摘要：隨著國內(nèi)市場經(jīng)濟體制改革的不斷推進，實行計量供熱是大勢所趨，而實現(xiàn)計量供熱必須有與之相適應(yīng)的室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式，本文就住宅，公寓等居住建筑中新雙管系統(tǒng)結(jié)合實際工作經(jīng)驗，從分戶計量采暖系統(tǒng)的形式、負荷計算、水力計算、熱表及水力平衡元件以及管材附件選用等方面進行了全面的分析和研究。

　　關(guān)鍵詞：分戶計量;采暖系統(tǒng)設(shè)計;負荷計算;水力計算;元件選用

　　Abstract: with the domestic market economic system of the reform of the, a measurement heating is the trend of The Times, and realize the measurement heating must have corresponding indoor heating system form, this paper house, apartment as new residential building two pipe system combining with the working experience, the household metering heating system from the form, load calculation, the hydraulic calculation, heat meter and hydraulic balance components and pipe accessories selection, and so on carries on the comprehensive analysis and research.

　　Keywords: household metering; Heating system design; Load calculation; The hydraulic calculation; Component selection

　　中圖分類號：TU832.1 文獻標識碼：A 文章編號：

　　引言：

　　近幾年，我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展所面臨的瓶頸主要是能源和環(huán)境，如何在滿足經(jīng)濟增長和人民生活水平提高的前提下，降低能源消耗，減少污染，是當(dāng)務(wù)之急。建筑節(jié)能是節(jié)能減排的三大領(lǐng)域之一，而供熱空調(diào)系統(tǒng)的能耗是建筑運行能耗的主要組成部分，也是建筑節(jié)能的重點之一。有部門統(tǒng)計，如果在保溫性能相同的維護結(jié)構(gòu)條件下如果室內(nèi)溫度高出標準1℃就會增加12%的能耗。所以合理的采暖系統(tǒng)和高效的運行管理以及提高居民的節(jié)能意識將會大大降低能源的消耗和不必要的浪費。

　　1.單體采暖系統(tǒng)形式

　　1.1戶內(nèi)采暖系統(tǒng)形式

　　1.1.1散熱器采暖

　　水平雙管下供下回式，水平單管跨越式，放射雙管式。

　　1.1.2低溫地板輻射采暖系統(tǒng)

　　低溫地板輻射采暖系統(tǒng)，以其室內(nèi)溫度均勻性好，舒適性好，溫度梯度小，符合人體生理要求及不影響室內(nèi)使用面積等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于別墅、住宅、賓館大堂、游泳池館等場所，尤其別墅和住宅使用更為普遍。

　　設(shè)計工作中應(yīng)注意以下幾個問題：

　　(1)布管方式

　　采暖熱水隨著管道水流方向，水溫逐漸降低。從便于施工和滿足室內(nèi)溫度均勻的前提下盡可能的采用回折型布置，同時在靠近外圍護結(jié)構(gòu)的地方加密管間距。

　　(2)流速

　　加熱管內(nèi)水的流速不應(yīng)小于0.25m/s，不超過0.5m/s。值得特別重視，因為盤管為無坡度敷設(shè)，容易集氣，影響采暖效果。

　　2.負荷計算

　　分戶計量采暖系統(tǒng)耗熱量計算按照規(guī)范②的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。但是應(yīng)該注意以下幾點：

　　2.1在確定分戶熱計量采暖系統(tǒng)的戶內(nèi)采暖設(shè)備容量和計算戶內(nèi)管道時，應(yīng)計人向鄰戶傳熱引起的耗熱量附加，但所附加的耗熱量不應(yīng)該統(tǒng)計在采暖系統(tǒng)的總熱負荷內(nèi)。

　　2.2戶間傳熱負荷計算方法l

　　2.2.1.應(yīng)計算通過戶間樓板和隔墻的傳熱量;

　　2.2.2與鄰戶的溫差，宜5~6℃。

　　2.2.3計算得出的戶間傳熱量，不宜大于按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計算出的設(shè)計采暖負荷的50%。

　　2.3戶間傳熱負荷計算方法2

　　2.3.1以戶內(nèi)各房間傳熱量取適當(dāng)比例的總和，作為戶間總傳熱負荷。該比例應(yīng)根據(jù)住宅人住率情況、建筑圍護結(jié)構(gòu)狀況及其具體采暖方式等綜合考慮。建議對中間層房間取30%~50%，對頂層、底層和端部房間取50~80%。

　　2.4需要特別注明的是地板輻射采暖負荷的計算應(yīng)注意：

　　2.4.1全面采暖時應(yīng)在規(guī)范的計算基礎(chǔ)上乘以0. 9~0. 95的系數(shù)(寒冷地區(qū)0. 9，嚴寒地區(qū)0. 95)或在室內(nèi)計算溫度取值降低2℃。

　　2.4.2同時應(yīng)綜合考慮家具形式，擺放位置，遮擋比例綜合考慮增加附加系數(shù)。

　　2.4.3在施工圖設(shè)計過程中，應(yīng)該結(jié)合項目實際，落實室內(nèi)面層形式，無法確定時應(yīng)該在施工說明中指明設(shè)計計算時所擬定的面層材料;或者在設(shè)計圖紙中注明各房間的計算熱負荷，待甲方自行解決。

　　3.水力計算

　　值得說明的是:主立管采用下供下回異程式系統(tǒng)可以消除由于采暖水形成的自然作用壓力的不利因素，利于各戶內(nèi)系統(tǒng)水力平衡。但是通過實際計算我們發(fā)現(xiàn)，不是所有分戶計量采暖系統(tǒng)均可以使用的。在供回水溫差為25℃，立管中水流速在0. 35m/。左右時，立管比摩阻選用30~35Pa/m(此值也比較接近采暖系統(tǒng)經(jīng)濟比摩阻)時可以完全消除采暖水形成的自然作用壓力;但是當(dāng)采用低溫?zé)崴匕骞┡瘯r由于水溫溫差較小，經(jīng)核算此時的水溫降形成的自然壓力太小(8Pa左右)此值遠小于采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟比摩阻，此時系統(tǒng)平衡應(yīng)該以控制立管阻力不平衡為主，系統(tǒng)形式最好為同程式系統(tǒng)(即下供下回同程式或者上供下回同程式)。其具體計算方法本文不再詳述。

　　3.1散熱器采暖系統(tǒng)(水平雙管下供下回式，水平單管跨越式，放射雙管式)

　　針對以上分析，對散熱器采暖系統(tǒng)(采暖供回水溫度為:80~60(℃))應(yīng)該采用下供下回異程式系統(tǒng)。

　　3.2.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)

　　對于地板輻射采暖系統(tǒng)(采暖供回水溫度為:50~40( 9℃ ))，主立管應(yīng)該采用同程式系統(tǒng)。

　　4.熱量表及水利平衡元件的選用

　　4.1.熱量表選用

　　熱量表由:流量傳感器，溫度傳感器，積分儀三部分組成。按照流量傳感器的測量原理分為:機械式，超聲波式，電磁式。其具體設(shè)計選用應(yīng)注意事項如下:

　　4.1.1機械式

　　(1)熱量表前要保證6~12倍的公稱直徑的直管段的距離。

　　(2)熱量表安裝在回水管上可以延長使用壽命。

　　(3)熱量表前安裝過濾器。

　　(4)當(dāng)流量超過其額定流量時會損傷熱表。

　　(5)流體中者含有氣體會影響測t精度。

　　4.1.2超聲波式

　　(1)熱量表前要保證20~30倍的公稱直徑的直管段，表后10倍直管段的距離。

　　(2)安裝時應(yīng)有良好的排氣措施。

　　(3)熱量表安裝在供水回水管上均可以。

　　(4)在最大和最小流量運行不會影響測量精度。

　　(5)表面無可動部件使用壽命長。

　　4.1.3電磁式

　　(1)熱量表前要保證不小于10倍的公稱直徑的直管段，表后不小于5倍直管段的距離。

　　(2)安裝時應(yīng)嚴格保證密封墊不得突人管道內(nèi)，口徑縮小1㎜會引起1%的誤差。

　　(3)安裝時應(yīng)保證有排氣裝置。

　　(4)應(yīng)遠離有電磁干擾的場所。

　　(5)表面無可動部件使用壽命長。

　　總之熱量表的選型應(yīng)綜合考慮：系統(tǒng)的壓力損耗、介質(zhì)溫度、流量大小及波動范圍;精度要求;安裝空間的大小來確定熱表的具體型號和規(guī)格。

　　4. 2.溫控閥選用

　　溫控閥是用于供暖系統(tǒng)散熱器的流量調(diào)節(jié)。其具體設(shè)計選用應(yīng)注意事項如下:

　　4. 2.1.調(diào)節(jié)溫度范圍為:8~28℃最大工作壓力為1MPa，最大壓差為0.1MPa。

　　4. 2. 2.應(yīng)根據(jù)接管工程直徑選擇溫控閥口徑然后通過其壓降校核。

　　

 

　　其中:Kv閥門阻力系數(shù);G—通過流量(m3/h);△P閥前后壓差(MPa)。

　　4. 2. 3.戶內(nèi)為雙管系統(tǒng)時應(yīng)采用兩通高阻閥;戶內(nèi)為單管跨越系統(tǒng)時，當(dāng)設(shè)在散熱器供水支管上時應(yīng)采用兩通低阻閥，當(dāng)設(shè)在三通處時應(yīng)采用三通低阻閥。

　　4. 2. 4.恒溫閥務(wù)必安裝在能代表房間實際溫度的地方，以免出現(xiàn)感溫失誤。

　　4. 3.水力平衡閥選用

　　4. 3.1靜態(tài)平衡閥：包括：平衡閥、手動平衡閥、數(shù)字鎖定平衡閥(常用)等。此類閥門有良好的調(diào)節(jié)，截止功能，但是不能根據(jù)系統(tǒng)壓差的變化改變自身的阻力系數(shù)，需要手動重新調(diào)節(jié)。

　　4.3.2動態(tài)平衡閥:包括:自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥、自力式平衡閥、差壓控制器等。自力式壓差控制閥可以自動恒定系統(tǒng)壓差，有利于被控系統(tǒng)個用戶和各末端裝置的自主調(diào)節(jié)，尤其適用分戶計量供暖系統(tǒng);自力式流量控制閥可以自動恒定系統(tǒng)流。

　　總之，具體應(yīng)用時在每個單體熱力人口(或人戶管井處)處安裝較多，其原則為:當(dāng)室內(nèi)為單管跨越式系統(tǒng)時，應(yīng)使用自力式流量控制閥;當(dāng)室內(nèi)采用雙管系統(tǒng)時，應(yīng)使用自力式壓差控制閥。

　　5.散熱器，管材及其附件的選用

　　5.1.散熱器選用：

　　建設(shè)部在《關(guān)于推廣應(yīng)用住宅建設(shè)新技術(shù)新產(chǎn)品的公告》中提出:“依據(jù)節(jié)能的要求，積極發(fā)展節(jié)能輕型散熱器，提高散熱器的金屬熱強度，散熱效率。注重散熱器使用功能與裝飾效果的統(tǒng)一，增加散熱器的裝飾性”。所以當(dāng)前居住建筑散熱器選用應(yīng)該從“鑄鐵為主，鋼制為輔”的觀念向“輕型為主，鑄鐵為輔”的方向上轉(zhuǎn)變。

　　輕型散熱器主要指產(chǎn)品為薄體輕型結(jié)構(gòu)的，室內(nèi)獨立供暖設(shè)備材質(zhì)可以為鋼，鋁銅以及以上材料的復(fù)合材質(zhì)。

　　(1)鑄鐵散熱器其具有價格低、耐腐蝕等優(yōu)點，但傳統(tǒng)鑄鐵散熱器又有承壓低，體積重，內(nèi)壁含砂、外形粗陋的缺陷。但最近幾年我國已有企業(yè)(如河北圣春集團等)充分的發(fā)揮了鑄鐵散熱器的長處，揚長避短，科學(xué)創(chuàng)新，開發(fā)了內(nèi)腔無砂的外觀豐富的輕型結(jié)構(gòu)特征的鑄鐵散熱器。

　　(2))銅鋁復(fù)合散熱器主要有銅管鋁串片和銅鋁復(fù)合管，兩者都為銅質(zhì)水道，適合各種供暖系統(tǒng)。其優(yōu)點是銅管的物理性能穩(wěn)定，可抵抗不同水質(zhì)的腐蝕。缺點是導(dǎo)熱性較弱，銅鋁復(fù)合管如果結(jié)合不緊密，熱阻則增大，影響傳熱。銅鋁復(fù)合或純銅等銅水道散熱器，會因單管系統(tǒng)中的熱水流速高，對銅產(chǎn)生物理侵蝕。

　　(3)不銹鋼散熱器有良好的抗腐蝕性，適合各種系統(tǒng)和水質(zhì)。但要注意區(qū)分材質(zhì)，其中316號等材質(zhì)好的鋼材才具備足夠的防腐能力。

　　5. 2.管材及附件選用

　　在實際設(shè)計中，對于新型管材的使用應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)工作壓力和使用溫度等選用管材及其壁厚。因此在工程設(shè)計過程中避免大才小用，造成浪費。

　　在具體應(yīng)用時應(yīng)該注意以下幾個問題：

　　(1)戶內(nèi)或采暖總立管采用塑料管材時應(yīng)該注意其線性膨脹系數(shù)比金屬管材大十多倍，安裝時應(yīng)充分注意熱膨脹，固定支架間距等問題。

　　(2)分戶計量采暖系統(tǒng)的采暖立管宜采用熱鍍鋅鋼管，螺紋連接。避免系統(tǒng)因銹蝕而堵塞熱表及水力元件。

　　(3)采暖系統(tǒng)最低點工作壓力的確定:當(dāng)戶內(nèi)系統(tǒng)管道材質(zhì)為金屬時，不宜大0. 8MPa;當(dāng)戶內(nèi)系統(tǒng)管道采用塑料管材時，不宜大于0. 6MPa;

　　總之，分戶計量系統(tǒng)要實現(xiàn)按用熱收費，分室控溫的預(yù)期效果，不僅僅要單體系統(tǒng)設(shè)計滿足規(guī)范和相應(yīng)技術(shù)要點的要求外，熱源(鍋爐房，換熱站等)，應(yīng)提高控制和管理水平，提高供熱效率，同時滿足供熱要求的水質(zhì)也極其重要。只有從熱源，熱質(zhì)輸配，熱用戶幾個環(huán)節(jié)都做到技術(shù)先進，相輔相成，落實相應(yīng)標準，規(guī)范，樹立能源危機意識，才能讓這項利國利民的舉措真正發(fā)揮效果。

　　依據(jù)標準及參考文獻：

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