住宅暖通设计

周君 赵君

住宅是提供家庭居住使用的建筑,其按照建筑层数可以分为低层住宅、多层住宅、中高层住宅和高层住宅。对于现今的城市而言,低层住宅较为罕见(别墅除外),出于暖通工程的技术角度考虑,本文仅以高层住宅为例进行说明。

1 采暖

住宅应设置采暖系统,在一般情况下为集中供暖,即采暖热水由市政热网或区域锅炉房来提供。室内的采暖设施一般为散热器或地板采暖。随着经济发展,散热器也由原来的铸铁型进化成今天的铜铝复合型、钢制型、铝合金型等等,新型散热器既能满足散热要求又可以配合装修美观。地板采暖较散热器采暖更为舒适,在很多高级住宅中设计使用。

设计中应注意的问题:1)很多情况设计散热器的形式为底进底出,这样阀门和支管都在散热器底部,房间更加美观。但是设计中会忽略一个问题:底进底出的散热器其散热量仅为标准散热量的90%。如果还是按照标准散热量选取散热器,很可能造成散热量不够的现象。2)地板采暖设计中要注意供水的温度不能超过60℃。超过60℃会造成室内燥热,也影响地热盘管的使用寿命。尤其在一些改造的项目中:原来的散热器采暖系统改为地板采暖系统,改造完成后室内过热极不舒适。解决方法:加设换热设备,使供水温度符合地板采暖要求。3)在确定系统高低区分区时应向当地供热部门了解换热站的供热能力和换热机组的定压等问题。当不能满足建筑使用时应调整设计分区方案。笔者认为在设计高层住宅时最好单独设置换热机组提供采暖热水,这样更便于调节利于使用。

2 分户计量

新建住宅要求实施分户计量。共用立管及每户的户内采暖入口装置均设置在管道井内。户内入口装置由锁闭阀、过滤器、户用热计量表、调节阀等组成。对于室内散热器,要求在供水管上加设温控阀,用户可以根据自身需要关闭阀门或降低阀门开度。

设计中应注意的问题:1)在回水中也应设置锁闭阀。如果没有设置回水锁闭阀,则回水管段不能完全锁闭。2)当住宅为商住楼时,商业部分的采暖需要另外计量,热水进户时也应该和住宅分开。商业进户管路不能占用住宅空间,这样商业管路维修时不影响住宅使用。

3 加压送风系统

对于高层住宅,《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)中规定:在不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室;采用自然排烟措施的防烟楼梯间,其不具备自然排烟条件的前室应设置机械加压送风系统。

设计中应注意的问题:1)对于建筑高度在100 m以下的纯住宅而言,自然排烟是简单可行且经济的排烟方式,应该提倡使用。然而建筑高度在100 m以上的住宅,自然排烟方式不再适合,则必须使用机械加压送风方式。2)当采用自然排烟方式时,应注意开窗面积仅为可开启扇的面积,不应计算固定扇的面积。如计算错误,则造成自然排烟条件夸大。3)当建筑中楼梯为剪刀梯时,应按照两部楼梯计算送风量且风口应该独立设置。笔者认为加压送风口的位置应尽量设在当层休息平台处,避免设置在梯跑中间,这样更利于人员的疏散。4)高层建筑通常设置地下室,《高规》中规定在首层地下的出入口设置耐火极限不低于2 h的隔墙和防火门。因此,防烟楼梯间的地上部分和地下部分被分为两个互不相通的空间。在设计机械加压送风系统时,应对地上部分和地下部分分别设置风机和风口。二者可以共用竖井,加压送风机通常置于屋顶。在加压送风机的选择上可以有以下两种方案:a.选用两台分别适合地上和地下风量的风机,然后二者并联设置;b.选用双速风机,高速运转时风量对应地上部分;低速运转时风量对应地下部分。

4 车库通风排烟系统

现今新建高层住宅中,通常会在地下室设置车库,车库的范围通常会包含很多建筑单体,面积较大。在车库的设计中一般会包括排风系统、排烟系统、送风/补风系统三部分。在系统设计时应注意尽量按照防火分区设置,排风系统和排烟系统在风量相近时可以共用。车库的出入口也可作为自然进风口使用,但是在没有自然进风口的防火分区要设置机械送风/补风系统。

设计中应注意的问题:

1)注意排风量和排烟量的计算区别:排风量是按照换气次数计算的,但是在层高高于3 m时,应按照3 m来计算排风量。而排烟量虽然也是按照换气次数计算的,但是不论层高是多少,均按照实际层高计算。这一点如果没有区分清楚,则容易造成排烟量过小或排风量过大的结果。

2)在《汽车库建筑设计规范》中明确了汽车库的排风宜按照室内空间上、下两部分设置。上部为排出风量的1/2～1/3,下部为排出风量的1/2～2/3计算。不过笔者认为这种设计方式是针对汽车尾气中含铅量较高的情况,随着无铅汽油的使用,汽车尾气排放标准的提高,这种设计方式略显陈旧。而且在天津地区的很多新车库的设计实例中,用于下部排风的竖向风道已经比较罕见了。

3)汽车库的排风量通常是比较大的,这就使得风机的输入功率较高。如果不对风机进行节能设计就会造成很大程度上的能源浪费。在设计中,可以将排风机设置成变频的,其运转是与室内CO的浓度相对应的。在CO的浓度较低时风机可以低速运转,这样可以降低风机的用电量,进而达到节能的目的。不设置变频风机的情况下,风机也可以间歇运行,也能达到节能的目的。

4)与室外连通的汽车库排风/烟口与送/补风口宜与景观设计相结合,与景观融为一体,风口的形式也可以在满足风量的情况下多样化设计。

5 结语

虽然住宅的暖通设计较公建暖通设计简单,但是在很多细节问题的处理上也应该认真、谨慎。有些细节解决不合理很容易引起争端。随着国民经济的发展和生活水平的提高,将来的住宅建筑设计可能会包含更多的内容,设计者也会更加贴合用户角度,做出更为安全、合理、人性化的设计。

[1] GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范[S].

[2] JGJ 100-98,汽车库建筑设计规范[S].