暖通工程師關于多層建筑采暖通風的探討
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隨著社會的進步，工業的發展，植物油廠廠房、倉庫和辦公樓的環境有了更高提高。寒冷季節要進行采暖，平時要提高室內衛生條件考慮通風。通風分為自然通風和機械通風兩種，從節能角度考慮，優先采用自然通風，自然通風不能滿足需要的情況下，采用機械通風。
首先，我在這里對設計中所用到的散熱器及歷史做一簡單介紹。散熱器(俗稱暖氣片)，是將熱媒的熱量傳遞給周圍空間的采暖末端設備。散熱器最早在歐洲興起并逐步發展成熟，80年代在我國開始應用，目前已經逐步發展成熟。
采用暖氣片采暖的熱媒為蒸汽和熱水兩種。蒸汽采暖，因為蒸汽本身溫度超過100℃，故散熱器表面溫度也就很高，從而具有升溫迅速的特點。蒸汽采暖散熱器表面溫度過高，也就具有一定危險性，人若不小心觸及其表面，會造成燙傷事故。因而蒸汽采暖一般多用于大空間車間、廠房等人員較少的地方，而不用于民用住宅、辦公等人員密集地方。熱水采暖雖然升溫相對蒸汽采暖較慢，但是其散熱器表面溫度低于100℃，人體熱舒適度也相應較高，不會感覺燥熱。散熱器片普遍用于工業、民用建筑許多年，得到了廣大用戶的認可。在這里，我主要介紹熱水采暖的設計。
1 熱負荷計算
要進行采暖設計，首先得確定室內外設計溫度。室外溫度和設計地點密切相關，要確定室外氣象參數，必須先清楚設計地點;室內溫度則要視其功能和用途而定，民用建筑依據規范要求設計溫度為18℃，走廊、樓梯間和公共衛生間室內設計溫度取16℃;車間設計溫度則要根據其勞動強度來定，重作業車間設計溫度稍低，輕作業車間溫度稍高一些。只有準確確定了室內、外設計溫度才進行準確的熱負荷計算。熱負荷計算主要包括：外圍護結構的傳熱耗熱量;加熱由外門、窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱量;加熱當外門開啟時經外門進入室內的冷空氣耗熱量及各種修正值和附加值。熱負荷計算中應首先確定各個房間溫度，以及樓梯間和走廊是否采暖。從熱舒適角度來考慮，樓梯間和走廊最好采暖。這樣，當工作人員從一個辦公室去衛生間或者別的辦公室，經過走廊時，不會突然感覺冷。
2 系統布置
室內采暖系統要劃分環路，這個應以水力平衡為主要依據，這就要使環路中各個立管阻力相近，一個系統中各個環路阻力相近。如果有條件，宜按照南北朝向來劃分環路。
散熱器應盡量布置在熱負荷消耗較大的地方，比如房間和走廊的外窗下面。如果條件限制，窗底高度不足以放置散熱器，則首先考慮與外窗垂直的墻面。至于樓梯間的散熱器，應盡量布置在底層。當底層布置不下時，設計手冊及措施上都有按層分配比例，則按照比例來布置。在總樓層一定的情況下，越靠近底層，布置的散熱器片數越多。這是因為熱器周圍空氣受熱，熱空氣密度比較小，熱空氣會上升。還有，底層樓梯有通向室外的大門，是工作人員進出辦公樓必經之路，人員進出頻率越高，熱量消耗也就越大。
有的樓梯間開有相當大的外窗及外門，樓梯間的熱負荷會很高，雖然布置了暖氣片，但是溫度還是偏低。這樣樓梯間的就有凍結危險，對于這樣有凍結危險的樓梯間和其他有凍結危險的場所，散熱器應單獨設置立管，以免立管凍結，影響其他房間，且不得在散熱器前后設置閥門參考建筑物在廠區總平面圖中的位置，以及廠區鍋爐房位置，確定建筑物采暖熱力入口位置。多層建筑多采用單管順流上供下回式。供回水干管分別在頂層和底層出現，這就得考慮干管位置及標高。頂層干管一般敷設在窗戶頂和梁底空間，采暖管道要考慮排除系統內部空氣，管道要走坡度，因此，這部分空間必須滿足管道自身直徑和坡度要求。有時候條件限制，空間不夠，甚至梁底緊貼窗戶頂。如果管道敷設在梁底，那么就擋住了窗戶，影響美觀和窗簾的使用。這種情況有兩種解決方法，一種是考慮給梁上預埋鋼套管，另一種是立管伸出屋面，采暖干管敷設于屋面。給梁中預埋套管得跟結構專業協商，在盡量減小對梁的削弱的情況下，預埋好鋼套管。鋼套管直徑一般比管道直徑大兩號，鋼套管預埋應給結構專業標出具體位置和標高，由結構專業出預埋鋼套管圖紙。干管敷設在屋面的做法，對于頂層比較美觀，采暖干管不出現在頂層房間內，屋面管道要做好保溫，立管伸出屋面部分要預埋防水套管，做好防水。底層回水干管的敷設一般有兩種方法：一種是像頂層那樣管道敷設于窗戶以上，梁以下位置;一種就是設置地溝。第一種走法特點是不美觀，但是便于日后檢修維護;第二種特點是美觀，日后檢修維護稍有不便，而且相對第一種因為增加了地溝，而且管道做保溫造價提高了。這兩種方法由甲方結合實際情況作出選擇。
為了順利排出采暖系統內部空氣，干管最高點要設置自動排氣閥。布置系統時，應該考慮自動排氣閥的位置，應避免設置于重要房間內，盡量將其布置在衛生間、走廊、樓梯間等人員短暫停留且偏于操作的公共區域，以減少對工作人員的影響。
3 水力計算
單管順流一般常采用等壓降不等溫降法計算。管道水力計算可以通過當量阻力法和當量長度法兩種簡化計算法來計算。各個立管負荷不同，壓降相同的情況下，溫降必然不同。如果，系統供回水溫度是95℃/70℃，那么，在水力計算中就應調節各個立管的管徑，必要時在個別立管上下端設高阻力閥門(如截止閥、手動調節閥)，使得所有立管溫差在25℃上下波動。波動范圍不要太大，立管溫差不要超過30℃，溫差大了，頂層立管進水溫度相同，底層立管出口溫度降低，這將導致該立管散熱器片數增加，尤其是底層散熱器片數急劇增加。同時，應控制整個系統不平衡率在規定范圍之內。供暖設計手冊規定：對于同程式系統，不平衡率控制在10%之內，異程式系統不平衡率控制在15%以內。一般來說，立管阻力越大，系統阻力越小越好平衡。各個立管負荷越相近，也越好平衡，這就要在確定采暖系統環路和布置立管的時候盡量使各環路的各個立管負荷接近;各系統的各個環路阻力接近。各系統的各個環路阻力已平衡的條件下，要想不影響環路內部阻力平衡，而使得各環路阻力平衡，可以通過調節各個環路總供、回水干管的管徑來實現。
一般通過設置機械通風系統來提高建筑物室內衛生條件。對于一般開窗面積都比較大的房間，從節省造價方面考慮，采用機械排風，外窗自然補風的通風方式進行通風。對于沒有外窗的衛生間可以設置吸頂式房間通風器來實現排風，補風通過衛生間門進入室內。
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