探析住宅建筑的采暖设计创新

张海舟　黄林

【摘 要】随着人们生活水平的提高，住宅内部环境要求也越来越高，设计人员要充分考虑新的采暖形式及传统采暖方式的新发展，满足居住者的整体要求。在满足室内采暖需求的基础上，设计人员应结合室内装饰装修的特点，从工程实际出发，选用新材料、新技术、新形式，设计出布局合理、使用方便、运行可靠、节约能源的采暖系统。

【关键词】住宅建筑；采暖设计；建筑节能

一、明确围护结构传热参数，满足居住建筑的节能要求

随着新型建筑材料的不断涌现，新建居住建筑的墙体多采用空心砌块或混凝土砌筑，轻质材料的广泛应用一方面降低了建筑物本身的耗材量，另一方面增加了使用面积。但是轻质墙体的隔热保温性能比较差，在我国严寒及寒冷地区会对采暖效果产生不利的影响。因此，为缓解能源紧张、降低我国建筑能耗，新建居住建筑的墙体保温技术的推广应用就成了解决保证冬季室内环境与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。

在建筑设计过程中，暖通专业设计人员应当配合土建专业，根据JGJ 26-2010 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准、GB50176-93 民用建筑热工设计规范、JGJ 144-2004 外墙外保温工程技术规程及当地居住建筑节能目标的要求，首先确定居住建筑物在满足结构受力及造型要求前提下墙体的材质、厚度，以及外墙保温层的做法。例如，要满足青岛市居住建筑节能65%的要求，采用现浇混凝土剪力墙结构的新建高层住宅楼，外墙外保温可选用岩棉或者挤塑聚苯板等，控制墙体传热系数在0.55 W/（ m2？℃） 左右； 另外，为保证良好的夏季隔热和冬季保温效果，一般应采用中空玻璃外窗，其传热系数不宜大于2. 5 W/（ m2·℃） （ 0.3 < 窗墙比< 0.4） 。

二、选择合理的采暖形式，迎合室内装饰需要

在以往的采暖设计中，仅仅以保证冬季室内温度为主，往往忽略了采暖设备与家居布置的整体协调性。居住者往往根据自己装修需要，对室内的采暖管道及采暖设备大改一番，多数情况直接造成采暖系统工作效率下降，采暖效果不理想。更有甚者使得整个采暖系统瘫痪，采暖季节发生渗水、漏水等事故，影响自己和邻里生活。因此，在新建居住建筑的设计过程中，应当事先为居住者考虑室内装饰需要，选择合理的采暖形式，灵活的布置采暖设备，在满足规范要求的前提下，为使用者提供最大的方便。

为了降低建筑能耗，合理用热，新建住宅均采用分户热计量水平采暖系统。将与市政或区域供热管网相连的公共立管沿楼梯间管井至各楼层，每户采暖管道与公共立管水平相接，在每户的分支管上设置调节关断及用热计量装置。这样的采暖形式按照居住户型的大小自成系统，楼层上下之间及邻里之间的影响相对较小，便于住户的独立调节和控制，也便于供热单位的运行管理和计量收费。

隐蔽采暖是近几年发展比较快的一种采暖方式，在新建住宅工程中得到广泛的应用。它主要是将传统的采暖管道、散热器等采暖设备隐蔽起来，如低温热水地面辐射采暖系统。将塑料管按一定的间隔均匀地平行敷设在每层结构楼板上混凝土垫层内，利用不超过60 ℃的低温热水将塑料盘管加热，使得楼层地面温度在24 ℃ ～ 26 ℃之间，从而取得良好的室内采暖效果。这种采暖方式除了控制调节不同房间各加热管回路的户内分配器在地面上之外，整个采暖系统均为隐蔽工程。这样居住者在室内看不到任何管道，增加了室内环境的整体美感，减少了户内管道对室内装修的影响，更为重要的是地面采暖符合人体工程学原理，保持较高的地面温度有助于减少脚底散热，提高血液循环速度从而降低冷感。另一方面，地面采暖在室内容易形成由下而上均匀的温度梯度温差带，大大增加了人体的热舒适感，取得良好的采暖效果。当然，管道暗敷造成了相对安装、检修的困难，对工程的设计施工提出了更高的要求，垫层内的管道在热水和压力共同作用下满足使用年限，不能出现渗水漏水现象； 隐蔽施工过程中应严格执行JGJ 142-2004 地面辐射供暖技术规程中的要求，垫层内不得留有接头等。另外，还有采用加热电缆暗敷在垫层内的采暖方式，通电后利用电缆发热取暖。隐蔽采暖形式受到了住宅开发商和住户的极大欢迎，同时也引起了采暖方式的变革，为工程建设的设计施工人员提供了新的思路。

此外，随着室内装修的日益高档化，新型散热器从材质、外观、工艺等诸多方面有了全面的改进。傻、大、笨、粗的铸铁暖气片已经基本退出住宅市场。越来越多的钢制或复合材料散热器进入市场，铜铝复合、钢铝复合散热器，甚至全铜制的散热器受到用户欢迎。许多简洁大方，外形美观的散热器逐渐成为室内装饰的一部分。例如钢管散热器可以根据墙面的宽窄加工成超高形，既减小了散热器占用墙面的宽度，又不影响散热器的采暖效果，且避免了与家具布置冲突，容易与客厅或居室的装修相协调。卫生间内毛巾架式的散热器充分利用了狭小的空间，既实用又美观。还有很多造型独特的铜制散热器，以其艺术的外观成为家居布置墙面的一种装饰。

三、采暖设计应兼顾整体统一与个性化需求

随着我国城镇建设的大规模展开，在北方地区冬季采暖成为提高人民生活品质的重要指标。各级政府也在大力推动现有及新建工程的集中供热配套设施建设。

以前居住建筑的采暖设计主要以上供下回的单管系统为主，无法适应现在分户热计量的要求。现在采暖设计中普遍采用水平串联系统虽然可以满足分户热计量的要求，减小相邻户型之间的供暖影响，但相同户型采暖系统布置一致，不能满足不同层次居住者的个性化要求。同一单元内楼上楼下的购房者审美观念和生活习惯不尽相同，虽然户型相同，但室内装修肯定千差万别各具特色，居住者在采暖系统的使用上更存在不同的习惯和标准。采暖设备作为住宅配套功能的一部分，仅仅在运行上可以进行初步的用热计量是远远不能满足用户要求的。因此，有的新建住宅项目在厨房内设置小型燃气壁挂锅炉，为本户提供生活热水和冬季采暖用热。这种采暖形式以小系统取代大系统，充分体现了住宅采暖的独立性和个性化需求，使得住户完全可以根据自身的喜好控制采暖的天数，热水温度，用热时间等等。小型壁挂锅炉的热效率日益提高，安全措施的逐步完善，采用平衡式强排烟道避免对室内空气的污染，外墙及楼板构造层之间的隔热保温减少对外和户间热损失。随着技术的不断发展，这种采暖形式有着广阔的应用前景。

分户采暖系统独立热源使得部分尚不具备集中供暖条件的住宅小区提前实现采暖配套，并为以后利用城市热网创造了有利条件。当然，热源的分散与集中要根据各地政府规划和发展的要求，要与市政供热建设的发展相协调。而有条件的小区可以发展利用太阳能、海水、地下水源，甚至集中的污水作为热源，实现区域内的用热自给。目前，青岛市利用太阳能、海水、污水等可再生能源为住户提供采暖、生活用热水的系统在建筑中都有了相当规模的推广应用，节能效果显著。

因此，新建居住建筑的采暖设计要根据工程建设的自身特点，与我国城市化进程相适应，选择合适的采暖热源，在兼顾住宅设计统一的基础上，适应日益增多的个性化需要，不断完善和改进居住建筑采暖系统，使其更好地为人们日常生活服务。

四、结语

随着我国城市化进程的加快，新建的居住建筑开工面积日渐增大，房地产价格也在不断攀升，人们对住房的建筑质量及室内外环境的要求也越来越高。居住建筑的采暖系统作为保证冬季室内环境、满足舒适性要求的必备设施，也就成了各方关注的主要内容之一。如何做好新建居住建筑的采暖设计，为住户提供一个布局合理、使用方便、运行可靠的供热系统，满足冬季室内环境的舒适度，是我们从业人员面对的首要问题。