張華

（新礦集團(tuán)內(nèi)蒙古魯新能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒026321）

1 工程概況

職工活動(dòng)中心面積2292m2，其中長度為67.225m，寬度36.825m，高度達(dá)15m，原采暖設(shè)計(jì)中只安裝暖氣片采暖，由于魯新礦井地處高寒地區(qū)，多年平均氣溫-0.9℃（1月平均最低-40.5℃），歷史最低氣溫-42.1℃（1987年1月9日），根據(jù)已建成投用的采區(qū)辦公樓工程使用情況看，僅僅靠暖氣片采暖無法滿足冬季采暖要求。

2 課題分析

為保證采暖效果，內(nèi)蒙當(dāng)?shù)氐牟膳胧┮话惆ǎ阂皇莾H用暖氣片供熱方式進(jìn)行采暖；二是采用地暖供熱的方式進(jìn)行取暖；三是在三個(gè)出入口安裝熱風(fēng)幕進(jìn)行取暖?，F(xiàn)就以上各種采暖效果進(jìn)行分析。

2.1 散熱器供暖

在特定熱媒下，空間高大建筑物采用傳統(tǒng)的散熱器供暖，比較大的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)相對較低，但是在內(nèi)蒙地區(qū)單獨(dú)使用暖氣片供暖，難以保證在長達(dá)7 個(gè)月的高寒環(huán)境下的取暖效果，而且冬季最低溫度可以達(dá)到零下46℃。散熱器供暖主要是靠自然對流放熱為主，這種供暖方式造成上下溫差大，特別是10m 以上時(shí)，房頂下空氣溫度可以高達(dá)30℃，但是在高度為2m 以下時(shí)氣溫分布不均勻，有的地方甚至只有5℃左右。

散熱器（暖氣片）供暖優(yōu)點(diǎn)：

暖氣片的采暖原理也是通過室內(nèi)空氣循環(huán)對流散熱的方式進(jìn)行制暖。其特點(diǎn)在于利用了室內(nèi)空氣的冷熱循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了一種自然對流，相比較空調(diào)而言，并沒有強(qiáng)烈的吹風(fēng)感，因此也較為舒適，噪音也比空調(diào)小得多。

缺點(diǎn)主要在于采用的是熱空氣由下而上的對流方式，因此，不符合人體溫度舒適的需求，造成“頭腦熱熱的，腳下涼涼的”。此外，暖氣片會(huì)占用一定的室內(nèi)空間，影響室內(nèi)活動(dòng)及美觀性，散熱效果好。散熱器最大的特點(diǎn)就是散熱效果比傳統(tǒng)其他供暖要有更高的勞動(dòng)效率。

2.2 水管流動(dòng)式地暖供熱

地暖供熱也就是利用鍋爐房的供應(yīng)熱水，在地板以下將水管串聯(lián)，通過熱水流在管道內(nèi)不間斷流動(dòng)進(jìn)行集中供暖，以管道熱量帶動(dòng)地板的熱量，從而提高了整個(gè)活動(dòng)中心空間的溫度。

地暖的主要優(yōu)點(diǎn)：

①熱量穩(wěn)定、散熱均勻。由于底板以下熱水管道鋪設(shè)勻稱，所以地板取暖溫度不會(huì)高低不一，也不會(huì)忽冷忽熱、忽高忽低，讓人感覺到溫度均衡適宜，而且降低了空間塵埃顆粒的傳播速度，確保室內(nèi)空間的干凈整潔衛(wèi)生。

②環(huán)保、衛(wèi)生。地板下水流供暖比較均勻，避免了如熱風(fēng)幕、電暖風(fēng)等取暖工具的強(qiáng)對流熱風(fēng)取暖，空氣流動(dòng)慢且穩(wěn)定，減少對呼吸系統(tǒng)和過敏性人群的病菌傳播，也降低了口干舌燥、人體水分缺失等不利因素，所以說對人體是非常有益的。

③環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。由于地暖系統(tǒng)供熱均勻，所以就降低了溫度忽高忽低帶來的人為的調(diào)節(jié)，避免了水流忽大忽小而降低了水管內(nèi)的溫度，提高了鍋爐在燃煤供暖中的穩(wěn)定性，從源頭就降低了能源消耗，由于地暖的穩(wěn)定性，也減少了用戶額外費(fèi)用。所以既節(jié)約了能源又給用戶帶來了實(shí)惠。

④節(jié)省空間。由于地?zé)峁┡徽加玫孛婷娣e，從而節(jié)省了大量的空間。

⑤安全可靠。由于是在地板以下用水管供熱，避免了用人員燙傷、熱風(fēng)幕吹風(fēng)造成人為感冒等身體不適。由于鍋爐房對供熱水管和鍋爐出水進(jìn)行了特殊處理，避免了水管結(jié)垢、生銹、腐蝕等不利因素的產(chǎn)生。

⑥耐用性。由于地暖材料的特殊性，加之在地板以下不會(huì)磕磕碰碰，所以地暖的使用周期長達(dá)60年以上甚至與該建筑物有著相同的使用年限，也降低了人工維修費(fèi)、保養(yǎng)費(fèi)用。

2.3 大功率熱風(fēng)幕采暖特點(diǎn)

熱風(fēng)幕是通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)離心風(fēng)流產(chǎn)生大的氣流，形成一個(gè)無形的風(fēng)簾，從而把室內(nèi)外的冷熱空氣進(jìn)行隔離，保證了外部冷風(fēng)不能進(jìn)入室內(nèi)和室內(nèi)熱量不外流。由于熱風(fēng)幕是懸掛起來的取暖設(shè)備，也是通過大的電流來帶動(dòng)取暖，所以比較安全、可靠、環(huán)保。熱風(fēng)幕一般沒有任何空氣過濾裝置，所以不會(huì)增加空氣進(jìn)氣阻力，降低了加熱器的負(fù)荷。加熱器由若干個(gè)PTC 陶瓷片組合，當(dāng)熱風(fēng)幕通電工作后也就是加熱器和風(fēng)機(jī)工作時(shí)，通電后PTC 陶瓷片迅速升溫，此時(shí)風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)將PTC 陶瓷片表面的高溫?zé)崃繋ё?，降低了PTC 陶瓷片表面的溫度。如果增加了空氣過濾網(wǎng)，使空氣流經(jīng)PTC 陶瓷片表面的速度降低，從而提高了PTC 陶瓷片的工作溫度，使其始終處于高溫工作狀態(tài)，當(dāng)溫度達(dá)到PTC 陶瓷片的設(shè)計(jì)保護(hù)溫度，PTC 陶瓷片內(nèi)部就會(huì)自動(dòng)斷開電源，此時(shí)雖然電壓加在PTC陶瓷片的兩端，PTC 陶瓷片也不會(huì)工作，也不會(huì)產(chǎn)生熱量，但如果加熱器總是工作在此環(huán)境狀態(tài)下，PTC 陶瓷片會(huì)頻繁通斷，衰減了PTC 陶瓷片的性能，也會(huì)使PTC 陶瓷片表面因過熱而加速其衰老，也就是說消耗了電能，但沒有得到相同的熱量。長此以往，會(huì)造成通電（消耗電能）不加熱的后果。

為了保證熱風(fēng)幕取暖機(jī)正常高效的使用，就要人工定期對熱風(fēng)幕周邊的灰塵顆粒進(jìn)行清理，從而提高PTC 陶瓷片的散熱速度，降低熱風(fēng)幕本身的溫度，提高其穩(wěn)定性，延長其使用壽命。

如果采用熱風(fēng)幕方式進(jìn)行取暖，冬季供暖時(shí)間長達(dá)7 個(gè)月，會(huì)浪費(fèi)大量電力能源，非常不經(jīng)濟(jì)，而且長時(shí)間使用會(huì)造成活動(dòng)中心空氣干燥，熱風(fēng)幕上面會(huì)附著大量灰塵，造成環(huán)境污染。

綜上所述，由于暖氣片取暖范圍有限，熱量上升，單獨(dú)使用暖氣片對空間高大的建筑物供熱效果不理想；地暖由地板以下到地板以上溫度會(huì)因地板的隔斷而降低，雖然取暖舒適，但是由于熱量的損失，單獨(dú)用地暖對高大空間進(jìn)行供熱也不理想；熱風(fēng)幕只能在大空間場合對門口對流的冷熱空氣進(jìn)行阻隔，如果單獨(dú)使用熱風(fēng)幕進(jìn)行供暖，不僅會(huì)造成大量電量浪費(fèi)，還會(huì)造成室內(nèi)風(fēng)流過大，取暖效果不好。

怎樣能把這幾種供熱設(shè)備有機(jī)地組合起來，既達(dá)到取暖效果，又節(jié)能環(huán)保，切實(shí)解決高寒地區(qū)高大空間建筑物保暖成為一個(gè)新的課題。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)途徑

經(jīng)過各種數(shù)據(jù)分析和對比，對原來的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化，采用地板下敷設(shè)地暖水流管，利用聯(lián)合建筑供暖管道的末端作為職工活動(dòng)中心水暖的開端進(jìn)行連接，不需要再額外增加新的供熱管道就能滿足活動(dòng)中心地暖的各項(xiàng)需求。因此，職工活動(dòng)中心采用地暖和暖氣片相結(jié)合共同采暖保證了采暖效果。

4 實(shí)施效果

實(shí)行地暖加暖氣片組合采暖后，采暖效果大不一樣，既解決了地暖腳熱頭涼的問題，也解決了供暖不均衡的現(xiàn)象。采用水地暖后不用考慮電熱風(fēng)幕輔助采暖，從而節(jié)省大量電費(fèi)，計(jì)算如下：28kW×24h×30 天×6月×0.80 元/kW·h×3 臺=290304元。

職工活動(dòng)中心采用水地暖采暖，經(jīng)過估算每年可節(jié)省電費(fèi)9.6768 萬元，并有效解決了高大空間采用暖氣片供暖效果不好的難題，保證了大廳良好的采暖效果。因此，此種采暖方式具有很好的推廣利用價(jià)值。