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装配式住宅中采暖系统的设计分析

发布时间:2017-12-12    阅读量:1145

来源:暖通设计


在城市化不断发展的过程中,住宅工业化已是未来的趋势,装配式住宅也必将成为住宅建筑的重要组成部分。冬季采暖是北方地区重要的问题,在装配式住宅中,其采暖管线的设计与施工敷设是采暖系统设计的关键,因此本文主要探讨常见的散热器采暖及地板辐射采暖的设计与敷设,进而分析了在装配式住宅中发展碳材料相关电热技术的应用。


1、装配式住宅散热器采暖


散热器采暖的设计。散热器采暖时需要满足相关原则,在满足安全性及经济性的条件下,还需要把握热舒适度。通常为避免热媒的气化,不仅要对系统进行设计,还需要保证热媒温度的降低,把供水的温度控制在95℃范围内。在采暖设计时,需要根据装配式住宅的特征结合热媒设计的参数,保证同一热源的建筑物的散热器数量差别不大,从而降低采暖系统的失调度。由于实际配置的散热器面积大于理论需要的散热器面积,通常要把装配式住宅的实际散热器面积大于理论面积控制在10% ~ 30%。散热器采暖的敷设方式。由于房间的热负荷计算方法不变,所以散热器片数的计算方法也不变。一般情况下,装配式住宅的楼板是叠合楼板,采暖管线从分户热计量装置出来后就异于传统住宅的敷设。叠合楼板下部为预制板,而上部为现浇板,由于楼板上面只做20mm的找平层,所以采暖管线不能敷设在建筑面层内,另外,采暖管线也不能在楼板现浇层内进行预埋,这事由于现浇层内有钢筋及电气的预留管线,预留管线交叉垂直方向上不能超过两次。对于高层住宅,采暖管线可从管线位于暖井内就引至梁下,通过公共空间的吊顶,然后把采暖管线引至各用户内,需要注意的是,用户屋内的采暖管线需要明敷,尽量沿墙角及墙根敷设,如果一定要暗敷,那只有通过后期的室内装修实现。对于多层住宅的采暖管线的户内做法与高层住宅的是相同的(见图1)。


2、装配式住宅低温地板辐射采暖


低温地板辐射采暖设计。目前,由于地板辐射采暖温度适宜及节约能量等优点,其已成为装配式住宅的重要采暖方式。首先,室内温度需要合理控制。由于室内的平均辐射温度决定着人体的舒适度,因此,在地板辐射采暖设计中,需要对室内的设计温度降低1 ~ 3℃,这样能够有效提高人的舒适感,研究表明,室内设计温度每降1℃便可节约大量的燃料,节能效果明显;其次,均匀分布室内温度。地表的温度控制在一定范围内,温度在垂直方向上降低,这很大程度上地减少了上部空间向室外的流失,另外地板辐射采暖也减少了对室内空间的破坏,增加了建筑面积及节约能源和成本。地板辐射采暖能通过调节和控制,可有效对采暖进行管理,另外在热计量装置的帮助下也简化了用户热计量的计算。低温地板辐射采暖敷设。在地板辐射采暖敷设中,既抗老化又耐高温的塑料管已经逐渐取代金属管道。地板辐射采暖中盘管间距的计算是遵循《地面辐射供暖技术规程》,分集水器与散热器采暖方式入户前的敷设是一样的,然而对于建筑面层只有20mm的厚度是不能够敷设地热盘管,所以低温地板辐射采暖可在住宅套内设置架空地板,然后通过分集水器的各环地热盘管敷设在架空地板内。散热器采暖以及低温地板辐射采暖在传统住宅建筑中应用广泛,其热源系统都是是城市集中供热、小型燃气锅炉房及锅炉供热,输配系统也一样,所以在装配式住宅的应用也是可行。需要注意的是采暖系统的设计中,采暖管线穿墙是难以避免,通常装配式住宅的构件都是在工厂生产,所以要标准化生产构件,这里会涉及构件的工艺设计,另外需要快捷的制图软件标注平面及确定立面,解决管线碰撞的问题。


3、碳材料相关电热技术的应用


在当今能源问题日益严峻的形势下,满足冬季取暖居住要求又环保的,以太阳能及电能为主的供暖能源是新型采暖方式的发展方向,电取暖设备与自动温控装置结合的采暖形式已引起人们的高度关注,近几年,国内外已有相关学者对碳材料相关电热技术进行研究。


3.1 导电混凝土

混凝土在传统的建筑行业应用广泛,但其导电性能较差,而通过导电混凝土微粒、纤维等材料加入传统的混合方法或采用泥浆渗透法制作的导电混凝土则具有较强的抗压性、弹性,有较低的电阻,有较好的稳定性,可以做辅助材料保护系统。在地暖系统中,其造价低及施工简便,对室内保温的作用明显,但在采暖系统中,其性能及电路的设计,以及对于大空间如何节省功率还需要进一步研究。


3.2 碳纤维电热技术

这种技术是基于碳纤维带的新型室内地暖电热系统,其通过碳纤维带在低压中导电导热,检测不同空间温度的变化趋势及能耗从而得到电热系统性能,碳纤维导电率高、电阻率低、抗腐蚀、质量轻、直径小,碳纤维材料和其他纤维混合做成的碳纤维纸能够产业化生产,在导电材料中显示出其巨大的发展潜力,可利用该产品进行装配式住宅的采暖。


4、结束语


总之,无论是传统建筑还是装配式住宅,他们使用的采暖方式都是为了让居住空间更舒适。因此,在装配式住宅采暖设计中需要考虑装配式住宅的特征,还需要考虑采暖效果、对环境的影响等问题,在装配式住宅采暖设计的发展过程中,要把采暖方式和建筑结构、采暖设计和建筑设计紧密结合。在装配式住宅采暖设计中要综合考虑问题,优化技术,响应国家相关政策的号召,减少成本,进而提高能源的综合利用率。


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