探讨民用建筑热水集中采暖与供热系统节能设计方法

王智领 张 栋

(1.上海申城建筑设计有限公司，上海 200081;2.河南省城乡建筑设计院有限公司，河南 郑州 450001)

全球各国都在实施可持续发展战略，然而，资源、能源等都是可持续发展必不可少的，因此，节约资源、能源势在必行。据统计，在我国所有能源资源中，煤炭占了90%，人均拥有量还没有达到世界平均水平的一半，天然气只占了4.5%;煤炭的消耗量非常的多，达到了世界总量的40%，石油消耗在全球仅仅比法国少。其中，中国利用的所有能源当中，有50%是来自海外。就土地资源这方面而言，我国人均耕地占有量也非常少，主要是我国是个人口大国，水资源也一样，仅仅只有世界人均水资源的1/4。由此可见，能源短缺在我国是一个很严重的问题，如果没有有效地解决，将会阻碍我国社会的发展甚至威胁到我国的安全。

建筑用能顾名思义，就是指建筑节能中对能源的消耗，也就是在使用建筑物的过程中所消耗的能源的总量。主要包括以下几个方面:空调、采暖、照明、热水供应以及家用电器等等，它不包含工业以及建筑施工方面消耗的能源，建筑消耗的能源在能源消耗总量中的比例在各国都有所差异，就我国而言，在2001年建筑方面消耗的能源是3.78 亿吨煤，占了全国所有消耗能源的28%，估计在未来，所占比例会在30%以上。其中，空调、采暖和通风设备占了建筑所有能耗的67%。暖通空调对煤的消耗比较多，就自然会导致煤资源的大大减少，同时煤的大量燃烧也会污染空气、破坏环境，因为煤燃烧产生的二氧化碳会导致全球变暖，因此，我国已越来越重视暖通空调的能耗问题。

下面根据我国的实际情况，提出建筑采暖以及供热系统的设计方案，以尽可能地减少建筑对能源的消耗，达到节约资源、能源的目的，实现社会的可持续发展。

1 采暖系统室内计算温度与热负荷

1.1 不能轻易增加热水集中采暖系统室内计算温度，主要是由于室内设计计算温度取值与能源的消耗是紧密联系的，一般而言，温度每升高1 度，能源的消耗会增加10%。

1.2 流采暖的建筑物中的起居室、卧室以及卫生间等空间的温度提高2 度，并将经济因素与技术因素综合起来考虑，分析确定隔墙的热阻值以及楼板的热阻值。(1)将隔墙与楼板之间的传热量计算出来。(2)一般将其与相邻建筑物的温度差设为5 度。(3)对户内各房间的传热量合理的分配比例，并求总和，将其作为户间的总传热负荷。通常情况下，设置比例一般要以实际的采暖方式以及建筑结构状况等为标准，对于中间层的房间应该分配百分之三十至百分之五十，而对于那些顶层房和底层房，一般分配百分之五十至百分之八十。(4)在对地面辐射供热系统的负荷进行计算时，一定要将室内温度的值设计好，相对于对流采暖系统的室内温度而言，通常要低2 度。(5)就居住建筑而言，如果在晚上可以将室内温度降低，则能够以连续采暖的方法来计算热负荷，且不把间歇值考虑进去。民用建筑采暖方案可以通过结合经济指标、技术指标、供暖要求以及使用性质等来分析来确定。

2 住宅建筑室内采暖系统

2.1 建筑物进行集中采暖设计，要确保实现调控温度和基本供暖要求向符合。在供暖系统中设置相应的热量分摊装置，要依据管道系统用户的实际用量设置热量表，要确保管道有效供暖户数和热量分摊装置之间存在合理的匹配关系，从而保证供暖系统提供供暖服务的有效性。

2.2 多层建筑一般层数较少，楼高较低，户数较少，使用管道式集中供暖经济效益较低，容易造成管道的浪费，其较为经济的供暖方式是家用空调供暖，必须对多层建筑进行集中供暖时，必须要强调供暖管道的合理布置，降低管材使用量，尽可能的强化供暖的节约性，优化供暖系统的投资效率;高层建筑具有楼高大，层数多，户数庞大的特点，实行集中供暖，能够体现出集中供暖对供暖设备的节约，在较短距离内解决更多的供暖需求，有利于减少供暖过程中损耗。

2.3 供暖系统中使用竖向的分区方法时，要要兼顾单元户数、户型、建筑高度和建筑层数等对供暖系统的制约性，并根据他们提出的制约条件合理设置供暖分区。通常供暖用的每组立管能够支持40 户家庭正常采暖，而供暖分区正常供暖的高度极限是五十米，在依据立管分区的实际状况和特征挑选适宜的采暖设备和采暖管道，并在要求施工中检查采暖设备和管道应该具有和系统要求相一致的承压强度和使用寿命等，必要使做相应的性能测试实验以确保设备和管材的性能质量。

3 公共建筑室内采暖系统

3.1 公共建筑室内采暖系统分为VRV 系统和水系统，设计时按照夏季制冷与冬季采暖的结合的形式进行。对于那些设计空调的公共建筑物，要以建筑等级、能源消耗量以及费用等为标准，综合分析经济因素与技术因素，然后确定要不要另外安装热水集中采暖系统。

3.2 公共建筑物散热器采暖系统和传统系统形式相比较，二者基本上没有什么差别，有一点不同的是为了实现节约能源的目的，应该要具有控制温度以及分栋热计量的装置，通常采用如下几种采暖系统:(1)上供下回垂直双管系统。通常在四层或者四层以下、顶层有条件布置水平干管的建筑中比较常见。如果散热器配有自力式恒温阀，则通过水力平衡计算与实际要求相符合时可以用于四层以上的建筑。(2)下供下回垂直双管系统。也是用于层数不超过四层的建筑物，与上供下回式相比较，它的水力状况比较优越，然而值得注意的是要将系统的排气问题处理好，一般在每副立管供水管上端配有自动排气阀，在条件允许的情况下也可以设置排气管。(3)上供下回全带跨越管的垂直单管系统。通常在5 层以上的建筑物中应用比较广泛。但是要确保立管所带层数在12层之内。(4)上供下回垂直单双管系统。通常在12 层以上的建筑中比较常见，也可以将其用于4 层以上的建筑，但是要保证组成单双管系统的每一级双管系统在4 层以下。

4 结束语

综上所述，面对当前严峻的能源短缺问题，设计建筑热水集中采暖与供热系统迫在眉睫，其对节约能源与保护生态环境都具有非常重要的作用，符合可持续发展的要求。

［1］杨丽萍，闫增峰，孙立新，王静.轻质复合围护结构建筑的室内热环境分析［J］.四川建筑科学研究.2010年06期

［2］王冰凌，孙克飞.安徽邮电大厦中央空调系统节能管理［J］.安徽建筑.2009年04期