建筑設(shè)備工程-建筑采暖1

建筑采暖

供熱工程1在冬季，室外溫度低于室內(nèi)溫度，房間的圍護結(jié)構(gòu)（墻、屋頂、地板、門窗等）不斷向室外散失熱量，使房間溫度降低，影響人們的正常生活和工作，為使室內(nèi)保持所需要的溫度，就必須向室內(nèi)供給相應(yīng)的熱量。這種向室內(nèi)供給熱量的工程設(shè)備叫做供暖系統(tǒng)。它是供熱工程的一部分。在本篇的學習中，我們主要是了解“集中供暖系統(tǒng)”的有關(guān)內(nèi)容。由遠離供暖房間的熱源、輸熱管道和散熱設(shè)備等三部分組成的工程設(shè)施，稱為“集中供暖系統(tǒng)”。23集中供暖系統(tǒng)分類以熱媒分類：熱水：供水溫度為95℃，回水溫度為70℃蒸汽熱風目前應(yīng)用最廣的是以熱水和蒸汽作為熱媒的集中供暖系統(tǒng)。其中，熱水供暖系統(tǒng)是我們主要介紹的內(nèi)容。4集中供暖系統(tǒng)分類根據(jù)供熱區(qū)域分類：局部采暖系統(tǒng)：熱源、管道系統(tǒng)和散熱設(shè)備在構(gòu)造上聯(lián)成一個整體的采暖系統(tǒng)。集中采暖系統(tǒng)：鍋爐在單獨的鍋爐房內(nèi)，熱量通過管道系統(tǒng)送至一幢或幾幢建筑物的采暖系統(tǒng)。區(qū)域采暖系統(tǒng)：由一個鍋爐房供給全區(qū)許多建筑物采暖、生產(chǎn)和生活用熱的系統(tǒng)。5集中供暖系統(tǒng)分類根據(jù)系統(tǒng)的循環(huán)動力分類自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)：依靠熱水自身的溫差所產(chǎn)生的密度差來進行循環(huán)的。其作用壓力較小，作用半徑不能過大（R＜50m），多用于獨立的或小型建筑物的供暖。機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)：依靠系統(tǒng)中設(shè)置的循環(huán)水泵來進行熱水循環(huán)，故而系統(tǒng)的作用半徑和服務(wù)范圍比自然循環(huán)系統(tǒng)大得多，可用于建筑群或某個區(qū)域的集中供暖或供熱。6集中供暖系統(tǒng)分類根據(jù)散熱設(shè)備散熱方式分類：對流采暖：利用對流換熱或以對流換熱為主的室內(nèi)采暖系統(tǒng)。如熱風采暖系統(tǒng)就是以熱空氣作為傳熱媒介的對流采暖系統(tǒng)。系統(tǒng)中的散熱設(shè)備主要是散熱器，因而這種系統(tǒng)也稱為散熱器采暖系統(tǒng)。輻射采暖：以輻射散熱為主的系統(tǒng)。系統(tǒng)中的散熱設(shè)備主要是金屬輻射板，也有的利用建筑物內(nèi)部如頂棚、地板、墻壁等作為輻射散熱面進行采暖。7采暖系統(tǒng)的熱媒

熱媒：在集中供暖系統(tǒng)中，把熱量從熱源輸送到散熱器的物質(zhì)，這些物質(zhì)有熱水、蒸汽和熱空氣等。

以熱水和蒸汽作為熱媒的集中供暖系統(tǒng)，在工業(yè)和民用建筑中得到普遍的應(yīng)用。它們具有供熱量大、節(jié)約燃料、減輕污染、運行調(diào)節(jié)方便、費用低等優(yōu)點。

8一、熱水供暖系統(tǒng)1、熱水供暖系統(tǒng)可按下述方法分類：按熱媒參數(shù)分：低溫熱水供暖系統(tǒng)（熱媒參數(shù)低于100℃）高溫熱水供暖系統(tǒng)（等于或大于100℃）；按系統(tǒng)循環(huán)動力分：自然（重力）循環(huán)和機械循環(huán)系統(tǒng)；按系統(tǒng)的每組立管根數(shù)分：單管和雙管系統(tǒng)：按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式分：垂直式和水平式系統(tǒng)。低溫熱水、機械循環(huán)方式的供暖系統(tǒng)是民用建筑的主要供暖形式。9機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式（1）雙管系統(tǒng)：雙管系統(tǒng)中每層散熱器并聯(lián)在立管上，每組散熱器可以進行單獨調(diào)節(jié)，雙管系統(tǒng)運行時受自然循環(huán)作用壓力影響，易造成上冷下熱的豎向失調(diào)現(xiàn)象。（2）垂直單管系統(tǒng)：各層散熱器串聯(lián)在立管上，各立管并聯(lián)于供回水干管之間，熱水逐次順序進入各層散熱器。單管系統(tǒng)構(gòu)造簡單、節(jié)約管材、安裝方便、造價較底，但各組散熱器不能單獨調(diào)節(jié)。10機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式（3）水平式系統(tǒng)：熱水通過總立管沿水平方向供給各樓層散熱器的系統(tǒng)，稱之為水平式系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般適用于單層工業(yè)廠房、大廳、商店等。（4）同程式與異程式系統(tǒng)：供暖系統(tǒng)中，我們還可以將熱水供暖系統(tǒng)分為異程式和同程式兩種，各個循環(huán)環(huán)路熱水流程基本相同的供暖系統(tǒng)，稱之為同程式系統(tǒng)，否則稱為異程式系統(tǒng)。11上供下回雙管系統(tǒng)12下供下回雙管系統(tǒng)13上供下回單管系統(tǒng)14水平順流式水平跨越式15同程式異程式

16散熱器及主要輔助設(shè)備散熱設(shè)備的作用是向供暖房間供給熱量，以彌補房間的熱量損失，從而保證了室內(nèi)所需要的溫度，達到了供暖的目的。散熱器的類型：散熱器按照材料分為鑄鐵散熱器和鋼制散熱器兩大類。下面介紹幾種常用散熱器：a.灰鑄鐵柱型散熱器b.灰鑄鐵翼型散熱器c.鋼串片式散熱器d.鋼制板式散熱器1718散熱器內(nèi)對絲

19散熱器的安裝布置散熱器的布置原則：容易造成室內(nèi)冷、暖空氣的對流；室外侵入的冷空氣加熱迅速；人們的停留區(qū)暖和舒適以及盡量少占用室內(nèi)有效空間和使用面積。通常，房間有外窗時，散熱器一般應(yīng)安裝在每個外窗的窗臺下，這樣由散熱器上升的對流熱氣流就能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流及玻璃冷輻射作用的影響，使流動區(qū)的空氣比較暖和。20散熱器的安裝布置樓梯間的散熱器應(yīng)盡量布置在底層。當散熱器數(shù)量過多可適當合理地布置在下部其他層。這是因為底層散熱器所加熱的空氣能夠自由上升，從而補償上部的熱損失。為了防止凍裂，雙層外門的外室及門斗內(nèi)不宜布置散熱器。21散熱器的安裝布置散熱器在室內(nèi)應(yīng)明裝，這樣散熱效果好，而且易于清除灰塵。特殊情況（如幼兒園內(nèi)的散熱器）需要暗裝時，裝飾罩應(yīng)有合理的氣流通道、足夠的通道面積，并方便維修。22熱水供暖系統(tǒng)主要輔助設(shè)備A、膨脹水箱：熱水采暖系統(tǒng)中，熱媒加熱后體積將會膨脹，為容納這部分膨水量，系統(tǒng)原則上要設(shè)置膨脹水箱；系統(tǒng)溫度降低，熱媒體積收縮，或者系統(tǒng)水量漏失時，又需要由膨脹水箱將水補入系統(tǒng)。機械循環(huán)系統(tǒng)中，膨脹水箱還起著重要的定壓作用，因此，它連接在水泵吸入口附近的回水干管上。23膨脹水箱膨脹水箱一般分方形和圓形，從是否與大氣相通又可分為開式和閉式兩種。膨脹水箱的配管：膨脹管；循環(huán)管；信號管；溢流管；排污管。24方形膨脹水箱圖1—膨脹管；2—法蘭32-10；3—排水管；4—循環(huán)管；5—法蘭25-10；6—溢水管；7—法蘭50-10；8—通氣管；9—信號管；10—法蘭20-10；11—箱體25熱水供暖系統(tǒng)主要輔助設(shè)備B、集氣罐和自動排氣閥：為了保證采暖系統(tǒng)的正常工作，必須及時、方便地將系統(tǒng)中的空氣排出。集氣罐和自動排氣閥的作用就在于此。26集氣罐示意圖(a)立式集氣罐；(b)臥式集氣罐27供暖管路的布置與敷設(shè)供暖管道采用水煤氣鋼管輸送熱媒，管道接口形式可采用螺紋連接、焊接、法蘭連接。管道的布置與敷設(shè)應(yīng)遵循一定的原則：應(yīng)力求管路簡單、節(jié)省管材、便于管理并應(yīng)考慮不影響房間美觀。28供暖管路的布置與敷設(shè)供暖管道的安裝有明裝和暗裝兩種形式。應(yīng)用時要依建筑物的要求而定。在民用建筑、公共建筑以及工業(yè)建筑中一般都應(yīng)采用明裝。裝飾要求較高的建筑物，如劇院、禮堂、展覽館、賓館及某些有特殊要求的建筑物（如：幼兒園）等常用暗裝。29供暖管路的布置與敷設(shè)（1）干管的布置與附設(shè)：水平干管要有正確的坡度方向，對于機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)管道的坡度為0.002~0.005，一般取0.003，同時應(yīng)在供暖管道的高點設(shè)放氣、低點設(shè)泄水裝置。30供暖管路的布置與敷設(shè)（2）立管布置：散熱器的立管布置與系統(tǒng)形式、散熱器布置位置等因素有關(guān)。立管一般布置在房間的墻角處，或布置在窗間墻處，樓梯間的立管應(yīng)單獨設(shè)置，以免凍結(jié)而影響其他房間供暖。立管上下端均應(yīng)設(shè)置閥門，以便與檢修。31供暖管路的布置與敷設(shè)立管穿越樓板時（水平管穿越隔墻時相同），為了使管道可以自由移動而且不損壞樓板或墻面，應(yīng)在安裝位置預埋鋼套管。套管內(nèi)徑應(yīng)稍大于管道的外徑，管道與套管之間應(yīng)填以石棉繩。管道穿越墻壁，套管兩端與墻壁相平；管道穿越樓板，套管上端應(yīng)高出地面20㎜，下端與樓板底面相平。32管道穿越樓板管道穿越墻壁

33立管與散熱器的連接垂直系統(tǒng)中，每組散熱器應(yīng)直接與立管連接，也可以采用串聯(lián)方式。散熱器的間距不應(yīng)超過1.5m；機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)串聯(lián)管的管徑不小于25㎜。另外，散熱器支管應(yīng)盡量同側(cè)連接，水平支管應(yīng)具有一定坡度。3435供暖系統(tǒng)的入口裝置供暖系統(tǒng)的入口是指室外供熱網(wǎng)路向熱用戶供熱的連接裝置，設(shè)有必要的設(shè)備、儀表以及控制設(shè)備，用來調(diào)節(jié)控制供向熱用戶的熱媒參數(shù)，計量熱媒流量和用熱量。一般我們稱之為熱力入口，設(shè)有壓力表、溫度計、循環(huán)管、旁通閥、平衡閥、過濾器和泄水閥等。建筑物可設(shè)有一個或多個熱力入口，供暖管道穿過建筑物基礎(chǔ)、墻體等圍護結(jié)構(gòu)時，應(yīng)按規(guī)定尺寸預留孔洞。363738高層建筑供暖的特點10層及24m以上的建筑物我們稱其為高層建筑。

高層建筑熱水供暖系統(tǒng)的靜水壓力較大，因此高層建筑供暖系統(tǒng)的形式和與室外熱網(wǎng)的連接方式，必須充分考慮散熱器的承壓能力及外網(wǎng)的壓力等因素。同時，還必須解決垂直失調(diào)的問題。39高層建筑熱水供暖系統(tǒng)主要形式有以下幾種：

1、分區(qū)式供暖系統(tǒng)2、垂直雙線式系統(tǒng)3、單、雙管混合式系統(tǒng)40分區(qū)式供暖系統(tǒng)41垂直雙線式系統(tǒng)42單、雙管混合式系統(tǒng)43低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)，是采用低于60℃低溫水作為熱媒，通過直接埋入建筑物地板內(nèi)的盤管輻射而達到的一種方便靈活的采暖形式。低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)，可以克服散熱器采暖系統(tǒng)不便于按熱計量、分戶分室控溫等等。4445低溫熱水地板輻射采暖構(gòu)造低溫熱水地板輻射采暖因水溫低，管路基本不結(jié)垢，多采用管路一次性埋設(shè)于墊層中的作法。地面結(jié)構(gòu)一般由樓板、找平層、絕熱層（上部敷設(shè)加管）、填充層和地面層組成。46低溫熱水地板輻射采暖構(gòu)造找平層：是在填充層或結(jié)構(gòu)層上進行抹平的構(gòu)造層；絕熱層：主要用來控制熱量傳遞方向；填充層：用來埋置、保護加熱管并使地面溫度均勻；地面層：指完成的建筑地面。如允許地面雙向散熱時，可不設(shè)絕熱層。住宅建筑因涉及分戶熱計量，不應(yīng)取消絕熱層。4748低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)管材早期，低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)均采用鋼管或銅管，埋管接頭多，施工困難而且滲漏不能徹底解決；管道膨脹較大；系統(tǒng)壽命短，安全性較差。49低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)管材現(xiàn)在，低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)均采用塑料管。低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)采用的塑料管有：交聯(lián)鋁塑復合管、（PAP、XPAP）；聚丁烯（PB）管；交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管；無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）管。這幾種塑料管優(yōu)點：耐老化、耐腐蝕、不結(jié)垢、承壓高、無污染、沿程阻力小等。50低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)特點優(yōu)點：由于輻射強度及溫度的雙重作用，人體所受冷輻射減少，戶內(nèi)地表溫度均勻，室溫從下而上逐漸減低，給人以腳暖頭涼的良好感覺，具有很好的舒適感。同時，還具有節(jié)能、熱穩(wěn)定性好、便于實施分戶熱計量等優(yōu)點。51低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)特點缺點：初投資較大，對施工要求高，增加了樓板厚度、減小了室內(nèi)凈高，樓面的結(jié)構(gòu)荷載也加大了。盡管低溫熱水地板輻射采暖使用壽命長，但一旦損壞進行維修幾乎不可能。52四、供暖系統(tǒng)分戶熱計量建筑節(jié)能是世界建筑技術(shù)發(fā)展的大趨勢，是走可持續(xù)發(fā)展的必由之路。為實現(xiàn)建設(shè)部《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑部分）》JGJ26—95節(jié)能50%的目標，提高供熱系統(tǒng)運行效率，采取供熱按熱計量收費是達到這一目標的重要手段。供暖系統(tǒng)按熱計量收費是適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟的要求，是住宅商品化發(fā)展的必然結(jié)果。供暖系統(tǒng)按熱計量收費勢在必行。53分戶熱計量系統(tǒng)的常見形式大體分為兩種：一種是沿用傳統(tǒng)的垂直的上下貫通的所謂“單管式”或“雙管式”系統(tǒng)—通過每組散熱器上安裝的熱量分配表及建筑入口的總熱表，進行熱量計量；另一種是適應(yīng)按戶設(shè)置熱量表形成的單戶獨立系統(tǒng)的新形式——直接由每戶的戶用熱表計量。54溫控與熱計量裝置為了實現(xiàn)室內(nèi)溫度控制和分戶熱量計量，必須要對我國傳統(tǒng)的集中供熱采暖形式進行改變，通過改變系統(tǒng)形式和增加一系列溫度、流量、壓力控制設(shè)備與熱量計量儀表，將傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)供暖系統(tǒng)改變成為動態(tài)控制的系統(tǒng)。熱量表：進行熱量測量與計算，又稱能量計、熱表。散熱器溫控閥：由恒溫控制器、流量調(diào)節(jié)閥以及一對連接件組成。5556垂直上下貫通的“單管式”系統(tǒng)57垂直上下貫通“雙管式”系統(tǒng)由于雙管系統(tǒng)存在的垂直重力失調(diào)原因，往往只應(yīng)用于4層及以下采暖系統(tǒng)。在每組散熱器入口處安裝溫控閥，不僅可使系統(tǒng)具有可調(diào)性，而且增大了末端阻力。5859供暖管路系統(tǒng)的安裝主要包括系統(tǒng)安裝和系統(tǒng)試壓、調(diào)試兩部分。（1）供暖管路系統(tǒng)的安裝：系統(tǒng)安裝是指全部管道系統(tǒng)、設(shè)備、閥件以