技术交流丨建筑采暖工程
冬季不断地向房间供给相应的热量，维持房间必须的温度，以改善室内的工作生活条件。
采暖系统的组成：
热源—热媒制备设施，使燃料产生热能并将热媒加热的部分，如锅炉。
供热管道-热媒输送系统，指热源和散热设备之间的管道。热媒通过管道系统将热能从热源输送到散热设备。
散热设备-室内热媒利用设施，将热量散入室内的设备，如散热器、暖风机、辐射板等。
管道附件-热媒调节、系统维护设施。
采暖系统的分类：
采暖系统的分类：
1.根据采暖的热媒分类（热媒：传递热量的媒介物质）：
（1）热水采暖系统：以热水为热媒的采暖系统，主要应用于民用建筑。
①低温热水采暖系统：供、回水温度采用95℃/70℃或采用85℃/60℃，一般应用于民用建筑。
②高温热水采暖系统：供水温度高于100℃的为。一般宜在生产厂房中应用。设计供、回水温度大多采用120～130℃/70～80℃。
（2）蒸汽采暖系统：以水蒸气为热媒的采暖系统，主要应用于工业建筑。
①低压蒸汽采暖系统：蒸汽相对压力小于70kPa
②高压蒸汽采暖系统：蒸汽相对压力为70～300kPa
（3）热风采暖系统：以热空气为热媒的采暖系统，把空气加热至30～50℃，直接送入房间。主要应用于大型工业车间。例如暖风机、热风幕等就是热风供暖的典型设备。
热风供暖以空气作为热媒，它的密度小，比热容与导热系数均很小，因此加热和冷却比较迅速。但比容大，所需管道断面积比较大。
（4）烟气采暖系统：以燃料燃烧产生的高温烟气为热媒，把热量带给散热设备。如火炉、火墙、火坑、火地等形式在我国北方广大村镇中应用比较普遍。
烟气供暖虽然简便且实用，但由于大多属于在简易的燃烧设备中就地燃烧燃料，不能合理地使用燃料，燃烧不充分，热损失大，热效率低，燃料消耗多，而且温度高，卫生条件不够好，火灾的危险性大。
2.根据供热区域不同分：
（1）局部采暖系统
将热源、管道和散热设备合并成一个整体，分散设置在各个房间里，叫做局部供暖。如火炉、火墙、火炕、电红外线供暖、电热供暖、煤气或天然气供暖（壁挂炉）等均属于局部供暖。
特点：简易，卫生条件较差，耗能大。
（2）集中采暖系统
热源和散热设备分别设置，热源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。
特点：供热量大，节约燃料，污染小。
以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以较好地满足人们生活、工作以及生产对室内温度的要求，并且卫生条件好，减少了对环境的污染，广泛应用于建筑供暖工程。
（3）区域采暖系统
以区域性锅炉房作为热源，供一个区域的许多建筑物采暖的供暖系统。
热水采暖系统：
一、热水采暖系统的分类
1.按热水供暖循环动力的不同，分为自然循环系统和机械循环系统。
循环动力：自然循环系统依靠水的密度差进行循环；机械循环系统依靠水泵压力进行循环。
单管系统：热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却。
双管系统：热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源。
3.按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式和水平式系统。
4.按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。
垂直式：
单管上供下回式：⑴顺流式；⑵跨越式。
水平式：水平串联式。
水平跨越式：
二、自然循环的热水采暖系统
1.工作原理：在系统运行前，整个系统要充满冷水。系统工作时，水在锅炉中加热，密度变小，热水沿着供水管道上升流入散热器，在散热器内热水释放热量温度降低，密度变大，再沿回水管道流回锅炉。
2.自然循环热水采暖系统的特点：
优点：装置简单、操作方便、维护管理省力、不耗费电能、不产生噪声等。
缺点：由于系统作用压力有限，管路流速偏小，致使管径偏大，造成初次投资较高。自然循环系统由于循环压力较小，其作用半径不宜超过50m，只能在单幢建筑物中使用。
三、机械循环的热水采暖系统
1.工作原理：利用水泵强制循环，水流在整个环状管路中流行的阻力靠水泵提供的动力来克服，水泵的扬程大小由流动阻力确定。
2.特点：设置了循环水泵，增加了系统的经常运行电费和维修工作量，但水泵所产生的作用压力很大，因而供暖范围可以扩大，不仅可以单栋建筑供暖，也可以多栋建筑，区域供暖，广泛使用。
3.两种系统的区别：
（1）循环动力不同；（2）膨胀水箱连接点不同。
4.常用的管网形式
1）双管上供下回式
（1）结构形式
供水干管设在系统的顶部，回水干管设在系统的下部，一般设在地沟内，散热器的供水管和回水管分别设置，每组散热器都能组成一个循环环路，每组散热器的供水温度基本是一致的，各组散热器可自行调节热媒流量，互相不受影响。
供水干管应按水流方向设上升坡度，使气泡随水流方向流动汇集到系统的最高点，通过在最高点设置排气装置，将空气排出系统外。
回水干管的坡向与自然循环系统相同，坡度宜采用0.003。
（2）特点：
热水的循环主要依靠水泵的作用压力，同时也存在着自然作用压力，上层作用压力大，流经散热器的流量多，下层作用压力小，流经散热器的流量少，因而造成上热下冷的“垂直失调”现象，楼层越多，失调现象越严重。
（3）使用场合：4层以下的建筑物中采用。
2）双管下供下回式
（1）结构特点：
① 供水干管和回水干管均敷设在地沟或地下室内，管道保温效果好，热损失少。
② 供回水干管都敷设在底层散热器下面，系统内排除空气较为困难。排气方法主要有两种；一种是通过顶层散热器的排气阀，手动分散排气；另一种是通过专设的空气管，手动或集中自动排气。
2）机械循环单管上供下回式
（1）结构形式
单管系统的散热器的供回水立管共用一根管，立管上的散热器串联起来构成一个循环环路。从上到下各楼层散热器的进水温度不同，温度依次降低，每组散热器的热媒流量不能单独调节。
根据结构形式不同，可分为单管上供下回顺流式，单管上供下回跨越式。
（2）特点
对单管系统，由于各层的散热器串联在一个循环管路上，从上而下逐渐冷却过程所产生的压力可以叠加在一起形成一个总压力，因此单管系统不存在双管系统的垂直失调问题。即使最底层散热器低于锅炉中心，也可以使水循环流动。由于下层散热器入口的热媒温度低，下层散热器的面积比上层要多。
（3）适用场合
在多层和高层建筑中，宜用单管系统。
4）中供式系统
（1）结构形式
水平供水干管敷设在系统的中部，上部系统可用下供下回式，下部系统则用上供下回式。
（2）特点
减轻了上供下回式楼层过多而易出现垂直失调的现象，同时可避免顶层梁底高度过低导致供水干管挡住顶层窗户而妨碍其开启。
(3)适用场合
可用于原有建筑物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。
5）下供上回式（倒流式）
（1）结构形式
供水干管设在所有散热器设备的上面，回水干管设在所有散热器下面，膨胀水箱连接在回水干管上。回水经膨胀水箱流回锅炉房，再被循环水泵送入锅炉。
（2）特点：
① 水在系统内的流动方向是自下而上流动，与空气流动方向一致，可通过膨胀水箱排除空气，无需设置集中排气罐等排气装置。
② 对热损失大的底层房间，由于底层供水温度高，底层散热器的面积减小，便于布置。
③ 供水干管在下部，回水干管在上部，无效热损失小。
6）水平串联式
（1）结构形式
一根立管水平串联多组散热器。当串联散热器很多时，运行中易出现前端过热，末端过冷的水平失调现象。每个环路散热器组8-12组为宜。
按照供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式。
（2）特点
优点：系统简捷，安装简单，少穿楼板，施工方便；系统的总造价较垂直式低；对各层有不同使用功能和不同温度要求的建筑物，便于分层调节和管理。
7）异程式系统与同程式系统
在供暖系统供、回水干管布置上，通过各个立管的循环环路的总长度不相等的布置形式称为异程式系统。而通过各个立管的循环环路的总长度相等的布置形式则称为同程式系统。
异程式：通过各立管的循环环路总长度不相等，近处立管分配的流量多，房间过热，远处立管分配的流量少，房间过冷。
同程式：通过各立管的循环环路总长度相等，环路的压力损失容易平衡，耗管材多。
9）分户计量热水采暖系统
住宅进行集中供热分户计量是建筑节能、提高室内供热质量和进行供暖系统智能化管理的一项重要技术措施。
对于新建住宅热水集中采暖系统时，应设置分户热计量和室温控制装置，实行供热计量收费。
分户热计量：以户(套)为单位，分别计量向户内供给的供暖热量。
① 带跨越管的单管系统
可用于新建住宅，干管暗埋于地面层内，系统简单，但需加散热器温控阀。
② 双管上供上回式
特点：管材用量多，影响美观，但能单独控制某组散热器，有利于节能。
③ 双管下供下回式
适用于新建住宅，供回水干管埋设在地面层内，漏水维修复杂。
④ 双管上供下回式
⑤ 水平双管放射式
用于新建住宅，供回水管均暗埋于地面层内，暗埋管道没有接头。但管材用量大，且需设置分水器和集水器。
四、高层建筑热水采暖系统
五、地板辐射采暖系统
辐射采暖是一种利用建筑物内的屋顶面、地面、墙面或其他表面的辐射散热器设备散出的热量来达到房间或局部工作点采暖要求的采暖方法。
利用低温热水或高温水加热周围壁面、地面温度的辐射传热和空气的对流传热结合系统。
1.地板热水采暖的原理
低温热水地板辐射供暖是以不高于60℃的热水作为热媒，将加热管埋设在地板中的低温辐射供暖。
2.地板辐射采暖的特性分析
与普通散热器供暖相比，地暖具有以下优点：
（1）提高了室内采暖的舒适度
（2）有效的节约了能源
（3）扩大了房间的有效使用面积
（4）提高了采暖的卫生条件
（5）减少了楼层噪音
（6）热源选择余地宽：供水≤60℃，供回水温差≤10℃的地方即可应用。如工业余热锅炉水、各种空调回水、地热水等。
地暖的缺点：
（1）地暖属于埋地隐蔽工程，存在安全隐患。
（2）需占用空间高度至少60—80cm，与不设置辐射供暖的室内其它空间形成高差，需增加地面荷载约120kg/m2。
（3）对热媒温度和流量的要求与原有散热器采暖系统不同，需设置单独热源系统。
（4）因热媒温差较小，相应流量较大，热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖系统，约增大一倍。
（5）材料和施工市场堪忧，施工、调试和验收程序困难；技术原理和设计基础资料环节，仍处于认识过程中，滞后于应用。
3.系统的组成与形式
（1） 地板构造
低温热水地板辐射供暖的地板构造如下图所示：
（2）分（集）水器的构造与安装
① 分（集）水器的构造
由≮25mm的钢管制成，管径比最粗的分支环路大2个规格，长度由分支环路数量定，分支中心间距为100mm，端部亦100mm。
② 分（集）水器的安装
位置：尽可能设在房屋中部，避免水力失调，住宅楼常设于厨房内。分水器前应设阀门及过滤器，集水器后应设阀门。集水器、分水器上应设放气阀。
敷设：明装或暗装于内墙墙槽内或管井内。
4.加热管的材料与布置方式
(1)材料：交联聚乙烯管（PE-X）
抗老化，耐高温(-70～110℃) ，耐高压( 爆破压力6Mpa)，易弯曲，耐腐蚀，不结垢，水力条件好。
(2)布置方式：见图
目的：输送温度高的热水管道尽量先往窗下、外墙处布置，有利于室内温度的均匀性。
5.低温热水地面辐射供暖系统的安装
低温热水地面辐射供暖系统的施工工序为：地面清理——绝热层安装——安装分水器、集水器——安装加热管——水压实验——填充层——面层。
1）地面清理：清除地面上的积土和各类杂物，保持地面干净，防止损坏保温板。
2）绝热层安装：绝热层一般采用聚苯乙烯泡沫塑料板。绝热层做在找平层上，保温板要平整、板块接缝应严密，下部无空鼓及突起现象。与四周墙壁之间留出伸缩缝。
3）安装分水器、集水器 分水器、集水器安装宜在开始铺设加热管之前进行安装. 宜将分水器安装在上，集水器安装在下，中心距宜为200mm，集水器中心距地面不应小于300mm。
4）安装加热管：注意管与管之间的距离，管卡的间距，加热管出地面加套管，套管高出装饰面150-200mm，以保护加热管。
铺设钢丝网，钢丝网也有铺在反射膜上面，也有铺在盘管上面，加固时是以上都要铺的。
连接管路和分水器，盘管露出地面部分用管套套上，避免日光照射，白色的电线为电热执行器和房间温控器的连接线(自动温控有的，手动的没有)。
在铝箔纸上放置钢丝网，以固定上面的电暖管，并增加表面混凝土的附着力。
在钢丝网上铺设电暖管，并用塑料扎带绑扎牢固。
5）水压试验：地暖系统打压前，必须事先冲洗管道。水压试验进行两次，地暖系统试验压力为工作压力的1.5倍，且不应小于0.6MPa。在试验压力下稳压lh，其压力降不应大于0.05 MPa。水压试验宜采用手动泵缓慢升压。
6）填充层及面层做法：
混凝土填充层施工应具备以下条件：
① 所有伸缩缝均已按设计要求敷设完毕；
② 加热管安装完毕且水压试验合格、加热管处于有压状态下；
混凝土填充层的施工，应由土建施工方承担；安装单位应密切配合，保证加热管内的水压不低于0.6MPa，养护过程中，系统应保持不小于0.4MPa。填充的豆石混凝土中必须加进5%的防龟裂的添加剂,混凝土填充层的养护周期不应少于21天。
面层的施工：
低温热水地面辐射供暖装饰地面宜采用以下材料：
① 水泥砂浆、混凝土地面；
② 磁砖、大理石、花岗岩等石材地面；
③ 符合国家标准的复合木地板、实木复合地板及耐热实木地板。
壁挂炉＋风机盘管：
来自：暖通南社
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