高层住宅建筑室内采暖设计的探讨

高层住宅建筑室内采暖设计的探讨

孟飞虎

上海都市建筑设计有限公司安徽分公司安徽合肥230088

摘要：近年来、随着我国经济的快速发展和人们集群越来越趋于城镇化，住宅建设也趋向于高层化。城市中高层住宅既能缓解城市建筑用地不足的问题，又能改善城市居民的居住环境，提高城市居民的生活质量。城市高层建筑施工建设中涉及到许多方面的技术，高层采暖设计和安装是高层建筑设计和施工中常用的技术之一。本论文主要从高层建筑采暖设计的原则和和高层建筑采暖设计所涉及到的设计内容来阐述建筑施工企业如何进行筑室内采暖的设计和安装。

关键词：高层建筑；室内采暖；原则和设计内容

在我国北方地区，住房采暖设计和采暖设备的安装是建筑施工企业在建筑工程设计和施工中所要关注的问题之一。高层建筑具有建筑层数多、建筑工期长、施工难度大、采用的施工技术多等特点，这对建筑企业在高层筑室内采暖的设计和施工提出了更高的要求。建筑企业设计人员要依据当地供热企业的所采用的供热方式和房屋建设的实际情况依据一定的原则和方法来进行高层建筑住宅的采暖设计和施工方案。

一、高层建筑采暖设计原则

1.1节能性原则

实现节能的效果是高层住宅建筑室内采暖设计第一原则，且在节能的同时必须考虑到室内人员的热舒适性，营造舒适的温度、湿度和气流流速及温度梯度，因此在进行节能设计时必须设置合适的比例，尽量做到在节能同时满足室内人员的热舒适性。另一方面在进行节能设计时应考虑室外的温湿度情况变化并相应调整，实现节能的目的。

1.2人性化原则

我们知道，高层建筑的供热系统如果能实现室内均匀加热，能量的利用率在很大程度上会提高，但是在使用供热系统对住宅内温湿度调节时，应充分考虑到室内人员的主观感受。如果只为了达到减少能源消耗的目的而降低了室内舒适度，就失去了建筑采暖设计的意义。因此，在设计中，应充分考虑到每个人适应性，实现分室的室内温度的自我调节，充分实现室内采暖设计的人性化设计。

1.3科学化原则

高层住宅建筑室内采暖系统实现节能成效并不是轻而易举的，在进行高层住宅建筑室内采暖设计时应注意与建筑的结构设计、装修设计等相互结合，以设计出综合的性价比最科学的室内采暖系统。

二、高层建筑采暖设计所涉及到的设计内容

2.1热负荷设计

采取分户热计量设计的高层住宅室内各房间采暖热负荷设计计算包括围护结构耗热量、冷风渗透耗热量两部分组成。围护结构主要满足冬季保温要求,兼顾夏季防热,高层建筑为减小荷载,其围护结构常为轻质结构加内(外)保温。为了保证围护结构的传热阻在任何情况下不小于按冬季保温要求确定的最小热阻值,必须反复校验保温材料的厚度直到R>Rmin。其作用一是防止外围护结构内表面结露或内部受潮,提高建筑物的耐久性;二是使外围护结构内表面温度能满足人的卫生标准要求;三是为了节约供暖建筑的能源。

计算低层建筑的冷风渗透耗热量时,主要考虑风压,即根据冬季室外平均风速确定冷风渗入量,而不考虑热压作用。高层建筑由于高度的增加,室内外温差所形成的热压不容忽视。因此高层建筑的冷风渗透耗热量需考虑风压和热压的综合影响。

2.2水力计算设计

通常高层建筑物的热水采暖系统采用分区供给形式进行。在水利设计计算时需要注意的是：①由于高层建筑采暖采用双管系统，各层的支管在户内是同程式，但双立管所带的各并联环路是异程式，在进行水力设计时要依次计算各并联环路的管径、压力损失，求出各并联环路的压力损失不平衡率，双管同程式系统不平衡率不应大于15%，双管异程式系统不平衡率不应大于25%。②管材选用：双立管位于管道井内，采用热镀锌钢管，丝扣连接；户内埋于垫层内的采用PB管，外径不大于De25，因地势平坦无坡度铺设，流速不得小于0.25m/s，埋在垫层内的塑料管不得有接头。③热表设置：各居民用户设置户用热表，水过滤器等，采用一户一表。每户的户用入口设泄水装置，泄水管引至下一层管井内，还需将户内水平管道泄空，以便装修或维修方便。

2.3散热器选择

选择合适的散热器，不仅与散热器的大小有关，而且和地域、环境、温度（季节）、通风条件及安装密度等因素有关。集中供暖系统一般只能用铜铝复合的和钢制做过内防腐的采暖散热器，没有做过内防腐的钢制采暖散热器和铝制采暖散热器不能用于集中供暖，只能用于以壁挂炉为热源的独立采暖系统，即使在独立采暖的同一个系统中不同材质的采暖散热器最好不要同时使用，因为电化学反应会加快他们相互之间的腐蚀。在集中供暖系统中最好是用铜铝复合的散热器，因为紫铜管是最耐腐蚀的材料，如果采用的像金旗舰那样是99.99%的TP2紫铜管，而且用铜焊条采用亚弧焊技术焊接使用寿命可以达到20年。

2.4室外采暖设计

室外采暖设计包括：住宅群总热、确定循环水泵流量和扬程、补水泵的流量和扬程、室外管材选用等。高层住宅群总热负荷为居住区综合采暖热指标乘以总建筑面积得到。循环水泵流量、扬程根据流量计算公式G=0.86Q/△t，得出流量值，随后通过水力计算，得出室外管网与末端用户的阻力之和，即为扬程的米数。一般来说，补水量按循环水量的5%选取，其扬程由公式H=Hb+Hs-h计算得出。在室外采暖管材选用时通常采外采暖管DN200及以下选用无缝钢管，大于DN200选用电焊缝螺旋钢管，不管选用何种管材均采用聚氨酯保温，外用高密度聚乙烯保护外壳。

三、结论

总之，随着我国城市化的快速发展，建筑企业所建设的高层建筑的数量越来越多。这就要求建筑企业在高层建筑领域投入更多的资金和人员来从进行相关设计技术和施工工艺的研究。建筑企业设计人员在高层建筑采暖设计时，应当在科学性、节能性和人性化原则的指导下来对高层建筑高层建筑采暖设计涉及到的热力系统、水利系统、散热器、室外采暖系统进行科学合理的设计和规划。建筑施工企业在高层建筑采暖施工中要依据设计好的图纸并结合当地供热企业的实际情况完成高层建筑采暖施工，为高层建筑居民采暖提供安全高效的供热系统。

参考文献：

[1]孙磊.高层建筑中给排水、采暖工程的施工特点分析[J].建筑工程技术与设计，2017（5）

[2]易锦涛.试论高层建筑暖通空调系统设计中的问题及改进措施[J].2016,14（1）