第一節(jié) 采暖系統(tǒng)
一、集中采暖室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)
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1. 累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)大于或等于90天的地區(qū),宜采用集中采暖。
2. 累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)為60~89天、累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)不足60天但穩(wěn)定低于或等于8℃的日數(shù)大于或等于75天的地區(qū),其幼兒園、養(yǎng)老院、中小學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等建筑,宜采用集中采暖。
。ǘ┘胁膳覂(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)
1.民用建筑的主要房間,宜采用16~18℃。
2.生產(chǎn)廠房的工作地點(diǎn),不應(yīng)低于下列數(shù)值:
輕作業(yè)15℃
中作業(yè)12℃
重作業(yè)10℃
3.輔助建筑物及輔助用室,不應(yīng)低于下列數(shù)值:
浴室25℃
更衣室23℃
托兒所、幼兒園、醫(yī)務(wù)室20℃
食堂14℃
盥洗室、廁所12℃
二、采暖系統(tǒng)分類
(一)采暖系統(tǒng)分類(按散熱方式分)
。1)散熱器采暖:自然對(duì)流為主,見(jiàn)圖18-1。
。2)熱水輻射采暖系統(tǒng): 輻射為主,如地板輻射采暖,見(jiàn)圖18-2; 熱水吊頂輻射板輻射采暖,見(jiàn)圖18-3。
(3)燃?xì)饧t外線輻射采暖:輻射為主。
(4)熱風(fēng)采暖及熱空氣幕:強(qiáng)制對(duì)流為主,如送熱風(fēng),見(jiàn)圖18-4;熱風(fēng)機(jī),見(jiàn)圖18-5; 熱空氣幕,見(jiàn)圖18-6。
。5)電采暖:輻射為主,有電暖氣、低溫加熱電纜輻射采暖,低溫電熱膜輻射采暖。
。ǘ┍竟(jié)主要介紹散熱設(shè)備為散熱器和地板輻射的集中熱水采暖系統(tǒng),其他采暖系統(tǒng)簡(jiǎn)單介紹。集中采暖系統(tǒng)一般由熱源、熱媒管道、散熱設(shè)備三個(gè)環(huán)節(jié)組成。熱媒循環(huán)于三環(huán)節(jié)中,熱源將熱媒加熱,通過(guò)熱網(wǎng)輸送到散熱設(shè)備,在散熱設(shè)備內(nèi)散熱并降溫,然后再通過(guò)熱網(wǎng)輸送到熱源加熱,循環(huán)往復(fù),達(dá)到采暖要求! 三、集中采暖熱源、熱媒
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采暖熱源就是采暖用熱的來(lái)源,消耗的能源一般為煤、油、燃?xì)狻㈦姷。常用集中采暖熱源有?br />
1. 熱電廠
熱電廠一般在冬季以供熱為主,裝機(jī)容量大、熱水(蒸汽)溫度高、熱力網(wǎng)管線長(zhǎng)、供熱范圍廣。供熱水(蒸汽)溫度一般110℃~130℃,甚至更高。熱電廠供熱水(蒸汽)一般不直接送入散熱器,通過(guò)熱力站換取不超過(guò)95℃的低溫?zé)崴脕?lái)采暖。一般是對(duì)若干建筑群、生活小區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)等供熱。
2. 區(qū)域鍋爐房
較大規(guī)模的供熱鍋爐房,供水溫度一般高于110℃。區(qū)域鍋爐房供水一般亦不直接送入散熱器,通過(guò)熱力站換取不超過(guò)95℃的低溫?zé)崴脕?lái)采暖。一般是對(duì)建筑群、生活小區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)等供熱。
3. 個(gè)體鍋爐房
較小規(guī)模的供熱鍋爐房,熱水直接用來(lái)采暖。熱水為低溫?zé)崴话悴怀^(guò)95℃。
4. 溴化鋰直燃機(jī)
燃燒油或燃?xì),冬季制取低溫(zé)崴脕?lái)采暖(夏季可制取冷水用來(lái)空調(diào))。
5. 風(fēng)源(水源、地源)熱泵型冷熱水機(jī)組
冬季制取低溫?zé)崴脕?lái)采暖,氣溫(水溫、土壤溫)越低制熱量越小、熱水溫度越低(夏季可制取冷水用來(lái)空調(diào))。
(二)水系統(tǒng)的定壓膨脹、補(bǔ)水、水處理。
1.定壓膨脹:水系統(tǒng)要有定壓,使水系統(tǒng)內(nèi)最高點(diǎn)的管道和設(shè)備內(nèi)充滿水、沒(méi)有空管;使水系統(tǒng)內(nèi)最低點(diǎn)管道和設(shè)備不超壓。水系統(tǒng)受熱膨脹后體積增大,增多的這部分水要有出處以免把水管和設(shè)備壓破。
2.補(bǔ)水:水系統(tǒng)因泄漏或檢修泄水,應(yīng)有補(bǔ)水泵等補(bǔ)水裝置,。
3.水處理:補(bǔ)水應(yīng)作軟化、有必要時(shí)作除氧(熱水溫度高、鍋爐容量大、蒸汽等除氧),防止水在管內(nèi)壁結(jié)垢,影響制冷機(jī)或換熱器換熱效率和管道截面面積 。
(三) 集中采暖熱媒
1. 熱媒種類
(1)熱水:分為高溫?zé)崴囟?gt;100℃)和低溫?zé)崴囟?le;100℃)。熱電廠或區(qū)域鍋爐房供水一般為高溫?zé)崴蛘哒f(shuō)一次熱網(wǎng)熱水為高溫?zé)崴,一般?10℃~130℃或更高。直接用來(lái)采暖的其它熱源熱水為低溫?zé)崴?或者說(shuō)設(shè)熱力站的二次熱力網(wǎng)熱水和不設(shè)熱力站的個(gè)體鍋爐房熱水為低溫?zé)崴,一般不超過(guò)95℃,直燃機(jī)和熱泵式風(fēng)冷冷熱水機(jī)熱水溫度低一些。
(2)蒸汽:分為高壓蒸汽(壓力>70kPa)和低壓蒸汽(壓力≤70 kPa)。
2. 熱媒的選擇
(1)民用建筑應(yīng)采用熱水作熱媒。
(2)工業(yè)建筑當(dāng)以采暖為主時(shí),宜用熱水;當(dāng)以工藝用蒸汽為主時(shí),可用蒸汽。 四、集中采暖管道系統(tǒng)
(一)集中采暖熱網(wǎng)
由一處熱源向多處熱力站或多處建筑物供熱時(shí),敷設(shè)于室外的管網(wǎng)叫熱網(wǎng)。
當(dāng)熱電廠、區(qū)域鍋爐房等熱源生產(chǎn)的熱媒為高溫?zé)崴ㄕ羝硶r(shí),不直接用來(lái)采暖,而是經(jīng)熱力站換取低溫?zé)崴儆脕?lái)采暖,這時(shí)輸送高溫?zé)崴ㄕ羝┑臒峋W(wǎng)叫一次熱網(wǎng),輸送低溫?zé)崴臒峋W(wǎng)叫二次熱網(wǎng)。一次熱網(wǎng)和二次熱網(wǎng)的水一般不混合、不串通,只有熱量的交換和轉(zhuǎn)移,是兩套熱力網(wǎng)。
其它形式的熱源生產(chǎn)的熱媒直接用來(lái)采暖,熱力網(wǎng)只有一套,也就沒(méi)有一次、二次之分,直呼熱力網(wǎng)。
熱力網(wǎng)的敷設(shè)有地溝、直埋、架空三種方式。
(二)集中采暖系統(tǒng)
1.按供、回水干管位置分
。1)上供下回采暖系統(tǒng):供水干管在建筑物上部,回水干管在建筑物下部,分上供下回單管采暖系統(tǒng),見(jiàn)圖18-8,適用于不設(shè)分戶熱計(jì)量的多層和高層建筑; 上供下回雙管采暖系統(tǒng),見(jiàn)圖18-9,適用于不設(shè)分戶熱計(jì)量的多層建筑。
。2)下供下回采暖系統(tǒng):供回水干管均在建筑物下部,只有雙管系統(tǒng),見(jiàn)圖18-10,適用于不設(shè)分戶熱計(jì)量的多層建筑。
2.按供回水管與散熱器連接方式分:
(1)單管采暖系統(tǒng):串聯(lián)連接,分垂直單管, 見(jiàn)圖18-8; 水平單管見(jiàn)圖18-11 。熱水采暖系統(tǒng)宜采用垂直單管系統(tǒng),尤其是四層以上。合理時(shí)可采用水平單管。
(2) 雙管采暖系統(tǒng):并聯(lián)連接,分垂直雙管, 見(jiàn)圖18-9 ,適用于不設(shè)分戶熱計(jì)量的多層建筑,蒸汽采暖宜采用垂直雙管; 水平雙管,見(jiàn)圖18-12,適用于不設(shè)分戶熱計(jì)量的多層和高層建筑。
。3)單、雙管采暖系統(tǒng):有串聯(lián)、有并聯(lián)。一般采用垂直式,見(jiàn)圖18-13,適用于不設(shè)分戶熱計(jì)量的高層建筑。
。4)共用干管為垂直雙管,每層支管為水平單管,見(jiàn)圖18-145每層支管為水平雙管,見(jiàn)圖18-17、18-16。適用于設(shè)分戶熱計(jì)量的多層和高層居住建筑。
3.按各環(huán)路總長(zhǎng)度分:
(1)同程式:從熱入口開(kāi)始到熱出口結(jié)束,通過(guò)各立管總長(zhǎng)度都相同,見(jiàn)圖18-17。管道用量大,各立管容易平衡。
。2)異程式:從熱入口開(kāi)始到熱出口結(jié)束,通過(guò)各立管總長(zhǎng)度不相同,見(jiàn)圖18-18。管道用量小,各立管不易平衡。
4.按熱媒種類分
。1)熱水采暖系統(tǒng):以熱水為熱媒,又分高溫?zé)崴偷蜏責(zé)崴畠煞N。
(2)蒸汽采暖系統(tǒng):以蒸汽為熱媒,又分高壓蒸汽和低壓蒸汽兩種。
5.按熱媒輸送動(dòng)力分
。1)重力循環(huán)采暖系統(tǒng):又稱自然循環(huán)采暖系統(tǒng),以供回水之容重差作動(dòng)力,一般不作為集中采暖用,如土暖氣。
。2)機(jī)械循環(huán)采暖系統(tǒng):以水泵作動(dòng)用,集中采暖最常用。
(三) 熱水集中采暖分戶熱計(jì)量
1. 新建住宅熱水集中采暖系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置分戶熱計(jì)量和室溫控制裝置。對(duì)建筑內(nèi)的公共用房和公用空間,應(yīng)單獨(dú)設(shè)置采暖系統(tǒng)和熱計(jì)量裝置。
2. 在確定分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)的戶內(nèi)采暖設(shè)備容量、計(jì)算戶內(nèi)管道時(shí),應(yīng)記入向鄰戶傳熱引起的附加,但所附加的熱量不應(yīng)統(tǒng)計(jì)在采暖系統(tǒng)的總熱負(fù)荷內(nèi)。
3. 分戶熱計(jì)量熱水集中采暖系統(tǒng),應(yīng)在建筑物熱力入口處設(shè)置熱力表、差壓或流量調(diào)節(jié)裝置、除污器或過(guò)濾
器等。
4. 當(dāng)熱水集中采暖系統(tǒng)分戶熱計(jì)量裝置采用熱量表時(shí),應(yīng)符合下列要求:
(1)應(yīng)采用共用立管的分戶獨(dú)立系統(tǒng)型式;
(2)戶用熱量表的流量傳感器宜安裝在供水管上,熱量表前應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器;
(3)系統(tǒng)的水質(zhì),應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《低壓鍋爐水質(zhì)》的要求;
(4)戶內(nèi)系統(tǒng)宜采用埋地單管水平跨越式,見(jiàn)圖18-14;埋地雙管水平下供下回式,見(jiàn)圖18-15;架空雙管水平上供上回式,見(jiàn)圖18-17。
(5)戶內(nèi)系統(tǒng)管道的布置,條件許可時(shí),宜暗埋布置。但暗埋管道不應(yīng)有連接口,且暗埋的管道宜外加塑料套管;
(6)系統(tǒng)的共用立管和入戶裝置,宜設(shè)于管道井內(nèi)。管道井宜鄰樓梯間或戶外公共空間;
(7)分戶熱計(jì)量熱水集中采暖系統(tǒng)的熱量表,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《熱量表》的要求。
(四) 集中采暖系統(tǒng)注意的問(wèn)題
1.高層建筑風(fēng)壓、熱壓綜合影響大,使得門(mén)、窗冷風(fēng)滲透量大,注意門(mén)、窗密封。
2. 采暖水系統(tǒng)中注意集氣、排氣,水平管合理設(shè)坡度,高點(diǎn)排氣。坡度一般為0.3%。
3. 暖氣罩裝修時(shí)要注意空氣對(duì)流。要上部、下部均開(kāi)對(duì)流孔。
4. 整個(gè)采暖水系統(tǒng)設(shè)一處定壓膨脹裝置(膨脹水箱或定壓罐或定壓泵),并使系統(tǒng)最高點(diǎn)有一定壓力。一次熱網(wǎng)和二次熱網(wǎng)是不同的水系統(tǒng)。
5. 被樓梯、扶梯、跑馬廊等貫通的空間,形成了煙囪效應(yīng),熱氣流易飄向高處,散熱器應(yīng)在底層多設(shè)。
6. 蒸汽采暖幾個(gè)問(wèn)題:蒸汽溫度高,一般高于100℃,有機(jī)灰塵劇烈升華,衛(wèi)生不好;蒸汽溫度基本不能調(diào)節(jié),室內(nèi)溫度過(guò)高時(shí),只有停止供汽,室內(nèi)溫度波動(dòng)大(間歇采暖);不供汽時(shí)系統(tǒng)充滿空氣,管道易腐蝕。
7. 采暖管道必須計(jì)算其熱膨脹。當(dāng)利用管段的自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí)應(yīng)設(shè)置補(bǔ)償器。
8. 當(dāng)采暖管道必須穿過(guò)防火墻時(shí),在管道穿過(guò)處應(yīng)采取固定和防火措施,并使管道可向墻的兩側(cè)伸縮。
五、集中采暖散熱設(shè)備
(一) 散熱器
1.散熱器的選擇
(1)宜采用外形美觀、易于清掃的散熱器;
(2)用鋼制散熱器時(shí),應(yīng)采用閉式系統(tǒng),并滿足產(chǎn)品對(duì)水質(zhì)的要求,在非采暖季節(jié)充水保養(yǎng)。
2.布置散熱器時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定
(1) 散熱器宜安裝在外墻窗臺(tái)下,當(dāng)安裝或布置管道有困難時(shí),也可靠?jī)?nèi)墻安裝;
(2)兩道外門(mén)之間的門(mén)斗內(nèi),不應(yīng)設(shè)置散熱器;
(3) 樓梯間的散熱器,宜分配在底層或按一定比例分配在下部各層。
(4) 幼兒園的散熱器必須暗裝或加防護(hù)罩。
(5)條件許可時(shí),建筑物的采暖系統(tǒng)南北向房間宜分環(huán)設(shè)置。
(6) 建筑物的熱水采暖系統(tǒng)高度超過(guò)50m時(shí),宜豎向分區(qū)設(shè)置。
(7)有凍結(jié)危險(xiǎn)的樓梯間或其他有凍結(jié)危險(xiǎn)的場(chǎng)所,應(yīng)由單獨(dú)的立、支管供暖。散熱器前不得設(shè)置調(diào)節(jié)閥。
(二)熱水地板輻射采暖
1.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳墓、回水溫度?yīng)計(jì)算確定。民用建筑的供水溫度不應(yīng)超過(guò)60℃,供、回水溫差宜小于或等于10℃。
2.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳臒嶝?fù)荷應(yīng)計(jì)算確定。全面輻射采暖的熱負(fù)荷,對(duì)計(jì)算出的熱負(fù)荷乘以0.9~0.95的修正系數(shù)或?qū)⑹覂?nèi)計(jì)算溫度取值降低2℃。
3.低溫?zé)崴匕遢椛涞赜行崃繎?yīng)計(jì)算確定,并應(yīng)計(jì)算室內(nèi)設(shè)備、家具及地面覆蓋物等對(duì)有效散熱量地折減。
4.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)敷設(shè)加熱管地覆蓋層厚度不宜小于50mm。覆蓋層應(yīng)設(shè)伸縮縫,伸縮縫的位置、距離及寬度,應(yīng)會(huì)同有關(guān)專業(yè)計(jì)算確定。加熱管穿過(guò)加熱縫時(shí),宜設(shè)長(zhǎng)度不小于100mm地柔性套管。
5.地板輻射采暖加熱管的材質(zhì)和壁厚的選擇,應(yīng)按工程要求的使用壽命、累計(jì)使用時(shí)間以及系統(tǒng)的運(yùn)行水溫、工作壓力等條件確定。
六、其他采暖系統(tǒng)形式
(一)熱風(fēng)采暖及熱風(fēng)幕
1. 符合下列條件之一時(shí),應(yīng)采用熱風(fēng)采暖:
(1)能與機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)合并時(shí);
(2)利用循環(huán)空氣采暖技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理時(shí);
(3)由于防火、防爆和衛(wèi)生要求,必須采用全新風(fēng)的熱風(fēng)采暖時(shí)。
2. 符合下列條件之一時(shí),宜設(shè)置熱空氣幕:
(1)位于嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)的公共建筑和工業(yè)建筑,對(duì)經(jīng)常開(kāi)啟的外門(mén),且不設(shè)門(mén)斗和前室時(shí);
(2)位于嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)及其以外的公共建筑和工業(yè)建筑,當(dāng)生產(chǎn)或使用要求不允許降低室內(nèi)溫度時(shí),或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較設(shè)置熱空氣幕合理時(shí)。
3.熱空氣幕的送風(fēng)溫度,應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。對(duì)于公共建筑和工業(yè)建筑的外門(mén),不宜高于50℃;對(duì)高大的外門(mén),不應(yīng)高于70℃。
4. 熱空氣幕的出口風(fēng)速,應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。對(duì)于公共建筑的外門(mén),不宜大于6m/s;對(duì)于工業(yè)建筑的外門(mén),不宜大于25m/s。
(二) 燃?xì)饧t外線輻射采暖
1. 采用燃?xì)饧t外線輻射采暖時(shí),必須采取相應(yīng)的防火、防爆和通風(fēng)等安全措施。
2. 燃?xì)饧t外線輻射器的安裝高度,應(yīng)根據(jù)人體舒適度確定,但不應(yīng)低于3m。
3. 允許由室內(nèi)供應(yīng)空氣的廠房或房間,應(yīng)能保證燃燒器所需要的空氣量。當(dāng)燃燒器所需要的空氣量超過(guò)該房間的換氣次數(shù)0.5次/h時(shí),應(yīng)由室外供應(yīng)空氣。
(三)電采暖
1.低溫加熱電纜輻射采暖和低溫電熱膜輻射采暖的加熱元件及其表面工作溫度,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全要求。
2.根據(jù)不同使用條件,電采暖系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置不同類型的溫控裝置。絕熱層、龍骨等配件的選用及系統(tǒng)的使用環(huán)境,應(yīng)滿足建筑防火要求。