【摘要】對多層建筑物的通風(fēng)和熱水暖氣片采暖系統(tǒng)做了簡單扼要介紹。采暖系統(tǒng)有單管系統(tǒng),雙管系統(tǒng)等多種系統(tǒng)形式。本次設(shè)計(jì)中,多層建筑物采用單管順流上供下回式采暖系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】多層建筑物;熱水暖氣片采暖;單管順流;上供下回
隨著社會的進(jìn)步,工業(yè)的發(fā)展,植物油廠廠房、倉庫和辦公樓的環(huán)境有了更高提高。寒冷季節(jié)要進(jìn)行采暖,平時要提高室內(nèi)衛(wèi)生條件考慮通風(fēng)。通風(fēng)分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種,從節(jié)能角度考慮,優(yōu)先采用自然通風(fēng),自然通風(fēng)不能滿足需要的情況下,采用機(jī)械通風(fēng)。
首先,我在這里對設(shè)計(jì)中所用到的散熱器及歷史做一簡單介紹。散熱器(俗稱暖氣片),是將熱媒的熱量傳遞給周圍空間的采暖末端設(shè)備。散熱器最早在歐洲興起并逐步發(fā)展成熟,80年代在我國開始應(yīng)用,目前已經(jīng)逐步發(fā)展成熟。
采用暖氣片采暖的熱媒為蒸汽和熱水兩種。蒸汽采暖,因?yàn)檎羝旧頊囟瘸^100℃,故散熱器表面溫度也就很高,從而具有升溫迅速的特點(diǎn)。蒸汽采暖散熱器表面溫度過高,也就具有一定危險性,人若不小心觸及其表面,會造成燙傷事故。因而蒸汽采暖一般多用于大空間車間、廠房等人員較少的地方,而不用于民用住宅、辦公等人員密集地方。熱水采暖雖然升溫相對蒸汽采暖較慢,但是其散熱器表面溫度低于100℃,人體熱舒適度也相應(yīng)較高,不會感覺燥熱。散熱器片普遍用于工業(yè)、民用建筑許多年,得到了廣大用戶的認(rèn)可。在這里,我主要介紹熱水采暖的設(shè)計(jì)。
1 熱負(fù)荷計(jì)算
要進(jìn)行采暖設(shè)計(jì),首先得確定室內(nèi)外設(shè)計(jì)溫度。室外溫度和設(shè)計(jì)地點(diǎn)密切相關(guān),要確定室外氣象參數(shù),必須先清楚設(shè)計(jì)地點(diǎn);室內(nèi)溫度則要視其功能和用途而定,民用建筑依據(jù)規(guī)范要求設(shè)計(jì)溫度為18℃,走廊、樓梯間和公共衛(wèi)生間室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度取16℃;車間設(shè)計(jì)溫度則要根據(jù)其勞動強(qiáng)度來定,重作業(yè)車間設(shè)計(jì)溫度稍低,輕作業(yè)車間溫度稍高一些。只有準(zhǔn)確確定了室內(nèi)、外設(shè)計(jì)溫度才進(jìn)行準(zhǔn)確的熱負(fù)荷計(jì)算。熱負(fù)荷計(jì)算主要包括:外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量;加熱由外門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量;加熱當(dāng)外門開啟時經(jīng)外門進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量及各種修正值和附加值。熱負(fù)荷計(jì)算中應(yīng)首先確定各個房間溫度,以及樓梯間和走廊是否采暖。從熱舒適角度來考慮,樓梯間和走廊最好采暖。這樣,當(dāng)工作人員從一個辦公室去衛(wèi)生間或者別的辦公室,經(jīng)過走廊時,不會突然感覺冷。
2 系統(tǒng)布置
室內(nèi)采暖系統(tǒng)要劃分環(huán)路,這個應(yīng)以水力平衡為主要依據(jù),這就要使環(huán)路中各個立管阻力相近,一個系統(tǒng)中各個環(huán)路阻力相近。如果有條件,宜按照南北朝向來劃分環(huán)路。
散熱器應(yīng)盡量布置在熱負(fù)荷消耗較大的地方,比如房間和走廊的外窗下面。如果條件限制,窗底高度不足以放置散熱器,則首先考慮與外窗垂直的墻面。至于樓梯間的散熱器,應(yīng)盡量布置在底層。當(dāng)?shù)讓硬贾貌幌聲r,設(shè)計(jì)手冊及措施上都有按層分配比例,則按照比例來布置。在總樓層一定的情況下,越靠近底層,布置的散熱器片數(shù)越多。這是因?yàn)闊崞髦車諝馐軣,熱空氣密度比較小,熱空氣會上升。還有,底層樓梯有通向室外的大門,是工作人員進(jìn)出辦公樓必經(jīng)之路,人員進(jìn)出頻率越高,熱量消耗也就越大。
有的樓梯間開有相當(dāng)大的外窗及外門,樓梯間的熱負(fù)荷會很高,雖然布置了暖氣片,但是溫度還是偏低。這樣樓梯間的就有凍結(jié)危險,對于這樣有凍結(jié)危險的樓梯間和其他有凍結(jié)危險的場所,散熱器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置立管,以免立管凍結(jié),影響其他房間,且不得在散熱器前后設(shè)置閥門參考建筑物在廠區(qū)總平面圖中的位置,以及廠區(qū)鍋爐房位置,確定建筑物采暖熱力入口位置。多層建筑多采用單管順流上供下回式。供回水干管分別在頂層和底層出現(xiàn),這就得考慮干管位置及標(biāo)高。頂層干管一般敷設(shè)在窗戶頂和梁底空間,采暖管道要考慮排除系統(tǒng)內(nèi)部空氣,管道要走坡度,因此,這部分空間必須滿足管道自身直徑和坡度要求。有時候條件限制,空間不夠,甚至梁底緊貼窗戶頂。如果管道敷設(shè)在梁底,那么就擋住了窗戶,影響美觀和窗簾的使用。這種情況有兩種解決方法,一種是考慮給梁上預(yù)埋鋼套管,另一種是立管伸出屋面,采暖干管敷設(shè)于屋面。給梁中預(yù)埋套管得跟結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商,在盡量減小對梁的削弱的情況下,預(yù)埋好鋼套管。鋼套管直徑一般比管道直徑大兩號,鋼套管預(yù)埋應(yīng)給結(jié)構(gòu)專業(yè)標(biāo)出具體位置和標(biāo)高,由結(jié)構(gòu)專業(yè)出預(yù)埋鋼套管圖紙。干管敷設(shè)在屋面的做法,對于頂層比較美觀,采暖干管不出現(xiàn)在頂層房間內(nèi),屋面管道要做好保溫,立管伸出屋面部分要預(yù)埋防水套管,做好防水。底層回水干管的敷設(shè)一般有兩種方法:一種是像頂層那樣管道敷設(shè)于窗戶以上,梁以下位置;一種就是設(shè)置地溝。第一種走法特點(diǎn)是不美觀,但是便于日后檢修維護(hù);第二種特點(diǎn)是美觀,日后檢修維護(hù)稍有不便,而且相對第一種因?yàn)樵黾恿说販希夜艿雷霰卦靸r提高了。這兩種方法由甲方結(jié)合實(shí)際情況作出選擇。
為了順利排出采暖系統(tǒng)內(nèi)部空氣,干管最高點(diǎn)要設(shè)置自動排氣閥。布置系統(tǒng)時,應(yīng)該考慮自動排氣閥的位置,應(yīng)避免設(shè)置于重要房間內(nèi),盡量將其布置在衛(wèi)生間、走廊、樓梯間等人員短暫停留且偏于操作的公共區(qū)域,以減少對工作人員的影響。
3 水力計(jì)算
單管順流一般常采用等壓降不等溫降法計(jì)算。管道水力計(jì)算可以通過當(dāng)量阻力法和當(dāng)量長度法兩種簡化計(jì)算法來計(jì)算。各個立管負(fù)荷不同,壓降相同的情況下,溫降必然不同。如果,系統(tǒng)供回水溫度是95℃/70℃,那么,在水力計(jì)算中就應(yīng)調(diào)節(jié)各個立管的管徑,必要時在個別立管上下端設(shè)高阻力閥門(如截止閥、手動調(diào)節(jié)閥),使得所有立管溫差在25℃上下波動。波動范圍不要太大,立管溫差不要超過30℃,溫差大了,頂層立管進(jìn)水溫度相同,底層立管出口溫度降低,這將導(dǎo)致該立管散熱器片數(shù)增加,尤其是底層散熱器片數(shù)急劇增加。同時,應(yīng)控制整個系統(tǒng)不平衡率在規(guī)定范圍之內(nèi)。供暖設(shè)計(jì)手冊規(guī)定:對于同程式系統(tǒng),不平衡率控制在10%之內(nèi),異程式系統(tǒng)不平衡率控制在15%以內(nèi)。一般來說,立管阻力越大,系統(tǒng)阻力越小越好平衡。各個立管負(fù)荷越相近,也越好平衡,這就要在確定采暖系統(tǒng)環(huán)路和布置立管的時候盡量使各環(huán)路的各個立管負(fù)荷接近;各系統(tǒng)的各個環(huán)路阻力接近。各系統(tǒng)的各個環(huán)路阻力已平衡的條件下,要想不影響環(huán)路內(nèi)部阻力平衡,而使得各環(huán)路阻力平衡,可以通過調(diào)節(jié)各個環(huán)路總供、回水干管的管徑來實(shí)現(xiàn)。
一般通過設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)來提高建筑物室內(nèi)衛(wèi)生條件。對于一般開窗面積都比較大的房間,從節(jié)省造價方面考慮,采用機(jī)械排風(fēng),外窗自然補(bǔ)風(fēng)的通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng)。對于沒有外窗的衛(wèi)生間可以設(shè)置吸頂式房間通風(fēng)器來實(shí)現(xiàn)排風(fēng),補(bǔ)風(fēng)通過衛(wèi)生間門進(jìn)入室內(nèi)。
參考文獻(xiàn)
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[2]GB 50019-2003采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范