梁蕴峰(哈尔滨铁路局设计院有限公司, 黑龙江 哈尔滨 150001)

探究建筑采暖设计的共性问题

梁蕴峰(哈尔滨铁路局设计院有限公司, 黑龙江 哈尔滨 150001)

近年来民众生活水平快速提升，对建筑采暖建设提出更高的要求。通过强化建筑采暖设计研究，有助于推动建筑业发展。截至目前，大部分建筑能耗主要为采暖，我国采暖技术不够成熟，存在一些问题，还需要深入研究，在保证建筑物采暖效率的基础上，最大程度降低能源消耗。有鉴于此，本文中主要分析建筑采暖设计中存在的问题，并给出具体解决措施，提高采暖设计质量。

建筑；采暖设计；共性问题

建筑采暖工程具有极强的专业性与综合性，采暖工程实际开展流程较为复杂与繁琐，涉及到如何使用其他工种与学科，只有有机融合不同学科内容并优化，才能确保建筑采暖工程质量，大幅度降低建筑投入使用后出现质量与安全问题的概率，如采暖管道渗水等。实际中把握采暖工程设计要点并做好质量管理工作，具有重要意义。本文中主要分析建筑采暖设计的通病问题。

1 采暖设计概述

我国北方建筑设计过程中采暖是必不可少的一部分，主要指的是施工单位根据业主意愿及要求对建筑进行集中供热，通过供热有效控制室内温度，为人们提供一个舒适的居住和工作环境。建筑采暖设计要素主要包括热媒设计温度、水力平衡比及系统补水。

1.1 热媒温度设计

热媒设计温度通常根据舒适度、安全性及节能性等原则综合考虑、计算后确定。散热器热水系统的主要因素就是热媒设计问题，通常要求供水温度≤95℃，同时确保常压状态下热媒不会出现汽化。当降低热媒温度后，适当增加散热器数量可以大幅度提高舒适度。

1.2 系统补水设计

建筑采暖设计必须控制分室温度。尤其是分户热计量的住宅用户，特别需要采用分室设计的方法，保证室内有足够温度，充分满足客户的供暖需求。但目前主要采用集中供暖配置方法，通过水力平衡计算的方法，避免影响系统失调与恒温阀。

1.3 水力平衡比

水力平衡比主要针对散热器数量来说，系统水利情况直接决定采暖设计方案的效果。热水采暖系统各并联环路间的计算压力损失相对差额≤15%。精确计算水力平衡比有助于提高建筑采暖设计安全性与可靠性，还能大幅度提高建筑采暖设计的使用寿命。

2 采暖设计通病分析

2.1 设备选择及布置

目前市场上散热器种类很多，这意味着用户有着很多选择，散热器种类选择异常重要，直接影响到采暖效果与系统使用寿命。市场上散热器鱼龙混杂，一部分散热器质量不过关、存在安全隐患，不能满足设计标准且存在偷工减料的现象，无法有效发挥散热器性能与作用。而造成采暖系统堵塞的主要原因就是内腔砂粘，其主要原因就是工艺不合理、设备加工粗糙。

2.2 竖向压力的问题

若是实际建筑热水采暖高度≥10m，此时为保障采暖效果，需要采用竖向分区方式。竖向分区的主要目的是减少散热器承受的压力，但实际使用中频繁出现散热器渗漏问题，直接阻碍采暖顺利进行。部分设计人员将分环当作竖向压力进行分区，这种错误的做法，虽然可以实现水力平衡，但不能分别对高低压区进行施压。

2.3 采暖管道问题

采暖管道位置偏差较为常见，主要在于位置计算措施。原因主要有：未能统一时间开展室内、外管道设计；室外管线坡度不合理，设计时必须对室内外坡度进行设计，满足管道布置需求，但设计时不能确保坡度计算的准确性，造成放空阀与泄水阀位置不合理，出现阻气现象。

3 建筑采暖设计问题的解决措施

针对上述问题，应从四方面进行论述，给出具体解决措施，提高采暖设计质量及使用寿命。

3.1 控制热媒设计温度

热媒设计温度要考虑热源、距离及其他可能因素。如，通过较低温度以此热媒的换热得到二次热媒，或是为提高耐用性选择塑料管，或设计参数直接采用85/60℃。但是，想要再次降低散热器的热媒设计参数已经不可能，原因在于比较基础选择95/70℃，热媒平均温度降低10℃，散热器数量需要在原基础上增加五分之一。实际中存在很多通过降低散热器采暖热媒设计参数的现象，主要为部分开发按建设单位提供设计条件时，热媒设计参数并没有按照热源实际运行工况进行，如设计方案中提出供水温度仅有70℃。设计人员如果不深入分析，计算时就会选择这种低参数展开，造成散热器数量大幅度增加，造成成本增加，实际中出现同一热源的不同建筑物散热器数量相差极大，有时甚至出现悬殊的两倍，引起温度失调。

3.2 控制水力平衡比

前文中讲述过，水力平衡比相对散热器数量来说，系统水力工况直接决定采暖效果。实际设计中存在极少数设计人员不重视水力平衡计算，造成问题出现。如某普通住宅采暖设计时，室内采暖系统采用上供下回单管顺序式，为干管异程，卫生间、厨房散热器选择高频焊钢制，其余房间散热器均采用四柱型铸铁。一段时间住户反映室内温度偏低，设计人员初次判断建筑保温质量存在问题，因此在整个建筑中均匀增加散热器，经过计算在原有基础上增加20%。再次供暖后，同一热源供暖的其他建筑物均正常，但本工程系统末端，特别是下层温度扔依旧偏低。通过现场调查队系统开展水利平衡验算，结果表明不平衡度较大。卫生间与厨房立管管径均为DN15，其余立管均选择DN20，入口处53#立管带6层，含有27片散热器，存在大约580Pa的阻力损失，系统末端64#最不利带7层，含有63片散热器，其中高达3700Pa阻力，再算上供回水干管中的阻力损失，计算得知两根立管的不平衡度高达800%，远超过相关规定。在各层均匀增加散热器后使得这种垂直失调加剧。我与设计人员共同调节系统，建议采用精细调节的维修方式，虽然一定程度上改善这种情况，但难以解决先天性问题。这点充分表明粗放设计的系统虽然可以供暖，但其存在很多难以调节的问题。

3.3 控制系统补水效果

再如一供暖建筑，总面积为25wm2，为居民小区，其中存在水利失调的室内系统末端底层住户，采暖期间底层住户存在很奇怪情况：每晚8、9点钟后，室内散热器就出现降温情况，直到后半夜散热器停止散热，次日清晨后逐渐恢复热度。深入调查分析后，出现此问题的主要原因在于顶层住户有这样一个习惯：临睡前与次日清晨都会手动放风，加重自动排气阀后，这种情况得到一定程度缓解，但供热系统中依旧含有大量空气，需要彻底解决此问题。深入分析后，原因在于供热系统设计过程中并未设置膨胀水箱或膨胀容积，通过大功率补水泵实现补水定压，利用电接点压力表控制水泵关停。压力表设置在管路上，考虑指针摆动情况，上下限值的鉴定间距不能较小，这就造成泵停后重新启动需要一段时间。启动所需的这段时间内，考虑水的不可压缩性及系统泄漏，系统中总会进入空气，这些空气直接积存在流量较小的系统末端顶点。该工程已经没有条件设置膨胀水箱和足够容积的气压水罐，直接选择采用大于系统泄漏量的小功率补水泵，补水泵功率≤750w，确保整个系统连续运行，若流量＞系统泄漏量，经过限压阀回流至软水箱，有效解决此问题。

3.4 选择合适的散热器

充分考虑系统特性，选择符合当地特点的散热器，最大程度规避散热器的不足，扬长避短，充分发挥散热器的作用。这里简单介绍两种常用的散热器。(1)铸铁散热器。这是一种广泛应用且具有极强应用范围的散热器品种，其主要不足表现为：体型庞大、不紧凑，如一些陈旧型号：铁铸四柱、铸铁长翼型等，这类散热器不能满足现代节能要求与装饰要求；激烈市场竞争条件下，部分生产厂家通过偷工减料的方式降低成本，经常无法达到额定散热量；系统堵塞的主要原因就是内腔粘砂；加工与铸造工艺过于粗劣，组对接口存在渗漏情况。目前已经成功生产类似高档钢制散热器及内腔无粘砂的铸铁散热器，目前已经形成生产能力，其有着广泛实用性，有着较大发展空间。(2)铝制散热器。这是一种新型的、高效的散热器，实际中也会出现腐蚀穿孔的情况。除了材质构成外，很多东西都会对铝产生腐蚀，如水质偏碱、氯化物超量等，虽然提出内防护的要求，但工艺难度偏大，且检查繁琐。铝制散热器不适合以锅炉为直接热源的集中供暖系统，因为热水锅炉水质标准要去其pH值为10-12，会对散热器产生腐蚀，但是可以用于热网集中供热、用户侧为经热交换的二次热媒系统。

4 结语

总而言之，建筑采暖设计时必须遵循规范与设计准则，在确保采暖质量的基础上，从不同角度完善实际方案，提高采暖设计质量，充分满足客户的需求，最大程度提高施工单位工作效率与经济效益，提高施工单位核心竞争力。此外，建筑采暖设计过程中充分考虑施工情况，制定出最符合客户要求的设计方案，确保施工顺利进行，实现采暖系统高效运转。希望通过本文论述，可以为同行提供一定经验借鉴与参考。

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