随后按已知系统各管段的管径和各管段的流量
2019-06-21 10:05
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2 室内采暖系统设计流程

关键词:高层建筑;采暖设计;分析

4 结束语

高层住宅建筑采用热电联产集中供暖、分户计量的方式,比较符合未来暖通行业发展的趋势。而笔者结合实践经验论述的有关高层建筑室内采暖系统的设计要点,仅供大家参考,不是一成不变的,在实际设计中要结合高层建筑本身的特点,综合各方因素,选择最优采暖方案,降低能源浪费,提高供热的社会效益和经济效益,最大程度满足居民舒适性生活的需求,才是建筑采暖设计的上上策。

采取分户热计量设计的高层住宅室内各房间采暖热负荷计算包括围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和外门开启冲入冷风耗热量。其中围护结构耗热量是由基本耗热量和附加耗热量两部分组成,计算中基本热耗量和冷风渗透耗热量及外门开启冲入冷风耗热量均可由各自对应的公式计算得出,而附加耗热量包括了朝向附加、风力附加、高度附加,设计时各项附加应按其占基本耗热量的百分比来确定。设计时值得注意的是:①选用了高层分户计量设计时,考虑到用户可根据不同使用时间来调节自己室内的温度,为满足热计量后温度调节的需要,设计温度可按相应的设计标准提高2℃。②计算住宅围护结构耗热量时应注意:外墙传热系数应采用考虑热桥作用后的平均传热系数;轻质墙体应结合供热制度进行修正;当房间地面沿外墙有供热管道地沟时,该房间可不计算地面耗热量;地下室若不采暖顶板必须采取保温措施,并计算其温差传热量。③对于采用了分户计量和分室控温的设计,相邻房间温差大于或等于5℃时,应注意计算通过隔墙或楼板的传热量。因为若邻室无人居住或间歇性采暖,由楼板或隔墙形成的传热量会加大负荷,所以计算时应按常规计算的热负荷再乘以一个适当的系数来考虑该部分传热问题。④对于高层或超高层建筑而言,因建筑高度增加,要考虑热压和风压的综合作用。室外风速随建筑高度的增加而加大,因为对流换热与室外风速有关,风速愈大传热愈快,所以风速对耗热量的影响有时不容忽视,必须通过计算确定。

参考文献:

3.4 水力计算设计

通常设计时在选定了采暖系统方案后,进入室内采暖设计时,常依照此流程:原始资料、相关设计手册、规范、地区气象等资料收集--室内设计热负荷计算--确定系统型式--散热设备的选择计算--系统水力计算(确定各管段的管径、阻力、并联环路的压力平衡等)--出设计成果(设计说明书、绘制平面图、系统图、大样图、设计及施工说明等)。由于设计的内容系统而复杂,牵涉面较广,文章不能一一表述,故笔者就择其一域,从热负荷设计、系统形式确定、散热器设计、水力计算设计四方面,来说明高层建筑室内采暖设计要点。

目前,市场上的散热器品种繁多,有铸铁散热器、钢制散热器和铝制散热器等,设计者在设计时,首先要依据国家标准《住宅设计规范》中提到的散热器选择问题即规定应采用体型紧凑、便于清扫、使用寿命不低于钢管的型式;其次要针对系统的特性,了解不同散热器的利弊,用其所长,避其所短。

采暖工程按照不同的载热体,可分为热水采暖、蒸汽采暖和辐射采暖等。顾名思义热水采暖是以水为热媒的采暖系统。蒸汽采暖是以水蒸气为热媒的采暖系统。辐射采暖是用放热的辐射板,将辐射热直接辐射到室内,以保持室内具有一定的温度。其中蒸汽采暖热惰性小,系统热冷得较快,会使室内温度波动较大,且室内较干燥,故多用于焦距短暂的采暖建筑物,诸如礼堂、剧场及一般生产车间等。辐射采暖具有节省燃料,节省建筑内部空间,节能辐射面积大等优点,常被用于较高大的空间采暖,如车间、厂房、商场、超市等大型综合性建筑。而热水供暖系统的热能利用率较高,输送时无效损失较小,散热设备不易腐蚀使用周期长,且表面温度低符合卫生要求。另外系统运行安全,易于实现供水温度的集中调节,系统蓄热能力高,散热均衡,故常用于离锅炉房较近的住宅及公共建筑中。目前考虑到开发商的经济运营和居民的舒适住房需求等因素,高层民用住宅建筑设计使用较多的还是热水采暖系统。又加之《中华人民共和国节约能源法》和建设部的《民用建筑节能管理规定》,在城市供热住宅中应推行分室控制、分户计量,实施由建筑面积收费过渡到按热计量收费的节能采暖模式。所以我国住宅建筑供热采暖多采用热电联产或区域锅炉房为热源的集中供热采暖方式。对于高层住宅建筑而言,只要有可能接入城市热电联产集中供热网的,坚决不采用其它方式供暖,因为采用市政集中热力网热电联产的方式供暖即安全又清洁又方便又节能。所以高层住宅建筑采暖系统设计,优先选用热电联产集中供热,分户计量的热水采暖方式。

室内热水采暖系统管路水力计算通常是按已知系统各管段的流量和参照选取的经济比摩阻,确定各管段的管径,随后按已知系统各管段的管径和各管段的流量,确定该管段的水力损失。设计时需要注意的是:①供暖系统的水力计算一般从系统中最不利循环环路开始,在完成最不利环路之后,可以开始其他分支循环环路的水力计算,但是它们之间计算的压力损失相对差额(不包括各支路公用的管道)不应大于正负15%。②对室内供暖系统末端散热设备设有室温自动调控装置时,室温调控装置会随着室温的变化频繁动作,此时减少调控装置动作时的相互干扰,提高系统水力稳定性同样也是水力计算工作的重要目的。③为了平衡各并联环路的压力损失,可适当提高某些近处支路的比摩阻和流速。④整个热水供暖系统总的计算压力损失,宜增加10%的附加值,以此确定系统必须的循环作用力。⑤设计者在水力计算过程中还要重点考虑室内供暖系统压力总损失值确定。室内系统水力平衡度和水力稳定性的提高与压力总损失设计值有密切的关联,而室内供暖系统压力总损失值越大越有利于提高散热末端支路压力损失占系统总损失的份额,进而干管占系统压力总损失份额也越小,则越容易实现系统水力平衡和水利稳定的要求。

[3] 梁斯麒.高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略[j].科技促进发展,2010,(02).

室内供暖系统常用的有竖向分区式、双线式和单双管混合式,不同的系统都有各自适用的范畴和优缺点,具体选用何种系统要综合建筑实际因素而定。通常对新建集中供暖住宅的室内系统,应按分户设置热量表的热计量计算结果和综合建筑实际进行确定,通常宜采用公共立管的分户独立分区式系统。而对建筑内的公共用房和空间,应单独设置采暖,并设置热计量装置。需要注意的是集中供暖系统最低点的工作压力超过相关规定时,应采用可靠和符合节能要求的方法进行竖向分区,并与热源系统和室外管网系统的设计协调一致。另外,对高层建筑供暖系统管路的布置,要考虑到高层建筑供暖系统静水压力较大及层数较多时,垂直失调问题会更严重的事宜,设计时需要综合分析,有效的确定管路形式和敷设方式,使之符合国家规范规定设计的同时,并做到灵活变通科学运用。

[2] 周艳霞.浅谈采暖设计中的几点问题[j].内蒙古石油化工,2012,(04).

3.3散热器设计散热器的选择

1 高层住宅建筑采暖系统选择

3.2 系统形式确定

3 高层住宅室内采暖设计要点

3.1 热负荷设计

[1] 周溯.高层建筑采暖系统优化[j].能源与节能,2011,(07).

散热器片数的确定:首先要依据公式计算确定散热面积,假设修正系数1为1,由公式f=q123/k(tpj-tn)计算得出散热面积,再根据每片散热器的散热面积f0,求出散热器的片数,再乘以修正系数1,即可得到室内各房间散热器的片数。

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