與住宅相比，公共建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，面積較大、房間功能多、負(fù)荷差異大，但相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范卻較少。低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)在公共建筑項(xiàng)目的應(yīng)用中，有成功的工程，也不乏失敗的例子，如地面溫度過(guò)高、爆管、溫度分布不均勻等。為此，筆者總結(jié)了近年來(lái)在公建項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)縣四通物流綜合樓為例，詳細(xì)分析了公共建筑中地暖系統(tǒng)形式、配管間距、盤管布置等方面的問(wèn)題。

一、工程概況

應(yīng)縣四通物流綜合樓共九層，地上八層，地下一層。第一層、第二層為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，第三層、第四層為辦公室，第五層、第六層、第七層為賓館標(biāo)間，第八層為辦公區(qū)?？偨ㄖ娣e13601㎡，建筑高度35.15m，框架結(jié)構(gòu)按節(jié)能建筑設(shè)計(jì)。熱源為市政熱水，供水溫度為50℃，回水溫度為40℃。

二、設(shè)計(jì)難點(diǎn)

01

形狀布局不規(guī)則

該工程為異形建筑，建筑形式不規(guī)則，功能復(fù)雜，各功能區(qū)之間房間布局差異較大，專業(yè)軟件無(wú)法完成盤管布置。

02

大空間難以保持溫度均勻

大空間建筑熱負(fù)荷分布不均，靠外墻、外窗處熱負(fù)荷較大，靠?jī)?nèi)的部位熱負(fù)荷小，宜以距外墻6m為界分區(qū)，分別計(jì)算熱負(fù)荷和進(jìn)行管線布置，避免出現(xiàn)靠外墻部位冷、靠?jī)?nèi)的部位過(guò)熱，甚至地面開(kāi)裂的情況。

03

各功能區(qū)計(jì)量要求不同

本工程不僅需要在進(jìn)建筑物處進(jìn)行總計(jì)量，還需要對(duì)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)量。

04

使用時(shí)間不同，各功能區(qū)節(jié)能性不同

本工程中商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、辦公室（區(qū)）、標(biāo)間的用暖時(shí)間均不相同，如果全天正常供暖，會(huì)造成極大的能源浪費(fèi)。

三、設(shè)計(jì)思路和方法

01

確定系統(tǒng)形式

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，最終確定各功能區(qū)，并分別設(shè)置供暖系統(tǒng)，這樣既利于節(jié)能，又利于系統(tǒng)運(yùn)行以后的計(jì)量收費(fèi)和管理。以下分別介紹四個(gè)供暖系統(tǒng)：

1）第一層、第二層為商鋪，應(yīng)分戶計(jì)量，所以第一、二層采用一個(gè)供暖系統(tǒng)，供回水橫干管敷設(shè)在地下一層頂板下，系統(tǒng)形式為下供下回雙管異程式。每家商鋪的入戶支管上安裝熱計(jì)量裝置。

2）第三層、第四層為辦公室，辦公時(shí)間大致相同，因此設(shè)置一個(gè)供暖系統(tǒng)。雖然下供下回式系統(tǒng)的水力條件較好，但考慮到把供水橫干管敷設(shè)在第二層頂板下，即第二層商鋪中，日后檢修維護(hù)存在麻煩和糾紛。因此，采用中供中回雙管異程式系統(tǒng)，供回水橫干管敷設(shè)在第三層頂板下。

3）第五層、第六層、第七層為酒店標(biāo)間，思路同第三層、第四層，采用中供中回雙管異程式系統(tǒng)，供回水橫干管敷設(shè)在第五層頂板下，分配器安裝在水暖井中，不影響標(biāo)間的使用面積。

4）第八層為辦公區(qū)，因建筑外側(cè)全為玻璃幕，為了不破壞建筑物的美觀性，因此將供暖管道全部沿內(nèi)側(cè)墻壁布置，系統(tǒng)形式確定為上供上回雙管異程式，供回水橫干管均敷設(shè)在第八層頂板下。四個(gè)供暖系統(tǒng)均接自水暖井里的供暖總立管。

02

建筑物耗熱量計(jì)算及配管間距的確定

通過(guò)對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量和加熱滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量的計(jì)算，得出本工程單位熱負(fù)荷指標(biāo)為43.96W/㎡。根據(jù)負(fù)荷情況確定第一層、頂層配管間距為250mm，其余層均為300mm，配管距外墻內(nèi)表面為300mm?？紤]到有的房間擁有兩面外墻，熱損失較大，因此應(yīng)適當(dāng)減少盤管間距，同時(shí)盡量將高溫管段優(yōu)先布置在靠外窗或外墻熱損失較大的位置。

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，與住宅建筑不同，商場(chǎng)、體育場(chǎng)館等大空間公共建筑，盤管布置有較大的空間余量，因此可適當(dāng)將盤管間距調(diào)整至400mm，甚至在沒(méi)有熱損失的靠?jī)?nèi)部位不布置加熱盤管。

03

供熱房間伸縮縫的布置

《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》（JGJ 142-2012）規(guī)定：當(dāng)?shù)孛婷娣e超過(guò)30㎡或邊長(zhǎng)超過(guò)6m時(shí)，應(yīng)按照不大于6m的間距設(shè)置伸縮縫，其寬度不小于8mm；在填充層與墻體（含過(guò)門處）、房柱等垂直構(gòu)件的交接處，應(yīng)預(yù)留不間斷伸縮縫，寬度不小于10mm。伸縮縫中應(yīng)填充高發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料或彈性膨脹膏。

住宅項(xiàng)目中因墻體較多，把地面自然分割成不同的單元，地面收縮能力較好，但在大空間的公共建筑中，有些對(duì)伸縮縫的設(shè)計(jì)并不重視，伸縮縫間距不滿足規(guī)范甚至不設(shè)置伸縮縫，導(dǎo)致冬季供暖后，地面受熱膨脹，發(fā)生開(kāi)裂。

本工程除標(biāo)間外，其余均為大面積房間，伸縮縫的設(shè)置直接關(guān)系到地?zé)岜P管的布置。經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比、修改，最終確定了較為合理的伸縮縫布置。所有伸縮縫間距均控制在5m之內(nèi)，利用整齊的伸縮縫，把地面劃分為若干個(gè)盤管區(qū)域。

04

供熱房間盤管的布置

本工程采用回折形布置方式。在弧形的不規(guī)則區(qū)域，外墻全部為玻璃幕，因此盤管不易布置，且外墻側(cè)熱負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中心區(qū)域。為使地面溫度均勻，在建筑外墻處應(yīng)盡量平行于建筑物敷設(shè)盤管，中心位置盤管敷設(shè)量較少。在布置盤管期間，同時(shí)校核盤管散熱量與房間所需熱量的關(guān)系，并做出相應(yīng)調(diào)整。住宅建筑中，供暖立管所帶的樓層面積一致，地暖環(huán)路相同，分配器阻力一致，系統(tǒng)易平衡。

但本工程供暖系統(tǒng)多而復(fù)雜，為使系統(tǒng)平衡，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量保持兩個(gè)“相等”：每套分配器所負(fù)擔(dān)的供暖面積盡量相等；一套分配器上各個(gè)環(huán)路的長(zhǎng)度盡量相等，且每個(gè)環(huán)路長(zhǎng)度應(yīng)控制在60m～100m，最長(zhǎng)不得超過(guò)120m。這也是大空間公共建筑安裝分配器應(yīng)注意的地方。

05

溫控方式的選擇

地板輻射供暖系統(tǒng)的室溫控制方式總體分為分環(huán)路控制（見(jiàn)圖1）和總體控制（見(jiàn)圖2）兩種方式。

分環(huán)路控制是指在每個(gè)房間或功能區(qū)域分別安裝房間溫控器，并與分集水器各個(gè)環(huán)路上的熱電執(zhí)行器相連，對(duì)每個(gè)環(huán)路水量進(jìn)行控制?？傮w控制是指在典型房間或區(qū)域安裝房間溫控器，與分水器前端控制閥相連，通過(guò)設(shè)定和調(diào)節(jié)典型房間或典型區(qū)域的溫度，以控制戶內(nèi)溫度基本均衡。

本工程更適合采用總體控制方式。分水器前端的控制閥選用電動(dòng)控制閥，房間溫控器選用有線溫控器，距地面1.2m～1.5m安裝，使用220V電源，并采用獨(dú)立回路，裝設(shè)過(guò)載、短路及剩余電流保護(hù)器。

06

系統(tǒng)的平衡問(wèn)題

本工程共分為四個(gè)供暖系統(tǒng)，從下至上分別為商鋪供暖系統(tǒng)、辦公室供暖系統(tǒng)、標(biāo)間供暖系統(tǒng)、辦公區(qū)供暖系統(tǒng)，暫分別定義為R1供暖系統(tǒng)、R2供暖系統(tǒng)、R3供暖系統(tǒng)、R4供暖系統(tǒng)。四個(gè)供暖系統(tǒng)為共用立管的異程式系統(tǒng)。最不利的供暖系統(tǒng)為R4供暖系統(tǒng)，其余三個(gè)供暖系統(tǒng)與R4供暖系統(tǒng)的不平衡率分別為11%、29.5%、10.9%，傳統(tǒng)散熱器供暖時(shí)要求每個(gè)支路的不平衡率不大于15%，顯然R2供暖系統(tǒng)不滿足此要求，因此四個(gè)供暖系統(tǒng)總回水管上均安裝有高阻力的平衡閥。此外，由于分水器的供水管上均安裝有溫控閥，因此供暖末端的阻力較大。經(jīng)過(guò)計(jì)算，四個(gè)供暖系統(tǒng)的立管不平衡率均滿足規(guī)范要求。

四、總 結(jié)

低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)在醫(yī)院、商場(chǎng)、游泳館等大跨度、低窗或全玻璃幕的公共建筑中有較多優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)于居住建筑，其設(shè)計(jì)還應(yīng)注意以下問(wèn)題：

1）相關(guān)規(guī)范推薦的盤管間距為200mm～300mm，但對(duì)于大空間的公共建筑可適當(dāng)增大盤管間距，甚至在沒(méi)有熱損失的內(nèi)部區(qū)域不布置加熱盤管，以保持房間溫度的舒適性和均勻性。

2）考慮到大空間公共建筑裝修、施工調(diào)整等特點(diǎn)，應(yīng)適當(dāng)放大分配器。

3）注意伸縮縫的設(shè)置，空間越大，伸縮縫的設(shè)置越重要。

4）當(dāng)系統(tǒng)較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)合理組織供暖形式，從熱計(jì)量、運(yùn)行管理、用暖特點(diǎn)等多方面綜合考慮，盡量滿足調(diào)節(jié)方便、節(jié)能的要求。

5）嚴(yán)格控制地暖水溫，嚴(yán)禁用散熱器水供地暖系統(tǒng)或?qū)烧吆嫌?。因?yàn)樗疁孛吭黾?0℃，塑料管材的壽命就會(huì)減少2.5倍，并且盤管溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)溫度過(guò)高甚至爆管。

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