浅析我国节能建筑暖通系统的设计与施工重点

杜 岩

兰州建投房地产开发有限公司，甘肃兰州 730000

随着我国人民生活水平与消费能力的不断提高，居民建筑面积与建筑能耗也与时俱进，不断上升。据统计，2015年全国城乡房屋建筑面积已超过600亿m2；2000年，国内建筑能耗占社会总能量的27.6%，可折算成3.76亿t标准煤；2015年，国内建筑能耗占社会总能耗的1/3，可折算成11亿t标准煤[1]。而我国化石能源却在加速枯竭，目前，煤炭可采期限已不足100年，石油可采期限已不足30年。在这种不以任何人意志为转移的客观形势下，建筑业要想实现可持续发展，就必须致力于建造节能建筑，同时完善节能建筑的暖通系统。

1 节能建筑暖通系统设计

当前，国内节能建筑设计较为落后，许多设计师缺乏节能意识与社会责任感，不知如何运用节能减排技术。技术不成熟与观念落后，已经阻碍了节能建筑的推广，目前节能建筑在全部既有建筑中所占比例还不到5%。在这种情况下，更有必要深入研究如何做好节能建筑暖通系统的设计。

1.1 方位设计

任何建筑若想达到最佳节能效果，就必须尽可能地利用自然能量。因此，建筑的方位设计应尽可能选择南北朝向。我国位于北半球，每天阳光都是从南侧照射进房屋的，且房屋南侧一面几乎全天都在采光，这样可以使建筑获得更多的热量与日光，从而节约大量能耗，东西朝向的楼房则须加强建筑围护结构的保温隔热性能，增加大量建筑成本。

1.2 选择节能环保的建筑材料

据研究，在相同的气候条件下，中国建筑外墙传热系数比发达国家建筑高4～5倍，屋顶传热系数比发达国家高2.5～5.5倍，窗户传热系数比发达国家高1.5～2.2倍，国内建筑耗能超过发达国家3～4倍。因此，应当选择节能环保的建筑材料来建造楼房。可以选择保温复合墙体（这种建材由安装层、结合层、保温层、保护层、装饰层等5层材料复合构成，墙体热容量大）、双玻塑钢窗、硅气凝胶特种玻璃（这种玻璃保温性质比同等厚度的泡沫塑料高出4倍，且轻质、透明、坚硬）等节能材料，切实降低国内建筑外墙、屋顶、窗户的传热系数。在条件允许的情况下，应当考虑用钢结构代替传统的钢筋混凝土结构。

1.3 暖通系统设计

目前国内节能建筑一般采用地热采暖方式，这种方式的优点是节省房屋面积、节约能耗、温度均匀、运行费用相对较低。设计地热暖通系统，必须详细研究《给水排水及采取工程施工质量验收规范》、《辐射供暖技术规程》、《地面辐射供暖技术规程》、《热塑性塑料管材通用壁厚表》、《采暖通风与空气调节设计规范》、《居住建筑节能设计标准》、《集中供热住宅计量供热设计规程》、《低温热水地板辐射供暖技术规程》等规定，仔细进行设计。具体设计参数为：

在用户经常停留的地方，采暖地板的平均温度必须保持在24～28℃；在用户短暂停留的地方，采暖地板的平均温度必须保持在28～32℃；无人停留的地方，采暖地板的平均温度必须保持在30～35℃。水暖结构保温层厚度必须≥2cm，盘管厚度必须≥2cm，保护层厚度必须≥2cm。水暖系统供水温度不能超过60℃，供回水温度不能超过10℃。管内工作压力不能超过0.8MPa，管内流速应保持在0.25～0.5m/s。同一集、分水器的供热管长度应尽量一致，一般不超过100m。采暖地板厚度应超过80mm，地板下的加热管管间距应控制在15～30cm。

敷设加热管时，可采用S形或“回”字形。S形弯曲半径小，适用于面积较大的房间；“回”字形冷热水相间，弯曲半径大，易于施工。每环长应保持60～100m之间，总长不得超过120m，这样可以保证每环的总水阻力控制在800～1500mm水柱之间。

2 节能建筑暖通系统施工重点分析

2.1 确保材料质量

在施工开始前，首先必须对采暖管道与管件进行严格检查。管道与管件规格品种必须符合设计要求，管壁厚度均匀，管壁内外必须光滑整洁，不能有砂眼、裂纹、毛刺、疙瘩、浮砂、包砂、黏砂。法兰接口必须平正、光洁、严密，不能有偏扣、方扣、乱扣、或丝扣不全。管道外表面防腐涂层必须整洁、均匀。管道切口必须平整、光滑、无毛刺、飞刺。

2.2 管道预埋管施工

管理人员必须根据设计图纸要求对施工人员进行详细的技术交底，做好专题培训。在大面积施工前要先进行试验性施工，验收合格后才能开展全面施工。进户预埋管必须使用厚壁带止水钢板的钢管，而不能用薄壁铜管代替（一些施工单位为降低成本会故意用薄壁铜管代替厚壁钢管，这会导致预埋管无法承受设计水压）。

必须加强与土建单位的协调合作，明确室外地坪标高，确保预埋管埋深不低于0.7m。

预埋管上墙的弯头只能用弯管机进行弯曲，而不允许用焊接或烧焊方式弯曲（这会破坏预埋管的保温层、防水层）；预埋管弯曲程度不能超过管子外径的10%，弯曲半径不能超过所穿入电缆的最小允许弯曲半径。最后，要请专业防水人员对预埋管进行防水处理。

2.3 出墙套管施工

预留出墙套管应大于管材的2倍，套管也要选用止水钢板套管。普通套管要高于地面2cm，卫生间套管要高于地面5cm。套管封堵要采取3个步骤：第一步，用油麻围绕管道缠绕4、5圈后将它塞到套管内；第二步，用七成湿水泥捶灰，一定要捣实，留下2～4cm的空间用堵漏王进行灌注；第三步，用防水油膏进行最后封堵。绝不允许用发泡剂进行封堵。

套管下方要进行抹平处理，套管周围要用细石混凝土进行灌注，留下3～5cm的空间用堵漏王封堵。管道走向必须用数字加以标示。

2.4 管道焊接

焊管的切割坡口通常采用氧-乙炔焰气割，气割后，用锉刀将管口的氧化铁清除干净，再用磨光机将凹凸不平处削磨平整。焊接前，要用专用组对工具对管口进行组对，以确保管道平直度与对口平齐度。管理对接焊口的组对必须做到内壁齐平，内壁错边量必须尽可能减少。必须选择熟练工，严格按照焊接作业指导书的规定进行焊接作业。焊接设备使用前要进行安全性能检查与使用性能检查，不合格的焊接设备严禁带入现场。在焊接过程中，要做好自检，控制焊接质量。不得强力对口，管理与设备连接部分当松开螺栓时，对口部分必须处于正确的位置。

管道对接焊缝与支架、吊架的距离应超过50mm，焊缝表面的焊渣必须清理干净。然后进行外观检查，若发现气孔、夹杂、裂纹等缺陷，必须进行返修。

2.5 管道的螺纹连接

螺纹规格必须符合国标S311规范，必须采用套丝机对管螺纹进行加工，丝扣套完后，要将断面清理干净。螺纹断丝、缺丝不能超过螺纹总数的10%。螺纹连接必须牢固，根部没有外露油麻现象。外露螺纹不能超过2扣丝至3扣丝。螺纹外露部分必须进行防腐处理。室内埋地管若采用PB管或PE管热熔连接，严禁出现接头现象。

2.6 阀门安装

安装阀门前，必须进行仔细检查，核对阀门的规格、型号是否符合设计要求，并按规范进行试压，若阀门质量不合格，绝对不能进行安装。安装时要注意水流方向，防止反向安装。对阀门的操作机必须进行调试，保证其运作灵活。在条件允许的情况下，应尽量安装自力式流量控制阀。这种阀门可按实际要求设定流量，能自动消除热力管道系统的压差波动，保持流量不变，彻底解决近端压差大、远端压差小的矛盾。

2.7 分、集水器安装

分水器与集水器的型号、规格、公称压力、安装位置、高度等都必须符合设计要求，尽可能进行暗装。若必须进行明装，则须对分、集水器采取防护措施。出地面管道必须顺直，不能出现压扁或硬折弯，出地面管道必须与分、集水器连接严密。分水器、集水器下端距地面必须超过150mm。

2.8 地暖盘管施工

施工前必须清理现场，保证地面平整、干燥、无任何杂物（如混凝土残渣），墙根部平直，无积灰。按设计尺寸要求准备好管材（可选用PEX管材），用专用剪刀断管（严禁用电焊、气焊、手工锯分割管材），断口应平整，断面与管轴线必须垂直。每环路为一根管（若安装PEX管不允许有接头），盘管从分、集水器开始安装，用专用管卡将盘管直接固定在绝热层上。可将盘管呈“回”字形、双“回”字形或S形进行敷设（这三种敷设方式热工性能好，供热温度梯度小），每环路长度控制在100m以内，各环路长度应相等。对卫生间、厨房等面积较小的房间，则可呈直列形敷设，以节约管材。

敷设好盘管后，要用扎带将盘管与铺设于绝热层表面的钢丝网绑扎在一起，或用塑料卡钉把加热管固定至绝热层上；直管段每隔500mm设置一个固定点，弯曲管段每隔300mm设置一个固定点。盘管露出地面与分水器相连的管段，要套上塑料蛇皮套管，以防光照老化。

3 结语

当前，我国节能建筑及暖通系统的设计、施工与日本、韩国、加拿大、挪威等发达国家还存在着较大的差距。这与我国建筑仍以传统式建筑为主，建筑结构仍以钢筋混凝土结构为主有很大的关系。我们以为，必须将装配式建筑、钢结构与节能建筑结合起来，才能进一步做好节能建筑及暖通系统的设计与施工。