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【摘 要】本文分析了采暖系统的组成与类别,介绍了采暖系统的工作方式,探讨了采暖系统水力计算相关计算的问题.结论建议性指出,各种类型的住宅建筑采暖系统的优缺点.
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【关 键 词】采暖；散热器；低温地板辐射采暖；同程式系统；异程系统；热计量表
引言
时代在发展,社会在近步,我们现在所接触现代民用居住建筑中多数都设有空调与采暖系统,北方建筑多以采暖建筑偏多.居住建筑采暖在北方住宅中应用非常广泛,采暖系统的形式也多种多样；能量来源也各有不同,在现今提倡节能的环境下,采暖系统的应用也要考虑节能的要求,因此也产生出一些较之前不同的设计方法；而且采形式也有新的技术得到应用与推广,如：低温地板辐射采暖,电热膜辐射采暖等.新技术的出现提高了采暖房间的人员舒适度,即达到了节能目的又达到了提高效率的目的.采暖系统的形式很多,各种不同形式应用的范围与适用的情况也各有不同,对于民用住宅类建筑的采暖系统来讲,采暖方式较单一.下面我就对现行采用较多的住宅类采暖系统做一下
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1．采暖系统的类别
1.1采暖系统的划分
按采暖系统的工作介质热媒形式划分,高温高压蒸汽、低温低压蒸汽、高温热水、低温热水.这其中低温热水较适用民用住宅类建筑采用；高温热采暖适用于公共建筑采暖；蒸汽则适用于工业厂房的采暖.现在随着城市的发展,城市的热力供热水温趋于低温、大流量化,这样的供暖热媒有利于室内达到较高的舒适度.
按热量来源分：区域锅炉房供热、热电厂余热供热、工厂余热供热、市政热网供热等.现在大型城市的热源主要集中在热电厂余热供热与市政热网供热二个方面.热电厂供热主要受条件制约,必需在发电厂附近,而市政热网则不受这个要求的限制.只要是市政热网管道覆盖区域都可以供热.区域锅炉房不符合现代城市的发展与环保要求,已经逐步在淘汰.工厂余热供热使用时的限制条件很多,只能够依实际条件考虑设计.
按用户室内采暖方式不同来划分：散热器采暖系统、低温地板辐射采暖系统（简称地热）、其它形式的采暖系统.因为住宅类民用建筑采暖方式主要以散热器与地热为主,其它的采暖方式在不在本次讨论范围中不作复述.散热采暖方式是一种传统的采暖形式,因为现在的分户与节能的要求,采暖主立管均设于户外公共管井内.散热器采暖应用于住宅建筑时主要分以下几种形式：单管水平串联系统、带三通跨越管的单管水平串联系统、带室温控制阀的双管系统等.因为单管水平串联系统不满足住宅节能控制要求,其现在以不在住宅采暖系统中使用,只在单个大房间或网点中采用.
按分户控制情况分：不分户控制与分户控制.现在国家已经要求各采暖系统均按分户控制考虑,不分户控制系统已经在民用建筑中已很少采用.提到分户控制就得说明一下户用的热计量表,它是可依据用户的实际使用情况计量各户用热量多少的装置.现在国家提倡节能的情况下,热计量表安装与使用也逐渐变得更加广泛.
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1.2住宅楼内的采暖系统
住宅户内采暖主要分为散热器采暖与地热采暖.
1.2.1散热器采暖系统
散热器采暖系统早年是由当时的苏联工程师带入中国的,它在中国发展时间较长,早期建筑采暖均采用散热器采暖.现行住宅散热器采暖系统主要分单管与双管二种类型.所谓的单管系统主要指的是带三通调节阀（三通温控阀）与跨越管的水平串联式采暖系统,此种系统通过三通阀调节流经散热器热水的流量来改变单组散热器的散热量,从而达到调整室内温度要目的.双管散热器采暖系统是户内采暖供回管道分别各进入每个房间,各散热器的供回水管与之相连接,利用散热器支管上的电动控制阀与室内感温探头的联锁,控制各组散热器流过的水量达到控制室温的目的.
单管与双管这二种采暖形式所涉及的计算方法也不尽相同.双管系统对于每组散热器来讲供回水温度相同,在其与室内温差相同的情况时每片散热量是基本固定的,故这种方法计算简单.单管水平跨越系统的计算就较复杂,一般采用计算方法共有二种常用的计算模式：等温降法与不等温降法.等温降指的就是在假定各组散热器散热所引起的水温降低是相同的,在固定了进出水水温即可对每组散热的片数与水力情况做计算.不过由于此法不考虑各组散热器实际所需散热量所引起水温变化的不同,所以在此种计算方法的假定前提条件较不确切情况下,计算出来的结果与实际情况的出入差别较大,因此采用的不很广泛.另外一种是不等温降法,其计算的方式是考虑在固定供回水温度条件下,每组散热器所引起的水温变化是不同的,各散热器的温度降与系统水量就可求得该散热器的散热量.这样设计计算很接近散热器实际工作时的情况,因此这种计算方法应用的较为广泛.
1.2.2低温地板辐射采暖系统
地热采暖系统兴起的时间较晚,因其使用舒适度、节能、美观等特点深得用户的喜欢,近年发展的很快.其主要工作原理就是利用小口径塑料管道按一定的间距要求,敷设于具有蓄热功能的“豆石混凝土”地面面层内.采暖热媒流经塑料时缓慢加热蓄热层,最后热量再缓慢从地面释放到室内.因为使用时热量是从下面向人体与室内散热,这是人体体感最为舒适的采暖方式.由于不用过多加热人员活动区之上的空气,地热使用时在能量的耗废上较散热器全室加热的情况节能.并且地热在安装后在地面以下不像散热器对室内布置会有影响,所以从美观的角度也让迎得大众的喜爱.在平面布置中地热盘管按房间分环,地热的集分水器在每个环路分支接管处设自动恒温控制阀,依各室内房间温控器控制水量,达到室内升/降温度的需求.
2．住宅采暖系统的主管道
采暖主干管道的作用是把热网提供的热媒经主干管与主立管送至每个住户.设于管道井内的主立管有二种敷设方式：双立管异程式与三立管同程式.三立管同程式包括二种情况：供水干管同程、回水干管同程.
采暖系统主立管采用异程式时,需要考虑与处理的主要问题就是“垂直失调”的问题.所谓“垂直失调”就是热水供暖系统在高度方向上由于供回水管在不同水温下的密度差,所产生的额外的作用压力.这个压力是因为不同温度下水密度不同引发的,当立管管道越高则产生的压力差值越大.对于双立管异程系统,其解决的办法就是把每户的入户支管设置调节或平衡阀门；或者是主立管采用变径方式,通过管道变径来增加楼上各段阻力,抵消“水温压差”作用.当然由于异程式系统各并联入户系统存在入户支管的“路程差”,这些问题需要综合到一起考虑,最终计算来确定需要变径的情况.
对于三立管同程式系统,计算水力时可以不用过多考虑“路程差”的问题,而此时的“水温压差”的作用已经变为系统循环的动力的一部分或补充,所以同程式系统对于解决此问题比较理想.但由于现在的住宅建筑在配置管井时平面空间尺寸受限严重,所以多数情况下采用的都是双立管异程式系统.
3．结语
以上内容简单的介绍了住宅建筑采暖系统中的一些特点,与设计工作中需要注意的一些问题.希望对将来要设计采暖工程的设计人员有所帮助.当然每个建筑工程都有各自的不同,我们作为设计人员在对待每一个工程时都要仔细考量、研究,避免不合理的问题发生.
参考
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