摘要:本小高層是一棟高十一層的住宅,塔式結(jié)構(gòu),一梯六戶,總建筑面積約7000m2,十一層小高層平均高度為30.8米。文章介紹了該小高層的室內(nèi)外采暖設(shè)計。
關(guān)鍵字:小高層、熱負(fù)荷、散熱器、分戶計量、節(jié)能
前言:
該小高層是濟(jì)南西部一個由十四棟十一層高的小高層組成的小高層住宅群中的一棟。該小高層住宅群地勢較平坦,總建筑面積20萬m2,總住戶1200戶。該小高層地下一層為儲藏室,地上一層至十一層均為住宅。
1、 室內(nèi)采暖設(shè)計
1.1熱負(fù)荷計算
該小高層供暖室外計算溫度為-7℃,室內(nèi)計算溫度:臥室、起居室、餐廳20℃,衛(wèi)生間25℃。各房間的設(shè)計熱負(fù)荷包括:
(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量,包括基本耗熱量和附加耗熱量
Q1=aFK(tn-twn)
式中Q1、F、K、a、tn、twn分別表示圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量(W)、面積(m2)、傳熱系數(shù)[W/(m2.K)]、溫差修正系數(shù)及室內(nèi)空氣計算溫度、室外供暖計算溫度。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量,包括朝向附加、風(fēng)力附加、高度附加,各項附加應(yīng)按其占基本耗熱量的百分比確定。
。2)冷風(fēng)滲透耗熱量,指由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量
Q2=0.28cpρwnLln(tn-twn)
式中Q2表示由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量(W),cp表示空氣的氣壓比熱容cp=1KJ/(Kg.℃),ρwn表示采暖室外計算溫度下的空氣密度,Kg/m3,L表示每米門窗縫隙的基準(zhǔn)滲風(fēng)量m3/h.m,l表示門窗縫隙的計算長度(m),n表示滲透空氣量的朝向修正系數(shù),tn、twn與上同。
。3)外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量Q3(W)
在計算過程中需要注意以下幾點(diǎn):
。1)為使用戶能夠根據(jù)不同使用時間對室溫的不同要求,來調(diào)節(jié)自己居住套內(nèi)的溫度,從而達(dá)到整個冬季節(jié)約能源的目的,采用了分戶計量,在戶內(nèi)系統(tǒng)中使用了溫控閥,因此在相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提高2℃,但僅作為設(shè)計時溫度計算參數(shù),不加到總熱負(fù)荷中。
(2)對于相鄰房間溫差大于或等于5℃時,應(yīng)計算通過隔墻或樓板的傳熱量。由于使用了分戶計量和分室控溫,當(dāng)相鄰住戶房間使用情況不同時,如鄰室無人居住或間歇采暖等,由樓板、隔墻形成的傳熱量會加大負(fù)荷,對這種情況,按常規(guī)計算的熱負(fù)荷再乘以一個適當(dāng)?shù)南禂?shù)來考慮該部分傳熱問題。
一般戶內(nèi)傳熱按50~70%(頂層70~80%)的概率計算記間內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱,同時戶間供熱量不應(yīng)超過房間常規(guī)熱負(fù)荷的80%,超出部分不再計入。
。3)由于底層有地下室樓板,頂層有屋頂,所以底層、頂層熱負(fù)荷比二至十層要大。二至十層的熱負(fù)荷:高層建筑在計算冷風(fēng)滲透耗熱量時,由于建筑物高度增加,要考慮熱壓和風(fēng)壓的綜合作用;在考慮了風(fēng)壓和熱壓的綜合作用后,其冷風(fēng)滲透耗熱量是隨著樓層增加,其耗熱量由小到大,但其量較小,通常忽略不計,因此就當(dāng)二層至十層各層的耗熱量是一樣的。
1.2各房間散熱器片數(shù)確定
先確定散熱面積F(m2):(先假定β1=1)
F=Qβ1β2β3/K(tpj-tn)
式中Q:散熱器的散熱量(W),K:散熱器的傳熱系數(shù)[W/(m2.K)],tpj:散熱器內(nèi)熱媒平均溫度,tn:供暖室內(nèi)計算溫度,β1、β2、β3:散熱器組裝片數(shù)、連接形式、安裝形式修正系數(shù)。
再根據(jù)每片散熱器的散熱面積f(m2/片),求出散熱器片數(shù),再乘以修正系數(shù)β1,即得到最后各房間散熱器片數(shù)。
1.3水力計算
建筑物的熱水采暖系統(tǒng)高度沒有超過50m時,不用采取豎向分區(qū)。
戶內(nèi)采暖系統(tǒng)為下供下回水平雙管同程式系統(tǒng),水力計算與常規(guī)計算方法一樣,所不同的是增加了熱量表和溫控閥的阻力。其立管所帶的并聯(lián)環(huán)路由傳統(tǒng)的一組散熱器變成了一個單獨(dú)的戶內(nèi)采暖系統(tǒng)。
本系統(tǒng)采用雙管系統(tǒng),各層的支管在戶內(nèi)是同程式,但雙立管所帶的各并聯(lián)環(huán)路是異程式。
先選擇最不利環(huán)路,確定其管徑、壓力損失。再用同樣的方法依次計算各并聯(lián)環(huán)路的管徑、壓力損失,求各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失不平衡率,雙管同程式,允許差值15%,雙管異程式,允許差值25%。
雙立管位于管道井內(nèi),采用熱鍍鋅鋼管,絲扣連接;戶內(nèi)埋于墊層內(nèi)的采用PB管,外徑不大于De25,因無坡度敷設(shè),流速不得小于0.25m/s,埋在墊層內(nèi)的
塑料管不得有接頭。
各居民用戶設(shè)置戶用熱表,鎖閉閥,水過濾器等,并且一戶一表。每戶的戶用入口設(shè)泄水裝置,泄水管引至下一層管井內(nèi),以便維修或裝修時,將戶內(nèi)水平管道泄空。但管井內(nèi)不宜做墊層,否則三通接頭在墊層內(nèi)。
埋地管道穿衛(wèi)生間時,通常采用不穿防水層的做法:采暖干管不進(jìn)入衛(wèi)生間,接散熱器的支管埋入衛(wèi)生間側(cè)墻(非承重墻),并上翻至防水卷邊上部(一般為30cm)進(jìn)入衛(wèi)生間,一進(jìn)入衛(wèi)生間就接散熱器,保證不影響高點(diǎn)放氣。而衛(wèi)生間散熱器要高于地面30cm安裝,只要散熱器布置時注意與其它潔具協(xié)調(diào)即可。
采暖熱力入口設(shè)置熱量表及各種閥門、壓力表、溫度計、水過濾器及平衡閥等裝置,其中熱量表注明額定流量以便訂貨。
2、 室外采暖設(shè)計
該小高層住宅群采取節(jié)能措施,居住區(qū)綜合采暖熱指標(biāo)取50w/m2,所以該住宅群總熱
負(fù)荷為Q=50*20萬m2=10MW
2.1確定循環(huán)水泵流量、揚(yáng)程
根據(jù)流量計算公式G=0.86Q/△t,其流量G=344t/h;
通過水力計算,其室外管網(wǎng)與末端用戶的阻力之和為26m。
2.2補(bǔ)水泵的流量、揚(yáng)程
一般來說,補(bǔ)水量按循環(huán)水量的5%選取,所以流量G=344*5%=17.2t/h;
揚(yáng)程H=Hb+Hs-h
Hb:靜水壓力,按層高2.8m,并留3m的富裕壓力Hb=2.8*11+3=33.8m
Hs:水泵進(jìn)出口壓力損失取0.5m水柱
h:補(bǔ)水箱與補(bǔ)水泵的高差取2m
H=33.8+0.5-2=32.3m
采外采暖管DN200及以下采用無縫鋼管,大于DN200采用電焊縫螺旋鋼管,均采用聚氨酯保溫,外用高密度聚乙烯保護(hù)殼。
以上是就目前濟(jì)南市普遍采取了節(jié)能措施、以單元式住宅為主、實行按戶計熱的小高層進(jìn)行的供暖熱負(fù)荷計算,分戶系統(tǒng)設(shè)計及水力計算,循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵的選型等的綜合論述,不當(dāng)之處,望指正。
參考
文獻(xiàn):
《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB501796-93
《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GBJ14-s2-98
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019-2003
《新建集中供暖住宅分戶熱計量設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DBJ01-605-2000
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