集中供暖設(shè)計的幾點思考

集中供暖設(shè)計的幾點思考

集中供暖區(qū)域的劃分隨著人們生活水平的提高，人們越來越重視人們的舒適度，忽視了集中供暖地區(qū)的劃分，中部、南方的省份也開始了集中供暖工程。結(jié)合住宅供暖設(shè)計的經(jīng)驗，本文分析和討論了設(shè)計中存在的問題，并介紹了北方城市的具體要求和專業(yè)合作要點，以便南方供暖人員參考和借鑒。1供暖系統(tǒng)方案1.1分戶獨立循環(huán)雙管系統(tǒng)1.1.1采暖系統(tǒng)的確認(rèn):散熱器供暖系統(tǒng)或熱水地面輻射供暖系統(tǒng)。1.1.2住宅建筑室內(nèi)供暖系統(tǒng)的制式宜采用垂直雙管系統(tǒng)或共用立管的分戶獨立循環(huán)雙管系統(tǒng),也可采用垂直單管跨越式系統(tǒng)。如雙管上供下回式,雙管中分式、雙管下供下回、單管上供下回式等,應(yīng)優(yōu)先采用雙管下供下回方式。立管宜置于臨近樓梯間或戶外公共空間的采暖管井內(nèi),每對共用立管連接各層的戶內(nèi)系統(tǒng)。1.2采暖系統(tǒng)分區(qū)a)供暖系統(tǒng)最低點的工作壓力,應(yīng)根據(jù)散熱器的承受能力、管材及管件的特性提高工作壓力的成本等因素綜合考慮后確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:①建筑物的供暖系統(tǒng),高度超過50m時,宜豎向分區(qū)設(shè)置;②采用金屬管道的散熱器供暖系統(tǒng),工作壓力不應(yīng)大于1.0MPa;③采用熱塑性塑料管的散熱器供暖系統(tǒng),工作壓力不應(yīng)大于0.6MPa;④熱水地面輻射供暖系統(tǒng),工作壓力不應(yīng)大于0.8MPa。b)系統(tǒng)分區(qū)時,每組共用立管連接的用戶數(shù)不應(yīng)過多,一般不宜超過40戶;一根公共立管負(fù)擔(dān)的戶內(nèi)系統(tǒng)不宜過多,每層連接戶數(shù)不宜大于3戶。以一棟高度96m的32層高層住宅建筑為例,當(dāng)每層只有兩戶時,可分高、低兩區(qū)即可;當(dāng)每層有三戶時,需分高、中、低三區(qū)。共同立管的水平環(huán)路所供的層數(shù)因水力平衡和散熱器承壓原因分段,一般不超過16層(或50m)。c)公共立管設(shè)置于管道井、樓梯間或戶外公共空間管道井內(nèi),各分戶入口裝置安裝在管道井內(nèi),并具備檢驗及檢修條件。d)當(dāng)一層大于四戶時,每層要設(shè)二個(或以上)水暖井。南方設(shè)計院的建筑專業(yè)設(shè)計人員,常常忽略供暖豎井的設(shè)置,在建筑方案設(shè)計階段要特別提請他們重視。1.3加熱熱媒溫度1.3.1供熱水溫度分布采用市政供水時,需由業(yè)主提供當(dāng)?shù)厥姓峋W(wǎng)供回水溫度,各地均有不同;例如河南新鄉(xiāng)市政供回水溫度為120℃/70℃,青島即墨市市政供回水溫度為60℃/42℃,青島李滄區(qū)市政供回水溫度為130℃/95℃。實際運行供回水溫度均會出現(xiàn)不同程度的降低。1.3.2供熱溫度一般根據(jù)熱舒適度要求、系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性等原則,供水溫度不超過85℃,可確保熱媒在常壓條件下不發(fā)生汽化;適當(dāng)降低熱媒溫度,有利于提高舒適度。1.3.3熱水作為熱媒一般在供暖時計采用散熱器供暖時,“民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范”GB50736-2012中,第5.3.1條規(guī)定“散熱器供暖系統(tǒng)應(yīng)采用熱水作為熱媒;散熱器集中供暖系統(tǒng)宜按75℃/50℃連續(xù)供暖設(shè)計,且供水溫度不宜大于85℃,供回水溫差不宜小于20℃”;這與以前計算時經(jīng)常采用95℃/70℃有區(qū)別。另外,熱媒平均溫度每降低10℃,為保證同樣的散熱量,散熱器數(shù)量約需增加20%。采用熱水地面輻射供暖時,一般經(jīng)常采用50℃/40℃;供水溫度不應(yīng)大于60℃,供回水溫差不宜大于10℃。1.4換熱站換熱站我們設(shè)計過的項目所在各個省(直轄市),換熱站一般由當(dāng)?shù)責(zé)崃矩?fù)責(zé)設(shè)計。在方案階段,應(yīng)配合建筑專業(yè)找好換熱站位置,并報請當(dāng)?shù)責(zé)崃菊J(rèn)可。2供暖系統(tǒng)設(shè)計2.1熱力入口采用整體式熱量表2.1.1建筑物熱力入口總熱量表的額定流量按系統(tǒng)設(shè)計流量80%選用,戶用熱量表的額定流量按系統(tǒng)設(shè)計計算流量選用,不可根據(jù)熱量表的公稱口徑來選擇熱量表。2.1.2建筑熱力入口宜采用內(nèi)置電池的整體式熱量表。分戶熱計量供暖系統(tǒng)和設(shè)置恒溫閥的供暖系統(tǒng),應(yīng)按變水量系統(tǒng)進行設(shè)計,其熱力入口中設(shè)置壓差或流量自動調(diào)節(jié)裝置,宜采用自力式壓差控制閥(很多熱力公司會明確要求)。2.1.3熱力入口裝置的設(shè)置位置a)不應(yīng)設(shè)置于地溝內(nèi);b)設(shè)置專用小室,尺寸約4000*1000*2000(H),見(圖3);c)利用樓梯間下部空間放置,見(圖4、5)。2.2內(nèi)部供暖設(shè)計2.2.1雙管式水平串聯(lián)單管嵌入式系統(tǒng)圖2a)布置在本層頂板下,采用上分雙管式系統(tǒng)。(管道暴露在室內(nèi),影響美觀,住宅建筑已淘汰此種布置方式,改造項目中仍有應(yīng)用。)b)布置在本層地面上或鑲嵌在踢腳板內(nèi),采用下分雙管式或水平串聯(lián)單管跨越式系統(tǒng)。(管道明裝或裝修受限,較少采用,改造項目中仍有應(yīng)用。)c)布置在本層樓板墊層內(nèi),采用下分雙管式、水平串聯(lián)單管跨越式或放射雙管式系統(tǒng)。(目前住宅建筑戶內(nèi)采暖一般采用此方式,需在結(jié)構(gòu)板上做50～60mm墊層。)2.2.2單管開放式ba)水平串聯(lián)單管跨越式:戶內(nèi)散熱器為跨越式串聯(lián),系統(tǒng)阻力大,適用于面積小的戶型。戶型面積70m2以下的,一般選擇內(nèi)徑15的單管跨越式系統(tǒng);戶型面積70～130m2的,一般選擇內(nèi)徑20的單管跨越式系統(tǒng);戶型面積超過130m2的,可將系統(tǒng)分為兩個或多個單管跨越式系統(tǒng)(避免墊層厚度加大,造成層高降低和增加投資。)b)下分雙管同程式:戶內(nèi)散熱器為并聯(lián)形式,系統(tǒng)阻力小,適用于面積大的戶型.戶型面積超過130m2的,可選擇內(nèi)徑20的雙管同程式系統(tǒng)。(青島熱力公司,明確要求采用此方式,不允許采用水平串聯(lián)單管跨越式)c)雙管放射式:從一個分水器分出若干供回水管與各房間散熱器連接;系統(tǒng)阻力小,通過分水器上閥門控制各房間水流量,適用于各種面積的戶型。(天津在“天津市集中供熱住宅計量供熱設(shè)計規(guī)程”明確要求采用此方式)。2.2.3家庭管道埋地的傳統(tǒng)做法如下管道一般沿墻邊布置,便于設(shè)置溝槽及以后檢修,穿越剪力墻時設(shè)置套管穿越;管道相交時,設(shè)過橋(扁圓管)上翻或下翻繞過。2.2.4供熱支管及閥口設(shè)置a)分、集水器:分集水器所帶分支環(huán)路不宜超過8組;同一分集水器所帶各加熱管分支管路長度應(yīng)接近,不宜超過120m;集分水器斷面流速不宜大于0.8m/s,加熱管中流速不小于0.25m/s。b)供水支管上應(yīng)設(shè)閥門及過濾器,回水支管上應(yīng)設(shè)閥門。分、集水器上應(yīng)設(shè)排氣閥。為了防止管道系統(tǒng)沖洗時臟水進入加熱盤,在分水器的進水管與集水器的出水管之間應(yīng)設(shè)置旁通管并配置閥門;如果在下供下回式供暖系統(tǒng)的供回水公用立管的頂部設(shè)置帶閥的旁通管,則在分、集水器的進、出水管間可不再設(shè)旁通管。c)單位地板面積的有效散熱量與加熱管材質(zhì)、地面材料、供回水溫度、管間距和室內(nèi)設(shè)計溫度等因素有關(guān),應(yīng)注意設(shè)計參數(shù)與實際管材、面層、水溫等的一致性。2.3供暖熱負(fù)荷的確定2.3.1在相同條件下,熱水地面輻射供暖時壁面溫度比對流采暖時高,減少了墻壁對人體的冷輻射,而人對室內(nèi)熱環(huán)境的感受常以實感溫度來衡量,實感溫度可比室內(nèi)環(huán)境溫度高2～3℃,因此在保持相同舒適感的情況下,熱水地面輻射供暖室內(nèi)空氣溫度可比對流供暖時低2～3℃。在計算供暖負(fù)荷時,室內(nèi)計算溫度的取值應(yīng)比傳統(tǒng)對流供暖系統(tǒng)的室內(nèi)計算溫度低2℃或取對流供暖熱負(fù)荷的0.9～0.95。2.3.2供暖設(shè)計時應(yīng)進行戶間傳熱計算;但戶間傳熱負(fù)荷不能并入采暖總負(fù)荷。戶間傳熱的取值應(yīng)進行具體分析來確認(rèn)。2.3.3考慮家具覆蓋造成的散熱量折減修正系數(shù),見表13在設(shè)計供暖時，應(yīng)考慮以下幾點3.1供暖立管控制3.1.1住宅廚房一般均需設(shè)置供暖(有些大地產(chǎn)公司的設(shè)計任務(wù)書會明確要求需設(shè)置供暖設(shè)施)。采用散熱器供暖時,也可把廚房的熱負(fù)荷附加到餐廳(相鄰房間)散熱器上,但不推薦使用(審圖有時通不過)。3.1.2衛(wèi)生間采暖方式:當(dāng)戶內(nèi)采用低溫地板輻射供暖時,衛(wèi)生間優(yōu)先考慮地板供暖,經(jīng)過計算后確實不能滿足設(shè)計要求時,衛(wèi)生間采用散熱器供暖(集分水器單獨一路),加大散熱器片數(shù)?；蛘呖梢圆捎昧磔o助供暖器(浴霸)的做法。3.1.3嚴(yán)寒地區(qū)封閉陽臺均設(shè)供暖,確保不凍壞陽臺洗衣機水管,其余地區(qū)封閉陽臺可不設(shè)采暖。3.1.4一、二層為商鋪的住宅樓,商鋪需設(shè)置供暖時,可立管分支一路或設(shè)置獨立的系統(tǒng)(從二次室外熱網(wǎng)接入),最好設(shè)置獨立的系統(tǒng)。主要是考慮到:從立管接入,商鋪與住宅阻力不好平衡;再者,一般住宅跟商鋪收費不同,雖都按面積收費,但有的地區(qū)采取多退少補政策,與商鋪收費不好區(qū)分,管理較不便。3.1.5供暖立管波紋補償器的設(shè)置:緊靠固定支架旁設(shè)置,然后緊接兩個導(dǎo)向支架,距離分別4D、14D,主要目的以防止其軸向失穩(wěn)。無論是架空還是直埋地溝,只要做好導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制,波紋補償器可以設(shè)置在兩固定支架間的任一位置。3.1.6供暖熱負(fù)荷指標(biāo)(基本熱負(fù)荷,不包括戶間傳熱和考慮熱源情況等因素的附加散熱量)的限值:每個地區(qū)略有差別,山東省標(biāo)《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DBJ10321-2006第4.1.6條規(guī)定:除低層住宅外,普通住宅的供暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)不宜超過32W/m2。河南省標(biāo)《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))DBJ41/062-2005第3.0.7條規(guī)定:供暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)宜按30～37W/m2選取。(注:對于連續(xù)式供暖,供暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)取下限值;對于間歇性供暖方式,供暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)取上限值。)3.1.7供暖管道因排水和帶走夾帶空氣原因,應(yīng)設(shè)一定坡度,供水上坡,回水下坡,坡度≥0.3%,最小不應(yīng)小于0.2%,無條件時,其管內(nèi)流速應(yīng)≥0.25m/s。連接散熱器支管的坡度≥1%,散熱器上進下出時,供回水管沿水流方向下坡,散熱器下進上出連接時,供回水沿水流方向上坡。3.1.8熱水管道穿越人防區(qū)域時,走覆土層,不進人防區(qū)域。3.1.9屋頂水箱間需設(shè)散熱器,供暖支路應(yīng)設(shè)熱計量。3.1.10住宅封閉陽臺一般不需要設(shè)置采暖設(shè)施,此時墻體外保溫做在封閉陽臺與客廳(或臥室)之間的隔墻上;個別地產(chǎn)公司要求封閉陽臺設(shè)置供暖設(shè)施,則墻體外保溫做在外墻上。3.2供熱管線的選用在做不同地區(qū)采暖設(shè)計時,經(jīng)常會碰到當(dāng)?shù)匾恍┨厥庖?guī)定,故設(shè)計人員在設(shè)計時需搜集該地區(qū)供暖相關(guān)規(guī)定;以下為筆者在設(shè)計不同地區(qū)供暖時,碰到的一些特殊規(guī)定。3.2.1天津市“津政熱辦53號”a)關(guān)于散熱器要求“散熱器必須選用非鑄鐵散熱器,嚴(yán)禁選用鋼制及鋼制及鋼制串片散熱器,可選用銅管鋁翼和帶防腐的鋁合金的散熱器?！眀)關(guān)于供暖管材使用要求“建筑物內(nèi)共同用立管嚴(yán)禁使用冷鍍鋅鋼管及各種黑發(fā)管,用于戶內(nèi)供暖系統(tǒng)的供、回水管道,一律使用塑料管材,如:交聯(lián)鋁塑復(fù)合管(XPAP),三型共聚丙烯管(PP-R),其中PP-R管的生產(chǎn)原料一律要求使用進口原料,管使用溫度應(yīng)滿足采暖設(shè)計溫度要求?！眂)三通鎖閉調(diào)節(jié)必須選用同時具有鎖閉和調(diào)節(jié)兩種功能的合格產(chǎn)品。3.2.2天津在2007.12出了“天津市集中供熱住宅計量供熱設(shè)計規(guī)程”修編版,提供了一些新的做法。如:戶型采暖管從管井出來應(yīng)先經(jīng)公共空間再進室內(nèi);計算書中應(yīng)含設(shè)置補償器計算。3.2.3青島熱力公司規(guī)定a)室內(nèi)系統(tǒng)不允許采用單管跨越式系統(tǒng),必須采用雙管同程式系統(tǒng)。b)管道井及地溝內(nèi)和非采暖房間管道采用聚氨酯發(fā)泡保溫管。c)每個單元入口處的立管上應(yīng)設(shè)有自力式壓差平衡閥。4協(xié)助相關(guān)專業(yè)人員的注冊4.1熱力入口裝置的設(shè)置,以及在換熱站和重新設(shè)置時,建筑統(tǒng)一并a)供暖管井位置、個數(shù)及尺寸,是否與水專業(yè)共用豎井;b)集分水器的設(shè)置:明裝或暗裝,需跟建筑配合洞口大小及位置;c)熱力入口裝置的設(shè)置:設(shè)置專用小室或利用樓梯間下部空間放置(應(yīng)注意方便室外熱力管網(wǎng)的引人;d)換熱站位置的確認(rèn):除了建筑專業(yè)和業(yè)主確認(rèn)外,應(yīng)盡早通告當(dāng)?shù)責(zé)崃静@得他們的認(rèn)可;e)采用上供下回系統(tǒng)時,注意配合頂層窗與梁底的距離。4.2澆注豎井樓板a)穿剪力墻設(shè)鋼套管;b)供暖豎井四周預(yù)留鋼筋,待管道施工完畢后澆注豎井樓板;c)采用低溫地板輻射供暖時,樓面降板100～130mm,應(yīng)考慮各種埋管形式墊層的不同荷載。4.3給藥a)采暖豎井內(nèi)需設(shè)地漏,當(dāng)與給排水專業(yè)共用管井