浅谈高层住宅建筑采暖设计要点

2020-11-26刘俊鹏

建材发展导向 2020年6期

刘俊鹏

（临汾市建筑勘察设计院，山西临汾 041500）

1 高层住宅建筑的供暖系统设计原则

在设计高层住宅建筑的采暖系统过程中，先要以建筑物自身的建设特点来保证其设计的完整性。根据高层住宅建筑的采暖特点及换热站设置情况来对设计方案进行竖向分区考虑，并通过综合分析来增强采暖设计的合理性。高层住宅建筑采暖系统的设计人员在选择散热器、供暖系统敷设的过程中，应针对各种类型的散热器进行比较[1]。

2 高层住宅建筑供暖热负荷计算

高层住宅室内各房间供暖热负荷设计计算包括围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和外门开启冲入冷风耗热量。围护结构耗热量：由基本耗热量和附加耗热量两部分组成，其中基本热耗量由公式q1=aFK (tn-twn) 计算得出；附加耗热量包括朝向附加、风力附加、外门附加、高度附加、间歇附加、窗墙面积比附加、两面以上外墙附加等，应按建筑功能性质考虑是否附加，附加量怎么确定。冷风渗透耗热量：指由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量，由公式q2=0.28cpρwnlln (tn-twn) 计算所得。外门开启冲入冷风耗热量由q3 = qj·βkq 公式计算得到。热负荷计算过程中需要注意的是：

①计算住宅围护结构耗热量时应注意：外墙传热系数应采用考虑热桥作用、保温材料修正系数后的平均传热系数；轻质墙体应结合供热制度进行修正；当房间地面沿外墙有供热管道地沟时，该房间可不计算地面耗热量；地下室若不采暖顶板必须采取保温措施，并计算其温差传热量。

②相邻房间温差大于或等于5℃时，应注意计算通过隔墙或楼板的传热量。因为此住宅采用了分户计量和分室控温，假若邻室无人居住或间歇性采暖，由楼板或隔墙形成的传热量会加大负荷，所以计算时应按常规计算的热负荷再乘以一个适当的系数来考虑该部分传热问题，但要注意这部分负荷是不计入系统总负荷之内的。

③对于高层、超高层建筑而言，由于建筑物高度增加，要考虑热压和风压的综合作用，室外风速随建筑高度的增加而加大，因为对流换热与室外风速有关，风速愈大，传热愈快，所以风速对耗热量的影响有时不容忽视，必须通过计算确定。

④与原传统供暖系统的不同之处，在实施分户热计量和控制之后，会出现部分房间进行间歇供暖或某些住户长期外出而房间温度大幅度调低等情况，这就必须要考虑户间隔墙及楼板的传热负荷。在确定分户计量供暖系统的户内设备容量和户内管道时，应考虑户间传热对供热负荷的附加，但总附加率不应超过50%，且不得计入建筑供暖总热负荷。

3 高层住宅建筑户内系统的形式

高层住宅供暖设计选用分户计量，分户热计量供暖系统的主要特征是：各住户室内的供暖系统自成一独立系统，用户可单独控制;各户供暖耗热量可单独计量。用户可以根据自身条件选择是否供暖，而分户计量在户内系统中设置恒温控制阀，可根据室外温度自动调节供热量，达到节能目的。

3.1 供暖分户热计量系统的设计原则

分户热计量供暖系统的设计除执行现行供暖设计规范外还应考虑以下原则：

1）能够实现各用户的供暖用热单独计量与控制；2）能够实现用户各房间的温度单独调节；3）保证各分户供暖系统的正常运行方便维修；4）与住房商品化的改革相适应室内供暖管道系统中各户的供暖管道、设备、仪表等尽量设计在专用公共区域内，以免维修时引起用户间的麻烦；5）户内应采用双管系统以便户内各房间温度控制调节。

3.2 分户热计量供暖室内系统设计方案

在保证供暖效果、经济合理、技术可靠的前提下，提出如下可实现供暖分户热计量的几个室内系统设计方案。

1）上供上回双管系统，供回水支干管敷设于本层顶板下，每户入口处设置热表，集气罐置于卫生间，供水支干管顺坡向安装便于排气。每组散热器装设阀门，使室内温度得以局部调节，在满足房间舒适度的前提下能够达到节能要求。每组散热器宜增设一只泄水阀以方便维修。管道明设易于施工维修。缺点是室内水平干管和立管较多，影响室内美观，它适用于室内做吊顶的房间和经济住房。

2）上供下回式双管系统，入户进出管、热表安装位置及方式、集气罐安装位置同方案1，其他干管、支管散热器安装是常见的形式，安装维修方便，既减少了立管，又减少了方案1 中的泄水阀。缺点是上供水支干管、下回水支干管绕室内安装，不美观的同时还占用室内使用面积。

3）下供下回式双管系统，入户管、热表安装位置同方案1，供回水支干管敷设于本层地板垫层内，与以上方案相比，室内立管明显减少，布局美观。建议采用高强度的铝塑复合管，它具有优良的耐腐蚀性，不易结垢，安装方便。不足之处是，地板上需增加约50 mm 厚的水泥砂浆，增加了建筑初投资;为了便于排气，每组散热器需增设手动跑风门。这种方案适用于室内环境要求较高的建筑。