高层建筑中锅炉房设计的几点体会

朱亚平

摘要:随着经济不断的发展，高层建筑也在层出不穷，设计高层建筑中的锅炉房也成为了关键性的问题，也是为人们的安全起到很大作用，本文将从锅炉房设计的中几点体会来阐述。

关键词:高层建筑；锅炉房设计

中图分类号：TU97 文献标识码： A

前言

随着高层建筑的不断壮大，对于锅炉房设计也有很大的要求，如果为了保证人们的财产安全，科学人员在努力研发创造，会为在锅炉房设计中提供很大的意见，保障了设计方面更加完善。

二、高层建筑物内锅炉房位置的确定

在深圳地区不少高层建筑,尤其是一些高级的大型旅馆及医院等需设燃油锅炉房。锅炉房若能脱离高层主体建筑或裙房而单独建造时是最好的,但是由于许多外部条件的限制不能建立独立锅炉房,只能将锅炉房建于高层建筑物内部。客观来讲,锅炉房设于高层建筑物内部也有许多优点,如:

1、节约用地,清除赘散建筑,优化总体立面。

2、不另设室外管道,节约投资。因此将锅炉房布置在高层建筑物内的方案深受投资者的欢迎及青睐。燃油锅炉房布置在高层建筑物内时,应执行GB 50045-95高层民用建筑防火设计规范(2005年版)(以下简称《高规》)的规定。常用的燃油锅炉房布置方式有以下几种:

（1）布置在主楼屋面;

（2）布置在主楼技术夹层内;

（3）布置在主楼地下室;

（4）布置在裙房底层;

（5）布置在裙房地下室;

（6）布置于裙房屋面。

《高规》第4.1.2.2条规定:锅炉房应布置在首层或地下一层靠外墙的部位,并应设直接对外的安全出口。《高规》第4.1.2.1条规定:锅炉房不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻,并采用无门窗洞口的耐火极限不低于2.00 h的隔墙和1.50 h的楼板与其他部位隔开。当必须开门时,应设甲级防火门。为了满足此要求,民用建筑内的锅炉房不得布置在商场营业厅、车站候车室、多功能厅、餐厅、教室、会议厅等人员较密集场所的上一层、下一层或与之相邻,而应将锅炉房布置在空调机房、冷冻机房、泵房等设备用房及车库等人员相对较少房间附近或上、下。

为了满足泄爆和疏散要求,锅炉房必须靠外墙设置。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》及《热水锅炉安全技术监察规程》规定:锅炉房应采用轻型屋顶(一般不宜超过120 kg/m2),否则应开设天窗,火灾高出锅炉的锅炉房墙上开设玻璃窗,开窗面积应不小于全部锅炉占地面积的10 %。

三、通风系统

地下室锅炉房对通风的要求较高，通风量一方面要满足燃料燃烧所必需的空气量，避免因缺氧而引起的燃烧不良(每万w热量需要14Nm空气量)，另一方面要保证锅炉房的正常通风(3一10次/小时)，以防止形成爆炸混合物和因机房潮湿而腐蚀设备，并排走因潮湿和燃烧而散发的异味。设计时，送风量为必需燃烧空气量与通风换气量之和。送风量=2*1453，10，，14/10‘+V，10=10068.4m3/h

式中:V为锅炉房体积m。1453·1护为单台热水炉热功率W。10为通风换气次数。在现行《高规》中并未对燃油热水锅炉房的灭火设施作明确规定，根据《高规))8.4，1.2的要求设有事故防排烟措施，为减化风管，设计时将机械排风管和火灾排烟管合二为一。排风量~120*5，10=600om丫h火灾排烟量=120二60=7200m丫h设计中选一高温排烟机HTF一I一5#(风量6817一9824m3/h，全压752一512mH:0)，平时作为排风，火灾时作为排烟之用。排风口和火灾排烟口也合二为一，采用单层百叶风口，仅在连接风口的支管上装防烟排烟防火阀，平时处于常开状态，当排烟温度高于280℃时自动关闭。

四、锅炉炉型及燃料的选择

锅炉燃烧设备的选择，首先取决于所使用的燃料种类:煤、油或气。其次，是对热负荷的适应性和节约能源及环境保护等因素。根据我国现行的能源政策，《锅炉房设计规范》第2.0.3条规定:“锅炉房设计应以煤为燃料如以油或气为燃料，应取得主管部门的批准.”但高层建筑的特殊位置，不仅难以解决锅炉的煤渣场地，而且环境污染也是不易解决的。针对在锅炉房设计方案上存在的疑惑，展开分析一下。

常用的燃煤锅炉炉型有手烧炉、往复炉、链条炉、抛煤炉、煤粉炉和沸腾炉.而国家标准《制定地方大气污染物排放标准的技术原则和方法》第3.3.3条规定:“城市、旅游区，不准设置沸腾沪。”《湖南省大气污染物排放标准》，也明确规定:“一、二类地区不准新设置抛煤炉、煤粉炉和沸腾炉。”可见，高层建筑的锅炉房设计，若选用燃煤锅炉，则层燃炉较为合适.随着对外开放政策的实施，中外合资、外商独资企业和旅游业日益发展，大部分新建宾馆的锅炉房，均以油为燃料，且其中大部分为轻柴油.综上所述，高层建筑锅炉房选用什么燃料，必须通过技术经济比较，既要考虑政策允许，又要考虑场地可能，还要考虑节省能源，保护环境。全面分析决定之。

五、锅炉台数和结构形式的确定

根据有关国家节能规范，燃气热水锅炉的选择要求，锅炉台数不宜少于 2 台，锅炉的容量应确保在最大热负荷和低谷热负荷时都能高效运行。本工程住宅部分采暖计算热负荷为 2580kW，如果不考虑备用，可选用二台 1.4MW 的燃气热水锅炉。在室外采暖计算温度附近，二台锅炉同时高效运行，而采暖负荷较低时，可以一台锅炉运行，满足整个系统的需要。但对于超高层建筑，住宅高差超过 100m，室内采暖系统分为高、低区，高、低区锅炉的承压能力不同，低区锅炉可以采用普通承压锅炉，高区锅炉承压能力应≥1.6MPa，相互之间无法替代。由于建设单位对锅炉房的可靠性要求较高，对燃气热水锅炉及主要附属设备需考虑有一定的备用。所以锅炉的选择形式可以有以下几种选

择方式。

1、低区选用二台普通承压锅炉，高区选用二台承压能力≥1.6MPa 的锅炉，高、低区为二个完全独立的系统，互不干扰。或者选用三台锅炉，一台为普通承压锅炉，二台为承压能力≥1.6MPa的锅炉，其中一台作为备用，这样虽然解决了锅炉供热的可靠性，可是四台锅炉或三台锅炉以及附属设备不但投资高，锅炉房面积也很大，从技术经济上来说是不合理的，而且建设单位也是不能接受的。

2、选用二台承压能力≥1.6MPa 的锅炉，热水锅炉炉体内设置二台盘管换热器，高、低区通过不同的换热器进行换热。如果低区选用普通承压换热器，一旦外部进出水管接错，将造成重大事故和无法弥补的损失，为了避免锅炉外部进出水管道接错，高、低区换热器的承压能力均≥1.6MPa，外部分别接入高、低区热水循环系统。锅炉房只设二台、锅炉，设备得到充分的利用，锅炉外部热水循环系统比较简单，管理也比较方便。可是由于炉体内设置二台盘管换热器，结构形式及制造工艺比较复杂，锅炉的外形尺寸及高度也增加，对锅炉房的面

积和净高都有一定的要求，锅炉设备的投资也相对较大。由于结构形式特殊，一般生产厂家产品样本上无法查到，厂家即使能生产也可能要按非标设备生产，价格肯定将大大提高。建设单位和现场条件均难以满足。

3、选用二台常压热水锅炉供高、低区共用，锅炉外通过二套换热器分别加热高、低区系统。这样把锅炉内部的换热器设置在外部，虽然增加了一次水循环水泵，但却大大减少了主体设备的造价，运行管理和维修都比较方便。常压热水锅炉（一般又称无压热水锅炉），根据锅炉的有关规定：常压热水锅炉是指锅炉本体开孔或者用连通管与大气相通，在任何情况下，锅炉本体顶部表压为零的锅炉；小型热水锅炉是指额定出水压力不超过 0.1MPa 的热水锅炉，自来水加压的热水锅炉。由于常压热水锅炉本体外都设置开式水箱补水和定压，水箱和锅炉的高差在 1～6m，即锅炉的额定出水压力不超过 0.1MPa，因此一般所称的常压热水锅炉承压能力应低于小型热水锅炉。由于锅筒所承受的压力很低（一般≤0.06MPa），因此锅炉本体基本不承压，无爆炸危险，目前被广泛使用安装在高层建筑或地下室内。对于贵阳地区，冬季大气压力 89.75kPa，锅炉内水的饱和温度 96℃，而经过炉内换热器换热的常压热水锅炉供、回水温度最高只能达到 85℃。如果再通过外部换热器换热，二次水的供水温度将大大降低。一次水和二次水的对数平均温差一般在10～20℃。温差小将增大换热器的投资，以及加大了循环水的流量和水泵的投资，不但降低了二次水的利用效率，室内散热器的效率也大大降低，系统管道和室内散热器都得重新设计和改造，因此常压热水锅炉不能满足室内采暖设计的要求。

4、选用二台普通承压锅炉供高、低区共用，锅炉一次水通过二套板式换热器将循环水经热交制冷与空调2011年换后，分别向室内高、低区采暖系统供水。这样把锅炉内部的承压换热器放在外部。因为选用承压锅炉，锅炉的出水温度可以大大提高，提高了外部换热器的热交换能力，降低了换热器的投资，满足了系统管道和室内散热器的设计要求。但是锅炉的出水温度应达到多少，才能既满足采暖设计的要求，又满足有关现行国家规范的规定。

六、结束语

综上所述，就高层建筑中锅炉房设计方面，科学技术在不断发展，在锅炉房设计方面已经很完善了，但是仍然存在一些问题，在设计方面还需要不断完善，更能促使经济不断发展。

参考文献

[1]于晓明 牟灵泉 高层建筑中燃油锅炉房设计探讨 暖通空调 1995年

[2]钱以明 高层建筑空调与节能 同济大学出版社 1990年

[3]贺平 孙刚 王飞 供热工程（第四版）中国建筑工业出版社 2009年