暖通空調(diào)工程常見問題和若干新技術(shù)的合理應(yīng)用

1、暖通空調(diào)工程常見問題和若干新技術(shù)的合理應(yīng)用關(guān)于設(shè)計(jì)用室外氣象資料 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)186頁(yè)中說：“表3.2-1列出了采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb 50019-2003）規(guī)定統(tǒng)計(jì)出的270個(gè)臺(tái)站的氣象參數(shù)。完全符合規(guī)范規(guī)定的統(tǒng)計(jì)要求?！庇捎趯?shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3.2-1的編制人對(duì)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定理解的偏差，數(shù)值有錯(cuò)誤。因此，并未被大多數(shù)設(shè)計(jì)單位所認(rèn)同和采用，在沒有新的權(quán)威數(shù)值之前，仍沿用gbj 19-87附錄中的數(shù)值是合適的。實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3.2-1正在進(jìn)行更正。 其實(shí)，任何技術(shù)措施、設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖之類的技術(shù)資料，并不應(yīng)具備規(guī)范的同等效力。 1 采暖（空調(diào)）

2、水系統(tǒng)的若干問題2 水系統(tǒng)的定壓和補(bǔ)水3 水壓試驗(yàn)壓力4 管道熱伸長(zhǎng)及其補(bǔ)償5 減振、降噪設(shè)計(jì)6 各種調(diào)節(jié)閥門的正確使用7 公共建筑通風(fēng)的若干問題8 防排煙設(shè)計(jì)中的若干“邊緣”問題9 合理選擇熱源、冷源和采暖空調(diào)方式10 全空氣末端變風(fēng)量系統(tǒng)的是是非非11 冷暖輻射空調(diào)采暖12 解決內(nèi)區(qū)和部分外區(qū)常年“供冷”問題13 生物安全實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)14 常壓鍋爐15 vrv系統(tǒng)及地面輻射采暖16 塑料類管材17 地源熱泵和地?zé)岬奶菁?jí)利用18 對(duì)電熱采暖的多角度思考19 水泵的水力特性、常見故障和認(rèn)識(shí)誤區(qū)20 若干環(huán)節(jié)的較佳調(diào)節(jié)控制方式一、采暖（空調(diào)）水系統(tǒng)的若干問題1.采暖（空調(diào)）工程的簡(jiǎn)單性與

3、復(fù)雜性 簡(jiǎn)單的解釋采暖工程，就是實(shí)現(xiàn)冬季采暖房間的熱平衡，使房間的失熱量與得熱量相平衡。 舒適性空調(diào)比采暖麻煩一些的是除了熱平衡以外，還需要實(shí)現(xiàn)濕平衡。采暖（空調(diào)）工程的復(fù)雜性在于： 要同時(shí)滿足許多個(gè)（甚至非常多）建筑空間的熱狀態(tài)，這就是建立在系統(tǒng)水力平衡基礎(chǔ)上的靜態(tài)熱平衡； 由于外界條件的變化，要隨機(jī)滿足熱工性能各異采暖（空調(diào)）房間的熱狀態(tài)，這就是建立在對(duì)系統(tǒng)水力工況調(diào)節(jié)控制基礎(chǔ)上的動(dòng)態(tài)熱平衡。采暖和空調(diào)工程出現(xiàn)概率最大的問題，是達(dá)不到設(shè)計(jì)室溫（過冷或過熱)。有多種原因, 例如:總體供熱（冷）量（水量、水溫和時(shí)間）不足、設(shè)備故障、調(diào)節(jié)手段缺失、管路（雜物或空氣）堵塞、虧水、末端設(shè)備配置數(shù)量與

4、負(fù)荷不匹配、圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑熱工性能不佳、運(yùn)行操作不當(dāng)?shù)?。但? 其中比較主要、且較難判斷或處理的問題，是系統(tǒng)的水力失調(diào)。 經(jīng)常需要花費(fèi)很大的精力和代價(jià)，來(lái)加以挽救。 采暖工程更是這樣。2.采暖（空調(diào)）水系統(tǒng)的實(shí)際過程都不是等溫降（升）的 采暖和空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，都建立在各環(huán)路供回水溫差和平均水溫相同的基礎(chǔ)上，即認(rèn)為熱（冷）媒經(jīng)過末端設(shè)備后的溫降（升）是相同的。由于并聯(lián)環(huán)路不可能達(dá)到完全的水力平衡，各并聯(lián)環(huán)路的供水溫度雖然都相同，但當(dāng)實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量存在差異時(shí)，回水溫度和供回水平均水溫就會(huì)不相同，使末端設(shè)備的供熱（冷）量偏離設(shè)計(jì)條件從而影響室溫。因此任何水系統(tǒng)的實(shí)際過程，都是變溫降（升）的。系

5、統(tǒng)水力失調(diào)程度最直接的反應(yīng)就是溫降（升）的偏離幅度。 水力平衡所追求的目標(biāo)，無(wú)非就是達(dá)到或接近等溫降（升）的效果。例如：按照85/60、溫降25設(shè)計(jì)的熱水采暖系統(tǒng)，如果系統(tǒng)水力平衡達(dá)不到要求，直接后果是回水溫度偏離60而使供熱量變化。 由于單管熱水采暖系統(tǒng)下游對(duì)于水溫降的影響更加敏感，因此傾向于采用變溫降法計(jì)算，即根據(jù)水力平衡度精確計(jì)算各環(huán)路的流量及其溫降，各環(huán)路取不同的供回水平均溫度確定散熱器數(shù)量。變溫降法的計(jì)算結(jié)果，更符合水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程。但如果并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，采用等溫降法的計(jì)算結(jié)果，也可以比較接近于實(shí)際過程。同樣，按照7/12、溫升5設(shè)計(jì)的空調(diào)冷水系統(tǒng)，如果

6、水力平衡達(dá)不到要求，直接后果是回水溫度偏離12，室內(nèi)空氣狀態(tài)（溫度和相對(duì)濕度）就會(huì)偏離設(shè)計(jì)條件。但由于冷水平均溫度的偏離，直接影響空氣冷卻過程的露點(diǎn)，即使調(diào)整末端設(shè)備容量（例如表冷器面積）也難以彌補(bǔ)。并聯(lián)環(huán)路的水力平衡特性，對(duì)于采暖或空調(diào)水系統(tǒng)，其原理是相同的。如果能把“變溫降法”的理念（而不是具體計(jì)算方法），靈活運(yùn)用到所有的水系統(tǒng)中，理解和掌握達(dá)到等溫降（升）的途徑和原理，設(shè)計(jì)水平就能夠上一個(gè)較大的臺(tái)階。由于采暖水系統(tǒng)的供、回水溫差相對(duì)較大，傳輸相同熱量的流量相對(duì)較小，所連帶的問題相對(duì)較多，所以可以拿采暖水系統(tǒng)作為研究水力平衡特性的基礎(chǔ)。遺憾的是，不主要依據(jù)水力平衡的原則，而是按照流速、比摩

7、阻直接確定管徑的錯(cuò)誤做法甚為流行。以至于經(jīng)常出現(xiàn)不論所在環(huán)路的許用壓差大小，只要散熱器數(shù)量相近，就選用相同管徑，大量工程實(shí)例證明，這樣的“設(shè)計(jì)”必然會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的冷熱不均。完全依靠進(jìn)行調(diào)節(jié)可行嗎？很難！ 集中采暖系統(tǒng)不但要滿足單個(gè)房間散熱量和供熱量的熱平衡，還要同時(shí)滿足非常多個(gè)建筑空間的熱狀態(tài)。親自處理過“問題工程”就會(huì)體會(huì)到，完全依靠調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)水力平衡是十分困難的。 而層層設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)配件“武裝到牙齒”的復(fù)雜配置，既不符合現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)條件，弄得不好還會(huì)發(fā)生負(fù)面效應(yīng)。3.系統(tǒng)水力平衡的基本要求和措施 gb 50019-2003 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范4.8.6條規(guī)定：熱水采暖系統(tǒng)的各并聯(lián)環(huán)路之間的

8、計(jì)算壓力損失相對(duì)差額不應(yīng)大于15；6.4.9條規(guī)定：空氣調(diào)節(jié)水系統(tǒng)布置和選擇管徑時(shí)，應(yīng)減少并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失的相對(duì)差額，當(dāng)超過15時(shí)，應(yīng)配置調(diào)節(jié)裝置。為什么是15呢？采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范4.8.6條的條文說明中，延續(xù)了“基于保證采暖系統(tǒng)的運(yùn)行效果，參照國(guó)內(nèi)外資料規(guī)定”的說法。而對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)為何也采用15？6.4.9條的條文說明并沒有正面應(yīng)對(duì)。這個(gè)15的規(guī)定是相當(dāng)嚴(yán)格的。并聯(lián)環(huán)路計(jì)算壓力損失相對(duì)差額不大于15%，最大只會(huì)引起的流量偏差8%左右，引起平均水溫和散熱量偏差2%左右，即使是對(duì)水溫降影響比較敏感的單管系統(tǒng)下游，引起平均水溫和散熱量偏差也只有5%左右。 我在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，即使并

9、聯(lián)環(huán)路之間計(jì)算壓力損失相對(duì)差額達(dá)到20%，最大只會(huì)引起的流量偏差11%左右，引起平均水溫和散熱量偏差3%左右，單管系統(tǒng)下游引起平均水溫和散熱量偏差7%左右,也不至于出現(xiàn)嚴(yán)重的冷熱不均。因此，我對(duì)調(diào)試只要求例如流量偏差不大于10%左右或即使再稍大些，也可認(rèn)為“流量大體夠”，就應(yīng)該不出現(xiàn)嚴(yán)重的冷熱不均。 而達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，通過下述途徑和步驟的正常設(shè)計(jì)，是應(yīng)該能夠做到的。 如何判斷“流量大體夠”?例如可以采用: 熱量表或流量計(jì) 壓力表, 測(cè)量供回水壓差 溫度計(jì),測(cè)量供回水溫度 用手感比較回水溫度 循環(huán)水泵進(jìn)出口的壓差 循環(huán)水泵電機(jī)的電流和電壓 使計(jì)算壓力損失相對(duì)差額不大于15的基本途徑和步驟無(wú)非是：a

10、 合理劃分和均勻布置環(huán)路：所有并聯(lián)的循環(huán)系統(tǒng)，則應(yīng)以均衡和水力平衡為布置的基本原則。例如：環(huán)路不宜過長(zhǎng)、較大負(fù)荷不宜布置在環(huán)路末端。 b 按照增大末端設(shè)備、減小公共段阻力比例的原則，合理選擇確定各段的管徑和比摩阻。c 在計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)水力平衡要求配置必要的水力平衡裝置。 總壓力損失和比摩阻取值及其分配 比較合理的方法應(yīng)該是： 根據(jù)gb 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)集中熱水采暖系統(tǒng)熱水循環(huán)水泵的耗電輸熱比（ehr）和空氣調(diào)節(jié)冷熱水系統(tǒng)的輸送能效比（er）的，合理確定循環(huán)水泵的揚(yáng)程。 循環(huán)水泵揚(yáng)程減去冷（熱）源設(shè)備系統(tǒng)和末端設(shè)備（包括末端設(shè)備的調(diào)節(jié)閥）的阻力，即為最不利環(huán)路的許用

11、壓力損失（p）。 將最不利環(huán)路許用壓力損失（p），除以最不利環(huán)路供回水干管總長(zhǎng)度（l），如考慮局部阻力約為總阻力的0.2-0.3,可得最不利環(huán)路的平均比摩阻（i）。 在使用“平均比摩阻”時(shí)，在同一環(huán)路內(nèi)，末端管段應(yīng)取較小比摩阻，起始管段應(yīng)取較大比摩阻。 根據(jù)水力平衡的原則，與最不利環(huán)路并聯(lián)的其他環(huán)路，根據(jù)與最不利環(huán)路并聯(lián)點(diǎn)的供回水壓差（許用壓力損失），確定其平均比摩阻。但最大流速不應(yīng)超過有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。 為有利于并聯(lián)環(huán)路間的水力平衡，許用壓力損失的分配，應(yīng)盡量減少“共同段”阻力損失所占的比例。 例如：北京市新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中，作出了以下規(guī)定：“用戶二次水側(cè)室外管網(wǎng)最不利環(huán)

12、路管道的比摩阻, 宜不大于60pa/m, 且其壓力損失, 宜不大于熱源出口處總壓差的1/4。” 當(dāng)并聯(lián)環(huán)路的壓力損失計(jì)算差大于15%時(shí)，應(yīng)對(duì)計(jì)算壓力損失較小的環(huán)路配置適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，且標(biāo)記出所需要的調(diào)節(jié)量。這樣的環(huán)路應(yīng)該是局部的, 而不是全部或大多數(shù)。 例如：北京市新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中，作出了以下規(guī)定：“應(yīng)計(jì)算室外管網(wǎng)在每一建筑供暖入口的資用壓差, 以對(duì)照室內(nèi)系統(tǒng)的總壓力損失, 正確選擇入口調(diào)節(jié)裝置。”4.關(guān)于同程與異程 那么，采用使各并聯(lián)環(huán)路的路程長(zhǎng)度相同的同程系統(tǒng)，是否可以免除上述復(fù)雜過程而達(dá)到“自然平衡”的效果呢？ 認(rèn)為同程系統(tǒng)“天然平衡”是片面的，而且吃過不少虧。舉

13、例： 順義一中宿舍樓干管同程上供下回單管順序式 馬家堡高層住宅的戶內(nèi)同程系統(tǒng)下圖所示室外熱水采暖干管同程系統(tǒng)中，1#、2#、3#樓的室內(nèi)系統(tǒng)均相同，而供水管段a-b、b-c和回水管段d-e、e-f的管徑均相同， 如果不進(jìn)行調(diào)節(jié)，試判斷哪一幢建筑得到的流量相對(duì)最少？這是一個(gè)同程系統(tǒng)供水管的末端，又是回水管的起始端。 沿水流方向，供水管自ab的流量大于bc，但管徑相同，因此水力坡降先陡后平；回水管則相反，自fe的流量小于ed，但管徑相同，因此水力坡降先平后陡。先陡后平的供水管水力坡降線，與先平后陡的回水管水力坡降線，畫在水壓圖上，不就是很形象的“兩頭大、中間小”的資用壓差嗎？在水壓圖上，可清楚地看

14、到2#建筑的許用壓差相對(duì)最小。由于“室內(nèi)系統(tǒng)均相同”，因此其得到的流量相對(duì)最少。這也是同程系統(tǒng)的一種常見的現(xiàn)象。如果ab水力坡降過大，而fe水力坡降過小，有可能使兩根水力坡降線相交，與2#樓的連接點(diǎn)還有可能出現(xiàn)“逆循環(huán)”，即許用壓差為負(fù)值。這在異程系統(tǒng)是不會(huì)發(fā)生的。同程式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：a 使供、回水管的水力坡降（比摩阻）相近；b 使供、回水管的水力坡降線盡量遠(yuǎn)離，即盡量減少“共同段”阻力損失所占的比例。 3）關(guān)于重力（自然）作用壓力問題 受節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的影響和制約，雙管系統(tǒng)已經(jīng)成為采暖系統(tǒng)制式的“主旋律”。 而正確處理好重力（自然）作用壓力，是雙管系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵問題之一。 末端高阻； 利用重

15、力（自然）作用壓力的下分式垂直雙管系統(tǒng)。以下介紹兩個(gè)工程實(shí)例來(lái)說明應(yīng)對(duì)方法： 順義商業(yè)樓 立管的水力平衡某熱水采暖上供上回式垂直雙管系統(tǒng)的改造及其反思(刊于暖通空調(diào)2007年1月期) 介紹某熱水采暖上供上回式垂直雙管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行過程發(fā)生的問題，在分析了產(chǎn)生問題原因的基礎(chǔ)上，提出了若干個(gè)解決辦法和實(shí)施方案，經(jīng)采用其中便于實(shí)施的方案進(jìn)行改造以后，取得了預(yù)期效果，通過反思得到了一些可供設(shè)計(jì)借鑒的經(jīng)驗(yàn)。 1 工程概況 北京某綜合商業(yè)樓，建筑面積約14500，地上四層，首層和二層臨街為對(duì)外營(yíng)業(yè)的商戶，三層和四層為眾多公司的營(yíng)業(yè)用房。設(shè)計(jì)采暖負(fù)荷1077kw，額定流量37m3/h， 處于供暖管網(wǎng)某

16、一環(huán)路的末端，系統(tǒng)入口供回水壓差約為2m水柱。 該工程于2000年設(shè)計(jì)，受工程條件所限，采用了上供上回式垂直雙管系統(tǒng)形式，供、回水干管設(shè)置在四層頂板下的吊頂內(nèi)。系統(tǒng)型式如下圖。建成后運(yùn)行初期，就出現(xiàn)比較嚴(yán)重的垂直水力失調(diào)，四層和三層的散熱器熱，二層特別是一層基本上不熱。經(jīng)關(guān)小四層和三層散熱器支管閥門開度，情況有所改善。但在商戶入住、自行進(jìn)行精細(xì)裝修過程中，對(duì)采暖系統(tǒng)進(jìn)行裝飾性包覆，并作了局部改動(dòng)，特別是改變了散熱器支管閥門調(diào)節(jié)后的開度，又回復(fù)到嚴(yán)重的垂直水力失調(diào)狀態(tài)。由于干管、立管和散熱器幾乎全部被包覆，十分難以進(jìn)行調(diào)節(jié)和檢修。2004年，當(dāng)?shù)毓岵块T斥資數(shù)十萬(wàn)元在樓外增設(shè)加壓泵站進(jìn)行加壓以增

17、加流量，雖略有效果，但由于影響附近其他住宅采暖系統(tǒng)而無(wú)法運(yùn)行，改造未獲成功。2 故障原因分析 這是垂直雙管系統(tǒng)比較典型的垂直水力失調(diào)。主要原因是：（1）立管沿垂直方向各散熱器環(huán)路，即使不考慮自然作用壓力，也不滿足采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范4.8.6條關(guān)于“各并聯(lián)環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額不應(yīng)大于15”的要求。以比較典型的24#立管2為例，計(jì)算壓力損失如下表。所在部位許用壓差散熱器環(huán)路計(jì)算壓力損失剩余壓差四層散熱器環(huán)路485.2pa 68.3pa416.9pa三層散熱器環(huán)路286.0pa 38.0pa248.0pa 二層散熱器環(huán)路146.8pa54.2pa92.6pa 首層散熱器環(huán)路琰茞14

18、6.2pa0各散熱器環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額 （2）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范4.8.9條還規(guī)定：機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)雙管熱水采暖系統(tǒng)和分層布置的水平單管熱水采暖系統(tǒng)，應(yīng)考慮水在散熱器和管道中冷卻而產(chǎn)生的自然作用壓力的影響采取相應(yīng)的技術(shù)措施。 根據(jù)設(shè)計(jì)熱媒參數(shù)95/70計(jì)算，供、回水立管的自然作用壓力值為15.83mm水柱/m155.8pa/m，取其2/3，樓層平均高度按照3.6m計(jì)算，每一樓層的自然作用壓力值為360 pa。 以首層散熱器中心為計(jì)算基準(zhǔn)線，水力平衡狀態(tài)如下表。所在部位許用壓差自然作用壓力散熱器環(huán)路計(jì)算壓力損失剩余壓差四層散熱器環(huán)路485.21080=1565.2pa68.3pa

19、1496.9pa三層散熱器環(huán)路286.0720=1006.0pa38 pa968.0pa 二層散熱器環(huán)路146.8360=506.8pa54.2pa452.6pa首層散熱器環(huán)路琰茞146.8pa0各散熱器環(huán)路計(jì)及自然作用壓力后的剩余壓差 （3）增大散熱器環(huán)路支管的計(jì)算壓力損失，有利于各散熱器環(huán)路之間的水力平衡，設(shè)計(jì)雖然采用了阻力相對(duì)較大的截止閥，但由于管徑為dn20mm，散熱器環(huán)路的阻力損失仍然較小。最大的一個(gè)散熱器環(huán)路（包括散熱器、連接支管和兩個(gè)截止閥）的計(jì)算壓力損失，僅占立管總計(jì)算壓力損失的6.9。而實(shí)際安裝的是普通的閘閥。（4）當(dāng)采用上供上回式垂直雙管系統(tǒng)，各層散熱器環(huán)路計(jì)算壓力損失相對(duì)

20、差額與自然作用壓力是疊加的。例如：在首層散熱器環(huán)路與四層散熱器環(huán)路的并聯(lián)點(diǎn)（即附圖中之2和2），四層散熱器環(huán)路的計(jì)算壓力損失，比首層散熱器環(huán)路小416.9pa，而又多得到1080pa的自然作用壓力，四層散熱器環(huán)路的許用壓差達(dá)到了1565.2 pa，剩余壓差達(dá)到了1496.9pa，許用壓差是其環(huán)路計(jì)算壓力損失的22.9倍，必然會(huì)造成嚴(yán)重的水力失調(diào)。對(duì)本工程多數(shù)采用dn25mm立管和dn20mm散熱器支管的立管，按照計(jì)算壓力損失相對(duì)差額和自然作用壓力綜合影響，采用不等溫降方法計(jì)算，立管總流量在各層之間的概略分配比例，如下表。 立管總流量實(shí)際在各層的概略分配比例 所在層流量占立管總流量的比例四層40

21、三層30二層20首層103 改造方案 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，提出了四種改造方案：（1）干管系統(tǒng)基本不變動(dòng)，調(diào)整各層連接散熱器支管和閥門的直徑，減少上層散熱器環(huán)路過多剩余壓差，增加下層散熱器環(huán)路流量。將各層連接散熱器支管和閥門的直徑作如下改造，立管總流量在各層之間的概略分配比例變化將對(duì)平衡較為有利，如下表。（如果再將一至四層散熱器供水支管閘閥，更換為高阻自力式溫控閥，將會(huì)得到更好的效果。）所在層供水支管及閥門回水支管及閥門流量占立管總流量的比例四層dn15dn1525三層dn15dn2027二層dn20dn2030首層dn25dn2517（2）各層連接散熱器支管和閥門基本不動(dòng)，在首層頂板下增設(shè)回水水

22、平干管，將首層（及二層）不熱的散熱器回水管，改為連接于該回水水平干管上，如下圖。 （3）利用2004年在樓外增設(shè)、已經(jīng)被棄用的加壓泵站，采用混水器與室外管網(wǎng)連接，在不改變建筑物供熱量和入口額定流量的前提下，使內(nèi)部系統(tǒng)的循環(huán)流量增加2-3倍，相應(yīng)使自然作用壓力降低2-3倍，如下圖。室內(nèi)采暖系統(tǒng)供回水溫差如按10計(jì)算，系統(tǒng)循環(huán)流量為：并聯(lián)配置3臺(tái)室內(nèi)系統(tǒng)二次水循環(huán)泵，g =3565m3 /h，h =13.810m，兩用一備。 （4）在改造方案3的基礎(chǔ)上，將三層和四層散熱器的支管上兩個(gè)dn20mm截止閥的其中一個(gè)（散熱器支管上原有的閥門許多已經(jīng)銹蝕難以轉(zhuǎn)動(dòng)），改為dn15mm的高阻恒溫閥，后為節(jié)省改

23、造費(fèi)用，采用了高阻恒溫閥不帶溫控器的閥座。 上述方案1和2，由于需要進(jìn)入商戶的營(yíng)業(yè)空間施工，并對(duì)已經(jīng)形成的裝修有較大影響，遭眾多商戶抵制未能實(shí)施。最后，實(shí)施了對(duì)建筑內(nèi)部影響較小的方案3和4。4 改造后運(yùn)行效果 改造后的該系統(tǒng)于2006年11月中旬開始試運(yùn)行，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況如下：（1）在室外供暖管網(wǎng)正常運(yùn)行的條件下，由于混水器所需壓差很小，系統(tǒng)入口供回水壓差不小于1m水柱，就可以滿足本系統(tǒng)一次水37m3/h的額定流量。且一次水流量只取決于入口閥門的開度，而與二次水的循環(huán)流量無(wú)關(guān)。說明采用混水器連接不僅適合于系統(tǒng)入口供回水壓差較小的情況，也不會(huì)干擾室外供暖管網(wǎng)的水力工況。（2）室內(nèi)系統(tǒng)的主體水力

24、失調(diào)現(xiàn)象已經(jīng)基本消除，多年來(lái)從未熱過的散熱器也熱了。（3）安裝的二次水循環(huán)泵實(shí)際出力不足，遠(yuǎn)未達(dá)到室內(nèi)采暖系統(tǒng)二次水的預(yù)期循環(huán)水量。在一次水流量調(diào)節(jié)為40m3/h條件下，銘牌參數(shù)為g=35-65m3/h、h=13.8-10m的水泵，單泵運(yùn)行實(shí)際流量?jī)H為約52m3h，泵進(jìn)出水兩端壓差約7m；兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，流量約74m3/h，泵進(jìn)出水兩端壓差約為12m；三臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，流量約82m3/h，泵進(jìn)出水兩端壓差為14m。如能更換為性能達(dá)到銘牌技術(shù)指標(biāo)的合格水泵，使之達(dá)到或接近預(yù)期的室內(nèi)采暖系統(tǒng)循環(huán)水量，會(huì)取得更理想的效果。（4）仍有少量立管的首層散熱器或更少量的二層散熱器不熱，而與此幾乎完全對(duì)稱的立管則無(wú)

25、此現(xiàn)象，證明是由于局部管道堵塞所造成，經(jīng)過認(rèn)真沖洗以后，也已經(jīng)運(yùn)行正常。以下是從立管根部dn20管道清理出來(lái)的部分堵塞物圖片。5 結(jié)論（1）上供上回式垂直雙管系統(tǒng)，由于各層散熱器環(huán)路計(jì)算壓力損失相對(duì)差額與自然作用壓力是疊加的，存在先天性的水力失衡條件，應(yīng)該盡量避免在多于一層的建筑中采用。（2）如果一定需要采用上供上回式垂直雙管系統(tǒng)，應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)的水力平衡計(jì)算，并采取防止垂直水力失調(diào)的可靠技術(shù)措施。（3）上供上回式垂直雙管系統(tǒng)的立管底部，易積存污物造成阻塞。（4）采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅要進(jìn)行干管環(huán)路和立管之間的水力平衡計(jì)算，對(duì)于垂直雙管系統(tǒng)，更重要的還應(yīng)該進(jìn)行同一立管各層散熱器環(huán)路之間的水力平衡計(jì)

26、算。（5）對(duì)任何雙管系統(tǒng)，適當(dāng)減小散熱器環(huán)路支管管徑和采用高阻閥（或采用高阻恒溫閥），以增大散熱器環(huán)路的計(jì)算壓力損失，有利于各散熱器環(huán)路之間的水力平衡。（6）從理論上講，任何水力失調(diào)的系統(tǒng)都有可能采用閥門調(diào)節(jié)得以改善。但是，設(shè)置于散熱器上閥門的作用，是為用戶在一定范圍內(nèi)自主選擇室溫，不應(yīng)該、也不可能要求或限制用戶根據(jù)自己的需要，對(duì)閥門自行進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用散熱器閥門調(diào)節(jié)作為解決水力失調(diào)的設(shè)計(jì)措施，是不合理的。（7）在采暖系統(tǒng)入口采用混水器與室外管網(wǎng)連接，在不改變建筑物供熱量和入口流量的前提下，增加建筑物內(nèi)部系統(tǒng)的循環(huán)流量和降低自然作用壓力因素對(duì)水力平衡的不利影響，雖乃無(wú)奈之策，但對(duì)存在缺陷、而散熱

27、器配置較多系統(tǒng)的改造，也是一種有效的辦法。（8）某些水泵性能達(dá)不到額定指標(biāo)，在一些工程中屢見不鮮，應(yīng)該引起設(shè)計(jì)選型和工程采購(gòu)的重視。5.關(guān)于垂直系統(tǒng)重力（自然）作用壓力問題垂直雙管系統(tǒng)立管的水力平衡受節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的影響和制約，雙管系統(tǒng)已經(jīng)成為采暖系統(tǒng)制式的“主旋律”。而正確處理好重力（自然）作用壓力的影響，是雙管系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵問題之一。雙管系統(tǒng)的立管一般有三種典型形式，即下分雙管異程式、上分雙管同程式和下分三管同程式。當(dāng)首層地面下具備設(shè)置管溝或地下室頂板下可以敷設(shè)供回水干管的條件下，下分雙管異程式（如下圖）是一種常用的系統(tǒng)形式。此種系統(tǒng)形式的特點(diǎn)是異程，其主要缺陷是需要在頂層散熱器的上端排

28、除空氣。下分雙管異程式 當(dāng)頂層頂板下具備敷設(shè)供水干管的條件下，也有采用上分雙管同程式（如下圖）系統(tǒng)形式的。此種系統(tǒng)形式的特點(diǎn)是同程，似乎具備了水力平衡的有利條件。但其主要優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)只是可以在上行供水干管上集中排除空氣。上分雙管同程式 當(dāng)頂層頂板下不具備敷設(shè)供水干管的條件下，有時(shí)為了追求對(duì)水力平衡似乎有利的同程系統(tǒng)，不惜刻意增設(shè)一根回流管，成為下分三雙管同程式（如下圖）。下分三管同程式此種煩瑣系統(tǒng)形式，在傳統(tǒng)雙管系統(tǒng)中很少見，只是在計(jì)量供暖住宅的系統(tǒng)中才較多出現(xiàn)，甚至成為了少數(shù)地方的規(guī)定。其實(shí)，這是因?qū)χ亓ψ饔脡毫Φ暮鲆暥纬傻膶?duì)水力平衡理念的一種誤解，得到的只會(huì)是對(duì)水力平衡的不利后果。供熱部門

29、對(duì)室外系統(tǒng)比較熟悉，而水平的室外管網(wǎng)一般不存在重力作用壓力問題，在參與計(jì)量供暖住宅室內(nèi)系統(tǒng)研究過程中產(chǎn)生這種誤解，可以諒解，但模糊理念應(yīng)加以糾正。北京市新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（dbj 01-605-2000）5.3.3條：“共用立管的設(shè)計(jì), 應(yīng)符合下列要求:應(yīng)采取防止垂直失調(diào)的措施, 宜采用下分式雙管系統(tǒng)?！?.3.3條的條文說明：“共用立管采用下分式雙管系統(tǒng), 不僅管系簡(jiǎn)潔, 還由于可利用重力作用水頭和立管阻力相抵消, 易于克服垂直失調(diào)。當(dāng)條件適宜時(shí), 也可采用上分式雙管系統(tǒng), 但應(yīng)采取克服重力作用水頭影響防止垂直失調(diào)的措施?！痹鯓永斫狻跋路质诫p管系統(tǒng)可利用重力作用水頭和立管

30、阻力相抵消, 易于克服垂直失調(diào)”？ 下圖為下分異程式雙管系統(tǒng)的原理圖。以其中的最高與最低的兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路加以分析：a點(diǎn)與 b點(diǎn)是兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路的兩個(gè)并聯(lián)點(diǎn)，自a點(diǎn)起經(jīng)過最高環(huán)路2回到b點(diǎn)的計(jì)算阻力，應(yīng)與自a點(diǎn)起經(jīng)過最低環(huán)路1回到b的計(jì)算阻力相當(dāng)。對(duì)于異程系統(tǒng)，經(jīng)由最高環(huán)路2的阻力損失會(huì)大于經(jīng)由最低環(huán)路1的阻力損失，其差額是供回水立管的阻力損失。但是，經(jīng)由2的最高環(huán)路，與經(jīng)由1的最低環(huán)路比較，又多得到了高差為h所形成的重力作用壓力。這樣，如果將多得到的重力作用壓力，用來(lái)克服供回水立管的阻力損失，就十分有利于兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡。 即可以使得：ab ab h 當(dāng)各層戶內(nèi)系統(tǒng)壓力損失相同時(shí)，對(duì)于下

31、分式異程系統(tǒng)，重力作用水頭用以克服上層立管的壓力損失，即： 回 供 h 供回水溫度為95/70的重力作用壓力值為： 15.83mm水柱 /m 155.8pa/m，取2/3， 100pa/m，供回水立管各分1/2， 50pa/m。再考慮局部阻力因素，故平均比摩阻?。?r 40pa/m 經(jīng)過許多工程設(shè)計(jì)及實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，這樣做可以大體上實(shí)現(xiàn)理想的水力平衡。供回水溫度為85/60的重力作用壓力值為：14.59mm水柱143.1pa，與95/70基本相同，仍可故取比摩阻： r 40pa/m 供回水溫度為60/50的重力作用壓力值為：4.83mm水柱47.8pa，故地板輻射系統(tǒng)立管比摩阻只能?。?r 20

32、pa/m怎樣理解“也可采用上分式雙管系統(tǒng), 但應(yīng)采取克服重力作用水頭影響防止垂直失調(diào)的措施”？ 下圖為上分同程式雙管系統(tǒng)的原理圖。仍以最高與最低的兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路加以分析：a點(diǎn)與 b點(diǎn)是兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路的兩個(gè)并聯(lián)點(diǎn)。對(duì)于同程系統(tǒng)，由于經(jīng)由最高環(huán)路2的管道長(zhǎng)度與經(jīng)由最低環(huán)路1的管道長(zhǎng)度相當(dāng)，自a點(diǎn)起經(jīng)過最高環(huán)路2回到b點(diǎn)的計(jì)算阻力也會(huì)與自a點(diǎn)起經(jīng)過最低環(huán)路1回到b的計(jì)算阻力相當(dāng)。但是，經(jīng)由2的最高環(huán)路，與經(jīng)由1的最低環(huán)路比較，仍然多得到了高差為h所形成的重力作用壓力。這樣，高環(huán)路多得到的重力作用壓力，應(yīng)該加以消除才能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡。因此，上分式同程系統(tǒng)應(yīng)將高環(huán)路多得的重力作用壓力，用以

33、克服低環(huán)路的相對(duì)不利因素，回水立管管徑要小于供水立管管徑，使回水立管阻力大于供水立管阻力，其差額為高環(huán)路得到的重力作用壓力。即使得： 回 供 h 綜上所述，可以清楚看到，下分異程式系統(tǒng)比上分同程式系統(tǒng)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)立管的水力平衡，應(yīng)該更為有利。而刻意去做成下分三管同程式，更是沒有道理。 立管的重力作用壓力用于克服阻力以后，立管的阻力只剩下最低散熱器（或環(huán)路）以下的一段，立管之間的平衡就困難些了。因此，垂直雙管系統(tǒng)的水平干管的設(shè)計(jì)，宜采用下列措施：1）環(huán)路要短；2）采用同程式；3）放大水平干管的管徑。6.豎向壓力分區(qū)適宜的最大工作壓力 熱水散熱器采暖系統(tǒng) 60m 熱水地面輻射采暖系統(tǒng) 80m 空調(diào)水

34、系統(tǒng) 100m區(qū)域系統(tǒng)豎向壓力分區(qū)應(yīng)注意： 地形高差較大時(shí)應(yīng)按照絕對(duì)標(biāo)高劃分； 不能準(zhǔn)確判斷所設(shè)計(jì)建筑與其他建筑的高差時(shí)，所設(shè)計(jì)建筑的低區(qū)宜少劃一層。 壓力分區(qū)最好能從熱源上就分別設(shè)置。 不宜分設(shè)時(shí)，一般宜采用間接換熱的方法。間接換熱雖比較穩(wěn)妥，但換熱后二次水溫將有所降低，會(huì)致使散熱器數(shù)量增加。 在實(shí)際工程應(yīng)用中，也有采用加壓和減壓的方法，即：熱源系統(tǒng)按低區(qū)定壓。高區(qū)系統(tǒng)供水經(jīng)加壓進(jìn)入，回水則減壓接回低區(qū)系統(tǒng)。 從理論上分析，高區(qū)熱媒循環(huán)水泵的工作揚(yáng)程，要附加高低區(qū)系統(tǒng)的幾何高差，不利于節(jié)能，因此，僅適合在局部系統(tǒng)中采用。例如：高區(qū)系統(tǒng)的規(guī)模較小時(shí)，才可能從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合分析上有可取之處。采用

35、此種方法，需要在減壓閥前或后，設(shè)置受水泵出口壓力直接控制的“啟閉閥”或與水泵電路連鎖的電磁閥，停泵時(shí)迅速關(guān)閉將高低區(qū)系統(tǒng)斷開，防止高區(qū)循環(huán)水通過減壓閥進(jìn)入低區(qū)而“倒空”，使高區(qū)系統(tǒng)虧水和空氣進(jìn)入。7.劃分一/二次水系統(tǒng)和混合連接暖通空調(diào)05年11期 劃分一/二次水系統(tǒng)的必要性(1)調(diào)整一/二次水側(cè)水的溫度和溫差的需要。(2)調(diào)整一/二次水側(cè)壓力的需要。 (3)節(jié)約水系統(tǒng)輸送能耗和系統(tǒng)水力平衡的需要。劃分一/二次水系統(tǒng)的方法 采用換熱器僅進(jìn)行熱能傳輸而將水系統(tǒng)完全隔斷的方法，適合于需要調(diào)整一/二次水系統(tǒng)的壓力，以及城市或區(qū)域集中熱網(wǎng)不允許一次水直接進(jìn)入用戶系統(tǒng)的場(chǎng)合。 采用換熱器方式需要配置換熱器，必然要有一/二次水之間的傳熱溫差，必然要有一/二次水系統(tǒng)各自的定壓補(bǔ)水裝置，必然會(huì)因克服換熱器的阻力而增加兩個(gè)系統(tǒng)循環(huán)水泵的輸送能耗。除了上述的限定條件（需要調(diào)整壓力、不允許一次水直接進(jìn)入用戶系統(tǒng)）外，從簡(jiǎn)