多层建筑的采暖通风设计

首先，我在这里对设计中所用到的散热器及历史做一简单介绍。散热器（俗称暖气片），是将热媒的热量传递给周围空间的采暖末端设备。散热器最早在欧洲兴起并逐步发展成熟，80年代在我国开始应用，目前已经逐步发展成熟。

采用暖气片采暖的热媒为蒸汽和热水两种。蒸汽采暖，因为蒸汽本身温度超过100℃，故散热器表面温度也就很高，从而具有升温迅速的特点。蒸汽采暖散热器表面温度过高，也就具有一定危险性，人若不小心触及其表面，会造成烫伤事故。因而蒸汽采暖一般多用于大空间车间、厂房等人员较少的地方，而不用于民用住宅、办公等人员密集地方。热水采暖虽然升温相对蒸汽采暖较慢，但是其散热器表面温度低于100℃，人体热舒适度也相应较高，不会感觉燥热。散热器片普遍用于工业、民用建筑许多年，得到了广大用户的认可。在这里，我主要介绍热水采暖的设计。

热负荷计算

要进行采暖设计，首先得确定室内外设计温度。室外温度和设计地点密切相关，要确定室外气象参数，必须先清楚设计地点；室内温度则要视其功能和用途而定，民用建筑依据规范要求设计温度为18℃，走廊、楼梯间和公共卫生间室内设计温度取16℃；车间设计温度则要根据其劳动强度来定，重作业车间设计温度稍低，轻作业车间温度稍高一些。只有准确确定了室内、外设计温度才进行准确的热负荷计算。热负荷计算主要包括：外围护结构的传热耗热量；加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量；加热当外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量及各种修正值和附加值。热负荷计算中应首先确定各个房间温度，以及楼梯间和走廊是否采暖。从热舒适角度来考虑，楼梯间和走廊最好采暖。这样，当工作人员从一个办公室去卫生间或者别的办公室，经过走廊时，不会突然感觉冷。楼梯间和走廊采暖在一定程度上也削减了办公室内部散热器片数。原因如下：楼梯间和走廊采暖的情况下，办公室和走廊、楼梯间的温差是2℃的隔墙将不再有热传导，不用考虑其隔墙传热量，这样，办公室的热负荷就减少了，相应地办公室的散热器也就减少了。基于以上原因，楼梯间和走廊一般都应该采暖。

系统布置

室内采暖系统要划分环路，这个应以水力平衡为主要依据，这就要使环路中各个立管阻力相近，一个系统中各个环路阻力相近。如果有条件，宜按照南北朝向来划分环路。

散热器应尽量布置在热负荷消耗较大的地方，比如房间和走廊的外窗下面。如果条件限制，窗底高度不足以放置散热器，则首先考虑与外窗垂直的墙面。至于楼梯间的散热器，应尽量布置在底层。当底层布置不下时，设计手册及措施上都有按层分配比例，则按照比例来布置。在总楼层一定的情况下，越靠近底层，布置的散热器片数越多。这是因为热器周围空气受热，热空气密度比较小，热空气会上升。还有，底层楼梯有通向室外的大门，是工作人员进出办公楼必经之路，人员进出频率越高，热量消耗也就越大。

有的楼梯间开有相当大的外窗及外门，楼梯间的热负荷会很高，虽然布置了暖气片，但是温度还是偏低。这样楼梯间的就有冻结危险，对于这样有冻结危险的楼梯间和其他有冻结危险的场所，散热器应单独设置立管，以免立管冻结，影响其他房间，且不得在散热器前后设置阀门参考建筑物在厂区总平面图中的位置，以及厂区锅炉房位置，确定建筑物采暖热力入口位置。多层建筑多采用单管顺流上供下回式。供回水干管分别在顶层和底层出现，这就得考虑干管位置及标高。顶层干管一般敷设在窗户顶和梁底空间，采暖管道要考虑排除系统内部空气，管道要走坡度，因此，这部分空间必须满足管道自身直径和坡度要求。有时候条件限制，空间不够，甚至梁底紧贴窗户顶。如果管道敷设在梁底，那么就挡住了窗户，影响美观和窗帘的使用。这种情况有两种解决方法，一种是考虑给梁上预埋钢套管，另一种是立管伸出屋面，采暖干管敷设于屋面。给梁中预埋套管得跟结构专业协商，在尽量减小对梁的削弱的情况下，预埋好钢套管。钢套管直径一般比管道直径大两号，钢套管预埋应给结构专业标出具体位置和标高，由结构专业出预埋钢套管图纸。干管敷设在屋面的做法，对于顶层比较美观，采暖干管不出现在顶层房间内，屋面管道要做好保温，立管伸出屋面部分要预埋防水套管，做好防水。底层回水干管的敷设一般有两种方法：一种是像顶层那样管道敷设于窗户以上，梁以下位置；一种就是设置地沟。第一种走法特点是不美观，但是便于日后检修维护；第二种特点是美观，日后检修维护稍有不便，而且相对第一种因为增加了地沟，而且管道做保温造价提高了。这两种方法由甲方结合实际情况作出选择。

为了顺利排出采暖系统内部空气，干管最高点要设置自动排气阀。布置系统时，应该考虑自动排气阀的位置，应避免设置于重要房间内，尽量将其布置在卫生间、走廊、楼梯间等人员短暂停留且偏于操作的公共区域，以减少对工作人员的影响。

水力计算

单管顺流一般常采用等压降不等温降法计算。管道水力计算可以通过当量阻力法和当量长度法两种简化计算法来计算。各个立管负荷不同，压降相同的情况下，温降必然不同。如果，系统供回水温度是95℃/70℃，那么，在水力计算中就应调节各个立管的管径，必要时在个别立管上下端设高阻力阀门（如截止阀、手动调节阀），使得所有立管温差在25℃上下波动。波动范围不要太大，立管温差不要超过30℃，温差大了，顶层立管进水温度相同，底层立管出口温度降低，这将导致该立管散热器片数增加，尤其是底层散热器片数急剧增加。同时，应控制整个系统不平衡率在规定范围之内。供暖设计手册规定：对于同程式系统，不平衡率控制在10%之内，异程式系统不平衡率控制在15%以内。一般来说，立管阻力越大，系统阻力越小越好平衡。各个立管负荷越相近，也越好平衡，这就要在确定采暖系统环路和布置立管的时候尽量使各环路的各个立管负荷接近；各系统的各个环路阻力接近。各系统的各个环路阻力已平衡的条件下，要想不影响环路内部阻力平衡，而使得各环路阻力平衡，可以通过调节各个环路总供、回水干管的管径来实现。

一般通过设置机械通风系统来提高建筑物室内卫生条件。对于一般开窗面积都比较大的房间，从节省造价方面考虑，采用机械排风，外窗自然补风的通风方式进行通风。对于没有外窗的卫生间可以设置吸顶式房间通风器来实现排风，补风通过卫生间门进入室内。