工科论文 ：采暖设计中常见的一些问题的讨论[1]

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在本采暖季，笔者对几个运行不正常的采暖系统－“问题工程”，进行了补救处理，结合近年来对其它工程的调研和反思，发现有许多原因，源于设计理念方面的一些模糊认识，现加以整理以供参考。
　　1、热媒设计温度散热器热水采暖系统的热媒设计温度，一般根据热舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95℃，可确保热媒在常压条件下不发生汽化；适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，但要相应增加散热器数量。所以一般经常采用95/70℃，例如：作为散热器“标准工况”的64.5℃，就是水温95/70℃的平均值与室温18℃的传热温差。许多采暖系统的设计计算资料，也按此条件编制。

　　当然，热媒设计温度也要符合热源条件的可能性和考虑其它因素。例如：以较低温度的一次热媒进行换热所得的二次热媒，或采用户式燃气热水采暖炉的水温有限制，或采用塑料类管材为提高其耐用性时，也有采用85/60℃作为设计参数的。但是，再进一步降低散热器采暖的热媒设计参数，显然是不合理的。以95/70℃为比较基础，热媒平均温度每降低10℃，散热器数量约增加20％ .

　　当前，存在不适当地过多降低散热器采暖热媒设计参数的倾向。原因是某些开发建设单位在提供设计条件时，按照热源的实际运行工况提出热媒没计参数，例如提出供水温度只有70℃。如不加深入分析，就直接采用这样的低参数进行设计计算，会使散热器数量增加很多，会出现同一热源的不同建筑，散热器数量相差近一倍的现象，更加剧了系统的失调度。

　　多年以前，就曾进行过实态调查测定，结果表明：北京地区多数由城市热网或小区集中锅炉房供暖的住宅，即使设计水温为95/70℃，当达到设计室外温度时，运行水温一般只要70/55℃左右，即可保证设计室内温度。如果再按70/55℃的水温设计系统，是否运行水温又可进一步降低呢？似乎不应陷入如此恶性循环的怪圈。

　　为何实际运行水温远低于热媒没计温度时，也可达到设计室温？主要是由于实际配置的散热面积，均不同程度地偏大于理论所需散热面积。根据理论推导和实际工程运行验证，对于设计水温95/70℃的系统，当散热面积偏大10％时，运行水温约可为90/65℃；当偏大20％时，运行水温约可为85/60℃；当偏大30％时，运行水温约可为82.5/57.5℃；当偏大40％时，运行水温约可为80/55℃。由于设计保守等各种因素，一般系统的散热面积均会偏大30％以上。[1]

　　2、水力平衡比之散热器数量的多少而言，采暖效果主要取决于系统的水力工况。但是，心中无底又不认真进行系统水力平衡计算的设计，近来常可见到。

　　位于北京大兴的一幢六层（局部带跃层）单元式普通住宅，室内采暖系统为干管异程的上供下回单管顺序式，卫生间和厨房采用高频焊钢制散热器，其它为四柱型铸铁散热器。上一个采暖季就反映室温偏低，曾判断为建筑保温质量不好，普遍均匀增加了散热器20％。本采暖季一开始，在同一热源供暖的其它建筑均供暖正常的情况下，本工程系统末端（尤其是下层）室温仍偏低，引起部分住户向市政府投诉。经现场调查和对系统设计进行水力平衡验算，确实存在较大的不平衡度。

　　卫生间和厨房的立管管径一律取DN15，其它立管管径不论立管负荷大小，一律取DN20，入口处较有利的53号立管带六层，散热器27片，阻力损失仅为约580Pa，系统末端最不利的64号立管带七层，散热器63片，阻力损失高达约3700Pa，加上供回水干管的阻力损失，此两根立管的不平衡度约高达800％。远超过《采暖通风与空气调节设计规范》第3.8.6条关于“热水采暖系统的各并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于15％”的规定。[2]各层均匀增加散热器，更会加剧垂直失调。根据验算结果，笔者会同几位年轻设计人员对系统进行了调节，并建议运行维修人员进行精细调节，虽已得以改善，但先天性的失调是难以彻底解决的。参与调节设计人员的深切体会是：如果这种粗放设计的系统也能正常供暖，则教科书和规范岂非都得重写。

　　同样，北京某大学的两幢六层单元式普通住宅，室内采暖系统也是干管异程的上供下回单管顺序式，采用四柱813型铸铁散热器，卫生间为DN32光管，由小区集中燃气锅炉房供暖。据使用单位和住户反映，自投入使用以来，冬季室内温度达不到市政府规定16℃的最低标准，在严寒期内，一至二层的室温，大多在12℃以下，已严重影响居民的生活环境质量。到现场对典型房间进行调查，室温和散热器温度，明显低于由同一热源供暖的其它建筑。据对设计采暖负荷进行验算，散热器数量符合常规计算结果。对系统设计进行水力平衡验算，则同样存在较大的不平衡度，不论立管负荷大小，双侧接散热器的立管管径一律取DN25×20，单侧接散热器的立管管径一律取DN工学论文