高速公路治超办公室供暖方式的优化设计

任 卫 英

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012)

高速公路治超办公室供暖方式的优化设计

任 卫 英

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012)

针对晋中北收费站入口治超办公室冬季供暖效果不佳且费用高的原因进行分析，找出解决问题的办法，并根据所处的区域位置、气候及环保要求等实际情况，经过调研、比选、具体项目实际运行情况的反馈，分析总结得出适合治超办公室的供暖方式，该研究成果具有较大的推广应用价值。

治超办公室，供暖方式，节能环保，供暖效果

1 问题的提出

高速公路各匝道入口均设置治超检测区，治理公路超限超载工作是一项长期而重要的工作，超限超载会造成公路损坏、环境污染，对车辆人员的安全造成严重的威胁。为了保障治超工作的顺利进行，全面提升我省高速公路治超工作执法形象和管理水平，保证我省高速公路匝道入口治超办公工作人员的工作环境显的尤为重要。

但是，据调查山西省多数治超办公室冬季供热效果不佳，尤其我省北部地区，部分治超站内室内供暖温度低于16 ℃,严重偏离GB 50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范3.0.1条严寒和寒冷地区供暖室内设计温度应在18 ℃～24 ℃的温度区间，室内温度过低，热舒适度低，严重时影响工作效率。

晋中北收费站入口治超办公室的供暖方式为单体空调供暖，不仅能耗大，年运行费用高，而且冬季室内温度只有16 ℃，极端天气，室内温度更低，治超工作人员在室内还必须裹上厚重严实的大衣御寒，严重影响治超员的工作，急需解决上述问题。

2 方案比较

提出三种新方案对供暖方式进行改造：方案一：从锅炉房或者供热管网引入；方案二：蓄能式电热暖器；方案三：电地暖辐射供暖。

下面通过表1对三种方案进行综合性能比较。

电地暖辐射供暖是调查过程中使用效果最好，而且热舒适度最高的一种供热模式，它集合了热介质为水的地面敷设供暖形式的优点，不占用任何面积，热效率高，而且温度可分为自动和手动控制两种模式。电地暖具有占用层高较水地暖小、铺设方便、可以实现独立温度控制等优点。不仅较蓄能式电暖气节能，而且热舒适度高，能满足治超房单独野外建筑的每平方米供热量大的需求，经过调查、分析、比较，得出电地暖辐射供暖是最适合治超房的供暖形式。经过以上评估分析后，方案三电地暖供暖方式为综合最佳方案。

3 实施过程

晋中北收费站入口治超办公室位于山西晋中市，治超站总建筑面积：29 m2，气候分区为寒冷区，冬季室外计算温度为-11.1 ℃，采用电地暖辐射供暖方式。方案实施过程中，对初投资及运行费用、人员热舒适度、节能环保进行了具体控制(见图1)。

电地暖辐射供暖以电力为能源，发热电缆为发热体，将99%的电能转换为热能，并以建筑物内部地面作为散热面，通过对流换热加热周围空气的同时，还向四周的围护结构进行辐射换热(其以远红外辐射方式的热量大约占总散热量的50%)，保障建筑物的室温达到舒适要求,符合人体工程学的采暖方式。特点是舒适度较好、分室控制能力强、电热转化率高、使用寿命长，可利用低谷电，一次性投资成本适中、运行费用低，适合新建或有条件的改造住宅、集体单位等采暖，图2为蓄能式发热电缆供暖。

表1 多种供暖方式综合性能比较

实施一：电热线质量控制。

电热线在布置时，用专用固定件固定在接地网上。电热线的引线接头及首、末端绝缘均在工厂中完成，电热线和引线一体出场，施工现场严禁裁剪。电热线的金属编织层、接地导线或金属护套应接“PE”地线。导线截面及开关应满足过负荷保护和短路保护要求，零线截面不得小于相线截面。发热电缆的屏蔽接地线应与温控器的PE线连接，并终结于电源配电箱的端子上。敷设发热电缆前，必须严格检查外观质量，禁止使用有外伤或破损的电缆。

实施二：供暖热负荷确定。

根据外墙的传热系数0.43 W/(m2·K),外窗的传热系数2.2 W/(m2·K)，屋面的传热系数0.37 W/(m2·K)，地面的传热系数0.35 W/(m2·K)，根据围护结构耗热量公式：

Q=αFK(tn-twn)。

计算得出围护结构基本耗热量，同时考虑附加耗热量(朝向修正、风力修正5%)，计算得出治超办公室的热负荷为3.48 kW。

实施三：电热线敷设。

电热线供暖系统属于地面辐射供暖系统,电热线间距宜为120 mm，距外墙间距200 mm，且不应布置在地面的固定设备及卫生洁具下面。电热线的布置采用平行型，弯曲半径不应小于30 mm。每个房间需单独设置一个供电回路，两个不共用一个供电回路,应在供电回路上设置漏电保护装置。每个温控器最大可提供热负荷为3 000 W。

图3为地面层电热线供暖地面构造图。

实施四：温控器的安装。

电地暖温控器基本功能：控制发热电缆运行或停止、常开或常关、定时开关、温度校准功能、防冻功能、高级编程，最高限温、最低限温、是否预加热、测温精度校正。智能判断用电峰谷时间，达到舒适度最大化，同时最经济化。

发热电缆供暖系统，应设置接触器与温控器结合的方式进行温度自动调节。温控器宜各室单独设置，温控器不应安装在外墙上，应选择安装在能正确反映室内温度的位置处。温控器安装在施工预埋的接线盒上，挂墙或嵌墙明装，高度与室内其他开关面板一致。温控器应安装在非阳光直射和非冷墙上，应避免温度过高的空气流过，并方便操作。温控器应在工程竣工后再安装。

4 效果检查

本研究成果节能效果明显，经济、社会效益显著，具有较大的推广应用价值。下面分别从经济效益和社会效益两方面来说明。

4.1 经济效益

通过对晋中北收费站入口治超办公室供暖方式采用现有和改造后两种供暖方式进行效益分析得知，新增电地暖供暖系统初投资为3 200元，单体空调初投资为8 000元，年运行费用分别为2 300元和3 700元，初投资单体空调供暖比电地暖供暖多4 800元，一个采暖季单体空调供暖比电地暖供暖年运行费用多1 400元，电地暖的使用年限为20年，而单体空调的使用年限为15年左右。所以，从初投资运行费用，包括使用年限，电地暖供暖系统的效益更优，综上所述，电地暖供暖节约率为37.8%。达到了对项目经济效益产生至少30%的改善。

4.2 社会效益

电地暖供暖系统的能量来源于电能，它不向外界排放任何废气、废水、废渣，被认为是目前可使用的对环境友好和有效的供热、供冷系统，在国家响应“节能减排”“绿色环保”的今天，电地暖采暖完全符合国家政策的号召。而且人员热舒适度较佳，节能环保，实施效果良好。

5 结语

本文针对晋中北收费站入口治超办公室供热效果不佳的原因进行分析，找出解决问题的办法。根据所处的区域位置、气候及环保要求等实际具体情况，经过调研、比选、具体项目实际运行情况的反馈，得出适合治超办公室的供暖方式——电地暖。并且在本省投入试验的电地暖供暖方式运行很稳定，热舒适度高，初投资少，节能环保。为这种节能、环保、低投入、高回报新型的供热方式技术在山西高速公路治超办公室中大力推广，仍需我们进一步深入研究原理及适用性。

[1] 陆耀庆.实用供热空调技术手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 贺 平,孙 刚,王 飞.暖通空调[M].第4版.北京：中国建筑工业出版社，2009.

[3] 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力[Z].2009.

Optimaldesignofhighwayoverloadingenforcementofficeheatingmethods

RenWeiying

(ShanxiTrafficPlanningSurveyDesignInstitute,Taiyuan030012,China)

The paper analyzes poor overloading enforcement office heating effect and high cost causes of northern Jinzhong toll-station, and finds out solving methods. According to local regional location, climate and environment protection demands and other actual conditions, through investigation, comparison and specific project operation conditions feedback, it analyzes and concludes suitable overloading enforcement office heating methods. The above-mentioned research achievement will have wide application and promotion value.

overloading enforcement office, heating method, energy saving and environment protection, heating effect

TU832

：A

1009-6825(2017)24-0121-02

2017-06-14

任卫英(1984- )，女，硕士，工程师