摘要：近年來(lái)節(jié)能問(wèn)題在供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來(lái)越被人們重視。在節(jié)能問(wèn)題上，尤其要特別重視能源利用過(guò)程前的處理，即在規(guī)劃設(shè)計(jì)整個(gè)供暖系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該考慮該系統(tǒng)的節(jié)能前景及經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮用戶分戶及分室控制溫度的需要。據(jù)初步測(cè)算，采取供暖分戶計(jì)量，可以實(shí)現(xiàn)采暖節(jié)能20%以上。本文在舊式采暖方式的基礎(chǔ)上探索節(jié)能供暖問(wèn)題，在分戶分室計(jì)量上面進(jìn)行研究。

　　關(guān)鍵詞：采暖設(shè)計(jì),常見(jiàn)問(wèn)題,節(jié)能,分戶計(jì)量

　　隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，“熱”也逐漸成為一個(gè)商品，這個(gè)商品的觀點(diǎn)逐步被人們所認(rèn)識(shí)和接受。從而供熱收費(fèi)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期的福利制向社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)變，即熱用戶向供熱企業(yè)繳納熱費(fèi)也就順理成章。

　　一、舊式采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的弊端

　　用戶對(duì)供熱系統(tǒng)節(jié)能越來(lái)越關(guān)注。原來(lái)舊式的單管垂直采暖系統(tǒng)的弊病越來(lái)越明顯，其弊端具體表現(xiàn)在以下幾方面：

　　1、系統(tǒng)不具有個(gè)體調(diào)節(jié)的能力。單管垂直采暖系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是不利于進(jìn)行局部調(diào)節(jié)，無(wú)法改善和滿足熱用戶的熱舒適性要求。而且由于該系統(tǒng)是將熱水先供到住宅樓的頂層，然后依次向下分至各用戶，這就在理論上造成了各不同樓層的熱用戶的散熱器的傳熱系數(shù)K值也不相等。因此造成頂層過(guò)熱，底層過(guò)冷，冷熱不均現(xiàn)象。

　　2、系統(tǒng)維修時(shí)浪費(fèi)能源。由于單管垂直采暖系統(tǒng)是一個(gè)整體的熱水循環(huán)系統(tǒng)。如果該系統(tǒng)有一處設(shè)施漏水或堵塞，整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)受到影響。嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致整個(gè)住宅樓停供；而且在維修時(shí)會(huì)造成大量熱水的浪費(fèi)，在寒冷地區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)供水管凍裂等嚴(yán)重問(wèn)題，造成不必要的事故，影響居民的正常生活。

　　3、不利于供熱部門(mén)的管理。對(duì)于拖欠熱費(fèi)的用戶處理困難，如果要停止個(gè)別用戶的供暖，可能影響到整個(gè)住宅樓停供。常此下去，致使供熱企業(yè)入不敷出，連年虧損。

　　4、閑置住宅的能源浪費(fèi)。由于室內(nèi)采暖系統(tǒng)是單管串聯(lián)式，所以每層、每戶住宅必須用熱，否則該系統(tǒng)就無(wú)法正常運(yùn)行。如出現(xiàn)有些用戶不想用熱或者有些住宅長(zhǎng)期閑置，這就必然導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。目前在一些非采暖且又在發(fā)展小區(qū)采暖的地區(qū)，此種現(xiàn)象十分突出。

　　二、適宜分戶計(jì)量、按需供暖的采暖系統(tǒng)

　　1、單管制采暖系統(tǒng)

　　1）單管水平串聯(lián)系統(tǒng)。單管水平串聯(lián)系統(tǒng)是一種比較常見(jiàn)的采暖系統(tǒng)。其做法是在每個(gè)住宅單元設(shè)置一個(gè)總的供回水系統(tǒng)（稱(chēng)為大系統(tǒng)），每層用戶為一個(gè)獨(dú)立的小系統(tǒng)。總供回水立管管井設(shè)在靠樓梯的櫥衛(wèi)處，每層供回水接在大系統(tǒng)上（每層只裝一戶），在小系統(tǒng)出入口管道上加調(diào)節(jié)關(guān)斷閥門(mén)及熱計(jì)量表，以便分戶計(jì)量熱費(fèi)。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：豎向無(wú)穿樓層的立管，不影響墻面裝修；缺點(diǎn)是：不能分室控制溫度；每組散熱器均須設(shè)冷風(fēng)閥；管線過(guò)門(mén)、陽(yáng)臺(tái)須處理。

　　2）單管水平跨越系統(tǒng)。同單管水平串聯(lián)式系統(tǒng)相同，采用一個(gè)大系統(tǒng)，可將該系統(tǒng)的供、回水立管設(shè)置在管道井內(nèi)。此設(shè)計(jì)方案中須增設(shè)與散熱器組數(shù)相對(duì)應(yīng)數(shù)量三通調(diào)節(jié)閥，控制進(jìn)入散熱器的最大流量為循環(huán)流量的30%。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)分室控制溫度；豎向無(wú)立管，不影響墻面裝修；缺點(diǎn)是：管路中的附屬設(shè)備（三通調(diào)節(jié)閥）增加；管線過(guò)門(mén)、陽(yáng)臺(tái)須處理；每組散熱器須設(shè)冷風(fēng)閥。

　　2、雙管制采暖系統(tǒng)

　　1）雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)。對(duì)于雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)，任何一層的用戶只要在散熱器支管上加調(diào)節(jié)閥就可以達(dá)到調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，從而滿足用戶對(duì)熱舒適性的要求，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能。但這種調(diào)節(jié)方式在使用時(shí)，應(yīng)該考慮到以下問(wèn)題：(a)此系統(tǒng)在樓層數(shù)過(guò)多時(shí)易出現(xiàn)嚴(yán)重的垂直失調(diào)現(xiàn)象，其系統(tǒng)垂直高度以不超過(guò)三層為宜，實(shí)用性受到限制。(b)穿越樓層的立管數(shù)增多。(c)僅適用于安裝熱量分配表的系統(tǒng)。

　　2）水平雙管系統(tǒng)。采用水平雙管設(shè)計(jì)方案，可以避免雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)的垂直失調(diào)問(wèn)題，而且該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每戶一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，有利于熱量表的安裝，能實(shí)現(xiàn)散熱器個(gè)體調(diào)節(jié)。任何一層的用戶都可以通過(guò)室內(nèi)調(diào)節(jié)閥方便的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，從而達(dá)到舒適的室溫，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，又不影響其他用戶采暖，但該系統(tǒng)須增設(shè)與散熱器組數(shù)相對(duì)應(yīng)數(shù)量三通調(diào)節(jié)閥。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：能夠使不易解決的供熱系統(tǒng)垂直失調(diào)的難題得到極大的改善；可分室控制溫度，調(diào)節(jié)性能優(yōu)于單管系統(tǒng)；墻面豎向無(wú)立管，不影響裝修；

　　3）章魚(yú)式系統(tǒng)。做法是在每戶設(shè)置一分水器，供水進(jìn)入分水器后分出若干并聯(lián)的支管，末端連接至散熱器，再經(jīng)回水集中到集水器。在制作安裝時(shí)應(yīng)將管線埋地敷設(shè)（一般采用聚丁烯管或PB管），要防止地面因熱應(yīng)力造成龜裂和破損，要妥善處理好管道熱膨脹時(shí)產(chǎn)生的推力傳遞給地板。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：可分室控制溫度，調(diào)節(jié)性能優(yōu)于單管系統(tǒng)；管線埋地敷設(shè)，墻面豎向無(wú)立管，不影響墻面、地面裝修；缺點(diǎn)是：管線埋地須設(shè)隔熱措施，造價(jià)偏高；每組散熱器須設(shè)冷風(fēng)閥。

　　三、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

　　雖然分戶式計(jì)量在新建住宅小區(qū)得到有力推廣，但其在推行過(guò)程中必然會(huì)在采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑物設(shè)計(jì)、儀表選用、管理等方面存在一些問(wèn)題。

　　1、熱媒設(shè)計(jì)溫度標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

　　散熱器熱水采暖系統(tǒng)的熱媒設(shè)計(jì)溫度，一般根據(jù)熱舒適度要求、系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性等原則確定。作為散熱器“標(biāo)準(zhǔn)工況”的64.5℃，就是水溫95/70℃的平均值與室溫18℃的傳熱溫差。許多采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算資料，也按此條件編制。根據(jù)理論推導(dǎo)和實(shí)際工程運(yùn)行驗(yàn)證，對(duì)于設(shè)計(jì)水溫95/70℃的系統(tǒng)，當(dāng)散熱面積偏大10％時(shí)，運(yùn)行水溫約可為90/65℃；當(dāng)偏大20％時(shí)，運(yùn)行水溫約可為85/60℃；當(dāng)偏大30％時(shí)，運(yùn)行水溫約可為82.5/57.5℃；當(dāng)偏大40％時(shí)，運(yùn)行水溫約可為80/55℃。由于設(shè)計(jì)保守等各種因素，一般系統(tǒng)的散熱面積均會(huì)偏大30％以上。

　　2、系統(tǒng)補(bǔ)水功能不健全

　　某供暖建筑面積30多萬(wàn)m2的居住小區(qū)，存在水力失調(diào)的室內(nèi)系統(tǒng)末端底層住戶，出現(xiàn)以下奇怪的現(xiàn)象：每到晚上八九點(diǎn)鐘后散熱器就開(kāi)始降溫，到半夜就完全不熱，而次日早晨又會(huì)逐漸熱起來(lái)。經(jīng)過(guò)查實(shí)，系統(tǒng)未設(shè)置膨脹水箱，也未設(shè)置氣壓水罐等膨脹容積，只是依靠功率較大的補(bǔ)水泵進(jìn)行補(bǔ)水定壓，而補(bǔ)水泵則由電接點(diǎn)壓力表控制啟停，當(dāng)降至下限值時(shí)水泵啟動(dòng)，達(dá)到上限值時(shí)停泵。由于設(shè)置在管路上的壓力表，指針會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，上下限值的整定間距不能很小，因此，停泵后重新啟動(dòng)必然會(huì)有較長(zhǎng)的時(shí)間間隔。在此時(shí)段內(nèi)，由于水的不可壓縮性和不可避免的系統(tǒng)泄漏，總會(huì)有空氣進(jìn)入系統(tǒng)，并積存于流量較小的系統(tǒng)末端頂點(diǎn)。

　　用合理容積的膨脹水箱或氣壓水罐進(jìn)行定壓，是十分必要的，如無(wú)條件設(shè)置，則應(yīng)采用不間斷運(yùn)行的變頻補(bǔ)水泵，或像本工程所采取的簡(jiǎn)易方法。

　　3、壓力平衡選擇

　　《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.9條規(guī)定：“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”。條文說(shuō)明作如下解釋?zhuān)浩渲饕�目的是為了減小散熱器及配件所承受的壓力，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。暖通規(guī)范作上述限定十分必要。近年以來(lái)，高層建筑（尤其是高層住宅）的熱水采暖系統(tǒng)因滲漏而使家裝破壞的事故，時(shí)有發(fā)生。除散熱器或其它構(gòu)件的質(zhì)量和施工安裝隊(duì)伍素質(zhì)等因素外，主要由于承壓過(guò)高。

　　有些設(shè)計(jì)在熱源處設(shè)置分集水器，對(duì)高低環(huán)分別接出供回水管路，將“分環(huán)”當(dāng)作豎向壓力分區(qū)，這是概念上的錯(cuò)誤。“分環(huán)”可能有利于水力平衡和調(diào)節(jié)，但不可能對(duì)高區(qū)和低區(qū)分別實(shí)施定壓，并不能克服低區(qū)所承受的較高靜水壓力。

　　4、對(duì)建筑材料傳熱性能的要求

　　新的建筑材料能否滿足現(xiàn)代節(jié)能房間的要求，即建筑材料的傳熱性能是否理想。采暖建筑的耗熱量主要是通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成，約占73%~77%，其次為通過(guò)門(mén)窗縫隙的空氣滲透熱量，約占23%~27%，在傳熱耗熱量中外墻占23%~34%，由此可見(jiàn)，提高建筑物的保溫性能將會(huì)達(dá)到很好的節(jié)能效果。

　　(1)散熱器的選擇

　　鑄鐵散熱器是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的品種，它的主要弊病是：體型不緊湊，如鑄鐵四柱或鑄鐵長(zhǎng)翼型等陳舊型號(hào),顯然與節(jié)能的、裝飾要求較高的建筑環(huán)境很不協(xié)調(diào)；由于價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),偷工減料，常達(dá)不到額定散熱量；內(nèi)腔粘砂成為系統(tǒng)堵塞的重要原因；落后的鑄造工藝和加工粗劣,組對(duì)接口容易漏水。

　　鋼板材質(zhì)的鋼制散熱器體型較薄且較美觀,國(guó)外較多采用,引進(jìn)并廣泛應(yīng)用以后,由于材質(zhì)、生產(chǎn)工藝、運(yùn)行水質(zhì)等因素失控,八十年代后期曾發(fā)生大量腐蝕而造成過(guò)很大損失，至今，仍有過(guò)頭的商業(yè)宣傳誤導(dǎo)用戶，不斷造成此類(lèi)腐蝕現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生。

　　鋁制散熱器是一種高效的散熱器,同樣也發(fā)生過(guò)腐蝕穿孔問(wèn)題,除材質(zhì)外,堿性水質(zhì)和超量的氯化物都會(huì)對(duì)鋁產(chǎn)生腐蝕,雖對(duì)此種散熱器提出了內(nèi)防護(hù)要求，但工藝上難以實(shí)施，也不便于檢驗(yàn)。因?yàn)闊崴�鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求鍋水的PH值應(yīng)為10—12，說(shuō)明此種散熱器不能用于以鍋爐為直接熱源的集中供暖系統(tǒng)，但可在熱網(wǎng)集中供熱、用戶側(cè)為經(jīng)熱交換的二次熱媒系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于以燃?xì)鉄崴�采暖爐或電熱水采暖爐等分散熱源的戶式系統(tǒng)。有些產(chǎn)品改進(jìn)為采用銅鋁復(fù)合，可能是鋁制散熱器的主要出路。

　�。�2）關(guān)于塑料類(lèi)管材

　　在實(shí)施住宅分戶熱計(jì)量的戶內(nèi)采暖系統(tǒng)中，已大量采用塑料類(lèi)管材，與金屬管件接頭處漏水成為一大公害，尤以交聯(lián)鋁塑復(fù)合(XPAP)管和交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管為甚。XPAP管由于其良好的阻氧性能，相對(duì)于其它塑料類(lèi)管材，本來(lái)更適合于采用鋼制散熱器的戶內(nèi)埋地管道。

　　接頭處漏水的主要原因，是管材與金屬管件的配合和施工安裝人員的操作經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題。根據(jù)北京市標(biāo)準(zhǔn)《低溫?zé)崴�地板輻射供暖�?yīng)用技術(shù)規(guī)程》對(duì)金屬連接管件的要求，耐拔脫力應(yīng)不小于3Mpa,因此是可以通過(guò)改進(jìn)解決的。

　　塑料類(lèi)管材的縱向膨脹特性，則應(yīng)在敷設(shè)方式上有所考慮。塑料類(lèi)管材在地面內(nèi)埋設(shè)時(shí)縱向膨脹受限，會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力，在管道強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)中可以消納，而明裝時(shí)則會(huì)發(fā)生較大的彎曲變形，且易受劃傷而影響使用壽命。根據(jù)實(shí)際工程的問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)，北京市分戶熱計(jì)量試用圖集中，只推薦在直埋（包括地面內(nèi)或嵌墻敷設(shè)）時(shí)采用，非直埋的所有管道（包括明裝或管道井內(nèi)安裝），仍推薦采用熱鍍鋅鋼管和螺紋連接，是很有必要的。

　　5、關(guān)于分室溫度控制問(wèn)題

　　無(wú)論是實(shí)施分戶熱計(jì)量的住宅戶內(nèi)采暖系統(tǒng)，還是其它建筑傳統(tǒng)的垂直單管或雙管系統(tǒng)，從節(jié)能和提高熱舒適度出發(fā)，分室溫度控制都是十分必要的。分室溫度控制可以是自動(dòng)的，也可以是手動(dòng)的。在這方面的商業(yè)誤導(dǎo)表現(xiàn)為：將分室溫度控制等同于采用散熱器恒溫閥，并認(rèn)為采用恒溫閥就無(wú)需進(jìn)行水力平衡計(jì)算。這種誤導(dǎo)造成了一些系統(tǒng)的失調(diào)和對(duì)恒溫閥的負(fù)面影響。

　　采用質(zhì)量較好的手動(dòng)兩通或三通調(diào)節(jié)閥實(shí)施分室溫度控制，可能更適合于投資條件受限和供暖不足的普遍實(shí)際情況。即使有條件采用恒溫閥時(shí)，也應(yīng)該在弄清楚其水力特性基礎(chǔ)上，正確地加以應(yīng)用。

　　6、使用中的一些其它該注意的問(wèn)題

　　暖氣片上及暖氣片周?chē)�要保持良好的散熱空間，不要堆放雜物，裝修時(shí)暖氣片上方不要密封，以免影響采暖質(zhì)量；采暖管道上的各種閥門(mén)，經(jīng)調(diào)試后，不要隨意關(guān)閉和開(kāi)啟采暖房間的門(mén)窗，應(yīng)保持良好的密封狀態(tài)；供熱開(kāi)始后，經(jīng)一段"蓄熱"過(guò)程，采暖房間才能達(dá)到合格的溫度；要愛(ài)護(hù)采暖設(shè)施，當(dāng)您進(jìn)行室內(nèi)裝修時(shí)，請(qǐng)不要隨意拆除或增加供熱設(shè)施.

　　經(jīng)上述方法調(diào)試完成后，您的暖氣片會(huì)逐步熱起來(lái)的。調(diào)試后的閥門(mén)應(yīng)該保持固定，不要隨意開(kāi)關(guān)，更不要泄放暖氣片中的水。如仍存在問(wèn)題，應(yīng)通知用戶單位維修人員解決。

　　六、小結(jié)

　　綜上所述，對(duì)于住宅小區(qū)的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如果規(guī)劃和設(shè)計(jì)合理，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較好的系統(tǒng)控制和計(jì)量功能，同時(shí)可以降低能源的浪費(fèi)，極大的提高供熱的社會(huì)效益并獲得相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]吳艷香.標(biāo)準(zhǔn)配置下的采暖設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].《中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品》.2010年04

　　[2]呂智君.自吸泵水力設(shè)計(jì)與自吸性能試驗(yàn)研究[D].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué).2005年

　　本文選自省級(jí)期刊《能源與節(jié)能》，《能源與節(jié)能》創(chuàng)刊于1996年，本刊堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，關(guān)注我國(guó)能源經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，報(bào)道能源與節(jié)能領(lǐng)域最新科研成果，探求我國(guó)該領(lǐng)域的方針、政策和發(fā)展戰(zhàn)略，積極普及節(jié)能知識(shí)。同時(shí)為從事教學(xué)、管理、科研、以及廣大一線工作的技術(shù)人員就能源、環(huán)保及節(jié)能等相關(guān)問(wèn)題提供了一個(gè)政策研討、理論交流及節(jié)能和環(huán)保等新技術(shù)推廣的平臺(tái)。

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