地热能利用与节能综合技术

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1、地热能利用与节能综合技术田卫平中国天津港津建筑设计工程有限公司 摘要本文就供热采暖系统按户计量、分室调节的提出及设计中有关技术问题 如：系统构成、管道敷设方式、热表安装以及设计和施工过程中的有关注意事项 加以阐述。关键词住宅、采暖系统、热计量表、温控阀、管道敷设1、问题的提出：随着我国由社会主义计划经济逐步向市场经济的转变,采暖供热由社会福利 转为商品已将成为必然。多年来传统的采暖用热观念以及设计思路已完全不能适 应当今社会的发展。为此建设部已在全国建筑节能“九.五”计划和2010 年规划的 发展目标中明文规定：“对集中采暖的民用建筑安设热表及有关调节设备，并按 户计量收费的工作，1998 年

2、通过试点取得成效，开始推广，2000年在重点城市 成片推行，2010 年基本完成。”根据这一文件精神，99 年在我国北方许多城市里 的有关政府已有明文规定新设计的住宅建筑其采暖系统必须具有分户控制、分户 计量、按户收费的功能，同时为满足人们生活水平的要求，采暖系统做到能够分 室调节这一问题已提到议事日程。面对福利性采暖供热向商品热的转变，即谁花钱谁用热，反之没有花钱就不 能享受供热这一新情况，在采暖供热工程的设计中，作为设计人员以及房屋建设 商们应对传统的观念有一根本的改变。就像设计中央空调必然增加设备投资、增 加管道安装层高或增加必要的安装空间一样，按户计量分室调节的采暖系统同样 也涉及到相

3、应设备费用的增加以及土建设计施工的配合。同时要正确理解住宅建 筑的节能绝不是要求降低设计参数的标准或是尽量少用热，而是要合理的用好 热。分室调节正是满足了以上这两点，即用户可以根据对室温的不同要求对散热 器进行设定温度的调节，同时亦可以在不需要用热是减小通过散热器的热水流量 从而达到节能和少花钱的目的。2、系统的构成：一个要达到按户计量、分室调节目的的采暖系统，除传统的散热器、管道以 及解决排气泄水等设施的基本构成外，还需要有如下设备构成： 超声波热计 量仪：安装于采暖供热系统的供回水干管上，用于测量一栋建筑物、一个小区或 若干个环路汇合后的采暖系统总流量。一般由一个积算仪（亦称微处理器），两

4、 个安装在供水管和回水管的温度传感器及一个超声波流量计组成，接口管径可有 DN25-DN400。由于该设备价格较贵，故在分户小环路计量中不多使用，上述的 积算仪可以使用电池或外接 220V 电源。 组合式热表：安装于建筑物内的各分户环路的供回水管道上。用于测量某 一住户的采暖用热量。一般由一个积算仪，两个安装在供水管和回水管的温度传 感器及一个机械式流量计组成，接口管径多为DN20,外形尺寸（长*宽*高）一 般为 150*90*140 毫米左右。积算仪使用 220V 外接电源，其供水管和回水管的 温度传感器连线根据不同厂家一般为 1.0-1.5米左右。目前国内已有厂家在研制 和生产带有IC卡和

5、锁闭阀装置的组合式热表。 散热器恒温控制阀：安装在散热器的水平支管上，由阀体和调温器组成。 考虑散热器是否加罩，所以调温器有可带或不带远程温度传感器两种。除了上述设备外，在系统设计中还应注意：由于个分户对散热器的调节从而 引起整个系统或是外网流量的变化以及由此而产生的外网工作压力不稳定。因此 还需根据需要在建筑物的热入口处设置自力式差压控制器或流量控制器，在建筑 物户内的各立管末端或水平分户的环路上设置手动或自动平衡阀，至于区域性换 热战或锅炉房内的热媒运行系统在设计中更应该充分的考虑到这种变流量运行 特性。3、管道敷设形式：由于建筑物房型不同以及各地条件和习惯做法不同，这种采暖系统的设计 方

6、案可以有多种多样，但有一点是明确的，即必须满足按户计量、分室调节的功 能要求。目前常见的系统形式是单管带跨越管及双管系统两种，但从运行调节、维修 管理方面考虑，双管供暖系统是一种较为理想的系统形式。这种管道敷设有如下 几种： 分户上供上回双管同程或异程式系统：各分户的供回水水平干管均敷设在户内的顶板下方，该系统特点是管路和设 备均在本户内，不受他户的干扰和影响，同时双管系统容易进行调节。缺点是由 于住宅建筑的层高一般较低，因而管道敷设坡度及排气阀的安装多有不便，同时 房间内还可见到分户水平管道和连接散热器的明装立管。 分户下供下回双管同程或异程式系统：各分户的供回水水平干管均敷设在本层地板的下

7、一层空间内，该系统相对上 供上回式系统省去了房间内可见的采暖立管，同时分户水平管道可以无坡敷设， 排气由上一层散热器的炮风或自动排气阀排放。由于是下供下回系统，这对首层 分户采暖系统需有地下空间，如地下储藏间或半通行地沟等。这种系统的缺点是 供回水水平干管敷设在他人住户内，故多有不便。 分户带跨越管的单管水平串联或双管水平式系统：该系统有两种管道敷设方式：一种是管道沿房间的踢角处室内敷设，而在居 室通阳台的门坎处做特殊处理。另一种是管道敷设在结构砼板以上的建筑面层 内。这两种方式各有利弊，特别是后一种方式，虽然最大程度地减少了室内明装 管道，但是这种埋入的管道一旦有堵塞或是由于住户装修地板而钉

8、坏了管道则是 非常麻烦的。当然这种埋入的管道一定是耐腐和延年的材料，如耐温型交联聚乙 烯管或铝塑复合管。4、干管立管及热表的安装：由于讨论对象是按户计量的热水采暖系统，因此各分户的热计量装置一定要 设置在公共的楼梯或走道间。在以往单元组合式住宅中，采暖总立管通常置于靠休息平台一侧的楼梯间， 或在塔式（点式）住宅楼的电梯厅和公共间的某一管道井内敷设。然而在按户计 量的采暖系统中需要向每一个住户提供入户水平供回水干管时，上述立管的位置 对于分户进管及安装热计量表十分不便。这是因为楼梯间的休息平台与住户的地 面往往不在一个标高。而由塔式（点式）住宅公共间的管井向各户房间引水平干 管时，其水平干管必然

9、穿越走道空间。 因此在设计中注意到，采暖立管敷 设在靠近（相邻）公共走道或楼梯间的诸如厨房、卫生间、储藏室及分户门两侧 的壁橱、墙角处时，会有利于按户计量的采暖系统立管设计。这是因为各分户的 采暖水平干管可以很方便的由该立管引至公共走道间，在安装完了热计量表后再 返回室内，对于走道间的热计量表装置可以用带观测门的喷漆金属盒扣装，条件 许可时也可以在墙内卧式或半卧式安装。目前有的设计院参造消防水箱的形式予 以安装，亦不失为一种方式。上述这种采暖立管的敷设是所有在同一个铅垂方向 的分户共用一个采暖供回水总立管，或是每两个相邻的分户共用一个总立管。5、 补充说明：1 参数的确定：由于热已成为商品，不

10、同的用户对室内温度要求也不同，因此室 内设计温度计及散热器片数应能满足可预计的室温调节范围。2 锁闭功能：由于按户计量的提出含有按计量收费的目的，因此分户采暖系统应 具有能关断锁闭的功能。3 热表的安装：目前国内市场上提供的采用机械式流量计的组合式热表只能在管 道的水平管段上安装，而且有些热表为读表方便还有左式和右式之分。当然超声 波流量计可以在铅垂管段上安装，对于机械式流量计的热表，由于腔内计数转子 是工程塑料制的，为延长使用寿命，最好安装于回水管段上，并在图纸或定货时 加以注明。4 水过滤器的安装：由于系统增设了热表流量计、温控阀等仪表设备，因此要求 在分户进户的热表前应加装水过滤器。对于

11、这种计量采暖系统施工过程中的管道 内异物、铁锈清除及系统运行中的水质及过滤除污处理应引起设计、施工和运行 管理人员的高度重视。5 散热器的安装：为减少室内水平管道的敷设，对于按户计量的采暖系统可以考 虑分户水平管道为枝状辐射式异程连接。同时为了减小因管路异程而产生的管道 阻力差异，并且考虑居室通阳台门处的散热器布置和房间使用多有不便以及目前 的封闭阳台和窗户的密闭性增强，因此可将散热器靠内墙一侧或居室进门一侧的 门后设置，这种布置方式经诸多的工程实践无不良反应。6 干管立管的异程敷设：对于 24 米以下的多层住宅建筑，采暖干管进户后的双 管立管对于各层分户进行下供下回的异程供给，经理论计算对比

12、立管的管道阻力 和热水自然作用压头对垂直失调的影响很小。对于24米以上及50米以下的住宅， 在每个分户环路处加装自力式或手动平衡阀，经计算后亦可采用这种下供下回的 异程供给方法。7 管道敷设形式的确定：由于目前市场上的楼型户型及室内结构的不同以及房屋 造价标准等级和各地条件和习惯的不同，所以管道明敷还是暗设以及采用那种系 统形式一定要根据具体情况经认真的分析和比较并经与建设商的协商和同意后 才能确定。6、关于旧有住宅采暖系统按供热计量的改造：由于各地做法不一，这里介绍一种简便易行的方法，姑且称作热水表计量法， 即在旧有住宅采暖系统的热力入口总干管处加装热流量计，在每个分户散热器水 平支管上加装热水表，利用每户的水流量来分配总的用热量。当然这种方法不仅 完美，并且要求外网供热品质必须满足设计要求，但作为改造系统亦不失为是一 种经济可行的简便方法。 7、结束语：对于采暖系统按户计量、分室调节这一新生事物的认识，我们把它归结为三 要素，即：计量-因为热亦成为商品、调节-是为了舒适和节能、经济美观可行- 设计应遵循的原则。在一个有着多年传统的观念面临着根本改变的时刻，要求我们每一个设计、 施工和管理人员，特别是房屋建设商和工程项目决策者们对这个新生事物应有一 个根本的认识。