建筑设备71供暖

第七章供暖7.1供暖系统概述供暖系统热源供热管道散热设备热源布置局部集中区域热媒热水蒸汽热风7.1.2热水供暖系统•机械循环热水采暖系统与自然循环系统的主要区别•机械循环采暖系统不同型式及其特点在系统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环。增加了系统的经常运行电费和维修工作量；但由于水泵所产生的作用压力很大，因而供暖范围可以扩大。可用于单幢建筑物、多幢建筑，甚至发展为区域热水采暖系统。机械循环热水采暖系统成为应用最广泛的一种采暖系统。一、机械循环热水采暖系统与自然循环主要区别二、机械循环热水采暖系统的主要型式垂直式水平式上供下回单管系统双管系统下供下回双管系统中供式系统下供上回式（倒流式）系统混合式系统顺流式跨越式异程式系统同程式系统1、机械循环上供下回式采暖系统213立管I4IIIIIIVV3机械循环上供下回式热水采暖系统双管系统单管系统1—热源2—循环水泵3—集气罐4—膨胀水箱213立管I4IIIIIIVV3上供下回式采暖系统特点213立管I4IIIIIIVV3立管Ⅰ、Ⅱ是双管式系统，主要优点是可以调节流量。立管Ⅲ是单管系统，它的优点是经济好，施工简单，运行管理简单，水力工况稳定。立管Ⅳ是单管跨越式系统。散热器面积增加，支管装阀门，造价高，施工工序多，多用于需进行局部调节散热器散热量。立管V,在高层建筑（通常超过六层）中，可采用跨越式与顺流式相结合的系统形式——上部几层采用跨越式，下部采用顺流式。2、下供下回式采暖系统系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用下供下回式系统。下供下回式系统排除空气的方式主要有两种：通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气。或通过专设的空气管手动或自动集中排气。12a453bh6机械循环下供下回热水采暖系统12a453bh6下供下回式采暖系统特点在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小。在施工中，每安装好一层散热器即可开始供暖，给冬季施工带来很大方便。排除系统中的空气较易。3、中供式采暖系统水平供水干管敷设在系统中部。下部：上供下回；上部：下供下回（左）上供下回（右）中供式系统可避免由于顶层梁底标高过低,致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置,并减轻了上供下回式楼层过多,易出现垂直失调的现象；但上部系统要增加排气装置。中供式系统可用于加建楼层的原有的建筑物或“品”字形建筑（上部建筑面积少于下部的建筑）供暖上。4、下供上回式（倒流式）采暖系统系统的供水干管设在下部，而回水干管设在上部，顶部还设置有顺流式膨胀水箱。i12iii3机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统无需设置集气罐等排气装置（水与空气流动方向一致）。底层散热器的面积减小，便于布置。当采用高温水采暖系统时，可减少布置高架水箱的困难。散热器的面积要比上供下回顺流式系统的面积增多。下供上回式采暖系统特点i12iii3机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统5、混合式采暖系统混合式系统是由下供下回式(倒流式)和上供下回式两组串联组成的系统。由于两组系统串联，系统的压力损失大些。这种系统一般只宜使用在连接于高温热水网路上的卫生要求不高的民用建筑或生产厂房。6、异程式采暖系统通过各个立管的循环环路的总长度不相等。这种布置形式称为异程式系统。213立管I4IIIIIIVV3异程式系统供、回水干管的总长度短。在机械循环系统中，由于作用半径较大，连接立管较多，因而通过各个立管环路的压力损失较难平衡。有时靠近总立管最近的立管即使选用了最小的管径DN15，仍有很多剩余压力。初调节不当时，会出现近处立管流量超过要求，而远处立管流量不足。在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平失调。水平失调142立管IIIIIIIV3同程式系统7、同程式采暖系统为了消除或减轻系统的水平失调，在供、回水干管走向布置方面，可采用同程式系统。同程式系统的特点是通过各个立管的循环环路的总长度都相等。同程式采暖系统特点142立管IIIIIIIV3同程式系统通过最近立管I的循环环路与通过最远处立管Ⅳ的循环环路的总长度都相等。因而压力损失易于平衡。在较大的建筑物中，常采用同程式但同程式系统，管道的用量多于异程式系统。8、水平式系统按供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式。这些连接方式，在机械循环和重力循环系统中都可应用。12(2)(1)(1)(2)2112(2)(1)(1)(2)21单管水平串联式图单管水平跨越式1—冷风阀；2—空气管1—冷风阀；2—空气管水平式系统的排气方式要比垂直式上供下回系统复杂些。需要在散热器上设置冷风阀分散排气，或在同—层散热器上部串联—根空气管集中排气。对较小的系统，可用分散排气方式。对散热器较多的系统，宜用集中排气方式。水平式系统排气水平式系统优点（与垂直式相比）系统的总造价，一般要比垂直式系统低；管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；有可能利用最高层的辅助空间(如楼梯间、厕所等)，架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。这样不仅降低了建筑造价，还不影响建筑物外形美观。计量容易。热水供暖系统中的几个问题P从系统中排除空气的问题受热膨胀的问题管道的热胀冷缩的问题设计注意事项自然循环热水采暖系统•(1)一般情况下，重力循环系统的作用半径不宜超过50m。•(2)通常宜采用上供下回式，锅炉位置应尽可能降低，以增大系统的作用压力。•如果锅炉中心与底层散热器中心的垂直距离较小时，宜采用单管上供下回式重力循环系统，而且最好是单管垂直串联系统。•(3)不论采用单管系统还是双管系统，重力循环的膨胀水箱应设置在系统供水总立管顶部(距供水干管顶标高300～500mm处)。backbackbackback•现比较机械循环系统与自然循环系统的主要区别：•（1）循环动力不同。机械循环系统靠水泵提供动力，强制水在系统中循环流动。循环水泵一般设在锅炉入口前的回水干管上，该处水温最低，可避免水泵出现气蚀现象。•（2）膨胀水箱的连接点和作用不同。机械循环系统膨胀水箱设置在系统的最高处，水箱下部接出的膨胀管连接在循环水泵入口前的回水干管上。其作用除了容纳水受热膨胀而增加的体积外，还能恒定水泵入口压力，保证采暖系统压力稳定。•（3）排气方式不同。机械循环系统中水流速度较大，一般都超过水中分离出的空气泡的浮升速度，易将空气泡带人立管引起气塞。所以机械循环上供下回式系统水平敷设的供水干管应沿水流方向设上升坡度，坡度宜采用0.003，不得小于0.002。在供水干管末端最高点处设置集气罐，以便空气能顺利地和水流同方向流动，集中到集气罐处排除。3）辐射采暖•散热器采暖是多年来建筑物内常见的一种采暖形式。•散热器主要是靠对流方式向室内散热，对流散热量占总散热量的50％以上。而辐射采暖是利用建筑物内部顶棚、墙面、地面或其它表面进行供暖的系统。辐射采暖系统主要靠辐射散热方式向房间供应热量，其辐射散热量占总散热量的50％以上。•辐射采暖是一种卫生条件和舒适标准都比较高的供暖形式，和对流采暖相比，它具有以下特点：辐射采暖的定义辐射采暖的特点•（1）对流采暖系统中，人体的冷热感觉主要取决于室内空气温度的高低。而辐射采暖时，人或物体受到辐射照度和环境温度的综合作用，人体感受的实感温度可比室内实际环境温度高2～3℃左右，即在具有相同舒适感的前提下，辐射采暖的室内空气温度可比对流采暖时低2～3℃。•（2）从人体的舒适感方面看，在保持人体散热总量不变的情况下，适当地减少人体的辐射散热量，增加一些对流散热量，人会感到更舒适。辐射采暖时人体和物体直接接受辐射热，减少了人体向外界的辐射散热量。而辐射采暖的室内空气温度叉比对流采暖时低，正好可以增加人体的对流散热量。因此辐射采暖对人体具有最佳的舒适感。•（3）辐射采暖时沿房间高度方向上温度分布均匀，温度梯度小，房间的无效损失减小了。而且室温降低的结果可以减少能源消耗。•（4）辐射采暖不需要在室内布置散热器，少占室内的有效空间，也便于布置家具。•（5）减少了对流散热量，室内空气的流动速度也降低了，避免室内尘土的飞扬，有利于改善卫生条件。•（6）辐射采暖比对流采暖的初投资高。辐射采暖系统分类表分类根据名称特征板面温度低温辐射中温辐射高温辐射板面温度低于80℃板面温度等于80～200℃板面温度高于500℃辐射板构造埋管式风道式组合式以直径15～32mm的管道埋置于建筑结构内构成辐射表面利用建筑构件的空腔使热空气在其间循环流动构成辐射表面利用金属板焊以金属管组成辐射板辐射板位置顶棚式墙壁式地板式以顶棚作为辐射采暖面，加热元件镶嵌在顶棚内的低温辐射采暖以墙壁作为辐射采暖面，加热元件镶嵌在墙壁内的低温辐射采暖以地板作为辐射采暖面，加热元件镶嵌在地板内的低温辐射采暖热媒种类低温热水式高温热水式蒸汽式热风式电热式燃气式热媒水温度低于100℃热媒水温度等于或高于100℃以蒸汽(高压或低压)为热媒以加热以后的空气作为热媒以电热元件加热特定表面或直接发热通过燃烧可燃气体在特制的辐射器中燃烧发射红外线直列形回转形课题2低温热水地板辐射采暖系统图5-3往复形backbackbackback图5-3往复形backbackbackback•地面构造由楼板或与土壤相邻的地面、绝热层、加热管、填充层、找平层和面层组成，并应符合下列规定：•1）当工程允许地面按双向散热进行设计时，各楼层间的楼板上部可不设绝热层。•2）对卫生间、洗衣间、浴室和游泳馆等潮湿房间，在填充层上部应设置隔离层。•3）与土壤相邻的地面．必须设绝热层．且绝热层下部必须设置防潮层。直接与塞外空气相邻的楼板。必须设绝热层。•地面辐射采暖系统绝热层采用聚苯乙烯泡沫塑料板时，其厚度不应小于表中规定值；采用其他绝热材料时，可根据热阻相当的原则确定厚度。为了减少无效热损失和相邻用户之间的传热量，本条给出了绝热层的最小厚度，当工程条件允许时，宜在此基础上再增加10mm左右。楼层之间楼板上的绝热层20与土壤或不采暖房间相邻的地板上的绝热层30与室外空气相邻的地板上的绝热层40•（2）地板辐射采暖的施工安装•施工安装前应具备的工作条件：•1）进行低温地板辐射采暖系统安装的施工队伍必须持有资质证书，施工人员必须经过培训，特别是机械接口施工人员必须经过专业操作培训，持合格证上岗。•2）建筑工程主体已基本完成．且屋面已封顶，室内装修的吊顶、抹灰已完成，与地面施工同时进行。设于楼板上(装饰面下)的供回水干管地面凹槽，已配合土建预留。••3）管道工程必须在入冬之前完成，冬季不宜施工。•4）施工前已经过设计、施工技术人员、建设单位进行图纸会审，施工单位对施工人员进行过技术、质量、安全交底。•5）材料已全进场，电源、水源可以保证连续施工，有排放下水的地点。•（3）施工的工艺流程：•1)清理地面•2)铺设绝热板•3)铺设加热盘管(PAP、XPAP、PP－R或PP－C、PE－X)•加热盘管铺设的顺序是从远到近逐个环圈铺设，凡是加热盘管穿地面膨胀缝处，一律用膨胀条将分割成若干块地面隔开来，加热盘管在此处均须加伸缩节，伸缩节为加热盘管专用伸缩节，其接口连接以加热管品种确定。施工中须由土建工程事先划分好，相互配合和协调按图自行选择。•4)试压、冲洗•5)回填豆石混凝土图地热管路平面布置图1－膨胀带；2－伸缩节；3－加热管；4、5－分、集水器•加热管安装完毕后，在混凝土填充层施工前应按隐蔽工程要求，由施工单位会同监理单位进行中间验收。地板采暖系统中间验收时，下列项目应达到相应技术要求：•（1）绝热层的厚度、材料的物理性能及铺设应符合设计要求；•（2）加热管或发热电缆的材料、规格及敷设间距、弯曲半径等应符合设计要求，并应可靠固定；•（3）伸缩缝应按设计要求敷设完毕：低温热水地板辐射采暖系统安装的质量检验与验收•（4）加热管与分水器、集水器的连接处应无渗漏；•(5)填充层内加热管不应有接头；•(6)分水器、集水器及其连接件等安装后应有成品保护措施。低温热水地板辐射采暖系统安装的质量检验与验收