浅谈高层散热器采暖设计常见问题

张杨　张健

摘要：伴随着城市化进程的推进，城市建筑数量在迅速增多，为提高土地利用率，多采用高层建筑形式，在北方寒冷的地区，建筑采暖问题就充分暴露出来了，针对当前采暖设计形式，采用散热器进行采暖是一种常用的采暖方式，因此，本文主要就散热器采暖设计当中的一些问题进行了论述。

关键词：暖通工程；采暖设计；问题及对策

随着经济的迅速发展，采暖工程项目越来越多，设计中存在的问题也较多，笔者在设计工作及施工图审査中发现采暖设计中存在常见的一些缺陷，现根据暖通空调设计的各种规范，将部分问题整理出来，以供参考。

一、采暖设计原则

采暖系统的设计要考虑到其自身特点与整体设计，一般要考虑以下几点：一是要根据建筑高度、楼层平面布局，再根据高层的采暖特点进行竖向分区分析，应对采暖系统的不同方案进行综合分析，选择适合于具体建筑，节能、合理的方式。二是选择的采暖系统的流量计量及是否采用电动温控器控制，需要根据楼层以及空间用途与功能决定。三是选择散热器，以及供暖系统敷设，应对各种散热器进行比较，根据负荷、承压、占地面積、散热效率，以及是否适合楼层布局来选择。四是对于高层建筑的采暖热交换站对于系统定压、补水、防垢及系统节能措施也应作为重点综合考虑。

二、采暖设计的内容

1.负荷计算

1.1围护结构的传热系数。围护结构主要功能是保证冬季保温，降低夏季温度交换速度。其设计标准应执行我国《民用建筑节能设计标准》采暖居住建筑部分的要求，达到节能50%，其中土建部分节能30%，暖通部分节能20%。高层建筑为达到上述要求，减小荷载，其围护结构一般采用轻质结构加内（外）保温的设计。设计中要保证围护结构的传热阻不小于按冬季保温的要求设计的最小热阻值，因此，必须认真测算与核对保温材料的厚度。直到围护半径大于最小半径。这样才能保证供暖效率，且达到节能标准。

1.2测算外窗传热效果。在高层建筑中，室外风速随高度增大而增大，越高增加的幅度越大，从而围护结构外表面的对流换热程度随楼层增高而大幅变化。对住宅来说，人们对生活质量的要求越来越高，在冬季，对环境的保暖性要求也越来越高。对于外窗传热功能对室内保温的效果，来说，越是在我国北方越要考虑到这部分热负荷。

1.3测算冷风渗透耗热量。低层建筑主要通过风压测算冷风渗透耗热量，即根据冬季室外平均风速确定冷风渗入量，而不考虑热压作用。随着高层建筑高度的增加，室内外温差所形成的热压的效果也越来越明显。高层建筑的冷风渗透耗热量需考虑风压和热压的综合影响。

2.系统的构建

采暖系统如何敷设是设计中至关重要的内容。其中采暖系统的选择首先要满足我国相关规范的要求，按照我国《采暖通风设计规范》高层建筑的采暖系统设计应当满足以下条件：一是建筑物高度超过五十米时，应采用竖向分区供热。二是一个垂直单管系统所供暖的层数，不宜大于12层。其次，要比较散热器承压能力和采暖系统的静水压力。高层建筑采暖系统的静水压力较大。因此在与室外热网连接时，按照外网的压力状况等决定系统适合选用形式。高层建筑的散热器需要承压能力强，多采用如钢制散热器、加稀土的铸铁散热器等等散热器。采暖系统设计的时候要本着系统简洁、效率高、能耗低、施工与维护方便、分区少、相关管理方便的原则，主要考虑避免立管过粗和垂直方向的失调等问题。

三、采暖设计常见问题

1.入口入户装置问题

根据采暖通风与空气调节设计规范（以下简称设计规范）规定，热水采暖系统，应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计。设计人员在施工图中，除要说明遵循上述规定外还应特别强调两点，热力人口的供水管上最好设置两级过滤器，一级宜为3.00mm孔径的粗过滤器，二级宜为60目的精过滤器，回水管上宜设置滤网规格不小于60目的过滤器。在人户前的供回水支管上加装泄水旋塞。

2.入口数量问题

关于入门数量问题，做法不一，有的开发商要求一个单元一个入口，目的是便于管理及收取采暖费，有的开发商则要求一栋楼一个入口，原因是可以节省基建投资，所以没有一个统一的模式，但无论采用哪种方式，设计人员既要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事，而不顾及室外管线系统。

3.恒温阀在单管系统中应用中出现的问题

恒温阀在单管系统中应用出现的主要问题是采用两通恒温阀加跨越管的做法时，不适当地用了高阻恒温阀。单管系统即使采用低阻两通恒温阀加跨越管的做法，也应该核算散热器的进流系数。

4.竖向压力分区与“分环”出现的问题

国家规定，当建筑物的热水采暖高度超过50m时，宜采用竖向分区，以减少散热器和配件的压力，保证采暖系统的运行安全。在现阶段由于压力过大而导致的散热器渗漏是十分普遍的。散热器渗漏不仅给建筑采暖设计带来了损失而且还给居民的生活带来不便。有些设计在热源处设置分集水器，对高低环分别接出供回水管路，将“分环”当作竖向压力分区，这是概念上的错误。“分环”可能有利于水力平衡和调节，但不可能对高区和低区分别实施定压，并不能克服低区所承受的较高静水压力。

5.散热器选择出现的问题

现在各行各业都存在着很大的竞争力，这使得散热器在形式上种类上也是很众多的，建筑设计师对于散热器的性能也不是很了解，在应用的时候也会存在很大的差异性。材料在采暖设计中是重点。有的散热器体型怪异，在建筑中不能合理的安置，影响采暖的效果，还有很多散热器由于厂家的私心，产品的质量存在很大的问题，如果这样的散热器应用到建筑中，那么所获得的采暖效果我们不难想象得到。所以设计师在建筑采暖设计的时候一定要十分谨慎的选着散热器，为自己的设计负责。

四、建筑采暖设计的有效措施

首先，在解决竖向压力过大的问题，分环方式宜采用，可对水力进行调节达到平衡，但对高区的定压效果较好，对低区的较高静水压力效果较差。竖向压力分区的最好处理措施是从热源上进行分区设置。不宜分设时，一般采用间接换热的方法。间接换热虽比较稳妥，但换热后二次水的温度将有所降低，致使散热器数量增加；其次，在选择散热器方面，散热器的适当应用，要做到用其所长，避其所短。系统的运行、保养和水质控制等环节水平的提高，要有一个渐进的过程，一种有生命力的产品，应该提高其适应客观条件的性能，而不是对客观条件的苛求；最后，采用质量较好的手动两通或三通调节阀实施分室温度控制，可能更适合于投资条件受限和供暖不足的普遍实际情况。即使有条件采用恒温阀时，也应该在弄清楚其水力特性基础上，正确地加以应用。散热器两通恒温阀的高阻水力特性，适合于双管系统。

综上所述，建筑采暖设计是极其重要的，它同人们的生活是密切相关的，同样建筑采暖设计是十分复杂的，因为其涉及内容十分丰富，设计中难免会出现各种问题，因此，设计人员要注意与建筑内部水、电系统的衔接，根据工程需要的采暖标准，合理的选择所需要的材料，散热器和供暖管路等。要真正的保证建筑的拥有良好的采暖效果，对自己的的行业负责，对自己的作品负责，给群众一个舒适的生活或工作环境。

参考文献：

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