高層建筑熱水采暖系統(tǒng)形式的探討

【關(guān)鍵詞】高層建筑；熱水采暖系統(tǒng)；形式；探討 

　　熱水采取系統(tǒng)無論是商業(yè)建筑還是民用建筑都需要的生活設(shè)備，但是高層建筑對熱水采暖系統(tǒng)有更高更多的要求，尤其是在倡導(dǎo)節(jié)能減排的當(dāng)今設(shè)計，如果設(shè)計熱水采暖設(shè)備以供高層建筑更好的使用，成為重點，但是就目前我國高層建筑熱水采暖系統(tǒng)形式來說依然很單一。接下來，筆者就高層建筑熱水采暖系統(tǒng)形式進行具體的概述。 

　　1.分層式采暖系統(tǒng) 

　　所謂分層式采暖系統(tǒng)簡單的說就是根據(jù)高層建筑的層數(shù)和高速，將其分為很多個多層單元，這些多層單元都成為獨立系統(tǒng)，分別設(shè)置一個單獨的采暖系統(tǒng)，下面單元的熱水采暖系統(tǒng)直接與室外的管網(wǎng)連接，而上面單位的熱水采暖系統(tǒng)與下面的有所不同，需要利用隔絕式的方法并且與外網(wǎng)相連，這樣就能避免因為水壓工況之間的存在著互相影響的情況，并且能夠保證散熱器符合一定的承壓要求。分層式采暖系統(tǒng)依據(jù)熱媒溫度條件有所不同，可以采取下面的形式：如果出現(xiàn)熱媒高水溫的現(xiàn)象，就采取換熱水器進行隔斷連接的方法；而當(dāng)時熱媒水溫相對低時，為了降低換熱水器大小而導(dǎo)致過多的成本支出，就可以利用雙水箱的方式。這兩種形式全面具體值得考慮。高層建筑熱水采暖系統(tǒng)如果利用分層式采暖系統(tǒng)，從本質(zhì)上說就是利用底層的采暖技術(shù)來緩解高層采暖的壓力，相對于高層建筑熱水采暖技術(shù)，我國的底層采暖技術(shù)已經(jīng)很成熟，因為利用這種方式安全可靠。但是這個系統(tǒng)形式雖然在技術(shù)上沒有什么問題，但會提高建設(shè)成本。這是因為分層采暖系統(tǒng)有很多個獨立的采取系統(tǒng)，這不僅使采暖管道和設(shè)備增多了，進而提高了建設(shè)成本，還因為分層采暖系統(tǒng)一定要有相關(guān)技術(shù)層做支持，也就導(dǎo)致了工程成本和建筑面積在一定程度上的消耗，所以在高層建筑中利用分層采暖系統(tǒng)進行熱水采暖很難實現(xiàn)，因此很多的專家學(xué)者一直都希望找到不同設(shè)備層就可以進行高層熱水采暖供應(yīng)的方式，這樣才能節(jié)約一定的成本。 

　　2.垂直雙線單管采暖系統(tǒng) 

　　上文中，筆者主要向我們介紹了高層建筑熱水采暖的分層采暖系統(tǒng)形式，我們知道雖然它在技術(shù)層面上不需要投入太多，但是因為相關(guān)的設(shè)備太多，因此其成本支出依然很大，那么，除了上述所說的分層熱水采暖系統(tǒng)外，還有哪些系統(tǒng)形式呢？接下來，筆者就介紹一下垂直雙線單管采暖系統(tǒng)。所謂垂直雙線單管采暖系統(tǒng)簡單的說就是利用單管垂直回旋而形成的各種管狀相互連接而形成的一種熱水采暖系統(tǒng)。 

　　該統(tǒng)的明顯特點是：系統(tǒng)采用單管回轉(zhuǎn)串聯(lián)形式，可克服在高層建筑中更易引起的水力失調(diào)；散熱器采用蛇形管承壓能力大，可取消高層建筑的設(shè)備技術(shù)層，但這種系統(tǒng)形式也有它的致命弱點：散熱器的溫度無法調(diào)節(jié)控制，且設(shè)計計算也比較復(fù)雜；輻射板散熱器尺寸大，尤其混凝土輻射板須砌筑到墻體中，使用困難；散熱器本身內(nèi)部溫度不均、熱應(yīng)力大，易造成結(jié)構(gòu)破壞（如混凝土輻射板裂縫），而且無法檢修更換。上述因素，使得這種系統(tǒng)形式，在高層建筑采暖工程中沒有得到實際的應(yīng)用和發(fā)展。 

　　3.無壓散熱器雙管采暖系統(tǒng) 

　　無壓散熱器其工作原理為：根據(jù)散熱器的二次熱媒水從一次熱媒（高溫水）吸收的熱量與其向周圍環(huán)境放出的熱量達到平衡，來保證二次熱媒水溫穩(wěn)定在要求值，從而滿足房間的采暖溫度和采暖質(zhì)量要求。因上述散熱器中的一次熱媒和二次熱媒分離，且有安全閥和水封保證散熱器的散熱水箱不因二次熱媒水溫變化或蒸發(fā)而承壓，故稱為'無壓'散熱器'無壓'散熱器采暖系統(tǒng)由于承受一次熱媒壓力的部件為散熱器中的蛇形管，可承受很高的壓力，故可用在高層建筑采暖系統(tǒng)中。同時，又由于'無壓'散熱器克服了垂直雙線單管采暖系統(tǒng)中蛇形管散熱器（即輻射板散熱器）的缺點，故使高層建筑的采暖技術(shù)大大前進了一步。 

　　這種采暖系統(tǒng)形式，用在高層建筑采暖工程中，也顯示出一定的局限性：散熱器要求一次熱媒具有穩(wěn)定的高溫，才能發(fā)揮較好的技術(shù)性能，故只能用在雙管系統(tǒng)中，而這又使采暖系統(tǒng)處于不利的水力失調(diào)條件；散熱器的構(gòu)造相對來說比較復(fù)雜，制作困難，成本也高；散熱器上的注水器和水封管構(gòu)成了二次熱媒水的自然出入口，為用戶利用散熱器生產(chǎn)熱水使用（偷熱）提供了方便，這實質(zhì)上使散熱器變成了換熱器，會造成采暖系統(tǒng)熱力工況的混亂。上述弱點，制約了這種系統(tǒng)形式在高層建筑采暖工程中的應(yīng)用和發(fā)展。 

　　4.垂直回轉(zhuǎn)單管無壓散熱器采暖系統(tǒng) 

　　針對上述”垂直雙線單管采暖系統(tǒng)”和”無壓散熱器雙管采暖系統(tǒng)”中具備的優(yōu)點和不足，這里介紹一種”垂直回轉(zhuǎn)單管無壓散熱器采暖系統(tǒng)”散熱器的設(shè)計制造，借鑒了'無壓'散熱器的設(shè)計思想，將單管回轉(zhuǎn)對應(yīng)串入同一房間的兩個蛇形管1、2用作同一散熱器的一次熱媒熱源，外設(shè)散熱器的鋼板制矩形六面體散熱箱3，箱內(nèi)盛二次熱媒水，用來吸收和均布一次熱媒的熱量，并把熱量均勻地散入房間。這樣，既保障了整個高層建筑各層散熱器有大致相等的表面溫度。同時，又將散熱器的表面溫度控制在較低數(shù)值下，如需調(diào)節(jié)散熱器的放熱量來控制室內(nèi)溫度滿足用戶的不同采暖要求，可在散熱器的高溫?zé)崦缴咝喂苌显O(shè)置三通溫控閥。另外，該散熱器不設(shè)專用灌注孔和安全閥，而是采用一個用于二次熱媒脹縮并兼作灌注水用的設(shè)施來解決散熱器的滿水無壓和無氧腐蝕問題，也避免了用戶可能將散熱器兼作換熱器使用而進行偷熱的弊端。 

　　總的來講，與無壓散熱器雙管系統(tǒng)相比，在技術(shù)上還是比較完善并前進了一步。無壓散熱器采暖系統(tǒng)，在技術(shù)上較為完善的解決了高溫水直接入戶采暖問題，而且為集中供熱系統(tǒng)采用高溫水和量調(diào)節(jié)，提供了更加有利的硬件條件。因此，它們必將相輔相成，取得更加有效的節(jié)能效果。垂直回轉(zhuǎn)單管無壓散熱器采暖系統(tǒng)，展現(xiàn)了其在高層建筑采暖工程中的實際應(yīng)用前景。隨著這種系統(tǒng)形式在高層采暖工程中的應(yīng)用和導(dǎo)致設(shè)備技術(shù)層的取消，必將給高層民用建筑的建設(shè)帶來可觀的技術(shù)經(jīng)濟效益。 

　　5.結(jié)語 

　　綜上所述，我們知道對高層建筑熱水采暖系統(tǒng)形式進行有效的探討是非常必要的，因為隨著我國城市化進程的不斷深入，高層建筑熱水采暖問題也越來越突出，只有進行充分地探討，并且將探討的有效方案進行實施，這樣才能防患于未然。本文是筆者根據(jù)自己多年的高層建筑熱水采暖系統(tǒng)形式研究經(jīng)驗總結(jié)出來的，希望能夠為有關(guān)人員提供借鑒，為我國高層建筑熱水采暖系統(tǒng)更好的發(fā)展提供參考。 [科] 

　　【參考文獻】 

　　[1]張偉.自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)在設(shè)計和施工中易出現(xiàn)的問題及解決辦法[J].化工裝備技術(shù)，2008（02）. 

　　[2]閆永禮.散熱器容水量對采暖系統(tǒng)節(jié)能效果的計算分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2010（24）. 

　　[3]閆永禮.散熱器容水量對采暖系統(tǒng)節(jié)能效果的計算分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011（01）.