【摘 要】受自然環(huán)境的影響,采暖是北方城市必不可少的工程,近年來,隨著我國經濟的快速發(fā)展,建筑業(yè)也得到了飛速的發(fā)展。但是,建筑采暖設計問題目益顯著,究其原因,都是建筑時采暖設計不當造成的。本文僅就采暖設計時的一問題淺談看法。

【關鍵詞】采暖設計;常見問題;對策

  近些年.我國建筑業(yè)取得了高速發(fā)展,相關的配套設施也日益完善,然而在采暖系統(tǒng)的運行中存在著一些問題,究其原因,與設計參數的選擇、散熱器和管材的選用有很大關系,下面分別對這些原因進行分析。北方住宅采暖設計中常見問題主要存在于熱媒設計溫度的計算、散熱器的選擇和分室溫度控制等方面,下面詳細探討。

  散熱器熱水采暖系統(tǒng)是目前民用建筑采暖工程的主要形式之一,其熱媒設計溫度,一般根據建筑物熱舒適度要求、系統(tǒng)運行的安全性和經濟性等原則確定。在采暖系統(tǒng)的設計中,選用溫度高的熱媒,可減少散熱器數量,但存在汽化問題:而降低熱媒溫度,雖有利于提高熱舒適度,但要相應增加散熱器數量。一般選擇供水溫度不超過95℃,這個溫度可確保熱媒在常壓條件下不發(fā)生汽化。作為散熱器“標準丁況”的64.5℃就是水溫為95℃、70℃的供、回水平均溫度值與室溫18℃的傳熱溫差。許多采暖系統(tǒng)都是按照該條件設計計算的熱媒設計溫度同時也要符合熱源條件的可能性和考慮其它因素。例如:以較低溫度的一次熱媒進行換熱所得的二次熱媒,或采用戶式燃氣壁掛爐的水溫有限制,或考慮塑料類管材耐用性時,也有采用85℃供水60%回水作為設計參數的。但是,再進一步降低散熱器熱媒設計參數就不合理了。以95℃供水70℃回水作為比較基礎,熱媒平均溫度每降低10%,散熱器數量約增加20%。當前,存在不適當地過多降低散熱器采暖熱媒設計參數的傾向 原因是些開發(fā)建設單位在提供設計條件時,按照熱源的實際運行工況提出熱媒計參數,例如提出供水溫度只有70℃。如不加深入分析,就直接采用這樣低參數進行設計計算,會使散熱器數量增加很多,會出現(xiàn)同一熱源的不同筑,散熱器數量相差近一倍的現(xiàn)象,更加劇了系統(tǒng)的失調度。

  目前,散熱器品種多,市場競爭劇烈,從容選擇的余地,但也要看到各種散熱器在應用實中都出現(xiàn)過不同性質的問題。關鍵是要針對系統(tǒng)的特性,較為適當地應,要用其所長,避其所短。系統(tǒng)的運行、保養(yǎng)和水質控制等環(huán)節(jié)水平的提,要有一個漸進的過程,一種有生命的產品,應該提高其適應客觀條件性能,而不是對客觀條件的苛求。散熱器主要有以下幾種:

  鑄鐵散熱器。鑄鐵散熱器是一種適應性較強的品種,它的主要弊病是:型不緊湊,如鑄鐵四柱或鑄鐵長翼型等陳舊型號,顯然與節(jié)能的、裝飾要較高的建筑環(huán)境很不協(xié)調;由于價格競爭,偷工減料,常達不到額定散熱;內腔粘砂成為系統(tǒng)堵塞的重要原因;落后的鑄造工藝和加工粗劣,組對容易漏水。一些發(fā)達國家自己不生產但仍樂于采用,并看作為高檔產品,當然不是這樣粗陋的品種。如不開發(fā)新的品種,必然會陷入困境。可喜的是,外型可類似于高檔鋼制散熱器、內腔無粘砂的鑄鐵散熱器,已開發(fā)成功已形成生產能力,由于它對各種系統(tǒng)及運行管理水平的適應性強,可望有大的發(fā)展空間。

  鋼質散熱器。鋼板材質的鋼質散熱器體型較薄且較美觀,國外較多采,引進并廣泛應用以后,由于材質、生產工藝、運行水質等因素失控,八十代后期曾發(fā)生大量腐蝕而造成過很大損失,至今,仍有過頭的商業(yè)宣傳誤用戶,不斷造成此類腐蝕現(xiàn)象重復發(fā)生。引進國外材料或生產工藝生產的一些高檔散熱器,在發(fā)生腐蝕現(xiàn)象以后,提出了一系列對于較大的集中供暖系統(tǒng)幾乎無法達到的苛刻要求,例如:嚴格控制熱媒含氧量、限定采用隔膜式膨脹罐定壓方式、非采暖季滿水保護、檢修時只能局部放水、塑料管設阻氧層、內掛鎂棒即采用“犧牲陽極保護”等。說明其形成腐蝕的主客觀因素并未能根本解決,因此仍應慎用。但是,它還是可以應用于以燃氣熱水采暖爐或電熱水采暖爐等分散熱源的戶式系統(tǒng)中。按壽命不低于鋼管的耐腐蝕界定標準,早期開發(fā)的鋼管材質的鋼制串片管式散熱器和后期開發(fā)的繞片式(包括高頻焊或強繞)鋼制散熱器,仍是鋼制散熱器中可放心選用的主體品種但此類散熱器水阻較大,但又常不能提供準確的水阻特性數據,在單管系統(tǒng)中應用,尤其是采用兩通恒溫閥加跨越管的做法時,會發(fā)生散熱器進流量過小的問題。此外,此類散熱器的熱工性能和特定形式的外罩有關,外罩的成本占其價格的相當比例,但外觀難以滿足用戶的裝飾要求,“罩外加罩”十分常見。

  鋁制散熱器是一種高效的散熱器,同樣也發(fā)生過腐蝕穿孔問題,除材質外,堿性水質和超量的氯化物都會對鋁產生腐蝕,雖對此種散熱器提出了內防護要求,但工藝上以實施,也不便于檢驗。因為熱水鍋爐水質標準要求鍋水的PH值應1O~12,說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),但可在熱網集中供熱、用戶側為經熱交換的二次熱媒系統(tǒng),也可以應用于以燃氣熱水采暖爐或電熱水采暖爐等分散熱源的戶式系統(tǒng)。有些產品改進為采用銅鋁復合,可能是鋁制散熱器的主要出路。

  無論是實施分戶熱計量的住宅戶內采暖系統(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的,也可以是手動的。在這方面的商業(yè)誤導現(xiàn)為將分室溫度控制等同于采用散熱器恒溫閥并認為采用恒溫閥就無需進行水力平衡計算。這種誤導造成了一些系統(tǒng)的失調和對恒溫閥的負面影響。采用質量較好的手動兩通或三通調節(jié)閥實施分室溫度控制,可能更適合于投資條件受限和供暖不足的普遍實際情況。即使有條件采用恒溫閥時,也應該在弄清楚其水力特性基礎上,正確地加以應用。散熱器兩通恒溫閥的高阻水力特性,適合于雙管系統(tǒng)。為適應我國市場的需要,國外又推出了針對單管系統(tǒng)的三通恒溫閥和低阻兩通恒溫閥。因此,我們要面對三類恒溫閥,而不是不加區(qū)別。用于雙管系統(tǒng)的高阻兩通恒溫閥,又按不同的預置設定功能分成若干型號,其口徑一般情況下應采用DN15,少量需采用DN20,無區(qū)別地采用較大口徑不利于水力平衡。而用于單管系統(tǒng)的三通恒溫閥和低阻兩通恒溫閥,則必須有DN15、DN20、DN25甚至更大的口徑,以根據串接散熱器的負荷適當選配。

  總之,在采暖能耗得以嚴格控制的節(jié)能住宅中,采用燃氣或電熱水采暖爐等,作為戶式采暖系統(tǒng)的熱源,采暖費用甚至有可能低于燃氣或電熱的集中供暖系統(tǒng)。戶式采暖系統(tǒng)存在問題之一,是循環(huán)水泵與系統(tǒng)的配合。由于住宅單戶的套型面積和采暖負荷會相差較大,在同一容量循環(huán)水泵的作用下,會出現(xiàn)與設計條件不同的運行工況而造成失調。尤其是當采用地板輻射供暖或作為空調器的熱源時,更容易發(fā)生流量不足而影響采暖效果。因此應深人地協(xié)調系統(tǒng)、戶式采暖爐和配帶水泵的匹配問題。