1、對住宅采暖戶內(nèi)系統(tǒng)形式    提要自2000年建設(shè)部76號令'民用建筑節(jié)能管理規(guī)定'（下稱76號令）公布后，住宅采暖形式發(fā)生了很大變化，雖然已有相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程出臺，使采暖設(shè)計(jì)有了依據(jù)，但在設(shè)計(jì)中仍有許多問題需要探索?，F(xiàn)就戶內(nèi)供暖形式選擇、塑料類管材選用和采暖供、回水溫度的選擇等總是進(jìn)行了分析。通過工程實(shí)例，對選用不同水溫時(shí)，對散熱器散熱量和造價(jià)的影響做了比較。    建設(shè)部76號令和北京市'新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程'（下稱技術(shù)規(guī)程）公布執(zhí)行后，住宅供暖設(shè)計(jì)

2、進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段，延用多年的上行下給單管順序式采暖系統(tǒng)，由于不能滿足分室控制和按戶計(jì)量的要求而退出了歷史舞臺。一、住宅采暖設(shè)計(jì)中可供選擇的戶內(nèi)系統(tǒng)形式76號令和'技術(shù)規(guī)程'實(shí)施后，住宅采暖出現(xiàn)了多元化的系統(tǒng)形式，但仍以采用散熱器供暖方式為多數(shù)。在'技術(shù)規(guī)程'中規(guī)定當(dāng)采用散熱器供暖方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑平面和層高、裝飾標(biāo)準(zhǔn)和使用要求、管材和施工技術(shù)條件等因素，選擇采用以下戶內(nèi)供暖管道布置方式：1布置在本層頂板下，采用上分雙管式系統(tǒng)。2布置在本層地面上或鑲嵌在踢腳板內(nèi)，采用下分雙管式或水平串聯(lián)單管跨越式系統(tǒng)。3布置在本層地在下的墊層內(nèi)，采用下分雙管式、水平串聯(lián)單管

3、跨越式或放射雙管式系統(tǒng)。第一種形式是最簡便的方式，除管道入戶前安裝入戶裝置外，戶內(nèi)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的上分雙管系統(tǒng)區(qū)別不大，采暖管可使用金屬鍍鋅鋼管，可按要求設(shè)置管道坡度。但由于采暖水平管及立管暴露在室內(nèi)，影響美觀，常在方案比較時(shí)被淘汰。第二種形式，采暖管設(shè)在地面上明裝，也不被接受。鑲嵌在踢腳板內(nèi)雖可被接受，但在實(shí)施時(shí)由于受房型限制，管道過門難處理，因而此方案也很少被采用。第三種形式，采暖管設(shè)在地面下墊層內(nèi)，房間內(nèi)只見散熱器及其支管，現(xiàn)已被多數(shù)建設(shè)單位接受。一般是在結(jié)構(gòu)板上做5060毫米墊層，并為此將房間層高提高100毫米。由于管道在墊層內(nèi)埋設(shè)，在管材選用、供水溫度確定等方面與傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)有較大差別。

4、現(xiàn)就設(shè)計(jì)中遇到的一些問題進(jìn)行分析。二、管材選用'技術(shù)規(guī)程'規(guī)定，戶內(nèi)供暖埋設(shè)在墊層內(nèi)的管道，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)工作壓力、水質(zhì)要求、材料供應(yīng)條件、施工技術(shù)條件和投資等因素選用?？晒┻x用的管材有四種：交聯(lián)鋁塑復(fù)合（XPAP）管；聚丁烯（PB）管；交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管和無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）管。'技術(shù)規(guī)程'還規(guī)定，對散熱器供暖系統(tǒng)，塑料類管材使用條件分級，應(yīng)不低于五級。此時(shí)管道壽命為：在20狀態(tài)，使用50年。但是當(dāng)壓力、溫度升高后，上述管材壽命都有不同程度的衰減，因而在選擇管材時(shí)，必須根據(jù)系統(tǒng)工作狀態(tài)下的溫度、壓力計(jì)算出管道的最小壁厚，確定適合的管材。根據(jù)'低

5、溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)規(guī)程'，管材環(huán)應(yīng)力和隨壓力之間關(guān)系如下式：/P=（D-e）/2e=S (1) 式中： - 環(huán)應(yīng)力（MPa）；P - 管內(nèi)應(yīng)力（MPa）；D - 管外徑（mm）；E - 管壁厚（mm）；S-管材環(huán)應(yīng)力與承壓的比值。在不同工作壓力狀態(tài)下，按（1）式可計(jì)算出S值并選出管道最小壁厚。見表13：P=0.8MPa時(shí)，各種管材的S值及壁厚（mm） 表1    管材    (MPa)    /P=S    壁厚（mm）&#

6、160;   D16    D20    D25    XPAP管PE-X管    3.24    4.05    1.8    2.3    2.8    PB管    

7、;1.31    5.39    1.5    1.9    2.3    PP-R管    1.90    2.38    3.3    4.1    5.1 P=0.6MPa時(shí)，各種管材的S值及壁

8、厚（mm） 表2    管材    (MPa)    /P=S    壁厚（mm）    D16    D20    D25    XPAP管PE-X管    3.24    5.40 &#

9、160;  1.5    1.9    2.3    PB管    1.31    7.18    1.3    1.5    1.9    PP-R管    1.90 

10、   3.17    2.2    2.8    3.5 P=0.4MPa時(shí)，各種管材的S值及壁厚（mm） 表3    管材    (MPa)    /P=S    壁厚（mm）    D16    D20&#

11、160;   D25    XPAP管PE-X管    3.24    8.10    1.3    1.5    1.9    PB管    1.31    4.31   

12、60;10.78    1.3    1.3    PP-R管    1.90    4.75    2.2    2.8    3.5 廠家生產(chǎn)的管材一般外徑×壁厚為：D16×2、D20×2、D25×2.5。由上表可比較出，在相同壓力下，

13、PP-R管管壁最厚，PB管管壁最薄。PP-R管即使在P=0.40MPa狀態(tài)，D20管壁厚也需2.88mm，由于不好彎曲，施工困難，工程中不宜采用。PB管上由于環(huán)應(yīng)力高，性能最好，可按標(biāo)準(zhǔn)厚度選用。XPAP及PE-X管在P=0.80MPa時(shí)，管壁超出標(biāo)準(zhǔn)厚度，選用時(shí)應(yīng)認(rèn)真核對，否則會減少使用壽命。當(dāng)P=0.60MPa以下時(shí)，可按標(biāo)準(zhǔn)厚度選用。三、供、回水溫度選用1采暖系統(tǒng)供、回水溫度在傳統(tǒng)的采暖系統(tǒng)中，使用金屬管材，供、回水溫度9570。對于埋在墊層內(nèi)的塑料類管材，在設(shè)計(jì)中使用條件選用五級時(shí)，其含義為：在50年總使用周期中，正常操作溫度在20時(shí)共歷時(shí)14年；60時(shí)共歷時(shí)25年；80時(shí)共歷時(shí)10年

14、；90時(shí)共歷時(shí)1年；100意外運(yùn)行條件不超過100小時(shí)。由此可見，不宜使用9570水溫。如果使用，只能認(rèn)為系統(tǒng)在運(yùn)行中，水溫達(dá)到95時(shí)間很少，有些勉強(qiáng)。這上種設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)瑾，也降低了管材使用壽命。由于目前各種規(guī)程、規(guī)范沒有對水溫做出規(guī)定，在設(shè)計(jì)中就出現(xiàn)多種選擇9570，8560，8060、甚至7050也有使用。2供、回水溫度對散熱器散熱量的影響以鑄鐵四柱760型散熱器為例，其傳熱系數(shù)K和每片散熱器散熱量q的計(jì)算式為：K=2.503t0.293 q=f·k·t t=(t1+t2)/2 -tn 式中：f-每片散熱器散熱面積f=0.235m2t1-供水溫度（ ）t2-回水溫度（ ）

15、tn-室內(nèi)溫度（ ），取tn =18水溫變化后散熱器散熱量變化 表4    供、回水溫度（ ）    t（ ）    K（W/m2·K）    q(W/ 片)    9570    64.5    8.49    128.0    

16、;8560    54.5    8.07    103.0    8060    52.5    7.97    97.4    7050    42.0    7.48  &#

17、160; 73.8 由表4比較得出，當(dāng)水溫8560時(shí)，散熱器散熱量為9570時(shí)80%；當(dāng)水溫9870時(shí)，散熱器散熱量為9570時(shí)76%，當(dāng)水溫7050時(shí)，散熱器散熱量為9570時(shí)57%3以具體工程為例，比較不同供、回水溫度對散熱器片數(shù)及造價(jià)的影響北京市郊區(qū)某九層住宅樓，建筑面積11286m2，采暖熱負(fù)荷583360W，采暖熱指標(biāo)51.7W/m2。按'技術(shù)規(guī)程'規(guī)定，計(jì)算戶間傳熱負(fù)荷后，每戶平均增加熱負(fù)荷35%。設(shè)計(jì)中選用鑄鐵四柱760內(nèi)腔無砂型散熱器，供熱管設(shè)在地面下墊層內(nèi)，下分雙管采暖系統(tǒng)。 不同水溫所需散熱器片數(shù)和造價(jià)比較 表5   

18、 供、回水溫度（ ）    散熱器散熱量（W/片）    需散熱器（片）    散熱器單價(jià)（片）    總價(jià)（萬元）    造價(jià)比較    9570    128    6153    22.0   

19、 13.54    1    8560    103    7646    22.0    16.82    1.24    8060    97.4    8086  

20、  22.0    17.79    1.31    7050    73.8    10671    22.0    23.48    1.73 根據(jù)表5數(shù)據(jù)，當(dāng)水溫為7050時(shí)，散熱器的投資比9070時(shí)增加73%，凈增投資9.94萬元。另外，散熱器過多，占

21、用較多建筑面積，設(shè)計(jì)中很難布置。9570雖然是最經(jīng)濟(jì)的，但其運(yùn)行溫度與塑料類管材使用條件不匹配。選用8560和8060雖然也增加24%和31%的投資，但考慮塑料管的使用壽命，還是比較恰當(dāng)?shù)?。四、管道與散熱器連接形式的比較對布置在本層地面下墊層內(nèi)的管道與散熱器的連接。北京市試用圖'新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)和施工試用圖集'中給出了雙管系統(tǒng)、水平串聯(lián)單管跨越式系統(tǒng)和放射雙管系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)做法。1水平串聯(lián)單管跨越式系統(tǒng)安裝后比較簡潔，管道不需另件連接，安裝恒溫三通閥或三通調(diào)節(jié)閥后有分室調(diào)節(jié)功能。但有計(jì)算繁瑣、系統(tǒng)末端水溫較低，散熱器片數(shù)較多的問題。2雙管系統(tǒng)采用XPAP管和PE-X管時(shí)，在墊層內(nèi)不能有管件接頭，需將管道翻至地面上做接頭，要求散熱器有一定高度，安裝后效果不好。但在安裝恒溫二通閥或手動(dòng)調(diào)節(jié)閥后，有較好的分室調(diào)節(jié)功能。3放射雙管系統(tǒng)和單管系統(tǒng)一樣，連接不需管件，安裝后效果較好。由于裝有分、集水器，散熱器支管加溫控閥或手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使系統(tǒng)具有集中調(diào)節(jié)和分室調(diào)節(jié)功能。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是當(dāng)戶內(nèi)房間較多時(shí)墊層內(nèi)管道太多，會使地面溫度升高，另外室內(nèi)裝修時(shí)有扎壞管道的可能。解決的辦法是在管道外加保護(hù)套管，防止地面溫升，并在施工結(jié)束時(shí)應(yīng)有