層（室 內(nèi)供熱系統(tǒng)分區(qū)）建筑。若把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的室內(nèi)供熱系 統(tǒng)連接在一個水網(wǎng)系統(tǒng)

6、上，則系統(tǒng)低點的靜壓太高，換熱機組、低層熱用戶散 熱設(shè)備等都承壓過高，一是設(shè)施長時間過高承壓，降低了使用壽命，還直接影 響到運行安全，二是易造成水力失調(diào)，使熱用戶出現(xiàn)冷熱不均的現(xiàn)象，從而影 響到運行管理和供熱節(jié)能。因此，宜把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的低 區(qū)系統(tǒng)連接為一個水力系統(tǒng)，同時考慮到多層建筑采暖系統(tǒng)材料的承壓問題， 對多層建筑敷設(shè)單獨的分支管道，并在該分支管道上安裝壓差平衡閥。在換熱 站設(shè)兩套供熱機組，分別供高區(qū)、低區(qū)系統(tǒng)。另外：（1）還可根據(jù)高層建筑 的設(shè)計情況靈活的將供熱機組安裝在地下設(shè)備層或分區(qū)點的技術(shù)夾層，從而縮 短供熱半徑，提高供熱效果。（2）根據(jù)該片區(qū)地形和周圍熱負(fù)荷的

7、分布情況， 在把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的低區(qū)系統(tǒng)連接為一個水力系統(tǒng)后，可 將高層建筑的高區(qū)系統(tǒng)接入地勢高的臨近換熱站，這樣就會大大降低設(shè)備承 壓，減小補水泵揚程，實現(xiàn)運行的安全、節(jié)能。二級水網(wǎng)直連供熱例如某小區(qū)內(nèi)的建筑物有多層、中高層（室內(nèi)供熱系統(tǒng)不分區(qū)）和高層（室 內(nèi)供熱系統(tǒng)分區(qū)）建筑。把多層建筑、中高層建筑與高層建筑的低區(qū)系統(tǒng)連接 為一個水力系統(tǒng)，高層建筑的高區(qū)供熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)采用特殊措施直接連接，這 樣高區(qū)供熱系統(tǒng)既與低區(qū)系統(tǒng)直連，又獨成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)供水需要另裝中 繼泵，回水管需要設(shè)減壓閥。系統(tǒng)運行時，水減壓閥可將上層系統(tǒng)的回水壓力 減至與熱網(wǎng)要求符合的數(shù)值，高區(qū)系統(tǒng)供水管及回

8、水管上設(shè)電磁閥；并與水泵 聯(lián)鎖，其作用是防止突然性停泵，空氣倒灌入上層系統(tǒng)。與水泵并聯(lián)的調(diào)節(jié)閥 用于調(diào)節(jié)水泵流量。與水減壓閥并聯(lián)的調(diào)節(jié)閥用來作為減壓閥失靈時的備件。 另據(jù)有關(guān)報道，國內(nèi)有專家已經(jīng)針對高區(qū)與低區(qū)直接連接問題發(fā)明了實用新型 設(shè)備（斷流器、阻旋器），就是在安裝中繼泵、電磁閥等的基礎(chǔ)上，在高區(qū)系 統(tǒng)高點設(shè)斷流器，與低區(qū)系統(tǒng)連接前設(shè)阻旋器，使高區(qū)系統(tǒng)循環(huán)水實現(xiàn)“有壓 流一無壓流一有壓流”的轉(zhuǎn)換過程，將回水壓力減至低區(qū)熱網(wǎng)要求的壓力范 圍，實現(xiàn)整個系統(tǒng)分別、有序的循環(huán)?；焖边B供熱混水直連是指一級網(wǎng)供水在進(jìn)入用戶系統(tǒng)之前進(jìn)行混水后再連接。百連 供熱與混水直連供熱相比，在相同管徑，相同經(jīng)濟比

9、摩阻的情況下，后者輸送 熱量的大于前者，因此混水直連供熱系統(tǒng)在同樣管徑下供熱能力增大。具體做 法如下：（1）可在換熱站內(nèi)一級網(wǎng)供回水之間的旁通管上安裝水泵，抽引回水壓入 供水管，混合后再進(jìn)入二級網(wǎng)。該方式可提高一級網(wǎng)供、回水溫差，減小管徑， 降低管網(wǎng)初投資混合比M的計算公式如下：p = Gh/ Gw （式中Gh一混水 量T/H ; Gw 級網(wǎng)循環(huán)水量T/H）對于現(xiàn)狀供熱管網(wǎng)，在熱網(wǎng)改造困難或 無法改造的情況下，可采用提高二級網(wǎng)混合比的方法來增大一級網(wǎng)的供回水溫 差，以滿足熱負(fù)荷不斷增長的需求。此種方式適用于一級網(wǎng)供回水壓差能滿足 用戶系統(tǒng)需用壓差的熱力站。（2）在換熱站一級網(wǎng)供水管上設(shè)置水泵，同時 將泵吸入口處的供水管與用戶系統(tǒng)的回水管連通，使得該泵同時抽引一級網(wǎng)供 水與用戶系統(tǒng)的部分回水，兼具加壓與混水的兩種功能。此