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裝配式住宅中采暖系統的設計分析

發布時間:2017/12/16 10:29:41   瀏覽:


在城市化不斷發展的過程中,住宅工業化已是未來的趨勢,裝配式住宅也必將成為住宅建筑的重要組成部分。冬季采暖是北方地區重要的問題,在裝配式住宅中,其采暖管線的設計與施工敷設是采暖系統設計的關鍵,因此本文主要探討常見的散熱器采暖及地板輻射采暖的設計與敷設,進而分析了在裝配式住宅中發展碳材料相關電熱技術的應用。


1、裝配式住宅散熱器采暖
散熱器采暖的設計。散熱器采暖時需要滿足相關原則,在滿足安全性及經濟性的條件下,還需要把握熱舒適度。通常為避免熱媒的氣化,不僅要對系統進行設計,還需要保證熱媒溫度的降低,把供水的溫度控制在95℃范圍內。在采暖設計時,需要根據裝配式住宅的特征結合熱媒設計的參數,保證同一熱源的建筑物的散熱器數量差別不大,從而降低采暖系統的失調度。由于實際配置的散熱器面積大于理論需要的散熱器面積,通常要把裝配式住宅的實際散熱器面積大于理論面積控制在10% ~ 30%。散熱器采暖的敷設方式。由于房間的熱負荷計算方法不變,所以散熱器片數的計算方法也不變。一般情況下,裝配式住宅的樓板是疊合樓板,采暖管線從分戶熱計量裝置出來后就異于傳統住宅的敷設。疊合樓板下部為預制板,而上部為現澆板,由于樓板上面只做20mm的找平層,所以采暖管線不能敷設在建筑面層內,另外,采暖管線也不能在樓板現澆層內進行預埋,這事由于現澆層內有鋼筋及電氣的預留管線,預留管線交叉垂直方向上不能超過兩次。對于高層住宅,采暖管線可從管線位于暖井內就引至梁下,通過公共空間的吊頂,然后把采暖管線引至各用戶內,需要注意的是,用戶屋內的采暖管線需要明敷,盡量沿墻角及墻根敷設,如果一定要暗敷,那只有通過后期的室內裝修實現。對于多層住宅的采暖管線的戶內做法與高層住宅的是相同的(見圖1)。

2、裝配式住宅低溫地板輻射采暖
低溫地板輻射采暖設計。目前,由于地板輻射采暖溫度適宜及節約能量等優點,其已成為裝配式住宅的重要采暖方式。首先,室內溫度需要合理控制。由于室內的平均輻射溫度決定著人體的舒適度,因此,在地板輻射采暖設計中,需要對室內的設計溫度降低1 ~ 3℃,這樣能夠有效提高人的舒適感,研究表明,室內設計溫度每降1℃便可節約大量的燃料,節能效果明顯;其次,均勻分布室內溫度。地表的溫度控制在一定范圍內,溫度在垂直方向上降低,這很大程度上地減少了上部空間向室外的流失,另外地板輻射采暖也減少了對室內空間的破壞,增加了建筑面積及節約能源和成本。地板輻射采暖能通過調節和控制,可有效對采暖進行管理,另外在熱計量裝置的幫助下也簡化了用戶熱計量的計算。低溫地板輻射采暖敷設。在地板輻射采暖敷設中,既抗老化又耐高溫的塑料管已經逐漸取代金屬管道。地板輻射采暖中盤管間距的計算是遵循《地面輻射供暖技術規程》,分集水器與散熱器采暖方式入戶前的敷設是一樣的,然而對于建筑面層只有20mm的厚度是不能夠敷設地熱盤管,所以低溫地板輻射采暖可在住宅套內設置架空地板,然后通過分集水器的各環地熱盤管敷設在架空地板內。散熱器采暖以及低溫地板輻射采暖在傳統住宅建筑中應用廣泛,其熱源系統都是是城市集中供熱、小型燃氣鍋爐房及鍋爐供熱,輸配系統也一樣,所以在裝配式住宅的應用也是可行。需要注意的是采暖系統的設計中,采暖管線穿墻是難以避免,通常裝配式住宅的構件都是在工廠生產,所以要標準化生產構件,這里會涉及構件的工藝設計,另外需要快捷的制圖軟件標注平面及確定立面,解決管線碰撞的問題。

3、碳材料相關電熱技術的應用
在當今能源問題日益嚴峻的形勢下,滿足冬季取暖居住要求又環保的,以太陽能及電能為主的供暖能源是新型采暖方式的發展方向,電取暖設備與自動溫控裝置結合的采暖形式已引起人們的高度關注,近幾年,國內外已有相關學者對碳材料相關電熱技術進行研究。

3.1 導電混凝土
混凝土在傳統的建筑行業應用廣泛,但其導電性能較差,而通過導電混凝土微粒、纖維等材料加入傳統的混合方法或采用泥漿滲透法制作的導電混凝土則具有較強的抗壓性、彈性,有較低的電阻,有較好的穩定性,可以做輔助材料保護系統。在地暖系統中,其造價低及施工簡便,對室內保溫的作用明顯,但在采暖系統中,其性能及電路的設計,以及對于大空間如何節省功率還需要進一步研究。

3.2 碳纖維電熱技術
這種技術是基于碳纖維帶的新型室內地暖電熱系統,其通過碳纖維帶在低壓中導電導熱,檢測不同空間溫度的變化趨勢及能耗從而得到電熱系統性能,碳纖維導電率高、電阻率低、抗腐蝕、質量輕、直徑小,碳纖維材料和其他纖維混合做成的碳纖維紙能夠產業化生產,在導電材料中顯示出其巨大的發展潛力,可利用該產品進行裝配式住宅的采暖。

4、結束語
總之,無論是傳統建筑還是裝配式住宅,他們使用的采暖方式都是為了讓居住空間更舒適。因此,在裝配式住宅采暖設計中需要考慮裝配式住宅的特征,還需要考慮采暖效果、對環境的影響等問題,在裝配式住宅采暖設計的發展過程中,要把采暖方式和建筑結構、采暖設計和建筑設計緊密結合。在裝配式住宅采暖設計中要綜合考慮問題,優化技術,響應國家相關政策的號召,減少成本,進而提高能源的綜合利用率。

 
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