高层建筑采暖供热方式的工程应用

吴万玲

【摘要】文章根据现阶段高层建筑各种供暖模式特点，综合各种选择要素，利用层次分析法选择最合理的供暖方式。探讨一种简单有效的方法来对采暖方式进行选择，以达到节约成本、绿色环保、满足使用功能的目的。

【关键词】高层建筑 采暖方式 绿色环保

一、高层建筑供热的方式

（一）使用全高承压系统（高区与低区直接相联）

这种方式实际上就是提高整个供热系统的压力等级。使用这种系统，一般要在整个系统内采用高承压的换热器、阀门、管件及管材等。这种供热方式运行安全平稳，但造价较高，运行费用也较高，它适用于全新或旧有建筑面积比较小且系统内建筑高度不太高的建筑物。一般建筑高度不大于50 m（15层左右）时，阀门、管件、管材可选用常规的，而散热器必须选用工作压力较高的。

（二）使用换热器（高区与低区间接相联）

这种方式就是低区部分可以同供热大系统直接相联，而高区部分则通过换热器将供热系统的高区和供热大系统隔绝。这种方式运行安全平稳，但造价和运行费用较高。它适用于系统内低区部分建筑面积比例较大且系统内高层建筑高度较高的场合，而且热源是蒸汽或高温水时较好。

（三）多热源系统（高区与低区互不关联）

这种方式实际上就是高区与低区各自设置独立的供热系统。高区使用高承压系统，低区为常规系统。这种方式运行安全平稳，造价和运行费用也较高，而且降低了热源间的备用性。它适用于有多个热源的场合，而且热源中有高承压的系统。

（四）使用双水箱系统

这种方式就是把高区供热系统连接在高位和低位两个开式水箱之间。运行时先将热水泵到高位水箱，再由高位水箱利用位能在系统中循环放热后流入低位水箱，然后用水泵将低位水箱中的水送回热源。这种方式运行安全平稳，但不易调整系统工况，而且因系统为开式系统，很容易锈蚀。

（五）利用流体装置隔离高区和低区（高区与低区直接相联）

这种方式是利用如阻旋器、排气隔断装置等一些流体装置将高、低区的水流联系切断。这种方式结构简单，运行安全，造价也低，但调试较复杂，有时会在流体装置附近产生噪声。此外，因系统也为开式系统，较容易锈蚀。

（六）加压泵系统（高区与低区直接相联）

这种方式是将高、低区系统并网，在低区系统上设置加压泵为高区系统供热，同时通过减压、隔绝装置使高区系统回水回到低区系统。这种方式运行安全平稳，适用范围广，系统方式灵活，造价也低。但技术要求高，加压泵的选择需要精确计算，并且要对整个管网的水压图进行校核。特别是减压、隔绝装置选择使用不当时，高区系统回水对原管网的影响较大。

二、常见供暖方式简介

（一）集中供暖

在我国，煤炭资源相对丰富，在市场还不是很开放的年代，煤炭资源自然而然的成为了我国集中暖的主要资源，集中供暖方式又恰恰可以相对高效地释放煤炭的能量，且供热持久，所以一直以来这种供暖方式被大量采用。但是使用煤炭的集中供暖也有一定的弊端，比如各种温室气体会被排放到大气中对大气造成污染，而且这种“伙供“方式导致业主不能按照自己的需要开关暖气，临时不住也需要缴纳暖气费。

（二）分户供暖

1.燃气分户供暖

燃气分户供暖采用液化气作为取暖原料，通过对液化气的燃烧提供温度，其燃烧空间密闭，利用效率高，不会带来空气污染，也可以起到解决“伙供”问题，并且装有温度和时间的控制装置，温度可以自己调控，开关暖气时间也可以自己调节，减少了人不在也需要开暖气的这种浪费，而且天然气更加环保，所以在今后燃气供暖方式将会占据主要市场。然而燃气供暖方式现在并不成熟，有些技术问题并没有完全解决，所以说这种方式也存在一定的不足。

2.电热采暖

分户电热采暖使用低温电缆或者电热膜作为传热媒介取暖，其优点是占用面积小，便于安装，且住户能自主调节室温，不会让人感觉干燥。但是其缺点也比较明显，用电高峰期的时候会导致热量不足，而且设备造价较高。

三、运用层次分析法对供暖方式进行选择

（一）层次分析法简介

层次分析法是运筹学家T.L.萨迪于上世纪70年代提出，其根本原理就是把复杂的问题分解成许多组成因素，再把这些因素按内部关系组成递阶层次结构，再把这些因素兩两比较，排列相对重要性，然后根据重要性排序做出最合理的选择。

（二）层次分析法的步骤

分析各要素关系，建立递阶层次结构；对同一层次上的各元素关于上一层次的准则重要性两两比较，构造判断矩阵，进行检验；计算相对权重；计算总权重，排序。

（三）应用实例

某高层建筑供暖系统设计时，设计师不仅要参考设计规范及图纸，还要与专家和业主交流意见，综合各方的意愿，对各种供暖方式充分评估，选择出最适合的供暖方式，依据层次分析法评估，步骤如下：

1.建立方案的递阶结构

根据设计的目标和涉及的要素，做出方案的递阶结构。考虑为主要素：供暖是否可靠，购买设备资金多少，舒适及方便程度。在分析层次中，A为目标层，选择供暖方式；准则层B，涉及选择的要素；c为方案层，为供暖方案的选项。

2.建立各阶层的判断矩阵

建立判断矩阵是为了计算权重，根据专家及业主的意见得出相对权重，为了定量化，层次分析法引入1-9比率法构造，1、3、5、7、9等标度表示两元素相比的重要程度，2、4、6、8等表示上诉中间值。

四、结束语

综上所述，高层建筑供热的方式很多。但各种方式在各有其具体的适用条件的同时，也各有其使用的局限性。比较而言，加压泵系统有着非常好的适用性，它灵活的系统方式几乎可以应用于所有的高层建筑供热场合，并且在运行安全上、初投资和运行管理费用方面也有相对优势，是一个首选的技术方案。在具体的工程设计工作中，要综合考虑整个供热系统的各个方面，从技术、经济、运行管理等方面认真比较，精确计算。特别是在设备的选用上要从技术的先进性、经济的合理性、运行管理的可靠方便和节能诸方面综合考虑，从而找到最适用的方式。真正作到技术先进、经济合理、节能、运行安全可靠。endprint