宋金星

【摘 要】近些年來，隨著高層建筑的興起，高層供熱系統(tǒng)的選擇問題成為建筑設計師工作研究的重點，針對不同的供熱要求，采取不同型式的供熱系統(tǒng)是當前工作的核心和關鍵。本文從我國高層建筑的供熱系統(tǒng)，詳細闡述了我國高層建設的供暖型式和施工方式，并針對當前存在的問題，提出了一系列的解決策略。

【關鍵詞】高層供暖；分層式隔絕系統(tǒng)；靜壓隔斷式系統(tǒng)；低溫熱水；地板輻射采暖

隨著城市化水平的提高，我國的建筑模式中高層建筑所占的比重越來越大，而對于高層建筑施工供暖系統(tǒng)的設計則成為當前出現(xiàn)的新難題?？偟膩碚f主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，一些高層建筑的供熱不均勻，因此設計時需要考慮熱壓和風壓的問題；第二，在高層建筑供熱系統(tǒng)的連接方式方面，需要從室內和室外兩個方面考慮，保證供暖系統(tǒng)的靜電壓力。總體來說，高層供暖的形式和外在條件有著一定的聯(lián)系，在其安裝和連接的過程中需要分別對待，確保安裝的可行性。

1.常用高層供暖系統(tǒng)型式

1.1分層式隔絕供暖系統(tǒng)

在高層供熱系統(tǒng)中普遍采用過的型式是分層式隔熱供暖，這種供暖系統(tǒng)可以獨立區(qū)分，在水平和垂直方面分別施加壓力，保證外網和內網的連接，確保系統(tǒng)過的穩(wěn)定性能。

1.1.1換熱器隔絕分層式系統(tǒng)

一般來說，系統(tǒng)之間的連接為間接連接，這種連接的過程主要適用于需要高溫能量使用的用戶。根據建筑物的不同高度，在垂直和水平方向上設置獨立的系統(tǒng)，通過外網和內網的連接，將低區(qū)的高度通過壓力的作用直接使用在散熱器上，保證上下散熱器之間的轉換和隔絕。這種分層式系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于可以解決高區(qū)的水電壓力給散熱器的帶來的影響，同時解決了不同樓層之間的供熱不均勻的問題，是當今主要使用的常見供熱系統(tǒng)形式。

1.1.2雙水箱隔絕分層式系統(tǒng)

雙水箱隔絕分層式系統(tǒng)的連接方式為直接連接，因此適用于熱網和熱用戶水溫需求一致的情況，基本的功能和原理和隔絕分層系統(tǒng)相似，但在隔絕的方法上，這種系統(tǒng)是通過低水箱溢流管來實現(xiàn)的，而且在經濟方面來說，這種形式的造價低，但不容易隔絕外部的空氣， 容易給系統(tǒng)帶來一定的腐蝕性。

1.1.3閥門隔絕分層式系統(tǒng)

閥門隔絕分層式系統(tǒng)的主要使用方式是采用高低區(qū)的隔絕方式來實現(xiàn)的，在不同的回水管道之間采用節(jié)能型的減壓閥，通過水循環(huán)作用，保證水泵的連鎖反應。但是由于這種形式的系統(tǒng)結構比較簡單，施工起來方便，造價低，因此受到了廣泛的青睞和歡迎，但是和其他的系統(tǒng)比起來，還有一些技術性的不足，特別是隨著人們對于供熱性能要求的提升，需要增加一定的技術含量才能適應當前的使用需求。

（1）閥前壓力調節(jié)器隔絕。

當供熱系統(tǒng)給的閥前壓力調節(jié)器處于同一個水平位置時，它最大的特點是在系統(tǒng)閥門打開之前，自動停運，實現(xiàn)絕對的隔熱靜壓。總的來說，當閥門關閉后，內置的彈簧調節(jié)器可以自動實現(xiàn)拉力的變化，保證網路循環(huán)的暢通性，同時，由于彈簧的拉力系統(tǒng)將超過水電壓力系統(tǒng)，因此需要拉下閥瓣，關閉閥孔。

在水泵循環(huán)運行過程中，該處的回水管道需要經過拉力的作用作用于彈簧拉力中，保證閥瓣的正常使用。顯然，在閥前壓力的作用下，調節(jié)器的使用必須保證一定的靜電壓力作用，因此，這種隔絕方式需要對于產生供水管的定壓，對于其他的系統(tǒng)來說，均不需要采取降壓的計劃。而當回水管道壓低時，一般的水泵循環(huán)可以采用吸入式補水定壓的方式，這種定壓在一定程度上性能要高過靜壓線，和熱源盡可能的靠近，保證熱源的穩(wěn)定性能。而當高度不足時，這種形式的系統(tǒng)將不能正常使用。

通過上述幾種定壓方式的比較可以確定，在核對閥前壓力的同時，保證壓力的穩(wěn)定性十分重要，這就要求在安裝閥門之前需要調節(jié)好支管處的回水壓力，合理的進行校對和核實。

（2）電磁閥隔絕。

在該供暖系統(tǒng)型式中執(zhí)行關閉隔絕的閥門一般可采用常開式電磁閥，電磁閥安裝時與循環(huán)水泵連鎖，循環(huán)水泵運行時電磁閥常開，回水通過電磁閥回到外網，當循環(huán)水泵停止運行時，電磁閥連動關閉，用戶回水與外網隔斷。

（3）減壓閥隔絕。

用于“隔絕”的減壓閥除了在運行中減壓之外，還應具有停運時自動關閉的特點。有一種比例式減壓閥，其出口端活塞而積A：大于進口端而積A，系統(tǒng)停運時，出口端停止用水，出口端壓力pz升高當p=A=大于p，A，時，閥門馬上關閉而達到隔絕的口的。

1.2靜壓隔斷式系統(tǒng)

該系統(tǒng)為直接連接，靜壓隔斷式系統(tǒng)的工作原理：在原有低區(qū)供暖熱網定壓大小不變，運行參數(shù)、運行方式維持不變的情況下，僅在高樓入口加一個微型加壓水泵，將低壓熱網供水加壓送至高區(qū)散熱器散熱后，再進入斷流器，促進其膜流形成斷流減壓，然后，再進入阻旋器進行阻旋“復原”并分離空氣，此時，就可以安全返回低區(qū)熱網中。其中回水管上安裝斷流器和阻旋器的作用是用來消除加壓水泵使系統(tǒng)增加充水高度所產生勢能的裝置，在供暖系統(tǒng)停止運動時，斷流器至阻旋器這段管道內的水流立即消失，自動與高區(qū)斷開，從而實現(xiàn)靜止狀態(tài)的高低區(qū)隔絕。

1.3雙線式供暖系統(tǒng)

1.3.1垂直雙線式系統(tǒng)

該系統(tǒng)在垂直方向上位于同一房間有一組上升和下降兩個立管，因此各層散熱器的平均溫度近似地可以認為是相同的。這種各層散熱器的平均溫度近似相同的單管式系統(tǒng)，尤其對高層建筑，有利于避免系統(tǒng)垂直失調。由于雙線系統(tǒng)的散熱器多采用蛇形管或輻射板式結構，因而其自身的承壓能力較高，但是系統(tǒng)本身無隔絕措施，其高區(qū)水靜壓力對低區(qū)散熱器的影響仍然存在。

1.3.2水平雙線式系統(tǒng)

該系統(tǒng)與垂直雙線式系統(tǒng)類似，只是在水平方向上各房間散熱器平均溫度近似相等。由于各層分別設置調節(jié)閥分層調節(jié)，從而可改善垂直失調。

1.4分層水平串聯(lián)式系統(tǒng)

該系統(tǒng)與水平雙線系統(tǒng)相同之處在于都是用各層調節(jié)閥改善垂直失調，不同之處在于水平管道數(shù)量不同，水平雙線必須是兩根，而該系統(tǒng)可采用一根。口前多數(shù)高層供暖采用的分戶訓一量式系統(tǒng)就是由該系統(tǒng)演化而來的。

2.高層供暖系統(tǒng)型式的選擇原則

高層建筑供暖系統(tǒng)的確定，應主要考慮改善垂直失調和解決低區(qū)超壓兩方而的問題。改善垂直失調可以通過系統(tǒng)本身特點來解決，也可以通過系統(tǒng)具有調解功能來解決。

對于前者，則要求供暖系統(tǒng)本身具有改善垂直失調的功能，而無須增加調節(jié)措施。從嚴格意義上講，只有垂直雙線式系統(tǒng)具有這樣的功能，分層式系統(tǒng)只能保證上下兩個分區(qū)系統(tǒng)之間避免失調，而對于每一分區(qū)內部各樓層之間，則仍有可能出現(xiàn)不同程度的失調。

對于后者，由于其改善垂直失調的功能靠某些調節(jié)手段和設備來實現(xiàn)，因而在運行管理水平較好的前提下，這種改善失調的效果更好一些。水平雙線式系統(tǒng)和分層水平串聯(lián)式系統(tǒng)都是通過調整各層的調節(jié)閥或加裝節(jié)流孔板來實現(xiàn)各層之間流量分配符合規(guī)定要求的。而單雙管混合系統(tǒng)由于各層散熱器從局部上看都是雙管系統(tǒng)，因而可以調整各支管閥門來改變流量分配，當然，這幾種調節(jié)方式要復雜一些。

解決低區(qū)超壓可分為解決自身超壓和解決系統(tǒng)超壓兩個方法。即如果供暖系統(tǒng)本身是獨立系統(tǒng)，只需解決本系統(tǒng)低區(qū)不超壓即可；而如果供暖系統(tǒng)是與整個小區(qū)熱網連接的，則除了保證自身不超壓之外，還要考慮小區(qū)內其它建筑也不能超壓。

3.結語

總而言之，在我國一些高層建筑中，需要根據需求和形式的不同，做好高層建筑供熱系統(tǒng)的分類和安裝工作，保證壓力和受熱的均勻性，比較各個系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，是現(xiàn)代建筑設計師工作的重中之重。

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