谈分户计量室内采暖系统形式
2016-11-21武小媛
武 小 媛
(晋中市建筑勘察设计院,山西 晋中 030600)
谈分户计量室内采暖系统形式
武 小 媛
(晋中市建筑勘察设计院,山西 晋中 030600)
根据有关节能设计供热计量的规范标准,结合工程设计实际,分析对比了不同形式的符合计量要求的集中供热室内采暖系统,并提出了热计量装置的设置位置,从而达到节能降耗的目标。
集中供热,采暖系统,分户计量,分室温控
近年来,我国经济进入快速发展时期,能源短缺的现象逐渐显现,如何合理地利用能源、节约能源已成为许多行业的工作重点之一。目前我国的建筑能耗量约占全国总能耗量的25%~28%,居能耗首位。而建筑的采暖及空调能耗在整个建筑能耗中占据相当大的比例。因此,建筑节能也就成为关系国计民生的重大问题。
在我国的民用建筑中住宅建筑占有很大的比例,因此住宅建筑的节能显得尤为重要。在对建筑外围护结构采取保温措施后,设置分户计量室内采暖系统以此达到供暖系统的节能。设置符合分户计量要求的室内采暖系统的目的是,按热用户实际耗热量计费,既节约了能源,又满足了用户对供暖系统多方面的功能要求。在新建住宅楼采用户用计量表直接计量热量损耗结算,独立核算用户用热量,以此为依据合理地收取用户取暖费。热量直接计量方式的特点是:每户管道的起、止点安装关断阀门,其中之一为具有锁闭功能的调节阀,并设置带温控装置的热量表,通常将热表安装在供水管上。
分户计量系统户内供热系统有低温热水地面辐射供暖系统、散热器水平单管串联系统(包括水平顺流系统、水平跨越式系统)、散热器水平双管系统、散热器水平放射式系统(章鱼式系统)。以上几种方式中,除单管水平顺流系统外,其余各种方式均可通过安装温控阀实现分室温控。在满足不同房间的各自温度需求的同时改变室内供热量,最大化地实现了建筑节能的要求。
由于以上几种方式基本都采用了管道埋地暗装,因此,对管道的选材及安装方式有很高的要求,比如散热器采暖系统应采用内腔无砂型,防止杂质堵塞管道,影响散热效果。为使物业维修管理方便,分户计量表应设置在户外公共管道井内。在对户内采暖系统设置分户计量装置的同时,整栋楼宇的计量控制也很重要,应在系统热力入口处设置热量表、静态平衡阀、压差或流量调节装置、除污器或过滤器等,且入口装置应设置在专用设备间内。
下面对不同形式下各种符合分户计量要求的室内采暖系统进行详细的分析比对。
1 适合热量直接计量的采暖系统
热量表是根据测量采暖系统入户的流量和供回水温度来计算热量的,因此要求室内采暖系统在设计时单独成环,以此来满足分户计量的要求。 依照JGJ 173—2009供热计量技术规程第7.1.1条“新建居住建筑的室内供暖系统宜采用垂直双管系统,共用立管的分户独立循环系统”,首先在多层和高层住宅建筑的公共区域设置管道井,管道井内设置与各户环路连接的供回水立管,然后户内可根据实际情况设计成下供下回式或上供上回式双管水平并联式、单管水平顺流串联式、单管水平跨越式,或章鱼式双管异程式及地面辐射采暖等系统形式。
1.1 下供下回式系统
下供下回式系统见图1~图4。
在下供下回式系统中,根据具体情况供回水水平干管可沿踢脚线敷设;亦可将管道暗敷在本层地面下沟槽内或垫层内。由于沿踢脚线敷设既会影响居室的美观,又会增加装修成本,而且在过门处管道需要下翻增加了系统阻力,因此这种做法一般不会被采用。通常做法是将管道暗敷在本层地面下。采用埋地暗敷方式时需注意不同管材的连接方式。埋地暗敷管道常采用PP-R,PB,PEX,XPAP管等塑料管材。不同塑料管材应采取不同的连接方式,根据管材特点对于PB管、PP-R管,除分支管连接件外,垫层内不宜设其他管件,埋入垫层内的连接管件应与管道同材质,且应采用热熔连接的方式;而对于PEX管和XPAP管不能采用热熔连接管材,垫层内不应有任何连接管件和接头,且水平管和散热器分支管连接时,只能在垫层外用铜质或镀锌管件连接。
1.2 上供上回式系统
上供上回式系统的室内供回水干管均设置于本层散热器之上,通常设在结构圈梁与外窗上平之间,这样外窗的设置高度就受到限制,一定程度上影响了室内采光效果。而且为了满足室内的美观要求,需要将干管及立管暗敷,无形中增加了住户的装修成本。因此在新建住宅中不建议采用。上供上回式系统可以用在既有建筑改造中。上供上回式系统的室内立干管宜采用热镀锌钢管,丝接。
以上几种室内采暖系统中,单管水平串联顺流式系统,可以实现分户计量,但是不可分室温控;而在双管系统和单管水平跨越式系统中,在每组散热器的供水支管上设置两通温控阀或在供回水支管之间设置三通温控阀,方便热用户调节散热器散热量,实现分室温控、分户计量。双管系统中散热器具有较好的调节特性和变流量特性,进入散热器的流量明显小于进入单管水平跨越式系统中散热器的流量,相对而言,更接近散热器调节敏感区。但是双管系统比单管系统耗费管材多,初投资相对较大。
1.3 章鱼式双管异程系统
章鱼式双管异程系统是从户内分集水器引出多组供回水支管与散热器直接连接,供回水支管埋地暗敷。常采用PP-R,PB,PEX,XPAP管等塑料管材。由于章鱼式双管异程系统支管与散热器直接连接,最大限度的减少了埋地管道的连接管件,减少了渗漏隐患。采用此系统便于分室温控、分户计量。但其最大缺点就是管材耗用量大,初投资相对较大(见图5)。
1.4 地面辐射采暖系统
地面辐射采暖系统是通过埋设于表层地板下方的管道散热,来达到室内采暖效果。这种与建筑结构相结合的供暖方式,最大化地增加了室内的有效空间。地面辐射采暖散热均匀,温差小,且其由下而上的散热方式,极大地满足了人体的舒适感。由于地面辐射采暖系统所需的供回水温度(45 ℃~35 ℃)低于散热器供暖系统所需的供回水温度(75 ℃~50 ℃),因此这种方式也是一种高效节能的采暖方式(见图6)。
在室内采暖系统设计满足了分室温控、分户计量的同时,户内采暖系统入口装置也应满足计量供热的需要,以便于对各热用户进行比较准确的用热计量,因此在户内采暖系统入口处需设置户用供热计量装置。为了保护热量表及散热器恒温阀不被堵塞,还需在表前设置过滤器。另外,从便于管理和控制的角度,宜在供水管上安装锁闭阀,以便需要时采取强制性措施关闭用户的采暖系统。
2 适合热量分配表的采暖系统
目前我国正在使用的民用建筑中有大量的既有建筑是二十世纪八九十年代建造,这些建筑尤其是多层住宅建筑基本都是砖混结构,在建设之初并未考虑外围护结构及采暖系统的节能,造成较大的能源浪费,因此对既有建筑的节能改造也是我们建筑节能工作不可缺失的一部分。在对既有建筑的外围护结构进行节能改造的同时,室内采暖系统也应做相应的改造,以满足分室温控、分户计量的节能要求。既有建筑采暖系统改造常采用热量分配表进行热量计量。
热分配表的使用方法是:在每组散热器上安装热量分配表(通
常选用双传感电子式热分配计),同时在楼栋热力入口处安装总热量表,通过设置在住宅内的测量记录装置及楼栋热力入口处总热量表,确定每个用户的用热量占总热量的比例,进而计算出用户的分摊热量,实现分户热计量。
既有居住建筑的室内采暖系统常采用垂直单管串联式系统,垂直双管式系统,垂直单双管式系统,不具有调节或用热计量功能,因此需对这些采暖系统进行必要的改造,以方便安装热计量表及温控阀,从而实现分室温控、分户计量。JGJ 173—2009供热计量技术规程第7.1.2条“既有居住建筑的室内垂直单管顺流式系统应改成垂直式双管系统或垂直单管跨越式系统,不宜改造为分户独立循环系统”。 2008年建设部依据《供热计量技术导则》给出顺流式系统改造方案:
1)垂直单管串联式系统改为垂直单管跨越系统,在散热器供回水支管之间加跨越管及两通温控阀或三通温控阀。垂直双管顺流系统,在散热器供水支管增加两通温控阀。
2)垂直单双管顺流系统改为垂直双管系统,在散热器供水支管增加两通温控阀。
以上几种方式是目前既有建筑的节能改造中常用的几种方式。采用这几种方式既可满足分室温控、分户计量,又最大限度地减少了在采暖系统改造中对现有住户室内装修的破坏,也是当前最节约资金的改造方式。
3 建筑物热力入口设置热计量装置
根据JGJ 173—2009供热计量技术规程第5.1.1条“居住建筑应以楼栋为对象设置热量表”,住宅建筑应在每个楼栋采暖系统入口处安装一套有热量表、静态平衡阀或压差调节阀及过滤器等热力入口装置。典型采暖管道入口装置。
对于新建建筑依照JGJ 173—2009供热计量技术规程第5.1.3条“新建建筑的热量表应设置在专用表计小室中”。有地下室的住宅建筑宜在地下室设置专用热表计量用房,热表计量用房内应有足够的设备安装空间,其净高应不小于2.0 m,前操作面净空不小于0.8 m。对于无地下室的住宅建筑宜在楼梯间下部设置专用热表计量用房,其净高应不小于1.4 m,前操作面净空不小于1.0 m。
既有建筑热力入口改造可参照新建建筑设置地下室专用热表计量用房或在楼梯间下部设置专用热表计量用房。如果室内设置专用设备用房有困难热力入口可设在室外暖沟内,设阀门井,并应采取相应防护措施。
选择合理的采暖系统形式是采暖系统设计的基础,在此基础上确定出适合的热计量方式及热力入口装置,实现分室温控、分户计量,从而达到节能降耗的良好效果。
[1] JGJ 173—2009,供热计量技术规程[S].
[2] GB 50736—2012,民用建筑采暖通风与空气调节设计规范[S].
[3] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2007:1195-1254.
Discussion on the household metering indoor heating system form
Wu Xiaoyuan
(JinzhongArchitecturalDesignandSurveyInstitute,Jinzhong030600,China)
According to the standards for energy conservation design heat metering, combining with the actual engineering design, this paper analyzed and compared different forms central heating indoor heating system conformed to measurement requirements, and put forward the setting position of heat metering device, so as to achieve the purpose of saving energy and reducing consumption.
central heating, heating system, household metering, sub room temperature control
1009-6825(2016)22-0126-02
2016-05-30
武小媛(1963- ),女,工程师,注册暖通工程师
TU832
A