民用建筑民用建筑暖通暖通空调设计技术和设计空调设计技术和设计中存在的问题中存在的问题2018.32018.3民用建筑供暖通风与空气调节设民用建筑供暖通风与空气调节设计规范计规范 编制工作进展情况编制工作进展情况1）进度2010年4月完成了征求意见稿；2010年6月15日前意见返回；2010年底前完成送审稿并召开审查会;2011年4月完成报批稿;2012年1月21日批准;编号为GB50736-2012自自自自2012201220122012年年年年10101010月月月月1 1 1 1日起日起日起日起实实实实施。其中，施。其中，施。其中，施。其中，第第第第3.0.63.0.63.0.63.0.6（1 1 1 1）、）、）、）、5.2.15.2.15.2.15.2.1、5.3.55.3.55.3.55.3.5、5.3.105.3.105.3.105.3.10、5.4.35.4.35.4.35.4.3（1 1 1 1）、）、）、）、5.4.65.4.65.4.65.4.6、5.5.15.5.15.5.15.5.1、5.5.55.5.55.5.55.5.5、5.5.85.5.85.5.85.5.8、5.6.15.6.15.6.15.6.1、5.6.65.6.65.6.65.6.6、5.7.35.7.35.7.35.7.3、5.9.55.9.55.9.55.9.5、5.10.15.10.15.10.15.10.1、6.1.66.1.66.1.66.1.6、6.3.26.3.26.3.26.3.2、6.3.96.3.96.3.96.3.9（2 2 2 2）、）、）、）、6.6.136.6.136.6.136.6.13、6.6.166.6.166.6.166.6.16、7.2.17.2.17.2.17.2.1、7.2.107.2.107.2.107.2.10、7.2.117.2.117.2.117.2.11（1 1 1 1、3 3 3 3）、）、）、）、7.5.27.5.27.5.27.5.2（3 3 3 3）、）、）、）、7.5.67.5.67.5.67.5.6、8.1.28.1.28.1.28.1.2、8.1.88.1.88.1.88.1.8、8.2.28.2.28.2.28.2.2、8.2.58.2.58.2.58.2.5、8.3.48.3.48.3.48.3.4（1 1 1 1）、）、）、）、8.3.58.3.58.3.58.3.5（4 4 4 4）、）、）、）、8.5.208.5.208.5.208.5.20（1 1 1 1）、）、）、）、8.7.78.7.78.7.78.7.7（4 4 4 4）、）、）、）、8.10.38.10.38.10.38.10.3（1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3）、）、）、）、8.11.148.11.148.11.148.11.14、9.1.59.1.59.1.59.1.5（1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4）、）、）、）、9.4.99.4.99.4.99.4.9条条条条（款）（款）（款）（款）为强为强为强为强制性条文，必制性条文，必制性条文，必制性条文，必须严须严须严须严格格格格执执执执行。行。行。行。采暖通采暖通采暖通采暖通风风风风与空气与空气与空气与空气调节设计规调节设计规调节设计规调节设计规范范范范GB50019-2003GB50019-2003GB50019-2003GB50019-2003中相中相中相中相应应应应条文同条文同条文同条文同时废时废时废时废止止止止。发展过程发展过程TJ 19-75TJ 19-75工工业企企业采暖通采暖通风与空气与空气调节设计规范范GBJ 19-87GBJ 19-87采暖通采暖通风与空气与空气调节设计规范范GB 50019-2003GB 50019-2003采暖通采暖通风与空气与空气调节设计规范范GB 50736-2012GB 50736-2012GB 50736-2012GB 50736-2012民用建筑供暖通民用建筑供暖通民用建筑供暖通民用建筑供暖通风风与空气与空气与空气与空气调节设调节设计规计规范范范范 2 2） 参编单位的构成参编单位的构成 参编单位参编单位20032003标准标准新标准新标准设计、科研、院校 17 20 企业 3 183 3）删除的内容）删除的内容围护结构最小传热阻；围护结构最小传热阻；工业通风部分。工业通风部分。适用范围适用范围1.0.2 本本规范适用于新建、范适用于新建、扩建和改建的民用建建和改建的民用建筑的供暖、通筑的供暖、通风与空气与空气调节设计。本本规范的通用范的通用性方法及性方法及规定也适用于工定也适用于工业建筑。建筑。 本本规范不适用于有特殊用途、特殊范不适用于有特殊用途、特殊净化与防化与防护要求的建筑物以及要求的建筑物以及临时性建筑物的性建筑物的设计。4 4）增加了新技术或新理念）增加了新技术或新理念毛毛细管网管网辐射系射系统；温湿度独立控制；温湿度独立控制；蒸蒸发冷却；冷却；户式燃气炉；式燃气炉；复合通复合通风；区域供冷；区域供冷；燃气冷燃气冷热电三三联供；供；锅炉房与炉房与热力站；力站；附附录A A“室室外外空空气气计算算参参数数”和和附附录B B“室室外外空空气气计算参数算参数简化方法化方法”；引引入入了了JGJ JGJ 173-2009173-2009供供热计量量技技术规程程的的基本内容基本内容。 室外空气计算参数比较（以北室外空气计算参数比较（以北京为例京为例） 室外空气计算参数室外空气计算参数 GBJ 19- 87 GBJ 19- 87 设计手册设计手册 新规范新规范 夏夏 季季 空调计算干球温度空调计算干球温度33.2 33.2 33.6 33.6 33.5 33.5 空调计算湿球温度空调计算湿球温度 26.4 26.4 26.3 26.3 26.4 26.4 通风计算干球温度通风计算干球温度 30 30 29.9 29.9 29.7 29.7 通风计算相对湿度通风计算相对湿度 6464（ 最热月平均）最热月平均） 5858 6161 空调日平均空调日平均 28.6 28.6 29.1 29.1 29.6 29.6 冬冬 季季 采暖计算干球温度采暖计算干球温度 -9 -9 -7.5 -7.5 -7.6 -7.6 空调计算干球温度空调计算干球温度 -12 -12 -9.8 -9.8 -9.9 -9.9 空调计算相对湿度空调计算相对湿度 4545（ 最冷月平均）最冷月平均） 3737 4444 通风计算干球温度通风计算干球温度 -5 -5 -7.6 -7.6 -3.6 -3.6 年平均温度年平均温度11.411.412.312.3 室外空气计算参数比较（室外空气计算参数比较（以西以西安为安为例）例） 室外空气计算参数室外空气计算参数 GBJ 19- 87 GBJ 19- 87 设计设计手册手册 新规范新规范 夏夏 季季 空调计算干球温度空调计算干球温度35.2 35.2 35.1 35.1 35.0 35.0 空调计算湿球温度空调计算湿球温度 28 28 25.8 25.8 25.8 25.8 通风计算干球温度通风计算干球温度 262630.730.730.630.6通风计算相对湿度通风计算相对湿度 7272（ 最热月平均）最热月平均） 5454 5858 空调日平均空调日平均 30.730.730.7 30.7 30.730.7冬冬 季季 采暖计算干球温度采暖计算干球温度 -5 -5 -3.2 -3.2 -3.4 -3.4 空调计算干球温度空调计算干球温度 -8 -8 -5.6 -5.6 -4.4 -4.4 空调计算相对湿度空调计算相对湿度 6767（最冷月平均）（最冷月平均）6666 通风计算干球温度通风计算干球温度 -1 -1 -0.1 -0.1 年平均温度年平均温度13.313.313.713.7 对征求意见稿的较大修改对征求意见稿的较大修改5.3.15.3.1散热器供暖系统应采用热水作为热媒；散热器集中供暖系统宜按75/50( (征求意征求意见稿稿为60/45)60/45)连续供暖进行设计，且供水温度不宜大于85，供回水温差不宜小于20。 5.4.1热水地面辐射供暖系统供水温度宜采用3545，不应超过60；供回水温差不宜大于10，且不宜小于5；毛细管网辐射系统供水温度宜满足表5.4.1-1的规定，供回水温差宜采用36。辐射体的表面平均温度宜符合表5.4.1-2的规定。民用建筑供暖通风与空气民用建筑供暖通风与空气调节设计规范调节设计规范强制性条文强制性条文3 3 室内空气室内空气设计参数参数3.0.6 3.0.6 3.0.6 3.0.6 设计最小新风量应符合以下规定：设计最小新风量应符合以下规定：设计最小新风量应符合以下规定：设计最小新风量应符合以下规定： 1 1 1 1 公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表 3.0.6-1 3.0.6-1 3.0.6-1 3.0.6-1 规定。规定。规定。规定。 表表表表3.0.6-1 3.0.6-1 3.0.6-1 3.0.6-1 公共建筑主要房间每人所需最小新风量公共建筑主要房间每人所需最小新风量公共建筑主要房间每人所需最小新风量公共建筑主要房间每人所需最小新风量m/m/m/m/（h h h h人）人）人）人） 建筑房间类型建筑房间类型建筑房间类型建筑房间类型 新风量新风量新风量新风量 办公室办公室办公室办公室 30 30 30 30 客房客房客房客房 30 30 30 30 大堂、四季厅大堂、四季厅大堂、四季厅大堂、四季厅 10101010 5.25.25.25.2热负热负热负热负荷荷荷荷 5.2.15.2.15.2.15.2.1 集中供暖系统的施工图设计，必须对每个集中供暖系统的施工图设计，必须对每个集中供暖系统的施工图设计，必须对每个集中供暖系统的施工图设计，必须对每个 房间进行热负荷计算。房间进行热负荷计算。房间进行热负荷计算。房间进行热负荷计算。5.3散热器供暖5.3.55.3.55.3.55.3.5 管道有冻结危险的场所，其散热器的供暖管道有冻结危险的场所，其散热器的供暖管道有冻结危险的场所，其散热器的供暖管道有冻结危险的场所，其散热器的供暖 立管或支管应单独设置。立管或支管应单独设置。立管或支管应单独设置。立管或支管应单独设置。5.3.10 5.3.10 5.3.10 5.3.10 幼儿园、老年人和特殊功能幼儿园、老年人和特殊功能幼儿园、老年人和特殊功能幼儿园、老年人和特殊功能 要求的建筑要求的建筑要求的建筑要求的建筑的散热器必须暗装或加防护罩。的散热器必须暗装或加防护罩。的散热器必须暗装或加防护罩。的散热器必须暗装或加防护罩。5.45.4热热水水辐辐射供暖射供暖5.4.3 5.4.3 5.4.3 5.4.3 热水地面辐射供暖系统地面构造，应符合热水地面辐射供暖系统地面构造，应符合热水地面辐射供暖系统地面构造，应符合热水地面辐射供暖系统地面构造，应符合 以下规定以下规定以下规定以下规定： 1 1 1 1 直接与室外空气接触的楼板、与不供暖房间相邻直接与室外空气接触的楼板、与不供暖房间相邻直接与室外空气接触的楼板、与不供暖房间相邻直接与室外空气接触的楼板、与不供暖房间相邻的地板为供暖地面时，必须设置绝的地板为供暖地面时，必须设置绝的地板为供暖地面时，必须设置绝的地板为供暖地面时，必须设置绝 热层；热层；热层；热层；5.4.6 5.4.6 5.4.6 5.4.6 热水地面辐射供暖塑料加热管的材质和壁厚的热水地面辐射供暖塑料加热管的材质和壁厚的热水地面辐射供暖塑料加热管的材质和壁厚的热水地面辐射供暖塑料加热管的材质和壁厚的 选择，应根据工程的耐久年限、管材的性能以及系统选择，应根据工程的耐久年限、管材的性能以及系统选择，应根据工程的耐久年限、管材的性能以及系统选择，应根据工程的耐久年限、管材的性能以及系统 的运行水温、工作压力等条件确定。的运行水温、工作压力等条件确定。的运行水温、工作压力等条件确定。的运行水温、工作压力等条件确定。5.55.5电电加加热热供暖供暖5.5.15.5.15.5.15.5.1 除符合下列条件之一外，不得采用电加热供暖：除符合下列条件之一外，不得采用电加热供暖：除符合下列条件之一外，不得采用电加热供暖：除符合下列条件之一外，不得采用电加热供暖： 1 1 1 1 供电政策支持；供电政策支持；供电政策支持；供电政策支持； 2 2 2 2 无集中供暖和燃气源，且煤或油等燃料的使用受无集中供暖和燃气源，且煤或油等燃料的使用受无集中供暖和燃气源，且煤或油等燃料的使用受无集中供暖和燃气源，且煤或油等燃料的使用受 到环保或消防严格限制的建筑；到环保或消防严格限制的建筑；到环保或消防严格限制的建筑；到环保或消防严格限制的建筑； 3 3 3 3 以供冷为主，供暖负荷较小且无法利用热泵提供以供冷为主，供暖负荷较小且无法利用热泵提供以供冷为主，供暖负荷较小且无法利用热泵提供以供冷为主，供暖负荷较小且无法利用热泵提供 热源的建筑；热源的建筑；热源的建筑；热源的建筑； 4 4 4 4 采用蓄热式电散热器、发热电缆在夜间低谷电进采用蓄热式电散热器、发热电缆在夜间低谷电进采用蓄热式电散热器、发热电缆在夜间低谷电进采用蓄热式电散热器、发热电缆在夜间低谷电进 行蓄热，且不在用电高峰和平段时间启用的建筑；行蓄热，且不在用电高峰和平段时间启用的建筑；行蓄热，且不在用电高峰和平段时间启用的建筑；行蓄热，且不在用电高峰和平段时间启用的建筑； 5 5 5 5 由可再生能源发电设备供电，且其发电量能够满由可再生能源发电设备供电，且其发电量能够满由可再生能源发电设备供电，且其发电量能够满由可再生能源发电设备供电，且其发电量能够满 足自身电加热量需求的建筑。足自身电加热量需求的建筑。足自身电加热量需求的建筑。足自身电加热量需求的建筑。5.5.45.5.45.5.45.5.4 发热电缆辐射供暖和低温电热膜辐射供暖的加热元发热电缆辐射供暖和低温电热膜辐射供暖的加热元发热电缆辐射供暖和低温电热膜辐射供暖的加热元发热电缆辐射供暖和低温电热膜辐射供暖的加热元件及其表面工作温度，应符合国家现行有关产品标准的安件及其表面工作温度，应符合国家现行有关产品标准的安件及其表面工作温度，应符合国家现行有关产品标准的安件及其表面工作温度，应符合国家现行有关产品标准的安全要求。根据不同的使用条件，电供暖系统应设置不同类全要求。根据不同的使用条件，电供暖系统应设置不同类全要求。根据不同的使用条件，电供暖系统应设置不同类全要求。根据不同的使用条件，电供暖系统应设置不同类型的温控装置。型的温控装置。型的温控装置。型的温控装置。 5.5.7 5.5.7 5.5.7 5.5.7 安装于距地面高度安装于距地面高度安装于距地面高度安装于距地面高度 180cm 180cm 180cm 180cm 以下的电供暖元器件，以下的电供暖元器件，以下的电供暖元器件，以下的电供暖元器件， 必须采取接地及剩余电流保护措施。必须采取接地及剩余电流保护措施。必须采取接地及剩余电流保护措施。必须采取接地及剩余电流保护措施。5.65.6燃气红外线辐射供暖燃气红外线辐射供暖5.6.1 5.6.1 5.6.1 5.6.1 采用燃气红外线辐射供暖时，必须采取相应的采用燃气红外线辐射供暖时，必须采取相应的采用燃气红外线辐射供暖时，必须采取相应的采用燃气红外线辐射供暖时，必须采取相应的 防火和通风换气等安全措施，并符合国家现行有关防火和通风换气等安全措施，并符合国家现行有关防火和通风换气等安全措施，并符合国家现行有关防火和通风换气等安全措施，并符合国家现行有关 安全、燃气、防火规范的要求。安全、燃气、防火规范的要求。安全、燃气、防火规范的要求。安全、燃气、防火规范的要求。5.6.6 5.6.6 由室内供应空气的空间应能保证燃烧器所需要的由室内供应空气的空间应能保证燃烧器所需要的 空气量。当燃烧器所需要的空气量超过该空间空气量。当燃烧器所需要的空气量超过该空间 0.5 0.5 次次/h/h 的换气次数时，应由室外供应空气。的换气次数时，应由室外供应空气。5.7 5.7 5.7 5.7 户式燃气炉和户式空气源热泵供暖户式燃气炉和户式空气源热泵供暖户式燃气炉和户式空气源热泵供暖户式燃气炉和户式空气源热泵供暖 5.7.35.7.35.7.35.7.3 户式燃气炉应采用全封闭式燃烧、平衡式强户式燃气炉应采用全封闭式燃烧、平衡式强户式燃气炉应采用全封闭式燃烧、平衡式强户式燃气炉应采用全封闭式燃烧、平衡式强制制制制 排烟型。排烟型。排烟型。排烟型。5.9 5.9 5.9 5.9 供暖管道供暖管道供暖管道供暖管道设计设计及水力及水力及水力及水力计计算算算算 5.9.5 5.9.5 5.9.5 5.9.5 当供暖管道利用自然补偿不能满足要求时，设当供暖管道利用自然补偿不能满足要求时，设当供暖管道利用自然补偿不能满足要求时，设当供暖管道利用自然补偿不能满足要求时，设 置补偿器。置补偿器。置补偿器。置补偿器。5.105.105.105.10集中供暖系集中供暖系集中供暖系集中供暖系统热计统热计量与室温量与室温量与室温量与室温调调控控控控 5.10.1 5.10.1 5.10.1 5.10.1 集中供暖的新建建筑和既有建筑节能改造必须集中供暖的新建建筑和既有建筑节能改造必须集中供暖的新建建筑和既有建筑节能改造必须集中供暖的新建建筑和既有建筑节能改造必须 设置热量计量装置，并具备室温调控功能。用于热设置热量计量装置，并具备室温调控功能。用于热设置热量计量装置，并具备室温调控功能。用于热设置热量计量装置，并具备室温调控功能。用于热 量结算的热量计量装置必须采用热量表。量结算的热量计量装置必须采用热量表。量结算的热量计量装置必须采用热量表。量结算的热量计量装置必须采用热量表。6 6 6 6 通通通通 风风 6.1.6 6.1.6 6.1.6 6.1.6 凡属下列情况之一时，应单独设置排风系统：凡属下列情况之一时，应单独设置排风系统：凡属下列情况之一时，应单独设置排风系统：凡属下列情况之一时，应单独设置排风系统： 1 1 1 1 两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸时；或爆炸时；或爆炸时；或爆炸时； 2 2 2 2 混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化合物时；合物时；合物时；合物时； 3 3 3 3 混合后易使蒸汽凝结并聚积粉尘时；混合后易使蒸汽凝结并聚积粉尘时；混合后易使蒸汽凝结并聚积粉尘时；混合后易使蒸汽凝结并聚积粉尘时； 4 4 4 4 散发剧毒物质的房间和设备；散发剧毒物质的房间和设备；散发剧毒物质的房间和设备；散发剧毒物质的房间和设备； 5 5 5 5 建筑物内设有储存易燃易爆物质的单独房间或建筑物内设有储存易燃易爆物质的单独房间或建筑物内设有储存易燃易爆物质的单独房间或建筑物内设有储存易燃易爆物质的单独房间或 有防火防爆要求的单独房间；有防火防爆要求的单独房间；有防火防爆要求的单独房间；有防火防爆要求的单独房间； 6 6 6 6 有防疫的卫生要求时。有防疫的卫生要求时。有防疫的卫生要求时。有防疫的卫生要求时。6.3 6.3 6.3 6.3 机械通机械通机械通机械通风风 6.3.2 6.3.2 6.3.2 6.3.2 建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下列规定：列规定：列规定：列规定： 1 1 1 1 位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于不大于不大于不大于0.4m 0.4m 0.4m 0.4m ； 2 2 2 2 用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于棚平面或屋顶的距离不大于棚平面或屋顶的距离不大于棚平面或屋顶的距离不大于0.1m 0.1m 0.1m 0.1m ； 3 3 3 3 用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间下部区域的排风口，其下缘至地板间距不大于下部区域的排风口，其下缘至地板间距不大于下部区域的排风口，其下缘至地板间距不大于下部区域的排风口，其下缘至地板间距不大于0.3m 0.3m 0.3m 0.3m ； 4 4 4 4 因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，应设置导流设施。应设置导流设施。应设置导流设施。应设置导流设施。6.3.9 6.3.9 6.3.9 6.3.9 事故通风应满足以下规定：事故通风应满足以下规定：事故通风应满足以下规定：事故通风应满足以下规定： 2 2 2 2 事故通风应根据放散物的种类，设置相应事故通风应根据放散物的种类，设置相应事故通风应根据放散物的种类，设置相应事故通风应根据放散物的种类，设置相应的检测报警及控制系统。事故通风的手动控制装的检测报警及控制系统。事故通风的手动控制装的检测报警及控制系统。事故通风的手动控制装的检测报警及控制系统。事故通风的手动控制装置应在室内外便于操作的地点分别设置。置应在室内外便于操作的地点分别设置。置应在室内外便于操作的地点分别设置。置应在室内外便于操作的地点分别设置。 6.6 6.6 6.6 6.6 风风管管管管设计设计 6.6.13 6.6.13 6.6.13 6.6.13 高温烟气管道应采取热补偿措施。高温烟气管道应采取热补偿措施。高温烟气管道应采取热补偿措施。高温烟气管道应采取热补偿措施。 6.6.16 6.6.16 6.6.16 6.6.16 可可可可燃燃燃燃气气气气体体体体管管管管道道道道、可可可可燃燃燃燃液液液液体体体体管管管管道道道道和和和和电电电电线线线线等等等等，不不不不得得得得穿穿穿穿过过过过风风风风管管管管的的的的内内内内腔腔腔腔，也也也也不不不不得得得得沿沿沿沿风风风风管管管管的的的的外外外外壁壁壁壁敷敷敷敷设设设设。可可可可燃燃燃燃气气气气体体体体管管管管道道道道和和和和可可可可燃燃燃燃液液液液体体体体管管管管道道道道，不不不不应应应应穿穿穿穿过过过过通风、空调机房。通风、空调机房。通风、空调机房。通风、空调机房。7.2 7.2 空空调负荷荷计算算 7.2.1 7.2.1 除在方案设计或初步设计阶段可使用热、冷负除在方案设计或初步设计阶段可使用热、冷负荷指标进行必要的估算外，施工图设计阶段应对空荷指标进行必要的估算外，施工图设计阶段应对空调区的冬季热负荷和夏季逐时冷负荷进行计算。调区的冬季热负荷和夏季逐时冷负荷进行计算。7.2.10 7.2.10 空调区的夏季冷负荷，应按空调区各项逐时冷空调区的夏季冷负荷，应按空调区各项逐时冷负荷的综合最大值确定。负荷的综合最大值确定。7.2.11 7.2.11 空调系统的夏季冷负荷，应按下列规定确定：空调系统的夏季冷负荷，应按下列规定确定： 1 1 末端设备设有温度自动控制装置时，空调系统末端设备设有温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区逐时的夏季冷负荷按所服务各空调区逐时 冷负荷的综冷负荷的综合最大值确定；合最大值确定； 3 3 应计入新风冷负荷、再热负荷以及各项有关的应计入新风冷负荷、再热负荷以及各项有关的附加冷负荷。附加冷负荷。7.5 7.5 7.5 7.5 空气空气空气空气处处理理理理7.5.2 7.5.2 7.5.2 7.5.2 凡与被冷却空气直接接触的水质均应符合卫生要求。凡与被冷却空气直接接触的水质均应符合卫生要求。凡与被冷却空气直接接触的水质均应符合卫生要求。凡与被冷却空气直接接触的水质均应符合卫生要求。空气冷却采用天然冷源时，应符合下列要求：空气冷却采用天然冷源时，应符合下列要求：空气冷却采用天然冷源时，应符合下列要求：空气冷却采用天然冷源时，应符合下列要求： 3 3 3 3 地下水使用过后的回水全部回灌到同一含水层，并地下水使用过后的回水全部回灌到同一含水层，并地下水使用过后的回水全部回灌到同一含水层，并地下水使用过后的回水全部回灌到同一含水层，并不得造成污染。不得造成污染。不得造成污染。不得造成污染。7.5.6 7.5.6 7.5.6 7.5.6 空调系统不得采用氨作制冷剂的直接膨胀式空气冷却空调系统不得采用氨作制冷剂的直接膨胀式空气冷却空调系统不得采用氨作制冷剂的直接膨胀式空气冷却空调系统不得采用氨作制冷剂的直接膨胀式空气冷却器。器。器。器。8 8 8 8 冷源与热源冷源与热源冷源与热源冷源与热源 8.1.2 8.1.2 8.1.2 8.1.2 除符合下列条件之一外，不得采用电直接加热除符合下列条件之一外，不得采用电直接加热除符合下列条件之一外，不得采用电直接加热除符合下列条件之一外，不得采用电直接加热设备作为空调系统的供暖热源和空气加湿热源：设备作为空调系统的供暖热源和空气加湿热源：设备作为空调系统的供暖热源和空气加湿热源：设备作为空调系统的供暖热源和空气加湿热源： 1 1 1 1 以供冷为主、供暖负荷非常小，且无法利用热以供冷为主、供暖负荷非常小，且无法利用热以供冷为主、供暖负荷非常小，且无法利用热以供冷为主、供暖负荷非常小，且无法利用热泵或其他方式提供供暖热源的建筑，当冬季电力供泵或其他方式提供供暖热源的建筑，当冬季电力供泵或其他方式提供供暖热源的建筑，当冬季电力供泵或其他方式提供供暖热源的建筑，当冬季电力供应充足、夜间可利用低谷电进行蓄热、且电锅炉不应充足、夜间可利用低谷电进行蓄热、且电锅炉不应充足、夜间可利用低谷电进行蓄热、且电锅炉不应充足、夜间可利用低谷电进行蓄热、且电锅炉不在用电高峰和平段时间启用时；在用电高峰和平段时间启用时；在用电高峰和平段时间启用时；在用电高峰和平段时间启用时； 2 2 2 2 无城市或区域集中供热，且采用燃气、用煤、无城市或区域集中供热，且采用燃气、用煤、无城市或区域集中供热，且采用燃气、用煤、无城市或区域集中供热，且采用燃气、用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑；油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑；油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑；油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑； 3 3 3 3 利用可再生能源发电，且其发电量能够满足直利用可再生能源发电，且其发电量能够满足直利用可再生能源发电，且其发电量能够满足直利用可再生能源发电，且其发电量能够满足直接电热用量需求的建筑；接电热用量需求的建筑；接电热用量需求的建筑；接电热用量需求的建筑； 4 4 4 4 冬季无加湿用蒸汽源，且冬季室内相对湿度要冬季无加湿用蒸汽源，且冬季室内相对湿度要冬季无加湿用蒸汽源，且冬季室内相对湿度要冬季无加湿用蒸汽源，且冬季室内相对湿度要求较高的建筑求较高的建筑求较高的建筑求较高的建筑。8.1.6 8.1.6 8.1.6 8.1.6 选择电动压缩式制冷机组时，其制冷剂必须符选择电动压缩式制冷机组时，其制冷剂必须符选择电动压缩式制冷机组时，其制冷剂必须符选择电动压缩式制冷机组时，其制冷剂必须符合国家现行有关环保的规定。合国家现行有关环保的规定。合国家现行有关环保的规定。合国家现行有关环保的规定。 8.1.8 8.1.8 8.1.8 8.1.8 空调冷（热）水和冷却水系统中的冷水机组、空调冷（热）水和冷却水系统中的冷水机组、空调冷（热）水和冷却水系统中的冷水机组、空调冷（热）水和冷却水系统中的冷水机组、水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不应大于其额定工作压力。应大于其额定工作压力。应大于其额定工作压力。应大于其额定工作压力。8.2 8.2 8.2 8.2 电动压缩式冷水机组电动压缩式冷水机组电动压缩式冷水机组电动压缩式冷水机组8.2.2 8.2.2 电电电电动动动动压压压压缩缩缩缩式式式式冷冷冷冷水水水水机机机机组组组组的的的的总总总总装装装装机机机机容容容容量量量量，应应应应根根根根据据据据计计计计算算算算的的的的空空空空调调调调系系系系统统统统冷冷冷冷负负负负荷荷荷荷值值值值直直直直接接接接选选选选定定定定，不不不不另另另另作作作作附附附附加加加加；在在在在设设设设计计计计条条条条件件件件下下下下，当当当当机机机机组组组组的的的的规规规规格格格格不不不不能能能能符符符符合合合合计计计计算算算算冷冷冷冷负负负负荷荷荷荷的的的的要要要要求求求求时时时时，所所所所选选选选择择择择机机机机组组组组的的的的总总总总装装装装机机机机容容容容量量量量与与与与计计计计算算算算冷冷冷冷负负负负荷荷荷荷的比值不得超过的比值不得超过的比值不得超过的比值不得超过1.11.1。8.2.5 8.2.5 采采采采用用用用氨氨氨氨作作作作制制制制冷冷冷冷剂剂剂剂时时时时，应应应应采采采采用用用用安安安安全全全全性性性性、密密密密封封封封性性性性能良好的整体式氨冷水机组。能良好的整体式氨冷水机组。能良好的整体式氨冷水机组。能良好的整体式氨冷水机组。 8.3 8.3 8.3 8.3 热泵热泵热泵热泵8.3.4 8.3.4 8.3.4 8.3.4 地埋管地源热泵系统设计时，应符合以下要求：地埋管地源热泵系统设计时，应符合以下要求：地埋管地源热泵系统设计时，应符合以下要求：地埋管地源热泵系统设计时，应符合以下要求： 1 1 1 1 应应应应通通通通过过过过工工工工程程程程场场场场地地地地状状状状况况况况调调调调查查查查和和和和对对对对浅浅浅浅层层层层地地地地能能能能资资资资源源源源的的的的勘勘勘勘察察察察，确定地埋管换热系统实施的可行性与经济性；确定地埋管换热系统实施的可行性与经济性；确定地埋管换热系统实施的可行性与经济性；确定地埋管换热系统实施的可行性与经济性；8.3.5 8.3.5 8.3.5 8.3.5 地下水地源热泵系统设计时，应符合以下要求：地下水地源热泵系统设计时，应符合以下要求：地下水地源热泵系统设计时，应符合以下要求：地下水地源热泵系统设计时，应符合以下要求： 4 4 4 4 应应应应对对对对地地地地下下下下水水水水采采采采取取取取可可可可靠靠靠靠的的的的回回回回灌灌灌灌措措措措施施施施，确确确确保保保保全全全全部部部部回回回回灌灌灌灌到到到到同一含水层，且不得对地下水资源造成污染。同一含水层，且不得对地下水资源造成污染。同一含水层，且不得对地下水资源造成污染。同一含水层，且不得对地下水资源造成污染。8.5 8.5 8.5 8.5 空调冷热水及冷凝水系统空调冷热水及冷凝水系统空调冷热水及冷凝水系统空调冷热水及冷凝水系统8.5.20 8.5.20 8.5.20 8.5.20 空调热水管道设计应符合下列要求：空调热水管道设计应符合下列要求：空调热水管道设计应符合下列要求：空调热水管道设计应符合下列要求： 1 1 1 1 补偿器设置应符合本规范第补偿器设置应符合本规范第补偿器设置应符合本规范第补偿器设置应符合本规范第 5.9.5 5.9.5 5.9.5 5.9.5 条的规定；条的规定；条的规定；条的规定； 8.7 8.7 8.7 8.7 蓄冷与蓄热蓄冷与蓄热蓄冷与蓄热蓄冷与蓄热 8.7.7 8.7.7 8.7.7 8.7.7 水蓄冷（热）系统设计应符合下列规定：水蓄冷（热）系统设计应符合下列规定：水蓄冷（热）系统设计应符合下列规定：水蓄冷（热）系统设计应符合下列规定： 4 4 4 4 蓄热水池不应与消防水池合用。蓄热水池不应与消防水池合用。蓄热水池不应与消防水池合用。蓄热水池不应与消防水池合用。8.10 8.10 8.10 8.10 制冷机房制冷机房制冷机房制冷机房8.10.3 8.10.3 8.10.3 8.10.3 氨制冷机房设计应满足下列要求：氨制冷机房设计应满足下列要求：氨制冷机房设计应满足下列要求：氨制冷机房设计应满足下列要求： 1 1 1 1 氨制冷机房单独设置且远离建筑群。氨制冷机房单独设置且远离建筑群。氨制冷机房单独设置且远离建筑群。氨制冷机房单独设置且远离建筑群。 2 2 2 2 机房内严禁采用明火供暖。机房内严禁采用明火供暖。机房内严禁采用明火供暖。机房内严禁采用明火供暖。 3 3 3 3 机机机机房房房房应应应应有有有有良良良良好好好好的的的的通通通通风风风风条条条条件件件件，同同同同时时时时应应应应设设设设置置置置事事事事故故故故排排排排风风风风装装装装置置置置，换换换换气气气气次次次次数数数数每每每每小小小小时时时时不不不不少少少少于于于于1212次次次次，排风机应选用防爆型。排风机应选用防爆型。排风机应选用防爆型。排风机应选用防爆型。8.11 8.11 8.11 8.11 锅炉房及换热机房锅炉房及换热机房锅炉房及换热机房锅炉房及换热机房 8.11.14 8.11.14 8.11.14 8.11.14 锅炉房及换热机房，应设置供热量控制装置。锅炉房及换热机房，应设置供热量控制装置。锅炉房及换热机房，应设置供热量控制装置。锅炉房及换热机房，应设置供热量控制装置。检测与监控检测与监控检测与监控检测与监控 9.1.5 9.1.5 9.1.5 9.1.5 锅锅锅锅炉炉炉炉房房房房、换换换换热热热热机机机机房房房房和和和和制制制制冷冷冷冷机机机机房房房房的的的的能能能能量量量量计计计计量量量量应应应应符符符符合合合合以以以以下规定：下规定：下规定：下规定： 1 1 1 1 应计量燃料的消耗量；应计量燃料的消耗量；应计量燃料的消耗量；应计量燃料的消耗量； 2 2 2 2 应计量耗电量；应计量耗电量；应计量耗电量；应计量耗电量； 3 3 3 3 应计量集中供热系统的供热量；应计量集中供热系统的供热量；应计量集中供热系统的供热量；应计量集中供热系统的供热量； 4 4 4 4 应计量补水量；应计量补水量；应计量补水量；应计量补水量； 9.4 9.4 9.4 9.4 空调系统的检测与监控空调系统的检测与监控空调系统的检测与监控空调系统的检测与监控 9.4.9 9.4.9 9.4.9 9.4.9 空空空空调调调调系系系系统统统统的的的的电电电电加加加加热热热热器器器器应应应应与与与与送送送送风风风风机机机机联联联联锁锁锁锁，并并并并应应应应设设设设无无无无风风风风断断断断电电电电、超超超超温温温温断断断断电电电电保保保保护护护护装装装装置置置置；电电电电加加加加热热热热器器器器必必必必须须须须采取接地及剩余电流保护措施采取接地及剩余电流保护措施采取接地及剩余电流保护措施采取接地及剩余电流保护措施。与与民用建筑采暖通民用建筑采暖通风与空气与空气调节设计规范范有关的常有关的常见问题和若干新技和若干新技术的合理的合理应用用一一 采暖（空采暖（空调）水系）水系统的若干的若干问题二二 水系水系统的定的定压和和补水水三三 水水压试验压力力四四 管道管道热伸伸长及其及其补偿五五 调节阀门的正确使用的正确使用六六 公共建筑通公共建筑通风的若干的若干问题七七 防排烟防排烟设计的若干的若干“边缘”问题八八 全空气末端全空气末端变风量系量系统的的问题九九 冷暖冷暖辐射空射空调十十 空空调房房间冬季冷冬季冷负荷及其荷及其应对十一十一 低温低温热水地面水地面辐射供暖的利弊得失射供暖的利弊得失十二十二 塑料塑料类管材的特性和管材的特性和选择计算算十三十三 循循环泵的水力特性、常的水力特性、常见故障和故障和认识误区区十四十四 系系统若干若干环节的的较佳佳调节控制方式控制方式十五十五 设备的降噪和隔振的降噪和隔振设计附附 关于建筑关于建筑节能能设计标准准暖通空调的主要任务暖通空调的主要任务 就是就是实现房房间的的热平衡。例如供暖平衡。例如供暖, ,为保持房保持房间的某一合理温度，就需要使房的某一合理温度，就需要使房间的的失失热量与得量与得热量相平衡，即供暖房量相平衡，即供暖房间的的热平平衡。即：衡。即：Q Q失失= Q= Q得得房间的失热房间的失热热负荷热负荷建筑建筑热工工节能能室内外室内外计算温度算温度负荷荷计算方法算方法房间得热房间得热采暖设施供热量采暖设施供热量散散热设备热媒媒室内管网室内管网室外管网室外管网热源源计量与量与调节控制控制采暖供采暖供热系系统的的节能能 实现房房间热平衡平衡, ,这是暖通空是暖通空调工程工程简单的一面。复的一面。复杂的一面是的一面是: :需要需要实现无数个房无数个房间的的热平衡平衡; ;需要需要实现无数个房无数个房间的的动态热平衡。平衡。主要用三个基本公式。主要用三个基本公式。 对这三个基本公式的理解深度和灵活三个基本公式的理解深度和灵活运用，可以反映出暖通空运用，可以反映出暖通空调的理的理论概念水概念水平和工程技平和工程技术水平。水平。一、采暖（空调）水系统的若干问题一、采暖（空调）水系统的若干问题1.1.一种一种倾向向 不主要依据水力平衡原不主要依据水力平衡原则，而是按照流速、比摩，而是按照流速、比摩阻直接确定管径的阻直接确定管径的错误做法甚做法甚为流行。以至于流行。以至于经常常出出现不不论所在所在环路的路的许用用压差大小，只要散差大小，只要散热器数器数量相近，就量相近，就选用相同管径，大量工程用相同管径，大量工程实例例证明，明，这样的的“设计”必然会出必然会出现严重的冷重的冷热不均。不均。完全依靠调节是否可行？完全依靠调节是否可行？l集集中中采采暖暖系系统不不但但要要满足足单个个房房间散散热量量和和供供热量量的的热平平衡衡，还要要同同时满足足非非常常多多个个建建筑筑空空间的的热状状态。亲自自处理理过“问题工工程程”就就会会体体会会到到，完全依靠完全依靠调节实现水力平衡是十分困水力平衡是十分困难的。的。l而而层层设置置自自动调节配配件件“武武装装到到牙牙齿”的的复复杂配配置置，既既不不符符合合现实经济条条件件，弄弄得得不不好好还会会发生生负面效面效应。2.2.系统水力平衡的基本要求和措施系统水力平衡的基本要求和措施民用建筑供民用建筑供民用建筑供民用建筑供暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范 5.9.115.9.11条规定：压力损失的相对差额条规定：压力损失的相对差额不大于不大于1515；8.5.148.5.14条规定：空气调节水系统布置和选择管径条规定：空气调节水系统布置和选择管径时，应减少并联环路之间的压力损失的相对差额，时，应减少并联环路之间的压力损失的相对差额，当超过当超过1515时，应时，应采取水力平衡措施采取水力平衡措施。为什么是为什么是1515呢呢？民用建筑供民用建筑供民用建筑供民用建筑供暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范 5.9.115.9.11条的条文说明中，延续了条的条文说明中，延续了“关于室内热水供关于室内热水供关于室内热水供关于室内热水供暖系统各并联环路之间的压力损失允许差额不大于暖系统各并联环路之间的压力损失允许差额不大于暖系统各并联环路之间的压力损失允许差额不大于暖系统各并联环路之间的压力损失允许差额不大于15%15%15%15%的规定，是基于保证供暖系统的运行效果，并的规定，是基于保证供暖系统的运行效果，并的规定，是基于保证供暖系统的运行效果，并的规定，是基于保证供暖系统的运行效果，并参考国内外资料而规定的参考国内外资料而规定的参考国内外资料而规定的参考国内外资料而规定的”的说法。的说法。 对于对于空调水系统为何也采用空调水系统为何也采用1515？8.5.148.5.14条的条文说明并没有正面应对。条的条文说明并没有正面应对。这个这个1515的规定是相当严格的。的规定是相当严格的。并联环路计算压力损失相对差额不大并联环路计算压力损失相对差额不大于于15%15%，最大只会引起的流量偏差，最大只会引起的流量偏差8%8%左右，引起平均水温和散热量偏差左右，引起平均水温和散热量偏差2%2%左右，即使是对水温降影响比较敏感左右，即使是对水温降影响比较敏感的单管系统下游，引起平均水温和散的单管系统下游，引起平均水温和散热量偏差也只有热量偏差也只有5%5%左右。左右。在调试过程中发现，即使并联环在调试过程中发现，即使并联环路之间计算压力损失相对差额达到路之间计算压力损失相对差额达到20%，最大只会引起的流量偏差，最大只会引起的流量偏差11%左右，引起平均水温和散热量偏差左右，引起平均水温和散热量偏差3%3%左右，单管系统下游引起平均水左右，单管系统下游引起平均水温和散热量偏差温和散热量偏差7%7%左右左右, ,也不至于也不至于出现严重的冷热不均出现严重的冷热不均。因此，对调试只要求例如流量偏差因此，对调试只要求例如流量偏差不大于不大于10%10%左右或即使再稍大些，也左右或即使再稍大些，也可认为可认为“流量大体够流量大体够”，就应该不出现，就应该不出现严重的冷热不均。严重的冷热不均。而达到这个标准，通过下述途径和而达到这个标准，通过下述途径和步骤的正常设计，是应该能够做到的步骤的正常设计，是应该能够做到的。 计算压力损失相对差额不大于计算压力损失相对差额不大于1515的基本的基本途径和步骤途径和步骤：1 1 合理划分和均匀布置环路：所有并联的循环合理划分和均匀布置环路：所有并联的循环系统，则应以均衡和水力平衡为布置的基本原系统，则应以均衡和水力平衡为布置的基本原则。则。2 2 按照增大末端设备、减小公共段阻力比例的按照增大末端设备、减小公共段阻力比例的原则，合理选择确定各段的管径和比摩阻。原则，合理选择确定各段的管径和比摩阻。3 3 在计算的基础上，根据水力平衡要求配置在计算的基础上，根据水力平衡要求配置必必要的要的水力平衡装置。水力平衡装置。民用建筑供暖通风与空气调节设计规范民用建筑供暖通风与空气调节设计规范民用建筑供暖通风与空气调节设计规范民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50736-2012 GB 50736-2012 GB 50736-2012 GB 50736-2012中：中：中：中：1 1 不应大于室外热力网给定的资用压力降；不应大于室外热力网给定的资用压力降；2 应满足室内供暖系统水力平衡的要求应满足室内供暖系统水力平衡的要求； 3 3 供暖系统总压力损失的附加值宜供暖系统总压力损失的附加值宜 取取10%10%。5.9.12 5.9.12 室内供暖系统总压力应符合下列原则：室内供暖系统总压力应符合下列原则： 总压力损失和比摩阻取值及其分配总压力损失和比摩阻取值及其分配 根据公共建筑节能设计标准根据公共建筑节能设计标准GBGB 50189-200550189-2005对集中热水采暖系统热水循对集中热水采暖系统热水循环水泵的耗电输热比（环水泵的耗电输热比（EHREHR）和空气调节）和空气调节冷热水系统的输送能效比（冷热水系统的输送能效比（ERER）的，合）的，合理确定循环水泵的扬程理确定循环水泵的扬程。EHR = N /（Q ）EHR A（20.4+L）/t水泵工作点的水泵工作点的轴功率轴功率（kWkW），按下式计算），按下式计算： G H102N = 水在工作温度下的密度，水在工作温度下的密度，kg/Lkg/L；G G 水泵工作点的流量，水泵工作点的流量，L/sL/s；H H 水泵工作点的扬程，水泵工作点的扬程，m m；水泵样本提供的工作点的效率，。水泵样本提供的工作点的效率，。 循环水泵扬程减去冷（热）源设备系统和末循环水泵扬程减去冷（热）源设备系统和末端设备（包括末端设备的调节阀）的阻力，即为端设备（包括末端设备的调节阀）的阻力，即为最不利环路最不利环路的许用压力损失（的许用压力损失（PP）。）。 将最不利环路许用压力损失（将最不利环路许用压力损失（PP），除以最），除以最不利环路供回水干管总长度（不利环路供回水干管总长度（LL），如考虑局），如考虑局部阻力约为总阻力的部阻力约为总阻力的0.2-0.3,0.2-0.3,可得最不利环路的可得最不利环路的平均比摩阻平均比摩阻（i）。i (0 .7 0 .8 )P L 在使用在使用“平均比摩阻平均比摩阻”时，在同一环路时，在同一环路内，末端管段应取较小比摩阻，起始管内，末端管段应取较小比摩阻，起始管段应取较大比摩阻。段应取较大比摩阻。 根据水力平衡的原则，与最不利环路根据水力平衡的原则，与最不利环路并联的其他环路，根据与最不利环路并并联的其他环路，根据与最不利环路并联点的供回水压差（许用压力损失），联点的供回水压差（许用压力损失），确定其平均比摩阻。但最大流速不应超确定其平均比摩阻。但最大流速不应超过有关规范的规定过有关规范的规定。 为有利于并联环路间的水力平衡，许为有利于并联环路间的水力平衡，许用压力损失的分配，应尽量减少用压力损失的分配，应尽量减少“共同段共同段”阻力损失所占的比例阻力损失所占的比例。 当并联环路的压力损失计算差大于当并联环路的压力损失计算差大于15%15%时，应时，应对计算压力损失较小的环路配置适当的调节装置，对计算压力损失较小的环路配置适当的调节装置，且标记出所需要的调节量。这样的环路应该是局且标记出所需要的调节量。这样的环路应该是局部的部的, , 而不是全部或大多数。而不是全部或大多数。 3.3.关于同程与异程关于同程与异程采用使各并联环路的路程相近的同程系统，采用使各并联环路的路程相近的同程系统，是否可以免除上述复杂过程而达到是否可以免除上述复杂过程而达到“自然平衡自然平衡”的效果呢？的效果呢？认为同程系统认为同程系统“天然平衡天然平衡”是片面的是片面的。 下图所示室外热水采暖干管同程系统中，下图所示室外热水采暖干管同程系统中，1#1#、2#2#、3#3#楼的室内系统均相同，而供水管段楼的室内系统均相同，而供水管段A-BA-B、B-CB-C和回水管段和回水管段D-ED-E、E-FE-F的管径均相同，的管径均相同，如果不进行调节，试判断哪一幢建筑得到的流如果不进行调节，试判断哪一幢建筑得到的流量相对最少？量相对最少？ABC1F2E3D这是一个同程系统供水管的末端，又是回水这是一个同程系统供水管的末端，又是回水管的起始端。管的起始端。沿水流方向，供水管自沿水流方向，供水管自ABAB的流量大于的流量大于BCBC，但管径相同，因此水力坡降先陡后平；，但管径相同，因此水力坡降先陡后平；回水管则相反，自回水管则相反，自FEFE的流量小于的流量小于EDED，但管，但管径相同，因此水力坡降先平后陡。先陡后平的径相同，因此水力坡降先平后陡。先陡后平的供水管水力坡降线，与先平后陡的回水管水力供水管水力坡降线，与先平后陡的回水管水力坡降线，画在水压图上，不就是很形象的坡降线，画在水压图上，不就是很形象的“两头两头大、中间小大、中间小”的资用压差吗的资用压差吗？在水压图上，可清楚地看到在水压图上，可清楚地看到2#2#建筑的建筑的许用压差相对最小。由于许用压差相对最小。由于“室内系统均室内系统均相同相同”，因此其得到的流量相对最少。，因此其得到的流量相对最少。这也是同程系统的一种常见的现象。如这也是同程系统的一种常见的现象。如果果ABAB水力坡降过大，而水力坡降过大，而FEFE水力坡降水力坡降过小，有可能使两根水力坡降线相交，过小，有可能使两根水力坡降线相交，与与2#2#楼的连接点还有可能出现楼的连接点还有可能出现“逆循逆循环环”，即许用压差为负值。这在异程系，即许用压差为负值。这在异程系统是不会发生的。统是不会发生的。同程式系统的设计要点：同程式系统的设计要点：A A 使供、回水管的水力坡降（比摩阻）使供、回水管的水力坡降（比摩阻）相近；相近；B B 使供、回水管的水力坡降线尽量远使供、回水管的水力坡降线尽量远离，即尽量减少离，即尽量减少“共同段共同段”阻力损失所阻力损失所占的比例。占的比例。C C 许用压差和环路阻力损失相匹配。许用压差和环路阻力损失相匹配。4.关于重力（自然作用压力）的处理某热水采暖上供上回式垂直双管系统的改造及其反思(暖通空调2007年1月期)介绍某热水采暖上供上回式垂直双管系统介绍某热水采暖上供上回式垂直双管系统的设计和实际运行过程发生的问题，在分析了的设计和实际运行过程发生的问题，在分析了产生问题原因的基础上，提出了若干个解决办产生问题原因的基础上，提出了若干个解决办法和实施方案，经采用其中便于实施的方案进法和实施方案，经采用其中便于实施的方案进行改造以后，取得了预期效果，通过反思得到行改造以后，取得了预期效果，通过反思得到了一些可供设计借鉴的经验。了一些可供设计借鉴的经验。1 1 ） 案例案例 某综合商业楼，建筑面积约某综合商业楼，建筑面积约1450014500，地上，地上四层，首层和二层临街为对外营业的商户，三四层，首层和二层临街为对外营业的商户，三层和四层为众多公司的营业用房。设计采暖负荷层和四层为众多公司的营业用房。设计采暖负荷1077kW1077kW，额定流量，额定流量37m37m3 3/h/h， 处于供暖管网某一处于供暖管网某一环路的末端，系统入口供回水压差约为环路的末端，系统入口供回水压差约为2m2m水柱。水柱。该工程于该工程于20002000年设计，受工程条件所限，采用年设计，受工程条件所限，采用了上供上回式垂直双管系统形式，供、回水干管了上供上回式垂直双管系统形式，供、回水干管设置在四层顶板下的吊顶内。系统型式如下图。设置在四层顶板下的吊顶内。系统型式如下图。1234建成后运行初期，就出现比较严重的垂直水建成后运行初期，就出现比较严重的垂直水力失调，四层和三层的散热器热，二层特别是力失调，四层和三层的散热器热，二层特别是一层基本上不热。经关小四层和三层散热器支一层基本上不热。经关小四层和三层散热器支管阀门开度，情况有所改善。但在商户入住、管阀门开度，情况有所改善。但在商户入住、自行进行精细装修过程中，对采暖系统进行装自行进行精细装修过程中，对采暖系统进行装饰性包覆，并作了局部改动，特别是改变了散饰性包覆，并作了局部改动，特别是改变了散热器支管阀门调节后的开度，又回复到严重的热器支管阀门调节后的开度，又回复到严重的垂直水力失调状态。由于干管、立管和散热器垂直水力失调状态。由于干管、立管和散热器几乎全部被包覆，十分难以进行调节和检修。几乎全部被包覆，十分难以进行调节和检修。20042004年，当地供热部门斥资数年，当地供热部门斥资数十万元在楼外增设加压泵站进行十万元在楼外增设加压泵站进行加压以增加流量，虽略有效果，加压以增加流量，虽略有效果，但由于影响附近其他住宅采暖系但由于影响附近其他住宅采暖系统而无法运行，改造未获成功统而无法运行，改造未获成功。2 2） 故障原因分析故障原因分析这是垂直双管系统比较典型的垂直水力失调。主要原因是：（1 1）立管沿垂直方向各散热器环路，即）立管沿垂直方向各散热器环路，即使不考虑自然作用压力，也不满足采使不考虑自然作用压力，也不满足采暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范4.8.64.8.6条关条关于于“各并联环路之间的计算压力损失相对各并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于差额不应大于1515”的要求。以比较典型的要求。以比较典型的的24#24#立管立管2 2为例，计算压力损失如下表为例，计算压力损失如下表。所在部位所在部位许用压许用压差散热器环路散热器环路计算压力损失计算压力损失剩余压差剩余压差485.2Pa286.0Pa146.8Pa四层散热器环路三层散热器环路二层散热器环路首层散热器环路68.3Pa38.0Pa54.2Pa146.2Pa416.9Pa248.0Pa92.6Pa0各散热器环路之间的计算压力损失相对差额各散热器环路之间的计算压力损失相对差额（2 2）民用建筑供民用建筑供暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范5.9.145.9.14条条：热水垂直双管供暖系统和垂直分层布置的水平单管串联跨越式供暖系统，应对热水在散热器和管道中冷却而产生自然作用压力的影响采取相应的技术措施。 根据设计热媒参数根据设计热媒参数95/7095/70计算，供、回水计算，供、回水立管的自然作用压力值为立管的自然作用压力值为15.83mm15.83mm水柱水柱/m/m155.8Pa/m155.8Pa/m，取其，取其2/32/3，楼层平均高度按照，楼层平均高度按照3.6m3.6m计算，每一楼层的自然作用压力值为计算，每一楼层的自然作用压力值为360360 PaPa。以首层散热器中心为计算基准线，水力平衡状以首层散热器中心为计算基准线，水力平衡状态如下表态如下表。所在部位许用压差自然作用压力散热器环路计算压力损失剩余压差485.21080=1565.2Pa286.0720=1006.0Pa146.8360=506.8Pa四层散热器环路三层散热器环路二层散热器环路首层散热器环路68.3Pa38 Pa54.2Pa146.8Pa1496.9Pa968.0Pa452.6Pa0各散热器环路计及自然作用压力后的剩余压差（3 3）增大散热器环路支管的计算压力损）增大散热器环路支管的计算压力损失，有利于各散热器环路之间的水力平失，有利于各散热器环路之间的水力平衡，设计虽然采用了阻力相对较大的截止衡，设计虽然采用了阻力相对较大的截止阀，但由于管径为阀，但由于管径为DN20mmDN20mm，散热器环路的，散热器环路的阻力损失仍然较小。最大的一个散热器环阻力损失仍然较小。最大的一个散热器环路（包括散热器、连接支管和两个截止阀）路（包括散热器、连接支管和两个截止阀）的计算压力损失，仅占立管总计算压力损的计算压力损失，仅占立管总计算压力损失的失的6.96.9。而实际安装的是普通的闸阀。而实际安装的是普通的闸阀。（4 4）当采用上供上回式垂直双管系统，各层散）当采用上供上回式垂直双管系统，各层散热器环路计算压力损失相对差额与自然作用压力热器环路计算压力损失相对差额与自然作用压力是叠加的。例如：在首层散热器环路与四层散热是叠加的。例如：在首层散热器环路与四层散热器环路的并联点（即附图中之器环路的并联点（即附图中之2 2和和2 2），四层散），四层散热器环路的计算压力损失，比首层散热器环路小热器环路的计算压力损失，比首层散热器环路小416.9Pa416.9Pa，而又多得到，而又多得到1080Pa1080Pa的自然作用压力，的自然作用压力，四层散热器环路的许用压差达到了四层散热器环路的许用压差达到了1565.21565.2 PaPa，剩余压差达到了剩余压差达到了1496.9Pa1496.9Pa，许用压差是其环路计，许用压差是其环路计算压力损失的算压力损失的22.922.9倍，必然会造成严重的水力失倍，必然会造成严重的水力失调。调。对本工程多数采用对本工程多数采用DN25mmDN25mm立管和立管和DN20mmDN20mm散热器支管的立管，按照计算压力损失相散热器支管的立管，按照计算压力损失相对差额和自然作用压力综合影响，采用不对差额和自然作用压力综合影响，采用不等温降方法计算，立管总流量在各层之间等温降方法计算，立管总流量在各层之间的概略分配比例，如下表。的概略分配比例，如下表。立管总流量实际在各层的概略分配比例立管总流量实际在各层的概略分配比例所在层所在层四层四层三层三层二层二层首层首层 流量占立管总流量的比例流量占立管总流量的比例40403030202010103 改造方案根据现场实际条件，根据现场实际条件，提出了四种改造方案提出了四种改造方案：（1 1）干管系统基本不变动，调整各层连接散热干管系统基本不变动，调整各层连接散热器支管和阀门的直径，减少上层散热器环路过多器支管和阀门的直径，减少上层散热器环路过多剩余压差，增加下层散热器环路流量。剩余压差，增加下层散热器环路流量。将各层连接散热器支管和阀门的直径作如下改造，将各层连接散热器支管和阀门的直径作如下改造，立管总流量在各层之间的概略分配比例变化将对平立管总流量在各层之间的概略分配比例变化将对平衡较为有利，如下表。（如果再将一至四层散热器衡较为有利，如下表。（如果再将一至四层散热器供水支管闸阀，控阀，将会得到更好的效果。）供水支管闸阀，控阀，将会得到更好的效果。）所在层阀门阀门供水支管及 回水支管及 流量占立管总流量的比例四层四层三层三层二层二层首层首层DN15DN15DN15DN15DN20DN20DN25DN25DN15DN15DN20DN20DN20DN20DN25DN252525272730301717（2）各层连接散热器支管和阀门基本不动，在首层顶各层连接散热器支管和阀门基本不动，在首层顶板下增设回水水平干管，将首层（及二层）不热的散热板下增设回水水平干管，将首层（及二层）不热的散热器回水管，改为连接于该回水水平干管上，如下图器回水管，改为连接于该回水水平干管上，如下图。1234（3 3）利用）利用20042004年在楼外增设、已经被年在楼外增设、已经被弃用的加压泵站，采用混水器与室外弃用的加压泵站，采用混水器与室外管网连接，在不改变建筑物供热量和管网连接，在不改变建筑物供热量和入口额定流量的前提下，使内部系统入口额定流量的前提下，使内部系统的循环流量增加的循环流量增加2-32-3倍，相应使自然作倍，相应使自然作用压力降低用压力降低2-32-3倍，如下图。倍，如下图。= 92.622m /h室内采暖系统供回水温差如按10计算，系统循环流量为：31077 860101000并联配置3 3台室内系统二次水循环泵台室内系统二次水循环泵，G G =35=3565m65m3 3 /h/h，H H =13.8=13.810m10m，两用一备，两用一备。B 供水加压兼混合一次供水一次回水二次供水二次回水（4 4）在改造方案）在改造方案3 3的基础上，将三层和四层的基础上，将三层和四层散热器的支管上两个散热器的支管上两个DN20mmDN20mm截止阀的其中一截止阀的其中一个（散热器支管上原有的阀门许多已经锈蚀个（散热器支管上原有的阀门许多已经锈蚀难以转动），改为难以转动），改为DN15mmDN15mm的高阻恒温阀，后的高阻恒温阀，后为节省改造费用，采用了高阻恒温阀不带温为节省改造费用，采用了高阻恒温阀不带温控器的阀座。控器的阀座。上述方案上述方案1 1和和2 2，由于需要进入商户的营业，由于需要进入商户的营业空间施工，并对已经形成的装修有较大影空间施工，并对已经形成的装修有较大影响，遭众多商户抵制未能实施。最后，实施响，遭众多商户抵制未能实施。最后，实施了对建筑内部影响较小的方案了对建筑内部影响较小的方案3 3和和4 4。4 改造后运行效果改造后的该系统于2006年11月中旬开始试运行，经过现场测试情况如下：（1）在室外供暖管网正常运行的条件下，由于混水器所需压差很小，系统入口供回水压差不小于1m水柱，就可以满足本系统一次水37m3/h的额定流量。且一次水流量只取决于入口阀门的开度，而与二次水的循环流量无关。说明采用混水器连接不仅适合于系统入口供回水压差较小的情况，也不会干扰室外供暖管网的水力工况。（2）室内系统的主体水力失调现象已经基本消除，多年来从未热过的散热器也热了。（3）安装的二次水循环泵实际出力不足，远未达到室内采暖系统二次水的预期循环水量。在一次水流量调节为40m3/h条件下，铭牌参数为铭牌参数为G=35-65mG=35-65m3 3/h/h、H=13.8-10mH=13.8-10m的水泵的水泵，单泵运行实际流量仅为约52m3h，泵进出水两端压差约7m；两台并联运行，流量约两台并联运行，流量约74m74m3 3/h/h，泵进出水两端，泵进出水两端压差约为压差约为12m12m；三台并联运行，流量约82m3/h，泵进出水两端压差为14m。如能更换为性能达到铭牌技术指标的合格水泵，使之达到或接近预期的室内采暖系统循环水量，会取得更理想的效果。（4）仍有少量立管的首层散热器或更少量的二层散热器不热，而与此几乎完全对称的立管则无此现象，证明是由于局部管道堵塞所造成，经过认真冲洗以后，也已经运行正常。以下是从立管根部DN20管道清理出来的部分堵塞物图片。5 结论（1 1）上供上回式垂直双管系统，由）上供上回式垂直双管系统，由于各层散热器环路计算压力损失相对于各层散热器环路计算压力损失相对差额与自然作用压力是叠加的，存在差额与自然作用压力是叠加的，存在先天性的水力失衡条件，应该尽量避先天性的水力失衡条件，应该尽量避免在多于一层的建筑中采用免在多于一层的建筑中采用。（2 2）如果一定需要采用上供上回式垂直）如果一定需要采用上供上回式垂直双管系统，应该进行仔细的水力平衡计双管系统，应该进行仔细的水力平衡计算，并采取防止垂直水力失调的可靠技算，并采取防止垂直水力失调的可靠技术措施。术措施。（3 3）上供上回式垂直双管系统的）上供上回式垂直双管系统的立管底部，易积存污物造成阻塞。立管底部，易积存污物造成阻塞。（4 4）采暖系统的设计，不仅要进）采暖系统的设计，不仅要进行干管环路和立管之间的水力平衡行干管环路和立管之间的水力平衡计算，对于垂直双管系统，更重要计算，对于垂直双管系统，更重要的还应该进行同一立管各层散热器的还应该进行同一立管各层散热器环路之间的水力平衡计算。环路之间的水力平衡计算。（5 5）对任何双管系统，适当减小散热）对任何双管系统，适当减小散热器环路支管管径和采用高阻阀（或采用器环路支管管径和采用高阻阀（或采用高阻恒温阀），以增大散热器环路的计高阻恒温阀），以增大散热器环路的计算压力损失，有利于各散热器环路之间算压力损失，有利于各散热器环路之间的水力平衡。的水力平衡。（6 6）从理论上讲，任何水力失调的系）从理论上讲，任何水力失调的系统都有可能采用阀门调节得以改善。但统都有可能采用阀门调节得以改善。但是，设置于散热器上阀门的作用，是为是，设置于散热器上阀门的作用，是为用户在一定范围内自主选择室温，不应用户在一定范围内自主选择室温，不应该、也不可能要求或限制用户根据自己该、也不可能要求或限制用户根据自己的需要，对阀门自行进行调节，采用散的需要，对阀门自行进行调节，采用散热器阀门调节作为解决水力失调的设计热器阀门调节作为解决水力失调的设计措施，是不合理的。措施，是不合理的。（7 7）在采暖系统入口采用混水器与）在采暖系统入口采用混水器与室外管网连接，在不改变建筑物供热室外管网连接，在不改变建筑物供热量和入口流量的前提下，增加建筑物量和入口流量的前提下，增加建筑物内部系统的循环流量和降低自然作用内部系统的循环流量和降低自然作用压力因素对水力平衡的不利影响，虽压力因素对水力平衡的不利影响，虽乃无奈之策，乃无奈之策，但对存在缺陷、而散热但对存在缺陷、而散热器配置较多系统的改造，也是一种有器配置较多系统的改造，也是一种有效的办法。效的办法。（8 8）某些水泵性能达不到额定指标，在一）某些水泵性能达不到额定指标，在一些工程中屡见不鲜，应该引起设计选型和工些工程中屡见不鲜，应该引起设计选型和工程采购的重视。程采购的重视。5.5.垂直双管系统立管的水力平衡垂直双管系统立管的水力平衡 由于分户热计量的要求由于分户热计量的要求，双管系统，双管系统已经成为已经成为主要主要采暖系统制式采暖系统制式，而正确而正确处理好重力（自然）作用压力的影响，处理好重力（自然）作用压力的影响，是双管系统设计成败的关键问题之一是双管系统设计成败的关键问题之一。双管系统的立管一般有三种典型形式： 下分双管异程式、 上分双管同程式和 下分三管同程式。 当首层地面下具备设置管沟或地下室顶板下可以敷设供回水干管的条件下，下分双管异程式（如下图）是一种常用的系统形式。此种系统形式的特点是异程，其主要缺陷是需要在顶层散热器的上端排除空气。下下分分双双管管异异程程式式 当顶层顶板下具备敷设供水干管的条件，也有采用上分双管同程式（如下图）系统形式的。此种系统形式的特点是同程，似乎具备了水力平衡的有利条件。但其主要优点，其实只是可以在上行供水干管上集中排除空气。上上分分双双管管同同程程式式 当顶层顶板下不具备敷设供水干管的条件下，有时为了追求对水力平衡似乎有利的同程系统，不惜刻意增设一根回流管，成为下分三双管同程式（如下图）。下下分分三三管管同同程程式式此种烦琐系统形式，在传统双管系统中很少见，只是在计量供暖住宅的系统中才较多出现，甚至成为了少数地方的规定。其实，这是因对重力作用压力的忽视而形成的对水力平衡理念的一种误解，得到的只会是对水力平衡的不利后果。供热部门对室外系统比较熟悉，而水平的室外管网一般不存在重力作用压力问题，在参与计量供暖住宅室内系统研究过程中产生这种误解，可以谅解，但模糊理念应加以纠正。 “下分式双管系统可利用重力作用水下分式双管系统可利用重力作用水头和立管阻力相抵消头和立管阻力相抵消, , 易于克服垂直失调易于克服垂直失调” 下图为下分异程式双管系统的原理图。以其中的最高与最低的两个并联环路加以分析：A点与 B点是两个并联环路的两个并联点，自A点起经过最高环路2回到B点的计算阻力，应与自A点起经过最低环路1回到B的计算阻力相当。对于异程系统，经由最高环路对于异程系统，经由最高环路2 2的阻力损失会大于经由最低环的阻力损失会大于经由最低环路路1 1的阻力损失，其差额是供回的阻力损失，其差额是供回水立管的阻力损失。但是，经由水立管的阻力损失。但是，经由2 2的最高环路，与经由的最高环路，与经由1 1的最低环的最低环路比较，又多得到了高差为路比较，又多得到了高差为h h所所形成的重力作用压力。形成的重力作用压力。这样，如果将多得到的重力作用压力，用来克服供回水立管的阻力损失，就十分有利于两个并联环路之间的水力平衡。即可以使得：ABAB H 当各层户内系统压力损失相同时，对于下分式异程系统，重力作用水头用以克服上层立管的压力损失，即：回 供h 供回水温度为供回水温度为95/7095/70的重力作用压力值为的重力作用压力值为 15.83mm15.83mm水柱水柱 /m/m 155.8Pa/m155.8Pa/m，其其2/32/3， 100Pa/m100Pa/m，供回水立管各分供回水立管各分1/21/2， 50Pa/m50Pa/m。 再考虑局部阻力因素，故平均再考虑局部阻力因素，故平均比摩阻取：比摩阻取：R R 40Pa/m40Pa/m经过许多工程设计及实际运行检验，经过许多工程设计及实际运行检验，这样做可以大体上实现理想的水力平衡。这样做可以大体上实现理想的水力平衡。供回水温度为供回水温度为85/6085/60的重力作用压力的重力作用压力值为：值为：14.59mm14.59mm水柱水柱143.1Pa143.1Pa，与与95/7095/70基本相同，仍可故取比摩阻：基本相同，仍可故取比摩阻：R R 40Pa/m40Pa/m供回水温度为供回水温度为60/5060/50的重力作用压力的重力作用压力值为：值为：4.83mm4.83mm水柱水柱47.8Pa47.8Pa，故地板辐射系统立管比摩阻只能取：故地板辐射系统立管比摩阻只能取：R R 20Pa/m20Pa/m怎样理解怎样理解“也可采用上分式双管系也可采用上分式双管系统统, , 但应采取克服重力作用水头影但应采取克服重力作用水头影响防止垂直失调的措施响防止垂直失调的措施”？下图为上分同程式双管系统的原下图为上分同程式双管系统的原理图。仍以最高与最低的两个并联理图。仍以最高与最低的两个并联环路加以分析：环路加以分析：A A点与点与 B B点是两个并点是两个并联环路的两个并联点联环路的两个并联点。对于同程系统，由于经由最高对于同程系统，由于经由最高环路环路 2 2 的管道长度与经由最低环的管道长度与经由最低环路路 1 1 的管道长度相当，自的管道长度相当，自A A点起经点起经过最高环路过最高环路 2 2 回到回到B B点的计算阻力点的计算阻力也会与自也会与自A A点起经过最低环路点起经过最低环路 1 1 回回到到 B B 的计算阻力相当。的计算阻力相当。但是，经由但是，经由 2 2 的最高环路，与经的最高环路，与经由由 1 1 的最低环路比较，仍然多得到了的最低环路比较，仍然多得到了高差为高差为 h h 所形成的重力作用压力。这所形成的重力作用压力。这样，高环路多得到的重力作用压力，应样，高环路多得到的重力作用压力，应该加以消除才能够实现两个并联环路之该加以消除才能够实现两个并联环路之间的水力平衡间的水力平衡。因此，因此，上分式同程系统上分式同程系统应将高环路多应将高环路多得的重力作用压力，用以克服低环路的得的重力作用压力，用以克服低环路的相对不利因素，回水立管管径要小于供相对不利因素，回水立管管径要小于供水立管管径，使回水立管阻力大于供水水立管管径，使回水立管阻力大于供水立管阻力，其差额为高环路得到的重力立管阻力，其差额为高环路得到的重力作用压力。即使得：作用压力。即使得：回 供h 综上所述，可以清楚看到，综上所述，可以清楚看到，下分异程式系统比上分同程式下分异程式系统比上分同程式系统，对于实现立管的水力平系统，对于实现立管的水力平衡，应该更为有利。而刻意去衡，应该更为有利。而刻意去做成下分三管同程式，更是没做成下分三管同程式，更是没有道理。有道理。立管的重力作用压力用于克服阻力以后，立管的重力作用压力用于克服阻力以后，立管的阻力只剩下最低散热器（或环路）以立管的阻力只剩下最低散热器（或环路）以下的一段，立管之间的平衡就困难些了。因下的一段，立管之间的平衡就困难些了。因此，此，垂直双管系统的水平干管的设计垂直双管系统的水平干管的设计，宜采，宜采用下列措施：用下列措施：1 1）环路要短）环路要短；2）采用同程式；采用同程式；3）放大水平干管的管径）放大水平干管的管径。6.6.竖向压力分区竖向压力分区适宜的最大工作压力适宜的最大工作压力 热水散热器采暖系统热水散热器采暖系统60m60m 热水地面辐射采暖系统热水地面辐射采暖系统 80m80m 空调水系统空调水系统100m100m区域系统区域系统竖向压力分区应注意：竖向压力分区应注意： 地形高差较大时应按照绝对标高划分地形高差较大时应按照绝对标高划分； 不能准确判断所设计建筑与其他建筑不能准确判断所设计建筑与其他建筑的高差时，所设计建筑的低区宜少划一层的高差时，所设计建筑的低区宜少划一层。 压力分区最好能从热源上就分别设置压力分区最好能从热源上就分别设置。 不宜分设时，一般宜采用间接换热的方不宜分设时，一般宜采用间接换热的方法。间接换热虽比较稳妥，但换热后二次法。间接换热虽比较稳妥，但换热后二次水温将有所降低，会致使散热器数量增加水温将有所降低，会致使散热器数量增加。 在实际工程应用中，也有采用加压和减在实际工程应用中，也有采用加压和减压的方法，即：热源系统按低区定压。高压的方法，即：热源系统按低区定压。高区系统供水经加压进入，回水则减压接回区系统供水经加压进入，回水则减压接回低区系统。低区系统。采用此种方法，需要在减压阀前采用此种方法，需要在减压阀前或后，设置受水泵出口压力直接控制或后，设置受水泵出口压力直接控制的的“启闭阀启闭阀”或与水泵电路连锁的电磁或与水泵电路连锁的电磁阀，停泵时迅速关闭将高低区系统断阀，停泵时迅速关闭将高低区系统断开，防止高区循环水通过减压阀进入开，防止高区循环水通过减压阀进入低区而低区而“倒空倒空”，使高区系统亏水和空，使高区系统亏水和空气进入。气进入。7.7.划分一划分一/ /二次水系统和混合连接二次水系统和混合连接（暖通空调05年11期）l划分一划分一/ /二次水系统的必要性二次水系统的必要性(1)(1)调整一调整一/ /二次水侧水的温度和温差的需要二次水侧水的温度和温差的需要。(2)(2)调整一调整一/ /二次水侧压力的需要。二次水侧压力的需要。(3)(3)节约水系统输送能耗和系统水力平衡的节约水系统输送能耗和系统水力平衡的需要。需要。l划分一划分一/ /二次水系统的方法二次水系统的方法 1） 采用采用换热器换热器仅进行热能传输而将水系统完全仅进行热能传输而将水系统完全隔断的方法，适合于需要调整一隔断的方法，适合于需要调整一/ /二次水系统的压二次水系统的压力，以及城市或区域集中热网不允许一次水直接力，以及城市或区域集中热网不允许一次水直接进入用户系统的场合进入用户系统的场合。采用换热器方式需要配置换热器，必然要有一采用换热器方式需要配置换热器，必然要有一/ /二次水之间的传热温差，必然要有一二次水之间的传热温差，必然要有一/ /二次水系二次水系统各自的定压补水装置，必然会因克服换热器的统各自的定压补水装置，必然会因克服换热器的阻力而增加两个系统循环水泵的输送能耗。阻力而增加两个系统循环水泵的输送能耗。 2）直接连接划分一直接连接划分一/ /二次水系统的方法二次水系统的方法。 除了上述除了上述 1) 1) 中的中的限定条件（限定条件（即即需要调整需要调整压力、不允许一次水直接进入用户系统压力、不允许一次水直接进入用户系统等等）外，）外，从简化系统配置、节约能源等角度出发，宜尽从简化系统配置、节约能源等角度出发，宜尽量采用直接连接划分一量采用直接连接划分一/ /二次水系统的方法二次水系统的方法即即采用连通器或混水器采用连通器或混水器。图图2 2系统系统为为北京某大型燃煤锅炉房，热源侧北京某大型燃煤锅炉房，热源侧的一次泵与锅炉一对一配置，负荷侧的二次泵的一次泵与锅炉一对一配置，负荷侧的二次泵按多个供暖区域的不同负荷和阻力配置，层数按多个供暖区域的不同负荷和阻力配置，层数较多的建筑区环路的二次泵布置在连通器供水较多的建筑区环路的二次泵布置在连通器供水出口端，低层别墅区环路的二次泵则布置在连出口端，低层别墅区环路的二次泵则布置在连通器回水进口端。经过两个采暖季的运行，取通器回水进口端。经过两个采暖季的运行，取得了良好的效果。得了良好的效果。热热源系源系统统采用两采用两级泵级泵划分一划分一/ /二次水系二次水系统统所用所用的是的是连连通器通器而而不是不是混水器混水器，应应将供水管路集中在将供水管路集中在连连通器的一端，而将回水管路集中在通器的一端，而将回水管路集中在连连通器的通器的另一端。另一端。混水器混水器一一/ /二次水的进、出接口二次水的进、出接口布置，可根据系统特征区别为两种布置，可根据系统特征区别为两种不同做法：不同做法： （1 1）一）一/ /二次水在混水器内同向流二次水在混水器内同向流动，使一次水的回水温度与二次水的动，使一次水的回水温度与二次水的供水温度相同，适合于例如燃气热水供水温度相同，适合于例如燃气热水采暖炉需要提高进水温度的场合。采暖炉需要提高进水温度的场合。（2 2）一二次水在混水器内逆向流）一二次水在混水器内逆向流动，使一次水的回水温度与二次水动，使一次水的回水温度与二次水的回水温度相同，一次水能得到较的回水温度相同，一次水能得到较大的供、回水温差，从而可以减少大的供、回水温差，从而可以减少一次水的流量。显然，这种方式适一次水的流量。显然，这种方式适用于与集中热源相连接的场合。用于与集中热源相连接的场合。 对于对于二次泵二次泵的设置的设置二次泵的流量，为地板辐射采暖二次泵的流量，为地板辐射采暖或空调热水系统的热负荷并按照供、或空调热水系统的热负荷并按照供、回水温差不大于回水温差不大于1010计算；计算；二次泵的扬程，为地板辐射采二次泵的扬程，为地板辐射采暖或空调热水系统的阻力损失。暖或空调热水系统的阻力损失。内部系统的恒压点在混水器处，二内部系统的恒压点在混水器处，二次泵一般宜配置于混水器的二次水入次泵一般宜配置于混水器的二次水入口处，即吸内部系统的回水。如果内口处，即吸内部系统的回水。如果内部系统最高点的静压较低（如建筑区部系统最高点的静压较低（如建筑区内的最高建筑物或建筑物内的顶层用内的最高建筑物或建筑物内的顶层用户），则二次泵应配置于混水器的二户），则二次泵应配置于混水器的二次水出口处，即将二次水供水压入内次水出口处，即将二次水供水压入内部系统。部系统。由于一次水仅进入混水器内与二由于一次水仅进入混水器内与二次水混合后即回至区域热源管网，次水混合后即回至区域热源管网，所需循环压差，远所需循环压差，远比比克服普通的室克服普通的室内散热器采暖系统阻力要小，即使内散热器采暖系统阻力要小，即使在区域热源管网的末端，较小的许在区域热源管网的末端，较小的许用压差也能满足混合的需要。用压差也能满足混合的需要。 混水器实际上是一个十分简单的多混水器实际上是一个十分简单的多通构件，完全可以用钢管现场焊接制作通构件，完全可以用钢管现场焊接制作。 混水器的直径，可以按照较二次水混水器的直径，可以按照较二次水水管管径放大水管管径放大1-21-2号。号。 混水器一侧有一次水的进、出接口，另混水器一侧有一次水的进、出接口，另一侧则有二次水的进、出接口。相对的两一侧则有二次水的进、出接口。相对的两个管口宜略错开。个管口宜略错开。 一次水和二次水各自进口与出口的一次水和二次水各自进口与出口的间距间距，根据工程经验，可取不小于根据工程经验，可取不小于6 6倍倍混水器混水器直径直径。 混水器可以立装，也可以横装，根据其混水器可以立装，也可以横装，根据其安装方式，确定排气口和泄水口的位置安装方式，确定排气口和泄水口的位置。国外资料也有称之为国外资料也有称之为“水力分压水力分压器器”或或“耦合罐耦合罐”的。的。一次供水一次回水二次供水二次回水A 纯混合连接A A 方式方式 适合于适合于外网压差外网压差能够满足能够满足二次水系统循二次水系统循环需要时采用。二次泵流量按照最大混合比的环需要时采用。二次泵流量按照最大混合比的需要确定，扬程应满足二次水系统阻力（且与需要确定，扬程应满足二次水系统阻力（且与外网压差相协调外网压差相协调）。一次供水一次回水二次供水二次回水B B 供水加压兼混合供水加压兼混合B B 方式方式适合于适合于外网压差外网压差不能够满不能够满足二次水系统循环足二次水系统循环需要时采用。二次泵流量按照二次水系统设计流需要时采用。二次泵流量按照二次水系统设计流量，扬程应满足二次水系统阻力。量，扬程应满足二次水系统阻力。 一次供水一次回水二次供水二次回水C C 回水加压兼混合回水加压兼混合C C 方式方式适合于适合于外网压差外网压差不能够满足不能够满足二次水系统循环需二次水系统循环需要时采用。二次泵流量按照二次水系统设计流量，扬要时采用。二次泵流量按照二次水系统设计流量，扬程应满足二次水系统阻力。程应满足二次水系统阻力。 应优先采用应优先采用 C C 方式，只有在方式，只有在二次水系统静压二次水系统静压不富裕时不富裕时采用采用B B方式。方式。二、水系统的定压和补水二、水系统的定压和补水1. 1. 定压补水方式定压补水方式：高位膨胀水箱。根据高位膨胀水箱。根据民用建筑供民用建筑供暖通暖通风与空气调节设计规范风与空气调节设计规范8.5.188.5.18条及条及其条文说明其条文说明, , 宜优先采用。宜优先采用。l各种形式的气压罐加定频补水各种形式的气压罐加定频补水泵；（缺点是有效调节容积较小和泵；（缺点是有效调节容积较小和增加系统工作压力）增加系统工作压力）l 变频补水泵；变频补水泵；l 定频补水泵；定频补水泵；关键关键点：点： 连续补水连续补水。系统定压补水的设计要点系统定压补水的设计要点：1 1）根据系统的规模、运行管理条件和）根据系统的规模、运行管理条件和对水质要求。跑、冒、滴、漏几率较大对水质要求。跑、冒、滴、漏几率较大的区域供暖管网，压力接近允许承压的的区域供暖管网，压力接近允许承压的系统，宜尽量采用有效膨胀容积有条件系统，宜尽量采用有效膨胀容积有条件做得较大的高位膨胀水箱加做得较大的高位膨胀水箱加（定频定频）补补水泵方式。如果系统对含氧量有较严格，水泵方式。如果系统对含氧量有较严格，可以采用常压密闭膨胀水箱。可以采用常压密闭膨胀水箱。2 2）不论采用何种定压补水方式，应确保不论采用何种定压补水方式，应确保不间断连续补水。不间断连续补水。3 3）变频水泵的补水，也并非是不间断连）变频水泵的补水，也并非是不间断连续补水续补水, ,仍需要配置适当有效调节容量的仍需要配置适当有效调节容量的气压罐。气压罐。4 4）采用高位膨胀水箱定压方式时，补水管）采用高位膨胀水箱定压方式时，补水管也可就近接在循环水泵吸入口附近。也可就近接在循环水泵吸入口附近。 但但当当压力接近允许承压的系统，补水管压力接近允许承压的系统，补水管应直接接入高位膨胀水箱。应直接接入高位膨胀水箱。 补水管直接接接入高位膨胀水箱，补水管直接接接入高位膨胀水箱，膨胀水箱的补水进口，可配置浮球阀，膨胀水箱的补水进口，可配置浮球阀，以防止由于水位信号失灵使膨胀水箱大以防止由于水位信号失灵使膨胀水箱大量溢水量溢水。 采用高位膨胀水箱定压时、补水泵的采用高位膨胀水箱定压时、补水泵的启动和停止，应采用来自膨胀水箱的水启动和停止，应采用来自膨胀水箱的水位信号，而不采用压力信号。位信号，而不采用压力信号。 5 5）密闭定压补水装置密闭定压补水装置 即各种形式的气压即各种形式的气压罐加定频补水泵，近年以来在许多供暖及空罐加定频补水泵，近年以来在许多供暖及空调等闭式循环水系统中被采用。虽然调等闭式循环水系统中被采用。虽然, ,也可也可以达到定压、补水和吸收膨胀（收缩）水量以达到定压、补水和吸收膨胀（收缩）水量的功能。的功能。 但是，由于各种形式气压罐的有效调节但是，由于各种形式气压罐的有效调节容积，是其中的气体容积变化量，遵循在相容积，是其中的气体容积变化量，遵循在相同温度条件下压力与体积的乘积为常数的理同温度条件下压力与体积的乘积为常数的理想气体方程想气体方程。 在压力较高的系统中，在压力较高的系统中，有效调节容积会较有效调节容积会较小小。 根据系统定压要求，根据系统定压要求，要有压力上限和压力要有压力上限和压力下限的压差。下限就是系统的允许最低压力，下限的压差。下限就是系统的允许最低压力，上限则是为达到有效调节容积补水泵的必要运上限则是为达到有效调节容积补水泵的必要运行区间，欲得到较多的有效调节容积，需要设行区间，欲得到较多的有效调节容积，需要设置较高的压力上限值，置较高的压力上限值，使系统压力升高。使系统压力升高。工程上常规做法：工程上常规做法： 下限和上限绝对压力比一般宜取下限和上限绝对压力比一般宜取0.65-0.65-0.850.85，如取中间值，如取中间值0.750.75，当下限绝对压力为，当下限绝对压力为0.6MPa0.6MPa，上限绝对压力则为，上限绝对压力则为0.798MPa0.798MPa，使系，使系统压力升高了统压力升高了0.198MPa0.198MPa，即使绝对压力比取，即使绝对压力比取0.850.85，系统压力也将升高，系统压力也将升高0.1MPa0.1MPa。2.2.定压点定压点的设置的设置： 循环水泵吸入侧或根据水压图分循环水泵吸入侧或根据水压图分析。析。实例：实例：某某高层住宅高层住宅水压图水压图3.3. 压力分区定压补水方式的处理压力分区定压补水方式的处理1）根据力求简化的原则，各分区不宜各自采用独立定压补水系统。因为补水量不大。 采暖热水、空调冷热水系统的小时泄漏量，一般不大于系统水容量的1%。 补水泵的小时设计流量宜按系统水容量的5%确定，不得超过10。2）仅设置高区定压补水系统，低区则利用高区的定压补水系统： 高低区都采用高位膨胀水箱定压时，可利用高区的膨胀管接入低区膨胀水箱的进水浮球阀。 当高区采用气压罐加补水泵定压补水当高区采用气压罐加补水泵定压补水时，利用高区系统通过可调式减压阀为低时，利用高区系统通过可调式减压阀为低区补水定压，但低区需设置气压罐，以吸区补水定压，但低区需设置气压罐，以吸收膨胀（或收缩）的水量。收膨胀（或收缩）的水量。 当高区采用气压罐加补水泵定压补水、当高区采用气压罐加补水泵定压补水、利用高区系统通过可调式减压阀为低区定利用高区系统通过可调式减压阀为低区定压补水，但低区不设置气压罐时，低区需压补水，但低区不设置气压罐时，低区需设置超压泄水，当水温升高体积膨胀，多设置超压泄水，当水温升高体积膨胀，多余水量超压泄水至补水箱。余水量超压泄水至补水箱。三、关于水压试验压力三、关于水压试验压力执行执行 GBGB 50242-200250242-2002 建筑给水建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范和排水及采暖工程施工质量验收规范和GBGB 50243-200250243-2002 通风与空调工程施通风与空调工程施工及验收规范，有两个问题需要明确：工及验收规范，有两个问题需要明确：第一，宜直接给出水压试验压力的具体数值。第一，宜直接给出水压试验压力的具体数值。例如例如: :建筑给水排水及采暖工程施工质量建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范对水压试验压力规定验收规范对水压试验压力规定: : 系统顶点系统顶点的工作压力加的工作压力加0.1MPa0.1MPa，同时在系统顶点的试，同时在系统顶点的试验压力不小于验压力不小于0.3MPa0.3MPa。塑料管或复合管，系。塑料管或复合管，系统顶点的工作压力加统顶点的工作压力加0.2MPa0.2MPa，同时在系统顶，同时在系统顶点的试验压力不小于点的试验压力不小于0.4MPa0.4MPa。如果设计不给出如果设计不给出“工作压力工作压力”或或“系统系统顶点的工作压力顶点的工作压力”，施工单位是难以确定，施工单位是难以确定水压试验压力的。在实际工程应用中，水压试验压力的。在实际工程应用中，“系统顶点工作压力系统顶点工作压力”设计人也不易确定设计人也不易确定。该点工作压力是静压力加水泵形成的该点工作压力是静压力加水泵形成的动力水头之和。然而在进行个体项目设计动力水头之和。然而在进行个体项目设计时，冷热源循环水泵常未选定，即使已选时，冷热源循环水泵常未选定，即使已选定，水泵的工作点也随管网阻力特性而改定，水泵的工作点也随管网阻力特性而改变，而且计算点的水泵作用动力水头，还变，而且计算点的水泵作用动力水头，还需减去从水泵出口至计算点的水头损失。需减去从水泵出口至计算点的水头损失。因此，实际上只能执行上述规定因此，实际上只能执行上述规定中中“顶点试验压力不得小于顶点试验压力不得小于0.3MPa0.3MPa”的的附加条件附加条件. . 可简化为：可简化为：对非高温热水、非塑料对非高温热水、非塑料管或非复合管，水压试验压力应为系管或非复合管，水压试验压力应为系统静压加统静压加0.3MPa0.3MPa。（可取整数）。（可取整数）第二，水压试验压力必须明确所对应于何标高第二，水压试验压力必须明确所对应于何标高（一般以一般以0.0000.000为基准为基准面）。 例如：系统顶点相对于例如：系统顶点相对于0.0000.000是是50m50m，膨胀，膨胀水箱最高水位高于系统顶点水箱最高水位高于系统顶点2m2m，系统静压相对，系统静压相对于于0.0000.000是是52m52m。如果水压试验的压力表设在。如果水压试验的压力表设在0.0000.000 处处 ， 试试 验验 压压 力力 应应 为为 0.520.52 + + 0.300.30 = =0.82MPa0.82MPa；水压试验的压力表设在相对标高；水压试验的压力表设在相对标高30m30m处，试验压力应为处，试验压力应为0.820.82 - - 0.300.30 = = 0.52MPa0.52MPa；水；水压试验的压力表设在地下室相对标高压试验的压力表设在地下室相对标高 - - 10m10m处，试验压力则应为处，试验压力则应为0.820.82 + + 0.100.10 = = 0.92MPa0.92MPa。 例如：高层建筑高区系统的顶点相对于例如：高层建筑高区系统的顶点相对于0.0000.000是是130m130m，定压罐的上限压力高于系，定压罐的上限压力高于系统的顶点统的顶点10m10m，系统静压相对于，系统静压相对于0.0000.000是是140m140m。水压试验的压力表如设在。水压试验的压力表如设在 0.0000.000 处处 ， 试试 验验 压压 力力 应应 为为 1.401.40 +0.30+0.30 = = 1.701.70MPaMPa；水压试验的压力表设在相对标高；水压试验的压力表设在相对标高70m70m处，处，试验压力则应为试验压力则应为1.70-1.70- 0.700.70 = = 1.00MPa1.00MPa；水压试验的压力表设在地下室相对标高水压试验的压力表设在地下室相对标高 - - 10m10m处，试验压力则应为处，试验压力则应为1.701.70 + + 0.100.10 = = 1.80MPa1.80MPa。四、管道的热伸长及其补偿管道的热伸长及其补偿1 1民用建筑供暖通风与空气调节设计民用建筑供暖通风与空气调节设计规范规范5.9.55.9.5条条 是强制性条文是强制性条文. .5.9.5 5.9.5 当供暖管道利用自然补偿不能满足当供暖管道利用自然补偿不能满足 要求时，应设置补偿器。要求时，应设置补偿器。 供暖系统的管道由于热媒温度变化而引起热膨胀，不但要考虑干管的热膨胀，也要考虑立管的热膨胀，这个问题必须重视。在可能的情况下，利用管道的自然弯曲补偿是简单易行的，如果自然补偿不能满足要求，则应根据不同情况通过计算选型设置补偿器。对供暖管道进行热补偿与固定，一般应符合下列要求：1 水平干管或总立管固定支架的布置，要保证分支干管接点处的最大位移量不大于40mm；连接散热器的立管，要保证管道分支接点由管道伸缩引起的最大位移量不大于20mm；无分支管接点的管2.热伸缩引起位移的允许最大值热伸缩引起位移的允许最大值段，间距要保证伸缩量不大于补偿器或自然补偿所能吸收的最大补偿率；2计算管道膨胀量时，管道的安装温度应按冬季环境温度考虑，一般可取05；3供暖系统供回水管道应充分利用自然补偿的可能性；当利用管道的自然补偿不能满足要求时，应设置补偿器。采用自然补偿时，常用的有L 形或Z 形两种型式；采用补偿器时，要优先采用方形补偿器。4 确定固定点的位置时，要考虑安装固定支架（与建筑物连接）的可行性。5 垂直双管系统及跨越管与立管同轴的单管系统的散热器立管，当连接散热器立管的长度小于20m 时，可在立管中间设固定卡；长度大于20m 时，应采取补偿措施；6 采用套筒补偿器或波纹管补偿器时，需设置导向支架；当管径大于等于DN50 时，应进行固定支架的推力计算，验算支架的强度；7 户内长度大于10m 的供回水立管与水平干管相连接时，以及供回水支管与立管相连接处，应设置23 个过渡弯头或弯管，避免采用“T”形直接连接。全国民用建筑工程设计技术措施全国民用建筑工程设计技术措施 暖暖 通通 空空 调调 动动 力力 ( (20032003 年版年版) )2.8.82.8.8条条: :“连接散热器的立管应保证管道分连接散热器的立管应保证管道分支接点由管道胀缩引起的最大位移不大于支接点由管道胀缩引起的最大位移不大于20mm20mm。”而在而在20092009年版的年版的2.4.112.4.11条，除了条，除了仍沿用上述建议外，又新增了仍沿用上述建议外，又新增了“垂直垂直双管及跨越管与立管同轴的单管系双管及跨越管与立管同轴的单管系统的散热器立管，长度统的散热器立管，长度20m20m时，可时，可在立管中间设固定卡；长度在立管中间设固定卡；长度20m20m时，应采取补偿措施。时，应采取补偿措施。”上述所谓上述所谓“水平管或总立管水平管或总立管”，是指，是指管道分支接点较少的管段，管道分支接点较少的管段，“垂直双管垂直双管及跨越管与立管同轴的单管系统及跨越管与立管同轴的单管系统”，显，显然是指管道分支接点较多的管段，所然是指管道分支接点较多的管段，所以引起位移的允许最大值要小一些，以引起位移的允许最大值要小一些，实际上是要求不大于实际上是要求不大于10mm10mm。而对于无分支接点的管段，北京而对于无分支接点的管段，北京市建筑设计研究院建筑设备专业技市建筑设计研究院建筑设备专业技术措施和全国民用建筑工程设计术措施和全国民用建筑工程设计技术措施技术措施暖通空调暖通空调动力，都提出动力，都提出“间距应保证伸缩量不大于补偿器或间距应保证伸缩量不大于补偿器或自然补偿所能吸收的最大补偿量。自然补偿所能吸收的最大补偿量。”3.3.补偿器对固定支架作用力补偿器对固定支架作用力 固定支架承受的水平荷载包括：固定支架承受的水平荷载包括： 活动支架因热伸缩引起的摩擦反力；活动支架因热伸缩引起的摩擦反力； 补偿器因热伸缩引起的弹性反力；补偿器因热伸缩引起的弹性反力； 因内压不平衡产生的推力。因内压不平衡产生的推力。1 1）力是）力是矢量，有方向性矢量，有方向性。应在得到。应在得到数值的同时，明确其方向。数值的同时，明确其方向。2 2）应以每个固定支架为对象，分析来）应以每个固定支架为对象，分析来自补偿器弹性力、滑动支架摩擦反力自补偿器弹性力、滑动支架摩擦反力和内压不平衡推力作用的和内压不平衡推力作用的方向和数值方向和数值。方向相同叠加，方向相反抵消，判断方向相同叠加，方向相反抵消，判断哪些是哪些是“平衡平衡”的固定支架，哪些是的固定支架，哪些是“受力受力”的固定支架？的固定支架？3 3）还应研究和比较哪些力是在）还应研究和比较哪些力是在热态运行热态运行时时发生，哪些力是在发生，哪些力是在冷态水压试验时冷态水压试验时发发生？取生？取“热态运行热态运行”或或“冷态水压试验冷态水压试验”时时的较大值，作为固定支架强度设计的依的较大值，作为固定支架强度设计的依据。据。4 4）活动支架摩擦反力和补偿器弹性）活动支架摩擦反力和补偿器弹性反力对于固定支架作用力的大小和反力对于固定支架作用力的大小和方向，方向，方形方形补偿器或波纹补偿器是补偿器或波纹补偿器是相同的，但内压不平衡产生的推力相同的，但内压不平衡产生的推力则有显著的区别。则有显著的区别。这是波纹补偿器常出现工程事故这是波纹补偿器常出现工程事故的主要原因的主要原因。方形方形补偿器补偿器方形方形补偿器补偿器的整体是弹性元的整体是弹性元件，依靠整体构件的变形以形成件，依靠整体构件的变形以形成热伸缩的补偿量。热伸缩的补偿量。但弯管本身是刚性的，在允许但弯管本身是刚性的，在允许承压条件下，内压作用不会引起承压条件下，内压作用不会引起弯管内腔的变形。弯管内腔的变形。对于对于方形方形补偿器补偿器:内压力内压力 P P 均匀作用于管内各均匀作用于管内各表面。表面。其中：其中：环向力作用于管壁，由管壁材料环向力作用于管壁，由管壁材料所承受所承受, ,不会使管道内腔发生变形。不会使管道内腔发生变形。P轴向力（即轴向力（即“盲板力盲板力”）作用于固定支架）作用于固定支架左侧，大小为内压左侧，大小为内压 P P 乘以管断面积，方向为乘以管断面积，方向为 。 轴向力也作用于固定支架右侧，大小相同，轴向力也作用于固定支架右侧，大小相同，方向为方向为 。 由于两个力大小相等而方向相反，由于两个力大小相等而方向相反，方形方形补偿器内压对固定支架的合力为零补偿器内压对固定支架的合力为零。波纹补偿器波纹补偿器波纹补偿器是弹性元件，波纹补偿器是弹性元件，与弯管与弯管补偿器依靠整体构件的变形以形成补补偿器依靠整体构件的变形以形成补偿量不同，需要用波纹本身的变形以偿量不同，需要用波纹本身的变形以形成补偿量。形成补偿量。 热伸缩和内压作用，都会引起热伸缩和内压作用，都会引起波纹本身的变形。波纹本身的变形。D1D2P 压力压力 P P 均匀作用于管内各表面。均匀作用于管内各表面。其中：其中： 环向力作用于管壁，由管壁材料环向力作用于管壁，由管壁材料所承受所承受。轴向力作用于波纹，引起波纹的轴向力作用于波纹，引起波纹的变形，并通过管道作用于两端的固定变形，并通过管道作用于两端的固定支架。支架。固定支架左侧承受的轴向力，固定支架左侧承受的轴向力，方向为方向为，大小为，大小为P P乘以波纹的断乘以波纹的断面积，即面积，即: :固定支架右侧承受作用于弯管处的轴向力（盲板力），方向也为，大小为P乘以管断面积，即：由于两个力方向相同，内压对固定支架的作用力为两个力的合力。即:例如：D300mm管道上波纹补偿器的直径为350mm，管内压力为1.0MPa。内压对固定支架的作用力为两个力的合力约约96kN96kN ：如果水压试验压力为工作压力的1.5倍，则水压试验对固定支架的作用力将达到：14424kgf14424kgf（14.4tf14.4tf 140kN140kN）而对于波纹补偿器左侧的固定支架，而对于波纹补偿器左侧的固定支架，由于承受左侧另一个波纹补偿器的内压由于承受左侧另一个波纹补偿器的内压作用力，由于两个力大小相等而方向相作用力，由于两个力大小相等而方向相反，合力为零，会是一个反，合力为零，会是一个“平衡平衡”固定支固定支架。架。但是，当采取分段试压或其间有但是，当采取分段试压或其间有阀门关闭时，仍会是阀门关闭时，仍会是“受力受力”固定支架。固定支架。第一，第一，即使是相同的波纹补偿器，即使是相同的波纹补偿器，对固定支架的作用力也会因配置方式对固定支架的作用力也会因配置方式各异而不同各异而不同。 可见，把设计责任推给波纹补偿可见，把设计责任推给波纹补偿器厂家是没有道理的器厂家是没有道理的。进行管系强度设计，是研究管系（包进行管系强度设计，是研究管系（包括补偿器）对固定支架的作用力，不是研括补偿器）对固定支架的作用力，不是研究补偿器本身的刚度、承压、补偿量和工究补偿器本身的刚度、承压、补偿量和工作寿命，许多设计手册或教科书已阐述得作寿命，许多设计手册或教科书已阐述得很清楚，设计人员应该具备很清楚，设计人员应该具备这方面的这方面的设计设计的能力，不应依赖补偿器厂家的技术支持的能力，不应依赖补偿器厂家的技术支持 。第二第二，较大口径的室外管道当采取，较大口径的室外管道当采取分段试压时，如果按照分段试压时，如果按照“平衡平衡”固定支架固定支架设计，应设置临时止推支座设计，应设置临时止推支座, , 以防试压以防试压时损坏。时损坏。 对于一般室内管道，则宜均按照受对于一般室内管道，则宜均按照受力力”固定支架设计。固定支架设计。第三第三，北京市建筑设计研究院北京市建筑设计研究院建建筑设筑设备专业技术措施备专业技术措施12.8.312.8.3条规定：条规定：D100mmD100mm的的方形方形补偿器，补偿器， D50mmD50mm的波纹管或套筒补偿器，要进行固定支的波纹管或套筒补偿器，要进行固定支架生根结构的强度验算。架生根结构的强度验算。全国民用建筑工程设计技术措施全国民用建筑工程设计技术措施暖暖通空调通空调动力动力 (2009年版) 2.4.11 2.4.11条的第条的第7 7款也有与此相同的规款也有与此相同的规定定。4.4.其他问题：其他问题：1)1) 由于水压试验压力大于工作压力（例由于水压试验压力大于工作压力（例如如1.51.5倍），而活动支架摩擦反力和补偿倍），而活动支架摩擦反力和补偿器弹性反力只在热态运行时发生，波纹补器弹性反力只在热态运行时发生，波纹补偿器偿器计算固定支架受力也可只按照冷态水计算固定支架受力也可只按照冷态水压试验压力，压试验压力，而不计算活动支架摩擦反力而不计算活动支架摩擦反力和补偿器弹性反力。和补偿器弹性反力。2)2) 由于直埋敷设管道应以管道保温由于直埋敷设管道应以管道保温层与土壤之间的轴向摩擦反力，取代层与土壤之间的轴向摩擦反力，取代“活动支架的摩擦反力活动支架的摩擦反力”，而，而管道保温管道保温层与土壤之间的轴向摩擦反力较大层与土壤之间的轴向摩擦反力较大，波纹补偿器宜成对布置，以使对固定波纹补偿器宜成对布置，以使对固定支架两侧的作用力相近。支架两侧的作用力相近。3)3) 室内垂直管道上的波纹补偿器，宜室内垂直管道上的波纹补偿器，宜布置在两个固定支架之间的布置在两个固定支架之间的上端上端，可，可以减小内压对固定支架的作用力。以减小内压对固定支架的作用力。4)4) 不不应应过多地设置补偿器。钢管线膨胀过多地设置补偿器。钢管线膨胀系数为系数为0.0120.012 mm/mmm/m K K，水平干管或总立，水平干管或总立管保证分支管接点处的最大位移管保证分支管接点处的最大位移40mm40mm，中间固定、不设补偿器的直段长度，一般中间固定、不设补偿器的直段长度，一般散热器采暖系统可达散热器采暖系统可达60m60m以上，空调水、以上，空调水、地面辐射或冷却水系统地面辐射或冷却水系统, ,更可达更可达100m100m以上以上。5 5）为增加安全度，应细化干管与分支）为增加安全度，应细化干管与分支管接点处的构造设计，例如：分支管用管接点处的构造设计，例如：分支管用不少于两个弯头与干管连接等。不少于两个弯头与干管连接等。6 6）有条件时，尽量采用弯曲管段自然）有条件时，尽量采用弯曲管段自然补偿，并优先采用补偿，并优先采用方形方形补偿器。补偿器。五、调节阀门的正确使用调节阀门的正确使用1.1.采暖和空调水系统阀门的分类采暖和空调水系统阀门的分类1 1）关关断断阀门阀门，安装于建筑采暖和空调，安装于建筑采暖和空调水系统入口、干管分支环路或立管上，水系统入口、干管分支环路或立管上，用于检修时关闭，应采用低阻力阀门，用于检修时关闭，应采用低阻力阀门，如：全铜或铜芯闸阀，口径大于如：全铜或铜芯闸阀，口径大于100mm100mm时，宜采用蝶阀。时，宜采用蝶阀。2 2）调节控制用阀门调节控制用阀门，安装于采暖和，安装于采暖和空调水系统的末端设备（散热器、空调水系统的末端设备（散热器、地面辐射采暖各分路、风机盘管机组地面辐射采暖各分路、风机盘管机组等）上，用于通过流量调节进行房间等）上，用于通过流量调节进行房间温度控制，应根据系统特征，采用手温度控制，应根据系统特征，采用手动的、自力式的和外力驱动式的阀门。动的、自力式的和外力驱动式的阀门。采暖和空调水系统都可以采用手动阀门采暖和空调水系统都可以采用手动阀门。如果需要自动控制，采暖水系统的如果需要自动控制，采暖水系统的末端设备末端设备, ,由于只需要单向供暖，可采用由于只需要单向供暖，可采用自力式的。空调水系统的末端设备，由自力式的。空调水系统的末端设备，由于需要供暖和供冷兼用，应采用外力驱于需要供暖和供冷兼用，应采用外力驱动式的。动式的。3 3）静态水力平衡阀门静态水力平衡阀门，安装于需要克，安装于需要克服（节流）不能达到按设计静态平衡条服（节流）不能达到按设计静态平衡条件、存在过剩压差的建筑采暖和空调水件、存在过剩压差的建筑采暖和空调水系统入口、干管分支环路或立管上系统入口、干管分支环路或立管上。4）流量控制、压差调节流量控制、压差调节阀门阀门，安装于安装于水力工况多变的复杂水系统入口、干水力工况多变的复杂水系统入口、干管分支环路或立管上，用以随机跟踪管分支环路或立管上，用以随机跟踪调节被调节环路的压差（恒压差调节）调节被调节环路的压差（恒压差调节）或流量（恒流量调节）保持相对稳定，或流量（恒流量调节）保持相对稳定，以达到偏离设计条件时的以达到偏离设计条件时的相对相对平衡。平衡。 除了关除了关断断阀门外，其他阀门外，其他3 3类阀门可以都类阀门可以都称为称为调节阀调节阀。 有些有些特定的阀门可能会特定的阀门可能会多于一种功多于一种功能 有的产品将电动调节阀与压差调节阀有的产品将电动调节阀与压差调节阀复合于一体，以减少网路压差变化对调节复合于一体，以减少网路压差变化对调节阀的影响，成为第阀的影响，成为第2 2类与第类与第4 4类功能复合的类功能复合的调节控制阀门；调节控制阀门； 调节阀一般都可完全关闭，也具备调节阀一般都可完全关闭，也具备关闭功能，但最好分别设置，以免关关闭功能，但最好分别设置，以免关闭后需要重新加以设定；闭后需要重新加以设定；任何阀门都具备静态调节功能，包任何阀门都具备静态调节功能，包括普通的闸阀或蝶阀，但这些普通的括普通的闸阀或蝶阀，但这些普通的关闭用阀门由于开度与流量非线性和关闭用阀门由于开度与流量非线性和阀权度较小，调节性能很差阀权度较小，调节性能很差。2.2.调节阀调节阀的的配置配置 采暖通风与空气调节设计规范4.8.14条的规定？ “采暖系统各并联环路，应设置关闭和调节装置。”条文说明的解释：条文说明的解释：“当有调节要求时，当有调节要求时，应设置调节阀应设置调节阀无调节要求时，只需装设无调节要求时，只需装设关闭用的阀门。关闭用的阀门。”调节阀对于系统的水力平衡并不调节阀对于系统的水力平衡并不是是“万能万能”的。所有调节阀都只能调节的。所有调节阀都只能调节供回水压差的过盈量。如果某些环路供回水压差的过盈量。如果某些环路供回水压差不存在过盈量，甚至许用供回水压差不存在过盈量，甚至许用压差还不足以满足某些环路的阻力损压差还不足以满足某些环路的阻力损失，一律配置平衡阀、流量调节阀或失，一律配置平衡阀、流量调节阀或压差调节阀等调节装置，就会反而加压差调节阀等调节装置，就会反而加剧水力失调。剧水力失调。 盲目配置造成负面效应屡见不鲜盲目配置造成负面效应屡见不鲜：（1 1）不根据管网总体及具体环路的水力工）不根据管网总体及具体环路的水力工况，直接引用标准设计图关于计量供热建况，直接引用标准设计图关于计量供热建筑热力入口做法。任何国家或地方筑热力入口做法。任何国家或地方“标准图标准图集集”或或“通用图集通用图集”，都是推荐性的，供设计，都是推荐性的，供设计人根据工程具体条件选择引用，并不具备人根据工程具体条件选择引用，并不具备规范或标准的同等效力。规范或标准的同等效力。 某工程某工程采暖管道入口配置过于复杂，造成过采暖管道入口配置过于复杂，造成过大的压力损失，利少而弊多的压力损失，利少而弊多。供水管和回水管共设有截止阀供水管和回水管共设有截止阀4 4个、止个、止回阀回阀1 1个、调节阀个、调节阀3 3个、过滤器个、过滤器2 2个，致使个，致使距离仅有数十公尺，自锅炉房循环水泵出距离仅有数十公尺，自锅炉房循环水泵出口压力表至本入口供水管压力表的压力降口压力表至本入口供水管压力表的压力降20m20m水柱。如下图：水柱。如下图： 北京沙河某高层住宅北京沙河某高层住宅配置了配置了恒压差调节阀恒压差调节阀 某办公楼某办公楼盲目配置了所有调节盲目配置了所有调节阀（2 2）不计算环路所需调节量，盲目采用）不计算环路所需调节量，盲目采用静态水力平衡用阀门。甚至连只有少数静态水力平衡用阀门。甚至连只有少数环路的系统、不存在过盈量的末端环路，环路的系统、不存在过盈量的末端环路，也一律配置也一律配置。（3 3）不区分管网的调节特性，盲目采用）不区分管网的调节特性，盲目采用恒流量调节阀或恒压差调节阀。恒流量调节阀或恒压差调节阀。（4 4）不区分采暖系统形式，盲目采用散）不区分采暖系统形式，盲目采用散热器恒温控制阀。热器恒温控制阀。3.3.静态调节及静态调节阀的特性静态调节及静态调节阀的特性 静态平衡是按照设计条件的水力平衡。静态平衡是按照设计条件的水力平衡。 依靠合理设计和水力平衡计算为主，依靠合理设计和水力平衡计算为主，不能满足时，配置必要的水力平衡用调节不能满足时，配置必要的水力平衡用调节阀进行过剩压差节流，或设置增压水泵补阀进行过剩压差节流，或设置增压水泵补充压差的不足。充压差的不足。 压差过剩调节主要依靠手动调节。压差过剩调节主要依靠手动调节。 压差不足调节主要采用增压水泵。压差不足调节主要采用增压水泵。( (即即“分布式分布式 ”系统系统) ) 当网路水力工况发生变化，需要重当网路水力工况发生变化，需要重新进行手动调节。新进行手动调节。传统的热网设计方法，热源用一传统的热网设计方法，热源用一台循环泵克服整个热源、管路和用户台循环泵克服整个热源、管路和用户的阻力。为满足末端用户的资用压头，的阻力。为满足末端用户的资用压头，循环泵往往需要采用大流量、大扬程循环泵往往需要采用大流量、大扬程运行。而为了热网的阻力平衡，前端运行。而为了热网的阻力平衡，前端用户采用调节阀消耗掉了过剩压头，用户采用调节阀消耗掉了过剩压头，电能被白白消耗掉。电能被白白消耗掉。分布式系统，是把一个大的热源循分布式系统，是把一个大的热源循环泵，变成一个热源循环泵加几个小环泵，变成一个热源循环泵加几个小的用户泵循环泵，热源泵只需克服热的用户泵循环泵，热源泵只需克服热源和满足第一个用户的资用压头，用源和满足第一个用户的资用压头，用户泵则克服各自系统的阻力。户泵则克服各自系统的阻力。 采用这种方法，据称可以节约电采用这种方法，据称可以节约电耗耗30%30%40%40% 分布式系统与二次泵系统有分布式系统与二次泵系统有相似相似处，又有明显的处，又有明显的区别区别： 分布式系统一次泵的扬程，要满分布式系统一次泵的扬程，要满足第一个用户的资用压头；足第一个用户的资用压头； 分布式系统的二次泵，分散设置分布式系统的二次泵，分散设置于各用户。于各用户。 所有阀门都只能调节过盈量所有阀门都只能调节过盈量。 所有阀门都具备调节功能，只不过调所有阀门都具备调节功能，只不过调节性能不同而已。节性能不同而已。 所有阀门的调节手段都是改变阀开度，所有阀门的调节手段都是改变阀开度，即改变阀的阻力特性即改变阀的阻力特性S S值。值。 开度与开度与S S值成反比值成反比。流量特性是指介质流过调节阀相对流量特性是指介质流过调节阀相对流量与调节阀相对开度之间的关系。流量与调节阀相对开度之间的关系。 理想的调节阀宜具备直线流量特性、理想的调节阀宜具备直线流量特性、等百分比流量特性或抛物线流量特性，等百分比流量特性或抛物线流量特性，并应有较大的阻力以达到必要的阀权度。并应有较大的阻力以达到必要的阀权度。具备开度与流量呈线性和高阻两具备开度与流量呈线性和高阻两个基本特征的水力平衡用手动调节阀，个基本特征的水力平衡用手动调节阀，包括普通调节阀和平衡阀（平衡阀和包括普通调节阀和平衡阀（平衡阀和普通调节阀的主要区别是在阀的两端普通调节阀的主要区别是在阀的两端留有测压口）。留有测压口）。 4.4.管网动态调节及动态调节阀特性管网动态调节及动态调节阀特性 动态动态调节调节是发生偏离设计条件后利是发生偏离设计条件后利用自动调节手段进行的跟踪水力平衡。用自动调节手段进行的跟踪水力平衡。 供暖管网一般采用自力式调节阀，供暖管网一般采用自力式调节阀，包括恒流量调节阀和恒差压调节阀。包括恒流量调节阀和恒差压调节阀。 恒流量调节阀适用于定流量恒流量调节阀适用于定流量系统。外网压差变化时维持被系统。外网压差变化时维持被调节对象设定流量稳定。调节对象设定流量稳定。 恒压差调节阀适用于变流量恒压差调节阀适用于变流量系统。外网压差变化或被调节系统。外网压差变化或被调节对象内部系统流量变化时，维对象内部系统流量变化时，维持被调节对象设定压差稳定。持被调节对象设定压差稳定。动态调节阀的特性调节特性：恒流量、恒压差。驱动方式：自力式、外力驱动（电动、气动等）式。恒流量调节阀在外网供回水压差在外网供回水压差3m3m的条件下，在对应于的条件下，在对应于一定口径阀门的允许流量范围内，可手动设定一定口径阀门的允许流量范围内，可手动设定被调节对象的额定流量被调节对象的额定流量。当外网供回水压差发生变化时，根据阀外的当外网供回水压差发生变化时，根据阀外的压差信号自力改变阀的开度，使包括被调节对压差信号自力改变阀的开度，使包括被调节对象的系统和调节阀在内的阻力特性象的系统和调节阀在内的阻力特性S S值，与阀值，与阀外的压差外的压差PP等比变化，维持被调节对象的流等比变化，维持被调节对象的流量稳定。量稳定。由于调节阀内被调节对象系统的阻力由于调节阀内被调节对象系统的阻力特性是不变的，仅可改变阀的开度以改特性是不变的，仅可改变阀的开度以改变总阻力特性变总阻力特性S S值，故只需取调节阀两值，故只需取调节阀两端的压差信号，作为自力调节依据，即端的压差信号，作为自力调节依据，即使得调节阀两端的压差保持基本恒定使得调节阀两端的压差保持基本恒定。调节原理可用下式说明：调节原理可用下式说明：PP = = S S G G2G G = = (P(P / / S)S)0.50.5恒压差调节阀恒压差调节阀在外网供回水压差在外网供回水压差3m3m的条件下，在的条件下，在对应一定口径阀门的允许调节范围内，可对应一定口径阀门的允许调节范围内，可手动设定阀后的供回水压差手动设定阀后的供回水压差。当末端设备采用自力式温控阀或其它当末端设备采用自力式温控阀或其它调节构件时，阀前后供回水理想压差值为调节构件时，阀前后供回水理想压差值为101030kPa30kPa，并不宜大于，并不宜大于60kPa60kPa。因此要求。因此要求维持被调节对象系统供回水的总压差基本维持被调节对象系统供回水的总压差基本恒定恒定。当受以下因素的影响时，被调当受以下因素的影响时，被调节对象系统供回水的总压差将发节对象系统供回水的总压差将发生变化：生变化：1)1)由于外网压差增大，使阀后由于外网压差增大，使阀后压差相应增大，恒压差调节阀可压差相应增大，恒压差调节阀可根据阀后的压差信号，自力改变根据阀后的压差信号，自力改变阀的开度，使阀后压差稳定阀的开度，使阀后压差稳定。2)2) 由于被调节对象的系统流量变由于被调节对象的系统流量变小，使设置于供水入口的小，使设置于供水入口的红阀红阀后的后的压力由于节流压降变小而升高，使压力由于节流压降变小而升高，使设置于回水出口的设置于回水出口的蓝蓝阀阀前的压力由前的压力由于节流压降变小而下降，调节阀组于节流压降变小而下降，调节阀组内被调节对象压差增大，可根据两内被调节对象压差增大，可根据两个阀的压差信号，自力改变阀的开个阀的压差信号，自力改变阀的开度，使阀后压差稳定。度，使阀后压差稳定。例如：例如：（压力以（压力以m m水柱表示）水柱表示）P1=60mP1=60m，P2=40mP2=40m，供回水压差，供回水压差20m20m被调节系统入口要求供回水压差稳被调节系统入口要求供回水压差稳定在定在6m6m左右左右恒压差调节阀可整定为下列状态：恒压差调节阀可整定为下列状态：P3P3 = = 60-160-1 = = 59m59m（阻力取（阻力取1m1m）P4P4 = = 40+1340+13 = = 53m53m（阀节流（阀节流13m13m）使供回水压差稳定在使供回水压差稳定在59-5359-53 = = 6m6m 外网压力发生变化外网压力发生变化,P,P1 1=58m=58m，P P2 2=42m=42m被调节系统入口压力变化为被调节系统入口压力变化为: :P3 = 58-1m = 57m，P4 = 42+13 =55m,55m,使供回水压差变为使供回水压差变为 57-5557-55 = = 2m2m。需要将阀开度增大需要将阀开度增大, ,节流量减少为节流量减少为9m,9m,以以使使P P4 4 = = 42+942+9 = = 51m,51m, 仍使供回水压差仍使供回水压差稳定在稳定在 57-5157-51 = = 6m6m 当被调节系统内部流量减少为当被调节系统内部流量减少为7070时时, ,供水阀后压力由于阻力变小升高为供水阀后压力由于阻力变小升高为60-0.560-0.5= = 59.5m59.5m，回水阀前压力由于节流压降变，回水阀前压力由于节流压降变小下降为小下降为P4P4 = = 40+6.540+6.5 = = 46.546.5 m,m, 使供回使供回水压差变为水压差变为59.5-46.559.5-46.5 = = 13m13m。需要将阀开度减小需要将阀开度减小, ,节流量增大为节流量增大为13.5m13.5m，P P4 4 = = 40+13.540+13.5 = = 53.5m53.5m仍使供回水压差稳定在仍使供回水压差稳定在59.5-53.559.5-53.5 = = 6m6m由于恒压差调节阀是为保持由于恒压差调节阀是为保持被调节对象系统供回水的总压被调节对象系统供回水的总压差基本恒定，需取被调节对象差基本恒定，需取被调节对象系统供回水两端的压差信号，系统供回水两端的压差信号，作为自力调节的依据，即使得作为自力调节的依据，即使得系统供回水两端的压差保持基系统供回水两端的压差保持基本恒定。本恒定。根据上述原理根据上述原理: : 1 1 如仅在建筑采暖入口设置，可保如仅在建筑采暖入口设置，可保持紧靠建筑采暖入口处的压差稳定。但持紧靠建筑采暖入口处的压差稳定。但如果被调节对象的干管系统有较大压降，如果被调节对象的干管系统有较大压降，由于各立管流量变化，离入口较远立管由于各立管流量变化，离入口较远立管的压差仍不能保持稳定。因此，要求每的压差仍不能保持稳定。因此，要求每一立管也要设置。一立管也要设置。2 2 同例，如仅在立管设置，可同例，如仅在立管设置，可保持立管根部的压差稳定。但保持立管根部的压差稳定。但如果立管有较大压降，由于各如果立管有较大压降，由于各户内系统流量变化，离立管根户内系统流量变化，离立管根部较远的户内系统压差仍不能部较远的户内系统压差仍不能保持压差稳定。因此，要求每保持压差稳定。因此，要求每一户内系统也要设置。一户内系统也要设置。保持压差稳定的其它方法保持压差稳定的其它方法设被调节对象为两个并联环路组成，每一环设被调节对象为两个并联环路组成，每一环路的流量为路的流量为10m10m3 3/h/h，总流量为，总流量为20m20m3 3/h/h。当一个环。当一个环路被关断，而入口压差保持不变时：路被关断，而入口压差保持不变时：1 1 未关断环路的流量将增加。未关断环路的流量将增加。2 2 被调节对象总流量将减少。被调节对象总流量将减少。3 3 新流量将平衡于该流量通过公共段和未关断新流量将平衡于该流量通过公共段和未关断环路管段的阻力，仍等同于入口压差。环路管段的阻力，仍等同于入口压差。未关断环路阻力未关断环路阻力占总阻力的比例占总阻力的比例202050508080未关断环路流未关断环路流量增加比例量增加比例585826268 8总流量总流量15.815.8 m3/hm3/h12.612.6 m3/hm3/h10.810.8 m3/hm3/h末端环路阻力占总阻力比例不同时的流量变化末端环路阻力占总阻力比例不同时的流量变化5.5.对配置动态调节阀的补充对配置动态调节阀的补充配置动态调节阀是针对配置动态调节阀是针对“外网压差经外网压差经常会发生变动常会发生变动”和和 “被调节对象内部系被调节对象内部系统流量经常会发生变动统流量经常会发生变动”这两种情况的。这两种情况的。如果不存在这两种情况，如果不存在这两种情况，可不需可不需配置配置。对于对于“被调节对象内部系统流量经常会发生被调节对象内部系统流量经常会发生变动变动”，以集中供热系统，以集中供热系统分户分户计量为计量为例：例： 一般会一般会认为用户会为了节省采暖费而像人认为用户会为了节省采暖费而像人走灯灭那样走灯灭那样对户内采暖系统关闭对户内采暖系统关闭进行进行 “行为行为节能节能”。但但由于建筑由于建筑物自身物自身的热惰性，这种频繁的热惰性，这种频繁的行为节能显然是不合理的。的行为节能显然是不合理的。不利于住宅的热不利于住宅的热稳定和热舒适性。稳定和热舒适性。 20002000年的北京市标准新建集中供暖年的北京市标准新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程曾经提住宅分户热计量设计技术规程曾经提出：出：“户内为变流量系统户内为变流量系统, , 宜设置自力宜设置自力式差压调节装置式差压调节装置, , 以克服区域管网资用以克服区域管网资用压差变动对室内系统的影响压差变动对室内系统的影响; ; 户内为定户内为定流量系统流量系统, , 宜设置自力式流量自动调节宜设置自力式流量自动调节装置装置, , 当区域管网流量分配变动时维持当区域管网流量分配变动时维持室内系统流量的稳定。室内系统流量的稳定。”20062006年的北京市标准居住建筑节能设计年的北京市标准居住建筑节能设计标准，反映了标准，反映了认识的深化认识的深化，已经修改为：，已经修改为：室外管网应进行严格的水力平衡计算，使室外管网应进行严格的水力平衡计算，使各环路之间（不包括公共段）的计算压力损各环路之间（不包括公共段）的计算压力损失相对差额不大于失相对差额不大于1515。当室外管网水力平。当室外管网水力平衡计算达不到上述要求时，热力站和建筑物衡计算达不到上述要求时，热力站和建筑物热力入口应设置静态平衡阀。热力入口应设置静态平衡阀。必要时应根据必要时应根据同一供热系统建筑物内系统的情况，设置自同一供热系统建筑物内系统的情况，设置自力式流量控制阀或自力式压差控制阀。力式流量控制阀或自力式压差控制阀。条文说明：条文说明：实践证明，室内散热器恒实践证明，室内散热器恒温阀的动作引起系统压差的变化不温阀的动作引起系统压差的变化不会太大，因此，只在某些条件下需会太大，因此，只在某些条件下需要设置流量控制阀或压差控制阀。要设置流量控制阀或压差控制阀。因此因此，并非每一个建筑采暖管道，并非每一个建筑采暖管道入口或每一个采暖空调水系统环路，入口或每一个采暖空调水系统环路，都需要配置动态调节阀。都需要配置动态调节阀。当当多台水泵并联系统中，在仅运行一台多台水泵并联系统中，在仅运行一台水泵时的工作点流量，会大于对应于额定扬水泵时的工作点流量，会大于对应于额定扬程的流量，会发生电机过载现象。程的流量，会发生电机过载现象。 所以，北京市建筑设计研究院建筑设备所以，北京市建筑设计研究院建筑设备技术措施第技术措施第16.2.7-116.2.7-1条提出：多台并联的条提出：多台并联的定流量空调水和冷却水循环泵等，必要时可定流量空调水和冷却水循环泵等，必要时可设置自力式流量控制阀（即恒流量调节阀）；设置自力式流量控制阀（即恒流量调节阀）；集中供热管网连接多个换热站集中供热管网连接多个换热站时，由于二次水管网的负荷变化需时，由于二次水管网的负荷变化需要调节一次水流量，如果在每个换要调节一次水流量，如果在每个换热站的一次水管配置恒压差调节阀，热站的一次水管配置恒压差调节阀，会有利于一次管网的动态会有利于一次管网的动态调节调节。6.6.分室温控的基本思想分室温控的基本思想 许许多地方节能设计标准，多地方节能设计标准，均均强强制规定制规定“每组散热器均应设散热器每组散热器均应设散热器恒温阀恒温阀”。 应该怎样理解和正确配置？应该怎样理解和正确配置？配置自力式散热器恒温控制阀，提供自配置自力式散热器恒温控制阀，提供自主设定房间温度和房间温度调节控制的条件，主设定房间温度和房间温度调节控制的条件，减少人为调节的麻烦，可挖掘如太阳辐射、减少人为调节的麻烦，可挖掘如太阳辐射、室内产热等节能潜力。室内产热等节能潜力。在行为节能上是一项在行为节能上是一项有利的技术措施有利的技术措施素存在素存在。 采用采用自力式自力式恒温阀，不能替代系统的水恒温阀，不能替代系统的水力平衡设计力平衡设计。 自力式自力式恒温阀恒温阀的特性：的特性：(1)(1)恒温阀恒温阀源于源于欧洲，欧洲一般采用双管系统，欧洲，欧洲一般采用双管系统，两通恒温阀都属于高阻。为突出两通恒温阀都属于高阻。为突出“高阻高阻”性能性能和有利于水力平衡和有利于水力平衡。一般情况下一般情况下均均采用采用DN15DN15，较较少采用少采用DN20DN20，不加不加区别地采用较大口径区别地采用较大口径的的恒温阀不利于水力平衡。恒温阀不利于水力平衡。 欧洲的供暖系统一般规模较小，但也提欧洲的供暖系统一般规模较小，但也提倡安装带预调功能的高阻两通阀，以克服较倡安装带预调功能的高阻两通阀，以克服较大的剩余作用水头。大的剩余作用水头。(2)(2)我国四层及以上的建筑，传统采用我国四层及以上的建筑，传统采用水力稳定性有较大优势的单管系统，为水力稳定性有较大优势的单管系统，为 推行恒温阀而否定单管系统是推行恒温阀而否定单管系统是不合适不合适的。的。 欧洲开发和推出三通恒温阀或采用欧洲开发和推出三通恒温阀或采用低阻两通恒温阀加跨越管，针对是低阻两通恒温阀加跨越管，针对是中中国国的市场！的市场！适合于单管系统的三通恒适合于单管系统的三通恒温阀和低阻两通恒温阀温阀和低阻两通恒温阀应应有有DN15DN15、DN20DN20、DN25DN25甚至更大口甚至更大口径，以根据串接散热器的负荷径，以根据串接散热器的负荷适当选配。适当选配。* * 双管系统高阻两通恒温阀应用中的双管系统高阻两通恒温阀应用中的主要问题，是极易堵塞，对总体供热主要问题，是极易堵塞，对总体供热不足和运行管理粗放的系统，利少弊不足和运行管理粗放的系统，利少弊多。多。* * 恒温阀在单管系统中应用，则发生恒温阀在单管系统中应用，则发生问题较多，最突出的是采用两通恒温问题较多，最突出的是采用两通恒温阀加跨越管的做法时，不适当地用了阀加跨越管的做法时，不适当地用了高阻恒温阀。高阻恒温阀。 单管系统单管系统应应采用低阻两通恒温阀加跨采用低阻两通恒温阀加跨越管，核算散热器的进流系数，越管，核算散热器的进流系数，且且不应小不应小于于3030。 进流系数进流系数取决于散热器通路和跨越管取决于散热器通路和跨越管通路的阻力比，与恒温阀、散热器和两个通路的阻力比，与恒温阀、散热器和两个通路的管径匹配有关，计算过程较为复杂通路的管径匹配有关，计算过程较为复杂。散热器进流系数散热器进流系数121SS= S1S1 为散热器通路阻力特性为散热器通路阻力特性S2S2 为跨越管通路阻力特性为跨越管通路阻力特性式中：式中：A A为换算系数，可见下表为换算系数，可见下表：DNDNA A(mm)(mm)100kPa100kPa(m(m3 3/h)/h)15150.01050.010520200.003160.0031625250.001220.00122几种典型低阻两通恒温阀按几种典型低阻两通恒温阀按K KVSVS换算的换算的值值DanfossDanfossHoneywelHoneywelHoneywelHoneywelDNDN151520202525RTDRTDG G型型242430304242UBGUBG型型3737109.5109.5-H H型型7.87.810.510.510.510.5型号RTDRTDG15G15RTDRTDG20G20RTDRTDG25G25KVS2.002.00 m m3 3/h/h3.253.25 m m3 3/h/h4.404.40 m m3 3/h/h242430304242最大压差2 2 m m2 2 m m1.6m1.6m采用采用 2 2的低阻力散热器（如铸铁散热器）的低阻力散热器（如铸铁散热器）条件下，条件下， DANFOSS公司的公司的RTDG型型两通恒两通恒温阀加跨越管散热器进流系数计算结果为温阀加跨越管散热器进流系数计算结果为：散热器通路散热器通路DN15DN15DN20DN20DN20DN20DN25DN25DN25DN25DN25DN25跨越管通路跨越管通路DN15DN15DN15DN15DN20DN20DN15DN15DN20DN20DN25DN25散热器进流系数散热器进流系数0.2770.2770.3900.3900.2500.2500.4700.4700.3170.3170.2180.218当采用散热器的当采用散热器的 = 2 2时时, , HoneywelHoneywelUBGUBG型两通恒型两通恒温阀加跨越管的散热器进流系数计算结果为温阀加跨越管的散热器进流系数计算结果为：（由于阻：（由于阻力太大，散热器进流系数太小，不适合在单管跨越式系力太大，散热器进流系数太小，不适合在单管跨越式系统中应用）统中应用）散热器进流系数散热器进流系数0.240.240.260.260.150.15散热器通路散热器通路DN15DN15DN20DN20DN20DN20DN25DN25DN25DN25DN25DN25跨越管通路跨越管通路DN15DN15DN15DN15DN20DN20DN15DN15DN20DN20DN25DN25当采用散热器的当采用散热器的 = = 2 2时时, , HoneywelHoneywelH H型两通恒温阀加跨越管的散热器进流系数型两通恒温阀加跨越管的散热器进流系数计算结果为：计算结果为：散热器通路散热器通路DN15DN15DN20DN20DN20DN20DN25DN25DN25DN25DN25DN25跨越管通路跨越管通路DN15DN15DN15DN15DN20DN20DN15DN15DN20DN20DN25DN25散热器进流系数散热器进流系数0.3630.3630.490.490.330.330.660.660.510.510.380.38 可见，并不是所有的两通恒温阀都可见，并不是所有的两通恒温阀都可应用于单管系统。可应用于单管系统。能够满足进流系数不小于能够满足进流系数不小于30%30%的低的低阻两阻两或或3030。而且跨越管通路的管径，一般应。而且跨越管通路的管径，一般应较散热器通路缩小一号。较散热器通路缩小一号。三通恒温阀是直接针对单管系统的，三通恒温阀是直接针对单管系统的，但水阻仍偏大，以但水阻仍偏大，以HoneywelHoneywel公司的产品公司的产品为例，其数值为：为例，其数值为： DN15DN15 K KVSVS=2.16=2.16 =20=20全开时的全开时的旁通率约旁通率约5858S=0.010460S=0.010460 DN20 KDN20 KVSVS=3.10=3.10 =32=32全开时的全开时的旁通率约旁通率约4242S=0.002274S=0.002274例：PETTINAROLI-930CPETTINAROLI-930C旁通阀旁通阀A 配置图式B B 散热器组的阻力计算散热器组的阻力计算DN15DN15角通恒温阀角通恒温阀 KVS=KVS= 1.31.3 = 56.456.4DN20DN20旁通阀旁通阀 KVS=KVS= 3.03.0 = 35.235.2当采用当采用 2 2的低阻力散热器（如铸铁散的低阻力散热器（如铸铁散热器）条件下，散热器进流系数计算结果为：热器）条件下，散热器进流系数计算结果为：1= 0.2931 +S 1S 2 =一个散热器组的综合阻力特性为：一个散热器组的综合阻力特性为：S S = = 0.005690.00569当流量为当流量为440kg/h,440kg/h, 一个散热器组的阻一个散热器组的阻力值为：力值为：PP =S=S G G2= = 1.10161.1016 kPakPa共共9 9组散热器组的阻力值为组散热器组的阻力值为：9 9 1.10161.1016 = =9.9149.914 kPakPaC 管道的阻力计算 采用塑料类管材采用塑料类管材25252.52.5，设总长度为，设总长度为80m80m，查查DBJ01-605-2000DBJ01-605-2000的附录，流量的附录，流量440kg/h,440kg/h,沿程阻力为沿程阻力为: : 80 801301300.80.8 = = 83208320 PaPa = = 8.328.32 kPakPa 局部阻力按沿程阻力的局部阻力按沿程阻力的1010，则管道的总阻，则管道的总阻力为：力为：8.328.32 1.11.1 =9.152=9.152 kPakPaD D 结论结论户内系统总阻力户内系统总阻力, , 可控制在不大于可控制在不大于30kPa 30kPa 的范围内。的范围内。六、公共建筑通风的若干问题六、公共建筑通风的若干问题1.1.厨房通风厨房通风（风量、风压与风量、风压与多种状态下的风量平衡多种状态下的风量平衡）(1)(1)排风量估算排风量估算当不具备计算条件时当不具备计算条件时, , 可按下列换气次可按下列换气次数估算数估算( (一般不会具备一般不会具备) )中餐灶间中餐灶间西餐灶间西餐灶间其它部分其它部分40504050次次h h1130304040次次h h1125253535次次h h11(2) 设置全面排风设备设置全面排风设备, , 以解决炉灶排气罩排风设以解决炉灶排气罩排风设备不运行时的排风备不运行时的排风, , 不宜小于不宜小于5 5次次h h11。(3)(3)送风量送风量( (根据当地的气候特征根据当地的气候特征) )有组织的送风量宜有组织的送风量宜为为排风量的排风量的7575左右左右。其中。其中: : 经冷热处理的新风经冷热处理的新风 2525左右左右, ,送至人员岗位。送至人员岗位。 经过滤处理的新风经过滤处理的新风 5050左右左右, , 送至排气罩边。送至排气罩边。其它的其它的 2525左右左右, , 为厨房负压引起的从其它房间为厨房负压引起的从其它房间( (如餐厅如餐厅) )补入的空气补入的空气。(4)(4)在炉灶排气罩排风设备不运行时在炉灶排气罩排风设备不运行时, ,厨房仍应厨房仍应维持适度负压。维持适度负压。负压值不应大于负压值不应大于5Pa5Pa。(5)(5)炉灶排气罩排风设备的风压炉灶排气罩排风设备的风压, , 不宜小于不宜小于800Pa800Pa。主干管风速一般为主干管风速一般为8 810m/s10m/s。(6)(6)燃气厨房排风设备应防爆。燃气厨房排风设备应防爆。2.2. 公共卫生间的通风公共卫生间的通风 无论无论有无外窗的公共卫生间，有无外窗的公共卫生间，均均应设置机械排应设置机械排风风。因为当外窗迎风时，开窗将使卫生间的压力大因为当外窗迎风时，开窗将使卫生间的压力大于走廊而引起臭味进入其他房间于走廊而引起臭味进入其他房间。 公共卫生间的排风公共卫生间的排风, ,如果只设卫生间通风器如果只设卫生间通风器, ,不不能直接排向室外而采用垂直风道，此种只设卫生间能直接排向室外而采用垂直风道，此种只设卫生间通风器排入垂直风道的做法，效果非常不好，宜配通风器排入垂直风道的做法，效果非常不好，宜配置屋顶排风机（或同时配置屋顶排风机置屋顶排风机（或同时配置屋顶排风机）。3 3、根据空间的根据空间的“相对压力程度相对压力程度”、进风、进风条件和气流、洁净度要求等因素，选条件和气流、洁净度要求等因素，选择确定机械通风的三种方式：择确定机械通风的三种方式： 机械机械送送风风+ +机械机械排排风风、 机械机械送送风风+ +自然自然排排风风、 自然进风自然进风+ +机械排风机械排风。4. 排风管道（特别是厨房、卫生间和排风管道（特别是厨房、卫生间和其他有害物的排风）室内段应保持负压其他有害物的排风）室内段应保持负压排风设备应设于出口端排风设备应设于出口端5.5.清洁度相对较好房间的排风，可以清洁度相对较好房间的排风，可以排入地下汽车库。排入地下汽车库。有利于改善车库冬季的热环境有利于改善车库冬季的热环境有利于简化系统配置有利于简化系统配置也是排风热回收的一种方式也是排风热回收的一种方式6.6. 关于排风热回收关于排风热回收国家标准公共建筑节能设计标准提国家标准公共建筑节能设计标准提倡排风热回收，但未强制。而倡排风热回收，但未强制。而20052005年北京市年北京市公共建筑节能设计标准则规定为强制性公共建筑节能设计标准则规定为强制性条文。条文。排风热回收需要配置集中排风系统排风热回收需要配置集中排风系统，占用，占用较多的建筑空间，且造价较高，因此只做了部较多的建筑空间，且造价较高，因此只做了部分强制性规定。分强制性规定。20092009年北京市公共建筑节能年北京市公共建筑节能设计标准对排风热回收的要求作了适度放宽：设计标准对排风热回收的要求作了适度放宽：例如：写字楼标准层建筑面积例如：写字楼标准层建筑面积2000m2000m2 2、人数、人数220220人，新风量标准人，新风量标准30m3/h30m3/h人，新风量为人，新风量为6600m3/h6600m3/h。空调房间需要维持空调房间需要维持5Pa5Pa正压值，约需要挤正压值，约需要挤出房间体积出房间体积0.60.6次次h-1h-1的新风量，设层高为的新风量，设层高为3.5m3.5m、0.60.6次次h-1h-1的新风量为的新风量为4200m3/h4200m3/h，需要的排风量仅有需要的排风量仅有: :6600660042004200 = = 1600m3/h1600m3/h，占总新风量，占总新风量的的26.726.7。调系统调系统北京北京20052005年标准年标准全空气直流式空全空气直流式空 总送风量总送风量3000-3000-10000m10000m3 3/h/h的全空气直的全空气直流式系统，应至少有流式系统，应至少有总送风量的总送风量的8080设置设置热回收装置。热回收装置。北京北京20092009年新标准年新标准相同相同房间冷房间冷/ /热末端热末端的空调系统的空调系统设计最小新风量设计最小新风量 相当于总新风量的相当于总新风量的设计最小新风量设计最小新风量 设备加集中新风设备加集中新风 20000m20000m3 3/h/h，应至少有，应至少有 40000m40000m3 3/h/h，应至少有，应至少有相当于总新风量相当于总新风量25254040设置热回收装置设置热回收装置。的排风设置热回收装的排风设置热回收装置。置。关于排风热回收的效率关于排风热回收的效率GBGB 50189-200550189-2005公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准5.3.145.3.14 条：建筑物内设有集中排风系统且条：建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置。排风热回收装置（全热和显热）的额定置。排风热回收装置（全热和显热）的额定热回收效率不应低于热回收效率不应低于60%60%。显热效率也称温度效率，用下式表达：显热效率也称温度效率，用下式表达：式中：t tW W 室外空气温度（室外空气温度（）t tJ Jt tP P进风（热交换后）温度（进风（热交换后）温度（）排风（热交换前）温度（排风（热交换前）温度（）全热效率也称焓效率，只要将显热效率公式中的温度t,更换为焓h：式中：hW 室外空气焓值（J/kg）hJ 进风（热交换后）焓值（J/kg）hP 排风（热交换前）焓值（J/kg）在室外空气温度在室外空气温度( (即新风起点温度即新风起点温度) )、新风终点温度、排风起点温度新风终点温度、排风起点温度( (即室内空即室内空气温度气温度) )和排风终点温度和排风终点温度4 4个参数中个参数中, ,标志标志能量回收效率能量回收效率仅仅用了用了3 3个。个。因为因为, ,在实际工程设计时在实际工程设计时, ,在选在选定排风能量回收装置定排风能量回收装置, ,并根据产品样并根据产品样本得到显热效率或全热效率以后本得到显热效率或全热效率以后, ,所所需要关注的只是新风终点温度需要关注的只是新风终点温度( (或焓或焓值值),),而不是排风终点温度而不是排风终点温度( (或焓值或焓值) ) 。即即: : 而而不是不是C/A,C/A,非排风温度非排风温度(或或焓值)变变化达到室内外温差化达到室内外温差( (或焓差或焓差) )的程度的程度。例如：冬季室外温度为例如：冬季室外温度为t tW W=-10,=-10, 室内温度为室内温度为t tP P = =20,20, 如果排风热回收装置的显热回收效率为如果排风热回收装置的显热回收效率为60%60%，求回收装置后的进风温度，求回收装置后的进风温度t tJ J？（？（ 88 ） =-10-0.6 (-10-20) = 8 排风能量回收是进入室外空气与排风能量回收是进入室外空气与室内排出空气之间的换室内排出空气之间的换热，能量回收能量回收效率为效率为60%60%时，时，室外空气经能量回收室外空气经能量回收装置后的进风温度从装置后的进风温度从-10-10提高到了提高到了88。当进入室外空气与室内排出空气的当进入室外空气与室内排出空气的风量相等时风量相等时, ,根据能量守衡原理根据能量守衡原理: : 室外室外空气温度空气温度( (或焓值或焓值) )的的变化温差变化温差 ( (或焓差或焓差),), 与排风温度与排风温度( (或焓值或焓值) ) 的变化温差的变化温差( (或焓或焓差差) ) 是相同的是相同的, ,即即 B B = = C C 。 当进入室外空气与室内排出空气之间的当进入室外空气与室内排出空气之间的风量不相等风量不相等时：时： 进入室外空气量室内排出空气量时，进入室外空气量室内排出空气量时，热回收效率热回收效率 。这是因为可回收的。这是因为可回收的能量大能量大于需要交换的能量于需要交换的能量，经，经热热回收装置后的回收装置后的进风温度（或焓值）变化进风温度（或焓值）变化, ,会更接近室内外会更接近室内外温差（或焓差）温差（或焓差） , ,使使 B B C C 。换热后新风温度与室外温度的温差，乘换热后新风温度与室外温度的温差，乘以新风量和比热容，就是新风从排风中得以新风量和比热容，就是新风从排风中得到的热量。到的热量。R R = = 排风量排风量/ /新风量新风量R R 宜在宜在0.750.751.331.33范围以内范围以内但是但是, ,由于空调房间要保持适度正压由于空调房间要保持适度正压, ,新新风量一般大于排风量，所以一般风量一般大于排风量，所以一般 R R 1 1。 进入室外空气量室内排出空气进入室外空气量室内排出空气量时，能量回收效率量时，能量回收效率 。这是因为。这是因为可回收的可回收的能量小于需要交换的能量，能量小于需要交换的能量，经经热热回收装置后的进风温度（或焓值）回收装置后的进风温度（或焓值）, ,会比较接近室外温度（或焓值）会比较接近室外温度（或焓值） , , 使使B B C C 。还有另一种说法：能量回收是指回收还有另一种说法：能量回收是指回收排风中的能量，当新风量大于排风量（即排风中的能量，当新风量大于排风量（即R R1)1)时，排风中的能量会被新风更多的时，排风中的能量会被新风更多的吸收，即热回收效率会提高。吸收，即热回收效率会提高。但是，能量回收效率公式不表达排风能但是，能量回收效率公式不表达排风能量被吸收的程度，而是表达新风所得到能量被吸收的程度，而是表达新风所得到能量的程度。量的程度。因此因此，这，这种种理解理解不准确不准确。实际能量回收效率实际能量回收效率, ,也可以按照排也可以按照排风和新风的比例风和新风的比例 R R，用下列近似方法修，用下列近似方法修正：正：2 = 1R2 实际风量条件下的能量回收效率实际风量条件下的能量回收效率1 R=1R=1条件下的能量回收效率条件下的能量回收效率以上是用于工程设计的近似估算方以上是用于工程设计的近似估算方法。法。严格的计算应根据具体产品技术严格的计算应根据具体产品技术资料资料, ,或参考实用供热空调设计手册或参考实用供热空调设计手册24712471页图页图32.4-1232.4-12对应于对应于“计算风量计算风量比比”的数值。的数值。北京市北京市20092009年新标准还引入了年新标准还引入了“净能净能量回收效率量回收效率”的概念。的概念。计算排风能量回收的节能效率时，不计算排风能量回收的节能效率时，不但要考虑空气但要考虑空气/ /空气能量回收装置本身的空气能量回收装置本身的交换效率，还应同时计算送、排风机增加交换效率，还应同时计算送、排风机增加的功耗。的功耗。简化系统配置方法之一，是考虑简化系统配置方法之一，是考虑既既然新风量一般会大于排风量，就没有必然新风量一般会大于排风量，就没有必要全部采用带有能量回收功能的新风要全部采用带有能量回收功能的新风机机组。可将所有可收集到的排风量，按照组。可将所有可收集到的排风量，按照 R R 在在0.750.751.331.33范围的原则，对略大范围的原则，对略大于总新风量于总新风量2525（如靠近集中排风系统（如靠近集中排风系统的建筑上面若干楼层）的集中新风系统，的建筑上面若干楼层）的集中新风系统，采用带有能量回收功能的新风机组采用带有能量回收功能的新风机组。有些情况下，设置能量回收装置，有些情况下，设置能量回收装置，并不是单一为了节能。在严寒地区，并不是单一为了节能。在严寒地区，如果新风机组没有可靠的防冻措施，如果新风机组没有可靠的防冻措施，设置能量回收装置也是一个办法。设置能量回收装置也是一个办法。7.7.关于全新风直流式空调系统关于全新风直流式空调系统 全新风直流式系统，进入的室外空气，不全新风直流式系统，进入的室外空气，不是卫生标准所需要的最小新风量，而是按照设是卫生标准所需要的最小新风量，而是按照设计负荷和送风焓差所确定的全部空调送风量，计负荷和送风焓差所确定的全部空调送风量，其数值至少是最小新风量的其数值至少是最小新风量的3 3倍。虽然，进入倍。虽然，进入的室外空气与扣除了卫生间等排风系统排风的室外空气与扣除了卫生间等排风系统排风和维持室内正压渗出风量以后的剩余排风量和维持室内正压渗出风量以后的剩余排风量进行了热交换，但仍然是进行了热交换，但仍然是不节能不节能的。的。排风的能量不可能全部回收排风的能量不可能全部回收排风量越排风量越大大，不可回收的能量就越多。，不可回收的能量就越多。例如：某总风量例如：某总风量10000m3/h10000m3/h、新风量、新风量3000m3000m3 3/h/h的一次回风系统，排风量小于的一次回风系统，排风量小于3000m3000m3 3/h/h，如回收效率取，如回收效率取6060，即小于，即小于3000m3000m3 3/h/h排风中的排风中的4040能量不能回收。能量不能回收。如果采用全新风直流式，空调总风量如果采用全新风直流式，空调总风量10000m10000m3 3/h/h的系统，新风量是的系统，新风量是10000m10000m3 3/h/h，排风量如果是排风量如果是8000m8000m3 3/h/h，回收效率仍取，回收效率仍取6060，则，则8000m8000m3 3/h/h排风中的排风中的4040能量是不能能量是不能回收的。回收的。当全空气系统最小新风比当全空气系统最小新风比5050，采用直流式空调系统，并设置热交换采用直流式空调系统，并设置热交换效率较高的能量回收装置，才可能达效率较高的能量回收装置，才可能达到与利用到与利用5050回风时的节能量相当。回风时的节能量相当。因此此，除有特殊要求（不允许使，除有特殊要求（不允许使用回风）的空调房间用回风）的空调房间，以及在过渡季节以及在过渡季节以外，不宜采用直流系统。以外，不宜采用直流系统。 “新风量越多房间空气品质越好新风量越多房间空气品质越好”的的观念是片面的。只要新风送风量符合观念是片面的。只要新风送风量符合卫生标准的规定，并不会存在卫生标准的规定，并不会存在“空气品空气品质质”问题。问题。室内正压室内正压值值(Pa)(Pa)5 5101015152020252530303535404045455050无外窗的房间无外窗的房间0.60.61.01.01.51.52.12.12.52.52.72.73.03.03.23.23.43.43.63.6有外窗有外窗, , 密封密封性较好的房间性较好的房间0.70.71.21.21.81.82.52.53.03.03.33.33.83.84.24.24.74.75.35.3有外窗有外窗, , 密封密封性较差的房间性较差的房间0.80.81.51.52.22.23.03.03.63.64.04.04.54.55.05.05.75.76.56.58.8.保持室内正压每小时所需的新风换气次数保持室内正压每小时所需的新风换气次数北京市建筑北京市建筑设计研究院研究院. 建筑建筑设备专业设计技技术措施：中国建筑工措施：中国建筑工业出版社，出版社，1998北京市建筑设计研究院. 建筑设备专业技术措施：中国建筑工业出版社，2006保持正压所需风量，宜按缝隙法计算，可参照下表保持正压所需风量，宜按缝隙法计算，可参照下表确定确定单位长度缝隙的渗漏风量缝隙渗漏风量(m3/mh)围护结构两侧压差（Pa）510202550单层钢窗2.64.06.17.110.9双层钢窗1.82.84.34.97.6门16.623.533.337.252.6注：门缝宽度为0.002m。七、防排烟设计的若干边缘问题七、防排烟设计的若干边缘问题1. 防烟与排烟防烟与排烟 烟气是火灾造成人员伤亡的首要因素烟气是火灾造成人员伤亡的首要因素 防烟与排烟的概念防烟与排烟的概念 防烟包括加压送风防烟和密闭防烟防烟包括加压送风防烟和密闭防烟 排烟包括自然排烟和机械排烟排烟包括自然排烟和机械排烟2.2.防烟防烟 密闭防烟密闭防烟仅适合于人民防空工程仅适合于人民防空工程的丙、丁、戊类物品库房的丙、丁、戊类物品库房, ,和设置气和设置气体灭火系统的场合。所谓密闭防烟体灭火系统的场合。所谓密闭防烟, ,就是关闭门和通风管道上的阀门就是关闭门和通风管道上的阀门, ,使使空间密闭火情缺氧而自行熄灭。空间密闭火情缺氧而自行熄灭。 加压送风防烟加压送风防烟适合于不具备自然适合于不具备自然排烟条件或不允许自然排烟的竖向排烟条件或不允许自然排烟的竖向疏散通道疏散通道, , 建筑高度超过建筑高度超过100m100m公共公共建筑的封闭避难层。建筑的封闭避难层。竖向疏散通道机械加压送风量竖向疏散通道机械加压送风量建筑设计防火规范建筑设计防火规范9.3.29.3.2条规定：条规定：“机械加压送风防烟系统的加压送风量应机械加压送风防烟系统的加压送风量应经计算确定。当计算结果与表经计算确定。当计算结果与表的规定的规定不一致时，应采用较大值。不一致时，应采用较大值。”高层民用高层民用建筑设计防火规范建筑设计防火规范8.3.28.3.2条也有此规定。条也有此规定。所谓所谓“计算确定计算确定”，就是压差法和，就是压差法和风速法。风速法。 风速法风速法，需要的计算参数是：同，需要的计算参数是：同时开启门的计算数量、时开启门的计算数量、每樘开启门的每樘开启门的面积、面积、门洞的平均风速门洞的平均风速。 压差法压差法，需要的计算参数是：门窗，需要的计算参数是：门窗缝隙总面积（门的数量、每个门缝长和缝隙总面积（门的数量、每个门缝长和缝宽）、压差缝宽）、压差。如果防烟楼梯间与前室之间、前室与如果防烟楼梯间与前室之间、前室与走廊之间的缝隙面积相等，比较容易达走廊之间的缝隙面积相等，比较容易达到余压值均为到余压值均为25Pa25Pa。当缝隙面积略有差。当缝隙面积略有差异，也可以使防烟楼梯间余压值异，也可以使防烟楼梯间余压值40-50Pa40-50Pa、前室余压值保持在前室余压值保持在25-30Pa25-30Pa的幅度范围内。的幅度范围内。但在通常情况下，防烟楼梯间与前室但在通常情况下，防烟楼梯间与前室之间、前室与走廊之间的缝隙面积会有较之间、前室与走廊之间的缝隙面积会有较大差异，缝隙宽度也难以确定，因此计算大差异，缝隙宽度也难以确定，因此计算结果的可靠性很难说结果的可靠性很难说。因此，在防烟楼梯间与前室之间、前因此，在防烟楼梯间与前室之间、前室与走廊之间，配置自力式室与走廊之间，配置自力式“超压阀超压阀”是很是很有必要的。有必要的。3.3.剪刀楼梯合用同一前室时的处理剪刀楼梯合用同一前室时的处理根据高层民用建筑设计防火规根据高层民用建筑设计防火规范范6.1.2.36.1.2.3条规定，条规定，“剪刀楼梯间应剪刀楼梯间应各自设置前室。塔式住宅确有困难时各自设置前室。塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯间应分可设置一个前室，但两座楼梯间应分别设加压送风系统。别设加压送风系统。” 设置一个前室的剪刀楼梯间，两座设置一个前室的剪刀楼梯间，两座楼梯应分别设独立的加压送风系统。楼梯应分别设独立的加压送风系统。 风机、风道和风口都各自独立，称风机、风道和风口都各自独立，称为为“分别设独立的加压送风系统分别设独立的加压送风系统” 。 两个剪刀楼梯间合用同一个前室（楼梯间不论两个剪刀楼梯间合用同一个前室（楼梯间不论是否具备自然排烟条件，必须分别设加压）是否具备自然排烟条件，必须分别设加压）1 1）如果前室）如果前室具备具备自然排烟条件，前室可以不设置自然排烟条件，前室可以不设置机械加压送风系统。机械加压送风系统。2 2）如果合用前室）如果合用前室不具备不具备自然排烟条件，应对防烟自然排烟条件，应对防烟楼梯间及合用前室分别加压。楼梯间及合用前室分别加压。3 3）如果楼梯间前室）如果楼梯间前室不具备不具备自然排烟条件，可仅对自然排烟条件，可仅对楼梯间加压，前室不送风。楼梯间加压，前室不送风。 两个剪刀楼梯间各自设置前室两个剪刀楼梯间各自设置前室楼梯间有自然排烟条件时可以不设加压楼梯间有自然排烟条件时可以不设加压。楼梯间无自然排烟条件时，各自设置的前楼梯间无自然排烟条件时，各自设置的前室中，室中，当当其中一个是合用前室，另一个是楼其中一个是合用前室，另一个是楼梯间前室，楼梯间加压送风量都应按照合用前梯间前室，楼梯间加压送风量都应按照合用前室或楼梯间前室的室或楼梯间前室的较大值较大值确定。确定。1 1）如果合用前室和楼梯间前室均具备）如果合用前室和楼梯间前室均具备自然排烟条件，剪刀楼梯间可按照自然排烟条件，剪刀楼梯间可按照规范规范需要确定机械加压送风量。需要确定机械加压送风量。合用前室和合用前室和楼梯间前室均可以不设置机械加压送风楼梯间前室均可以不设置机械加压送风系统系统。2 2）如果合用前室不具备、而楼梯间前室）如果合用前室不具备、而楼梯间前室具备自然排烟条件，合用前室应单独加具备自然排烟条件，合用前室应单独加压。压。（楼梯间加压风量较小）（楼梯间加压风量较小）3 3）如果合用前室具备、而楼梯间前室不）如果合用前室具备、而楼梯间前室不具备自然排烟条件，合用前室和楼梯间具备自然排烟条件，合用前室和楼梯间前室均可以不设置机械加压送风系统，前室均可以不设置机械加压送风系统，但楼梯间应按照但楼梯间应按照“仅对楼梯间加压、前室仅对楼梯间加压、前室不送风不送风”确定机械加压送风量。确定机械加压送风量。（楼梯间（楼梯间加压风量较大）加压风量较大）4 4）如果合用前室和楼梯间前室均）如果合用前室和楼梯间前室均不具备自然排烟条件，合用前室应不具备自然排烟条件，合用前室应加压，楼梯间前室则可不加压，而加压，楼梯间前室则可不加压，而两个剪刀楼梯间均应按照两个剪刀楼梯间均应按照“仅对楼仅对楼梯间加压、前室不送风梯间加压、前室不送风”确定机械确定机械加压送风量。加压送风量。（楼梯间加压风量较（楼梯间加压风量较大）大）4.4.排烟排烟 民用建筑中需要设置民用建筑中需要设置排烟设施排烟设施的部位的部位( (见下表见下表) ) 排烟设排烟设施施 , ,包括自然排烟和机械排烟。包括自然排烟和机械排烟。部位限定条件非高层民用建筑公共建筑，面积超过300m2高层民用建筑地下房间面积超过100m2总面积超过200m2或1个房间面积大于50m2地下地上公共建筑其他建筑长度超过20m长度超过40m高层民用建筑中庭歌舞娱乐放映游艺场所长度超过20m无限定条件设置在一-三层且房间建筑面积大于200m2，或设置在地下，或设置在四层及四层以上非高层民用建筑疏散内走道经常有人停留或可燃物较多地上房间 自然排烟的条件自然排烟的条件现行的现行的防火防火规范中规范中, ,对具备自然排烟对具备自然排烟条件的规定条件的规定, ,主要是面积和分布。即可主要是面积和分布。即可开启的自然排烟口面积和距离符合要求开启的自然排烟口面积和距离符合要求的部位。的部位。 机械排烟系统和机械排烟风量机械排烟系统和机械排烟风量排烟量或换气次数排烟量或换气次数设置场所及排烟系统设置场所及排烟系统每个防烟分区风管和排烟口干管和风机担负一个防烟分区的排担负一个防烟分区的排烟系统或室内净高大于烟系统或室内净高大于6m6m且不划分防烟分区的且不划分防烟分区的空间的排烟系统空间的排烟系统60 m3/（hm2）风机最小排烟量不风机最小排烟量不应小于应小于7200m3/h7200m3/h担负2个及其以上防烟分区的排烟系统60m3/（hm2）120 m3/（hm2）系统干管和风机风量应系统干管和风机风量应按最大的防烟分区面积按最大的防烟分区面积确定确定体积17000m3体积17000m3汽车库6次/h4次/h6次/h体积体积17000m17000m3 3时，最小时，最小排烟量不应小于排烟量不应小于102000m102000m3 3/h/h。按一个排烟系统担负一按一个排烟系统担负一个防烟分区设置个防烟分区设置中庭排烟系统一般房间和走道备注备注 注意：注意：1 1） 中庭体积应为各层回廊面积乘以各层中庭体积应为各层回廊面积乘以各层层高及中庭地面积乘以中庭总高所得体积层高及中庭地面积乘以中庭总高所得体积之和。之和。2）人民防空工程设计防火规范对）人民防空工程设计防火规范对“担担负负2 2个及个及3 3个个防烟分区的排烟系统防烟分区的排烟系统”排烟量有排烟量有区别。区别。5.5. 排烟与排风系统相结合问题排烟与排风系统相结合问题（1 1）排风系统与排烟系统分区的划分一致）排风系统与排烟系统分区的划分一致时，可合用风管系统，断面按两种系统比较时，可合用风管系统，断面按两种系统比较的较大值采用。由于平时通风有噪声限制，的较大值采用。由于平时通风有噪声限制，宜各自采用不同的风机宜各自采用不同的风机。（2 2）当排风系统大于一个排烟系统分区时，）当排风系统大于一个排烟系统分区时，如合用风管，由于排风系统的风口需常开，如合用风管，由于排风系统的风口需常开，则在火灾时需自动将其它排烟系统分区的风则在火灾时需自动将其它排烟系统分区的风口关闭，控制较为复杂，因而可靠性较差。口关闭，控制较为复杂，因而可靠性较差。（3 3）汽车库平时通风与）汽车库平时通风与机械机械排烟排烟不宜采用不宜采用合合用一台风机的做法用一台风机的做法。 风量不同。风量不同。 平时通风与火灾排烟虽同为平时通风与火灾排烟虽同为6 6次次/h/h，但后者为按照实际层高计算，前者可按照但后者为按照实际层高计算，前者可按照3m3m层高计算层高计算，且宜为可变风量。且宜为可变风量。如JGJ 100-201汽库建筑设计规范 征求意见稿中7.3.4条：序号123建筑类型商业建筑住宅建筑其他建筑换气次数6次/h4次/h5次/h单车排风量500m3/h300m3/h400m3/h 所需要风压不同。所需要风压不同。允许噪声标准不同，即使配消声器，允许噪声标准不同，即使配消声器，也应也应考虑考虑对室外环境的影响。对室外环境的影响。 使用频率最高的是平时通风，火灾使用频率最高的是平时通风，火灾排烟可能永远不用。合用一台（变速）排烟可能永远不用。合用一台（变速）风机，就不能使使用频率最高的平时通风机，就不能使使用频率最高的平时通风在高效率下运行。风在高效率下运行。6.6. 当防烟分区面积超过规定且设置挡烟垂壁当防烟分区面积超过规定且设置挡烟垂壁确有困难时的处理确有困难时的处理原则上每个排烟系统分区都应设置排烟原则上每个排烟系统分区都应设置排烟口，口， 但当防烟分区面积超过规定但当防烟分区面积超过规定，且设置挡且设置挡烟烟垂壁确有困难，以及长度较长的走道，可将垂壁确有困难，以及长度较长的走道，可将一个防烟分区划分成几个面积不超过规定的一个防烟分区划分成几个面积不超过规定的排烟系统，每个系统风量总和应为整个排烟排烟系统，每个系统风量总和应为整个排烟分区的排烟量，分区的排烟量，各排烟系统应同时动作各排烟系统应同时动作。 7.7. 通风空调系统的防烟要求通风空调系统的防烟要求高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范8.1.48.1.4条规定条规定: :“通风、空气调节系通风、空气调节系统，应采取防火、防烟措施。统，应采取防火、防烟措施。”在这一条的条文说明中，特别引在这一条的条文说明中，特别引用了由通风、空调系统的风管引起用了由通风、空调系统的风管引起火灾蔓延的案例。火灾蔓延的案例。通风空调管道应在穿越防火分区部位设通风空调管道应在穿越防火分区部位设防火阀防火阀。 高规高规8.5.28.5.2“ 通风、空气调节系统，横向通风、空气调节系统，横向应按每个防火分区设置，竖向不宜超过五层，应按每个防火分区设置，竖向不宜超过五层，当排风管道设有防止回流设施且各层设有自当排风管道设有防止回流设施且各层设有自动喷水灭火系统时，其进风和排风管道可不动喷水灭火系统时，其进风和排风管道可不受此限制。垂直风管应设在管井内。受此限制。垂直风管应设在管井内。”8.8.地下室与地上层共用楼梯间的处理地下室与地上层共用楼梯间的处理根据高层民用建筑设计防火规范根据高层民用建筑设计防火规范6.2.86.2.8条条关于关于“地下室与地上层不应共用楼梯间，当必须地下室与地上层不应共用楼梯间，当必须共用楼梯间时，应隔开共用楼梯间时，应隔开”的规定，地上与地下同的规定，地上与地下同一位置设置楼梯间且在首层用防火门隔开时一位置设置楼梯间且在首层用防火门隔开时, , 其其加压送风系统的风量应同时满足地上和地下的要加压送风系统的风量应同时满足地上和地下的要求，且送风口应分别设置。求，且送风口应分别设置。 总风量应为地上和地下各自风量的叠加总风量应为地上和地下各自风量的叠加。全国民用建筑工程设计技术措施全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调暖通空调动力（动力（20092009年版）的年版）的4.10.9-4.10.9-4 4 规定规定: :“地上和地下部分在同一位置设地上和地下部分在同一位置设置的防烟楼梯间需设置机械加压送风置的防烟楼梯间需设置机械加压送风时，加压送风系统宜分别设置；时，加压送风系统宜分别设置；若合用若合用一个风道时，风量应叠加，且均应满足一个风道时，风量应叠加，且均应满足地上、地下加压送风系统的要求。地上、地下加压送风系统的要求。”l当当楼梯间正压送风地上地下共用风道风楼梯间正压送风地上地下共用风道风机（风量没叠加），用电动风口，机（风量没叠加），用电动风口，是否可是否可行？行？ 这种做法在实用供热空调设计手册这种做法在实用供热空调设计手册的第二版中有。有些地区（如天津）也允的第二版中有。有些地区（如天津）也允许这样做。但是，因为在火灾时，所有竖许这样做。但是，因为在火灾时，所有竖向疏散通道的防排烟系统，必须全部正常向疏散通道的防排烟系统，必须全部正常运行，而不是地上和地下分别运行。运行，而不是地上和地下分别运行。因此，北京市建筑设计研究院的建因此，北京市建筑设计研究院的建筑设备专业技术措施筑设备专业技术措施18.3.418.3.4条中规定：条中规定：“地上与地下同一位置设置楼梯间且在首地上与地下同一位置设置楼梯间且在首层用防火门隔开时层用防火门隔开时, , 其加压送风系统的其加压送风系统的风量应同时满足地上和地下的要求，且风量应同时满足地上和地下的要求，且送风口应分别设置。送风口应分别设置。”请注意是要求请注意是要求“同时满足同时满足”。而不是。而不是“地地上和地下分别满足上和地下分别满足”。9.9. 长度超过规定（一般为长度超过规定（一般为20m20m，非高层公，非高层公共建筑共建筑40m40m ）的疏散内走道）的疏散内走道l应尽量采用可开启外窗的自然排烟；应尽量采用可开启外窗的自然排烟；l “内走道内走道”的含义是两端都无窗。如果一的含义是两端都无窗。如果一端有窗，窗的自然排烟作用长度是端有窗，窗的自然排烟作用长度是30m30m；如；如果两端有窗，窗的自然排烟作用长度是果两端有窗，窗的自然排烟作用长度是60m60m；l长度超过规定时，可采取走道多处开窗长度超过规定时，可采取走道多处开窗的办法；的办法；民用建筑民用建筑设置排烟设施设置排烟设施的部位和限定条件的部位和限定条件部位部位限定条件限定条件非高层民用建筑公共建筑，面积超过300m2高层民用建筑地下房间面积超过100m2总面积超过200m2或1个房间面积大于50m2地下长度超过20m地上公共建筑其他建筑长度超过40m高层民用建筑中庭长度超过20m无限定条件注：排烟房间包括汽车库非高层民用建筑无自然无自然排烟条件排烟条件疏散内疏散内走走道道经常有人停留或可燃物较多地上房间l当还是不能满足时，应设置机械排烟当还是不能满足时，应设置机械排烟设施，但此时的外窗即成为进风口，排设施，但此时的外窗即成为进风口，排烟面积宜按照全部长度计算；烟面积宜按照全部长度计算；l从排烟口的从排烟口的作用作用极限距离为极限距离为30m30m的的概念概念来理解。但餐来理解。但餐饮、歌舞、娱乐、放映、饮、歌舞、娱乐、放映、游艺等人员密集场所，游艺等人员密集场所，作用作用距离距离宜宜为为20m20m。10.10.防火阀的温标防火阀的温标 一般通风空调管道上的防火阀的动一般通风空调管道上的防火阀的动作温度应为作温度应为7070。 公共建筑厨房排油烟管道的公共建筑厨房排油烟管道的 防火阀防火阀的动作温度应为的动作温度应为150150。 排烟管道排烟管道必须穿越防火分区时，必须穿越防火分区时， 应设应设280280自动关闭的防火阀。自动关闭的防火阀。竖向穿越防火分区时竖向穿越防火分区时, ,垂直风管应垂直风管应设在管井内，且与垂直风管连接的水设在管井内，且与垂直风管连接的水平风管应设平风管应设280280防火阀。防火阀。 全国民用建筑工程设计技术措施全国民用建筑工程设计技术措施暖暖通空调通空调动力（动力（20092009）4.8.84.8.8条修改为：条修改为：机械加压送风管道和用于机械排烟的补机械加压送风管道和用于机械排烟的补风管道不宜穿过防火分区或火灾危险性较大风管道不宜穿过防火分区或火灾危险性较大的房间，当必须穿越时，应在穿过处设置防的房间，当必须穿越时，应在穿过处设置防火阀，加压送风管道、补风管道的防火阀的火阀，加压送风管道、补风管道的防火阀的动作温度为动作温度为7070。11.11.关于自然排烟关于自然排烟建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范，对自然排烟所需建筑设计防火规范，对自然排烟所需要的排烟口净面积和设置位置都有规定，要的排烟口净面积和设置位置都有规定，例如例如2 25 5或或2m2m2 23m3m2 2和和30m30m 。 但是，只有排烟口净面积和距离，但是，只有排烟口净面积和距离，还是不能保证排烟效果。还是不能保证排烟效果。除了执行建筑设计防火规范、除了执行建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范和其高层民用建筑设计防火规范和其他现行防火规范以外，还可参照执行他现行防火规范以外，还可参照执行DGJDGJ 08-88-200608-88-2006上海市建筑防排烟技术规上海市建筑防排烟技术规程和程和DBJDBJ 01-623-200601-623-2006北京市自然北京市自然排烟系统设计施工及验收规范。排烟系统设计施工及验收规范。几个术语：几个术语：l空间净空高度，即天花板高度。空间净空高度，即天花板高度。或或l设计烟层厚度，为满足人员疏散安全所需的设计烟层厚度，为满足人员疏散安全所需的清晰高度，同时又能保证排烟效果所确定的烟清晰高度，同时又能保证排烟效果所确定的烟层厚度。层厚度。 或或 - l储烟仓，在建筑顶部由挡烟垂壁（帘）、结储烟仓，在建筑顶部由挡烟垂壁（帘）、结构梁及空间围护结构形成的积聚烟气的空间。构梁及空间围护结构形成的积聚烟气的空间。储烟仓高度即设计烟层厚度。储烟仓高度即设计烟层厚度。l清晰高度清晰高度，设计清晰高度不应小于设计清晰高度不应小于1.8m1.8m。上述术语的关系为：上述术语的关系为：设计烟层厚度设计烟层厚度 = = 储烟仓高度储烟仓高度 = = 空间净空高度空间净空高度 - -设计清晰高设计清晰高度度几条规定：几条规定：l 自然排烟系统防烟分区面积不宜自然排烟系统防烟分区面积不宜大于大于2000m2000m2 2，长边不宜大于，长边不宜大于60m60m，且不，且不应跨越防火分区应跨越防火分区。 即即采用自然排烟采用自然排烟, ,也需要划分防也需要划分防烟分区。例如烟分区。例如60m60m60m60m、四周有外窗、四周有外窗的商业营业大厅等。的商业营业大厅等。l 设计烟层厚度不应小于空间净设计烟层厚度不应小于空间净空高度的空高度的1010，且不应小于，且不应小于0.5m0.5m。l自然排烟区域内的任一点至最自然排烟区域内的任一点至最近排烟开口中心点的距离不应大于近排烟开口中心点的距离不应大于30m30m。l自动排烟窗应设置在储烟仓自动排烟窗应设置在储烟仓的顶部或外墙上的顶部或外墙上, ,当设置在外墙当设置在外墙上时上时, ,其底边高度不应低于储烟其底边高度不应低于储烟仓的下沿仓的下沿, ,且应沿着火灾气流方且应沿着火灾气流方向开启。向开启。所以所以, , 需要根据自动排烟窗的设需要根据自动排烟窗的设置条件，降低储烟仓下沿的高度，即置条件，降低储烟仓下沿的高度，即增加挡烟垂壁突出吊顶的高度。必要增加挡烟垂壁突出吊顶的高度。必要时时, ,挡烟垂壁下沿甚至可以降低到距挡烟垂壁下沿甚至可以降低到距地面不小于地面不小于1.8m1.8m。l 设计清晰高度不应小于设计清晰高度不应小于1.8m1.8m。所以，外门在所以，外门在1.8m1.8m以下的面以下的面积，是不能作为自然排烟面积的。积，是不能作为自然排烟面积的。l设置自动自然排烟系统的场所应设置自动自然排烟系统的场所应设置补风系统，可采用机械通风方设置补风系统，可采用机械通风方式或自然通风方式。式或自然通风方式。自然补风口所需有效面积（或机自然补风口所需有效面积（或机械补风送风量）与设计烟层厚度成反械补风送风量）与设计烟层厚度成反比，与空间净空高度成正比。比，与空间净空高度成正比。下表是火灾规模下表是火灾规模5MW5MW场所、且场所、且防烟分区面积防烟分区面积为5002000m2情况下的补风数据情况下的补风数据。空间净空高度H设计烟层厚度d0.5m1.0m1.5m2.0m2.5m3.0m3.5m4.0m6m2139122191881269463638m-2475182712189166958510m-3175363133382733152791571012m-5445543651274218271720自然补风口所需有效面积（自然补风口所需有效面积（m m2 2）空空间净空高度空高度H设计烟层厚度d0.5m1.0m1.5m2.0m2.5m3.0m3.5m4.0m6m90120751007090507045603550254020338m-13017012015010012090110751056585507010m-19025018022016019015017013517011515010013012m-245310220290205270190250175230150190机械补风送风量（机械补风送风量（1000m1000m3 3）举例：某需要设置自动排烟的房间建举例：某需要设置自动排烟的房间建筑面积为筑面积为4000m4000m2 2，吊顶高度为，吊顶高度为5m5m。 应设置突出吊顶不小于应设置突出吊顶不小于0.5m0.5m的挡烟的挡烟垂壁，划分为不少于两个防烟分区。垂壁，划分为不少于两个防烟分区。 如果挡烟垂壁突出吊顶如果挡烟垂壁突出吊顶0.5m:0.5m:烟层厚度烟层厚度 = = 储烟仓高度储烟仓高度 = = 0.5m0.5m清晰高度清晰高度 = = 5 5 - - 0.50.5 = = 4.5m4.5m 由于自动排烟窗设置在外墙上时由于自动排烟窗设置在外墙上时, ,其其底边高度不应低于储烟仓的下沿，所以底边高度不应低于储烟仓的下沿，所以需要根据自动排烟窗的设置条件，降低需要根据自动排烟窗的设置条件，降低储烟仓下沿的高度，即增加挡烟垂壁突储烟仓下沿的高度，即增加挡烟垂壁突出吊顶的高度。必要时出吊顶的高度。必要时, ,挡烟垂壁下沿挡烟垂壁下沿甚至可以降低到距地面不小于甚至可以降低到距地面不小于1.8m1.8m。 挡烟垂壁挡烟垂壁( (帘帘) )下沿降低后，下沿降低后，不仅为排烟窗的设置增加了高度不仅为排烟窗的设置增加了高度范围，也由于增加了设计烟层厚范围，也由于增加了设计烟层厚度，也可以减少自然补风口所需度，也可以减少自然补风口所需有效面积。有效面积。12. 12. 例例如：如： 一个一个40004000平米的地下汽车库，平米的地下汽车库，应设置几台排烟风机、几台排风应设置几台排烟风机、几台排风风机；各排烟风机与排风风机如风机；各排烟风机与排风风机如何动作；排烟与排风管道应共用何动作；排烟与排风管道应共用还是分别设置？还是分别设置？解决方案解决方案：1 1）根据）根据GBGB 50067-9750067-97汽车库设汽车库设计防火规范计防火规范8.2.18.2.1条，面积超条，面积超过过2000m22000m2的地下汽车库应设置机的地下汽车库应设置机械排烟系统。因此，即使可以开械排烟系统。因此，即使可以开出窗井、具备自然排烟条件也一出窗井、具备自然排烟条件也一定要设置机械排烟系统。定要设置机械排烟系统。2 2）根据汽车库设计防火规范）根据汽车库设计防火规范8.2.28.2.2条，每个防烟分区的面积不宜超过条，每个防烟分区的面积不宜超过2000m2000m2 2，因此，因此4000m4000m2 2的汽车库应划分为的汽车库应划分为两个防烟分区。并且宜按每个防烟分区两个防烟分区。并且宜按每个防烟分区设置独立系统。设置独立系统。如果受条件所限只能设如果受条件所限只能设一个系统时，这个系统的排烟设施应按一个系统时，这个系统的排烟设施应按照同时满足两个防烟分区（照同时满足两个防烟分区（4000m4000m2 2）的）的需要同时动作。需要同时动作。3 3）机械排烟时应考虑采用以下）机械排烟时应考虑采用以下补风方式：当本防火分区有可开补风方式：当本防火分区有可开启的外门或外窗时，可采用自然启的外门或外窗时，可采用自然进风；设置火灾时专用的机械补进风；设置火灾时专用的机械补风系统；利用平时使用的机械通风系统；利用平时使用的机械通风的送风系统。风的送风系统。4 4）汽车库平时通风，根据汽车库设计规范）汽车库平时通风，根据汽车库设计规范6.3.46.3.4条，条，“其风量应按照允许的废气标准量其风量应按照允许的废气标准量计算，且换气次数每小时不应小于计算，且换气次数每小时不应小于6 6次，其排次，其排风机宜采用变速风机。风机宜采用变速风机。”对于对于“宜采用变速风机宜采用变速风机”的要求。因为通的要求。因为通风量应按允许的废气标准量（主要是风量应按允许的废气标准量（主要是COCO的平的平均浓度）不超过规定标准。而汽车的均浓度）不超过规定标准。而汽车的COCO排放排放量量, , 取决于停车库额定停车数、出入频度和取决于停车库额定停车数、出入频度和汽车在车库内的平均运行时间汽车在车库内的平均运行时间, ,这些因素都会这些因素都会有变化，与建筑体积并无直接关系。有变化，与建筑体积并无直接关系。5 5）如果消防排烟与平时通风各自独立，就）如果消防排烟与平时通风各自独立，就比较简单。而如合用，就会出现非常多的比较简单。而如合用，就会出现非常多的做法。例如：做法。例如： 风口、风管和风机都合用风口、风管和风机都合用； 平时通风风口与排烟口分设，而风管和平时通风风口与排烟口分设，而风管和风机合用；风机合用； 风口与风管分设，而风机合用；风口与风管分设，而风机合用； 风机分设，而风口与风管合用。风机分设，而风口与风管合用。6 6）根据工程实际做法：根据工程实际做法： 选择消防排烟（两个独立排烟选择消防排烟（两个独立排烟系统）与平时通风各自独立的方案，系统）与平时通风各自独立的方案，为减少风管占用的空间，平时通风为减少风管占用的空间，平时通风可以采用变速（或两台并联）排风可以采用变速（或两台并联）排风机和诱导风机，而排烟风管则按照机和诱导风机，而排烟风管则按照排烟口距离最远点排烟口距离最远点30m30m的要求布置。的要求布置。其次，如果没有条件设置两个独立排其次，如果没有条件设置两个独立排烟系统，或无法用挡烟垂壁等措施分隔烟系统，或无法用挡烟垂壁等措施分隔成两个防烟分区时，可能会选择按照全成两个防烟分区时，可能会选择按照全部面积部面积4000m24000m2设置一个排烟系统，排烟设置一个排烟系统，排烟风管仍按照排烟口距离最远点风管仍按照排烟口距离最远点30m30m的的要求布置。而平时通风还是采用独立变要求布置。而平时通风还是采用独立变速（或两台并联）排风机和诱导风机。速（或两台并联）排风机和诱导风机。再其次，如果一定要全部合用，再其次，如果一定要全部合用，那就只能将全部风口都采用电动那就只能将全部风口都采用电动的。平时全部通风口常开而排烟的。平时全部通风口常开而排烟口关闭，火灾排烟时受控于烟感口关闭，火灾排烟时受控于烟感报警系统，将平时通风口关闭而报警系统，将平时通风口关闭而排烟口开启。对控制系统的要求排烟口开启。对控制系统的要求就复杂多了。就复杂多了。建筑防排烟筑防排烟技术已经独立形成规范技术已经独立形成规范， 建筑防排烟系统技术规程（送审建筑防排烟系统技术规程（送审稿）已经形成。国家标准图建筑防稿）已经形成。国家标准图建筑防排烟系统技术规程排烟系统技术规程- -图示也正在编制图示也正在编制 。关于住宅建筑防火类别的界定关于住宅建筑防火类别的界定现行建筑设计防火规范和高层民用建筑设现行建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范计防火规范1 1）9 9层及层及9 9层以下的居住建筑层以下的居住建筑( (包括设置商业服务包括设置商业服务网点的居住建筑网点的居住建筑) )：非高层民用建筑；：非高层民用建筑；2 2）十层至十八层的普通住宅：二类高层民用建）十层至十八层的普通住宅：二类高层民用建筑；筑；3 3）十层至十八层的高级住宅和十九层及十九层）十层至十八层的高级住宅和十九层及十九层以上的普通住宅：一类高层民用建筑。以上的普通住宅：一类高层民用建筑。将高层民用建筑设计防火规范合并在内的将高层民用建筑设计防火规范合并在内的建筑设计防火规范（征求意见稿）建筑设计防火规范（征求意见稿）1 1）建筑高度不大于）建筑高度不大于27m27m的住宅、宿舍等建筑：的住宅、宿舍等建筑：单层或多层民用建筑单层或多层民用建筑 ；2）建筑高度大于）建筑高度大于27m27m，但不大于，但不大于60m60m的住宅、宿的住宅、宿舍等建筑：二类高层民用建筑舍等建筑：二类高层民用建筑 ；3 3）建筑高度大于）建筑高度大于60m60m的住宅、宿舍等建筑：一的住宅、宿舍等建筑：一类高层民用建筑类高层民用建筑 。防烟楼梯间及其前室防烟楼梯间及其前室, ,消防电梯前室和消防电梯前室和合用前室的机械加压送风量合用前室的机械加压送风量, , 过去是按层过去是按层数数, , （征求意见稿）则按系统负担高度。（征求意见稿）则按系统负担高度。如如: :防烟楼梯间的加压送风量，过去的规定是防烟楼梯间的加压送风量，过去的规定是小于小于2020层为层为250002500030000m3/h,2030000m3/h,20层至层至3232层为层为350003500040000m3/h40000m3/h； （征求意见稿）（征求意见稿） 是系统是系统负担的高度小于负担的高度小于60m60m为为250002500030000m3/h;0000m3/h;60m60m100m100m为为350003500040000m3/h40000m3/h。八、全空气末端变风量系统的是非八、全空气末端变风量系统的是非1 1）全空气变风量末端（）全空气变风量末端（VAVVAV）系统的几种）系统的几种典型形式典型形式 是否设置新风集中处理设备（是否设置新风集中处理设备（PAUPAU机机组），还是组），还是AHUAHU机组直接混入新风？机组直接混入新风？ 各层空气处理设备（各层空气处理设备（AHUAHU机组）的配置机组）的配置是否按内区和外区划分？是否按内区和外区划分？ 新风机组和空气处理机组处理后新风机组和空气处理机组处理后的参数的参数 新风机组：全年新风机组：全年12-1412-14或夏季或夏季20.6/20.6/冬冬 季季1313。AHUAHU机组：全年温差机组：全年温差12-1412-14，取，取决于合理的房间负荷和送风温差。决于合理的房间负荷和送风温差。（送风温度越低，风量越小，但所需（送风温度越低，风量越小，但所需供冷周期就越长。）供冷周期就越长。） 变风量末端（变风量末端（VAVVAV装置）形式？装置）形式？ 周边区域的加热方式？周边区域的加热方式？VAVVAV装置装置内设置热水加热排管或电加热器、内设置热水加热排管或电加热器、还是另外配置风机盘管、散热器？还是另外配置风机盘管、散热器？ 末端变风量以后末端变风量以后AHUAHU机组的应变机组的应变? ?2 2）变风量末端装置的七种分类方法）变风量末端装置的七种分类方法 按对系统送风量的影响方式，可分为按对系统送风量的影响方式，可分为: :l节流型。控制节流构件（如风阀）的节流型。控制节流构件（如风阀）的开度，调节房间送风量，系统的总风量开度，调节房间送风量，系统的总风量是变化的。是变化的。l旁通型。控制将进入末端装置的部分旁通型。控制将进入末端装置的部分风量旁通回到吊顶或回风道中，以减少风量旁通回到吊顶或回风道中，以减少房间的送风量，系统的总风量不变化房间的送风量，系统的总风量不变化。l 诱导式。控制进入末端装置的一诱导式。控制进入末端装置的一次风量和诱导二次风量比例，进入次风量和诱导二次风量比例，进入房间的一次风量改变而房间的总送房间的一次风量改变而房间的总送风量不变，系统的总风量是变化的。风量不变，系统的总风量是变化的。l 变速风机驱动型。控制末端装置变速风机驱动型。控制末端装置内的变速风机，房间的送风量和系内的变速风机，房间的送风量和系统的总风量是变化的。统的总风量是变化的。 按是否附带再热功能分，可分为：单冷按是否附带再热功能分，可分为：单冷型、热水加热再热型和电加热再热型型、热水加热再热型和电加热再热型。 按与系统的接口方式分，可分为：单风按与系统的接口方式分，可分为：单风道型和双风道型。道型和双风道型。 按末端装置送风量特征分，可分为：改按末端装置送风量特征分，可分为：改变混合比而不改变总风量的变混合比而不改变总风量的；单一改变一单一改变一次风量的。次风量的。 按送风量是否受系统压力变化的按送风量是否受系统压力变化的影响分，可分为：影响分，可分为：压力无关型压力无关型和压和压力相关型。力相关型。 按控制执行机构的动作能源分，按控制执行机构的动作能源分，可分为可分为电动式电动式、气动式和系统动力、气动式和系统动力式（亦称自力式，利用风道中的空式（亦称自力式，利用风道中的空气压力，驱动如风阀等节流构件动气压力，驱动如风阀等节流构件动作）。作）。 按末端装置送风能量来源，可分为：按末端装置送风能量来源，可分为： 一次风驱动型。一次风驱动型。 风机驱动串连型，适合于要求送风量稳定的风机驱动串连型，适合于要求送风量稳定的房间，风机定风量运行，无论供冷或供热状态，房间，风机定风量运行，无论供冷或供热状态，风机连续运行，一次风量变而房间总风量不变。风机连续运行，一次风量变而房间总风量不变。 风风机机驱动驱动并并联型，适合于既供冷又供暖的区域。型，适合于既供冷又供暖的区域。风风机不机不负责输负责输送一次送一次风风量，只有房量，只有房间间冷冷负负荷减少或荷减少或需要供暖需要供暖时时，风风机才机才间间歇运行。歇运行。 当房当房间间冷冷负负荷减少荷减少时时，末端装置先，末端装置先调节调节减少一次减少一次风风量；如果一次量；如果一次风风量已量已经经减少到最小减少到最小风风量而房量而房间间温温度度继续继续降低降低时时，则则启启动风动风机吸入吊机吸入吊顶顶内温度内温度较较高的高的回回风风与一次与一次风风混合后送入房混合后送入房间间；当房；当房间间温度温度继续继续降降低房低房间间需要供暖需要供暖时时，再启，再启动动加加热热器。器。3 3）全空气末端变风量系统的优点）全空气末端变风量系统的优点l 与定风量系统的区别，是固定送风温与定风量系统的区别，是固定送风温度而根据负荷变化改变送风量，以满足对度而根据负荷变化改变送风量，以满足对温度和风速的个体调节要求，认为比较节温度和风速的个体调节要求，认为比较节能。能。l 与空气与空气水系统空调方式相比水系统空调方式相比, ,可避免可避免敷设大量分散的水系统和冷却排管。敷设大量分散的水系统和冷却排管。l 调节控制环节完善时，可以达到较高调节控制环节完善时，可以达到较高的舒适度。的舒适度。4 4）全空气末端变风量系统的缺陷）全空气末端变风量系统的缺陷 配置配置水平水平 较高较高，建设投资高，约为，建设投资高，约为空气空气水系统或全空气定风量系统的水系统或全空气定风量系统的2 23 3倍。北京某会所的倍。北京某会所的VAVVAV系统、风冷系统、风冷式冷水机组、和全热回收直流式新风式冷水机组、和全热回收直流式新风配置，配置，5 5年前的建设费用，就高达年前的建设费用，就高达50005000元元/m/m2 2； 与空气与空气水系统空调方式相比水系统空调方式相比, ,风管风管需要占用较大的建筑空间：需要占用较大的建筑空间：系统动力消耗较大，据对某国外设计系统动力消耗较大，据对某国外设计单位单位 某写字楼设计资料的统计，仅风系某写字楼设计资料的统计，仅风系统的动力消耗指标就高达统的动力消耗指标就高达30W/m230W/m2，还并，还并未较好解决在初冬和冬末期间未较好解决在初冬和冬末期间“内区内区” 和和“外区外区”冷热能量抵消问题。冷热能量抵消问题。 如果内外区合用同一个风系统如果内外区合用同一个风系统, ,在负荷密度相差较大的条件下在负荷密度相差较大的条件下, ,由于由于新风比相同，按单位面积计的新风新风比相同，按单位面积计的新风量明显不均匀量明显不均匀； 如果内区和外区分别设置系统如果内区和外区分别设置系统, ,由于内外区难于划分，系统布置比由于内外区难于划分，系统布置比较困难；较困难； 为保证必要最小新风量标准，一为保证必要最小新风量标准，一般对一次风量最小值限制为最大值的般对一次风量最小值限制为最大值的505060%60%。负荷波动很大的房间，当。负荷波动很大的房间，当负荷很小时会出现过冷现象；负荷很小时会出现过冷现象； 对系统维修保持的依赖性较高。对系统维修保持的依赖性较高。5 5）改进）改进方案方案 外区采用风机盘管机组外区采用风机盘管机组, , 代替代替VAVVAV装置装置中的水加热器中的水加热器, ,可解决冬季的热负荷和值可解决冬季的热负荷和值班采暖班采暖, , 并可改善冬季室内温度场的分布。并可改善冬季室内温度场的分布。在夏季可担负围护结构的冷负荷在夏季可担负围护结构的冷负荷, ,减少减少AHUAHU机组的负荷和风量机组的负荷和风量, , 内外区之间新风的分内外区之间新风的分配也趋向于均匀。配也趋向于均匀。 AHUAHU机组担负内区机组担负内区VAVVAV系统，外区则采用系统，外区则采用新风机组加风机盘管系统新风机组加风机盘管系统； 外区的独立新风机组还供给内区的新外区的独立新风机组还供给内区的新风，使内区的新风量不受变风量末端因负风，使内区的新风量不受变风量末端因负荷的变风量影响；荷的变风量影响； 内区仍采用内区仍采用VAVVAV系统系统, , 而外区则采用而外区则采用VAVVAV系统供新风和风机盘管机组相结合的系统供新风和风机盘管机组相结合的方案；方案； 冬季新风由于需加湿或受送风温冬季新风由于需加湿或受送风温差的限制需要加热差的限制需要加热, , 但内区则有余热但内区则有余热可资利用可资利用, , 如将未经加热的室外风与如将未经加热的室外风与AHUAHU机组的出风混合机组的出风混合, , 则可得到冷热则可得到冷热综合利用的效益综合利用的效益, , 缩短需单独为内区缩短需单独为内区提供冷源的周期。提供冷源的周期。九、冷（暖）辐射空调的若干理九、冷（暖）辐射空调的若干理念和合理应用念和合理应用冷（暖）辐射空调的理念冷（暖）辐射空调的理念, , 来自欧来自欧洲。这个理念的出发点和核心洲。这个理念的出发点和核心, , 是建是建筑节能。筑节能。 受太阳与地球相对位置变化的影响，受太阳与地球相对位置变化的影响，会发生春夏秋冬四个季节环境温度变化。会发生春夏秋冬四个季节环境温度变化。例如例如: :北京年最大温差约可达北京年最大温差约可达5050（从（从- -1515到到3535）。）。但人体能适应温度的范围大约为：但人体能适应温度的范围大约为：较高标准较高标准18-2818-28（温差（温差1010）较差标准较差标准12-3212-32（温差（温差2020）改善建筑围护结构的热工性能，或者改善建筑围护结构的热工性能，或者采用自然通风等方法，使室外温度对室采用自然通风等方法，使室外温度对室内温度波动的影响大幅度减小，缩短依内温度波动的影响大幅度减小，缩短依赖人工冷热源进行采暖空调的周期，大赖人工冷热源进行采暖空调的周期，大大降低空调能耗。大降低空调能耗。欧洲推出的欧洲推出的冷（暖）辐射空调冷（暖）辐射空调理念，理念，一定要基于建筑能耗极低的节能建筑。一定要基于建筑能耗极低的节能建筑。1 1）从热舒适性指标看冷（暖）辐射空调的）从热舒适性指标看冷（暖）辐射空调的优势优势房间的热舒适性并非单一与干球温度有房间的热舒适性并非单一与干球温度有关，还与风速、相对湿度、平均辐射温度、关，还与风速、相对湿度、平均辐射温度、服装热阻和新陈代谢率等因素有关。服装热阻和新陈代谢率等因素有关。采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范(GB(GB 50019-200350019-2003 ) )的一大进步，的一大进步，就是引入了就是引入了PMVPMV和和PPDPPD指标指标，来补充，来补充单一的温度指标。单一的温度指标。预计平均热感觉指数预计平均热感觉指数（-1PMV-1PMV+1+1）和）和预计不满意者的百分数预计不满意者的百分数（PPDPPD27%27%）与风速、相对湿度、平均辐射）与风速、相对湿度、平均辐射温度、服装热阻和新陈代谢率等因素温度、服装热阻和新陈代谢率等因素有关。有关。例如：当上述因素取下值时例如：当上述因素取下值时夏季冬季 风速 相对湿度平均辐射温度平均辐射温度服装热阻（服装热阻（cloclo）新陈代谢率（met）0.25m/s60%比室温高40.7（单衣）1.00.15m/s40%与室温相等0.9（厚运动衫、毛线衫）1.0夏季冬季室温PMV室温PMV一级二级三级四级242525260+ 0.37+ 0.57+ 0.72242322220- 0.37- 0.57- 0.72581216PPD%级别注注：上表取值中的上表取值中的“平均辐射温度平均辐射温度”, ,即房间各表面的加权平均温度即房间各表面的加权平均温度, ,夏季取比室温高夏季取比室温高4,4,冬季取与室冬季取与室温相等。温相等。夏季采用辐射供冷时，由于可以夏季采用辐射供冷时，由于可以降低房间的平均辐射温度，辐射温度降低房间的平均辐射温度，辐射温度每降低每降低1,1, 约相当于室内干球温度降约相当于室内干球温度降低低11的平均热感觉指数。的平均热感觉指数。冬季采用辐射供暖时，由于可以冬季采用辐射供暖时，由于可以提高房间的平均辐射温度，辐射温度提高房间的平均辐射温度，辐射温度每提高每提高1,1, 约相当于室内干球温度约相当于室内干球温度提高提高11的平均热感觉指数。的平均热感觉指数。夏季夏季, , 人体散热中潜热比例较大人体散热中潜热比例较大, , 在一定相对湿度在一定相对湿度范围内范围内( (例如例如40407070) )同一湿球温度（等焓线上）对应同一湿球温度（等焓线上）对应的各状态点的各状态点, , 对人的冷热感是相近的。对人的冷热感是相近的。例如例如, , tsts18.5,18.5, 有如下对应的各状态点有如下对应的各状态点t22,22, 7272t t23,23, 6565t t24,24, 6060t t25,25, 5454t t26,26, 4848t t27,27, 4444t18, 90与与t24, 50大大约约上在同一上在同一等焓线等焓线上上而在冬季而在冬季, , 人体散热以对流和辐人体散热以对流和辐射为主射为主, , 人的冷热感主要取决于环境人的冷热感主要取决于环境的干球温度和壁面温度（平均辐射温的干球温度和壁面温度（平均辐射温度）。度）。因此，采用辐射供冷或辐射供暖，因此，采用辐射供冷或辐射供暖，可以在一定程度上得到节能和改善房间可以在一定程度上得到节能和改善房间热舒适性效果热舒适性效果。但是，同任何事物一样，辐射供暖特但是，同任何事物一样，辐射供暖特别是辐射供冷也有其一定的局限性。别是辐射供冷也有其一定的局限性。2 2）辐射供冷能承担的冷负荷）辐射供冷能承担的冷负荷冷辐射要严格控制冷表面的结冷辐射要严格控制冷表面的结露，板面温度应不低于室内设计露，板面温度应不低于室内设计工况的露点温度（例如不低于工况的露点温度（例如不低于2020），因此只能负担空调房间），因此只能负担空调房间夏季空调的部分显热负荷。夏季空调的部分显热负荷。理论计算公式可采用理论计算公式可采用ASHRAEASHRAE handbookhandbook：( (美国供暖制冷和空调工程师学美国供暖制冷和空调工程师学会手册会手册) ) 单位面积的总传热量单位面积的总传热量Q Q = = Q QF F + + Q QL L 辐射传热量辐射传热量TEFTEF 为辐射体表面平均热力学温度为辐射体表面平均热力学温度,K,KTpjTpj 为室内非加热表面的面积加权平为室内非加热表面的面积加权平均温度均温度, , K K 对流传热量对流传热量地面地面( (或顶板冷辐射）或顶板冷辐射）Q QL L2.17(t2.17(tEPEP t tN N) )1.311.31顶面（或地面冷辐射）顶面（或地面冷辐射）Q QL L0.14(t0.14(tEPEP t tN N) )1.251.25墙面墙面Q QL L1.78(t1.78(tEPEP t tN N) )1.321.32t tEP 辐射体表面平均温度辐射体表面平均温度, , t tN N室内空气温度室内空气温度, , 室温室温262625252424相对湿度度 606050506060505060605050空气露点空气露点温度温度 181815151717141416161313冷表面冷表面控制温度控制温度 191916161818151517171414辐射和对流辐射和对流热量热量 W/mW/m2 2383852523737515137375151地面辐射供冷的冷辐射量参考值地面辐射供冷的冷辐射量参考值对流热量对流热量 W/mW/m2 2合计合计W/mW/m2 2地面地面3 32 22 22 22 21 1顶板顶板505044443939333328282323地面地面585853534747434338383232顶板顶板1051051041049292848464645454表面温表面温度151516161717181819192020辐射热量辐射热量W/mW/m2 2555551514545414136363131室温室温2626（其他表面加权平均温度与室温相同）（其他表面加权平均温度与室温相同）的冷辐射量参考值的冷辐射量参考值但是，冷辐射能够实际吸收的热但是，冷辐射能够实际吸收的热量，为什么往往会大于上述按照量，为什么往往会大于上述按照“不不结露结露”原则计算所得到的数值呢原则计算所得到的数值呢？这是因为房间的得热量中，有相当这是因为房间的得热量中，有相当一部分（如日射、人体、灯光等）是一部分（如日射、人体、灯光等）是辐射热，可以直接和冷辐射表面之间辐射热，可以直接和冷辐射表面之间进行热交换。进行热交换。正如正如“得热得热”应区别于应区别于“负荷负荷”一样。一样。进入房间的辐射热，并不立即转化进入房间的辐射热，并不立即转化为使空气温度上升，而是首先被各为使空气温度上升，而是首先被各个壁面所吸收。冷辐射直接进行了个壁面所吸收。冷辐射直接进行了这个换热过程。这个换热过程。因此，对于房间冷负荷构成中，因此，对于房间冷负荷构成中，有较大比例辐射热的，冷辐射能力有较大比例辐射热的，冷辐射能力会增大。会增大。得热量与冷负荷得热量与冷负荷房间得热量不同于空调冷负荷。上世纪七十年房间得热量不同于空调冷负荷。上世纪七十年代以前代以前, , 曾将二者混为一谈。曾将二者混为一谈。19781978年年8 8月月2020日日, , 对京西宾馆一间西向会议室对京西宾馆一间西向会议室测定测定: :房间最大得热量为房间最大得热量为 27772777kcal/hkcal/h空气最大得热量即空调冷负荷为空气最大得热量即空调冷负荷为14291429kcal/hkcal/h空调冷负荷占房间最大得热量的空调冷负荷占房间最大得热量的51.4651.46房间得热量房间得热量中中: : 对流热直接与室内空气换热成为对流热直接与室内空气换热成为瞬时冷瞬时冷负荷负荷。辐射热辐射热则被围护结构和家具等蓄热体吸则被围护结构和家具等蓄热体吸收收, , 随后再以对流形式放入室内随后再以对流形式放入室内, , 成为成为滞滞后的冷负荷后的冷负荷。如果采用冷辐射如果采用冷辐射, ,辐射热就会直接被冷辐射热就会直接被冷表面所吸收表面所吸收, ,不再以对流形式放入室内不再以对流形式放入室内。辐射辐射 蓄热体蓄热体 -房间得热量房间得热量- 27772777对流 空气空气 空调冷负荷空调冷负荷 - 14291429室温26、相对湿度60、露点温度18、表面控制温度19地板冷辐射（地板冷辐射（W/mW/m2 2）顶板冷辐射（顶板冷辐射（W/mW/m2 2）辐射热对流热总热量辐射热辐射热对流热对流热总热量与室温相等与室温相等较室温高较室温高11较室温高较室温高22较室温高较室温高33较室温高较室温高4 435.935.941.341.346.746.752.252.257.657.61.61.61.61.61.61.61.61.61.61.637.537.542.942.948.348.353.853.859.259.235.935.941.341.346.746.752.252.257.657.627.827.827.827.827.827.827.827.827.827.863.763.769.169.174.574.580.080.085.485.4其他表面加权其他表面加权平均温度取值平均温度取值但是，房间冷负荷构成中辐射热不同但是，房间冷负荷构成中辐射热不同比例条件下的冷辐射能力，还没有严密的比例条件下的冷辐射能力，还没有严密的理论计算方法。理论计算方法。正如地面辐射供暖的负荷计算，仍沿用正如地面辐射供暖的负荷计算，仍沿用一般对流供暖方式的计算方法略加修正一一般对流供暖方式的计算方法略加修正一样，辐射供暖和辐射供冷的技术原理和设样，辐射供暖和辐射供冷的技术原理和设计基础资料环节计基础资料环节, , 仍处在认识过程中，滞仍处在认识过程中，滞后于应用，尚需要通过实验和工程应用不后于应用，尚需要通过实验和工程应用不断探索。断探索。3)3) 冷（暖）辐射空调的方式冷（暖）辐射空调的方式所谓冷（暖）辐射空调，一般采用将所谓冷（暖）辐射空调，一般采用将冷（热）媒管道敷设于房间的地面、顶或冷（热）媒管道敷设于房间的地面、顶或墙面的方式。冬天通过热媒水，形成热辐墙面的方式。冬天通过热媒水，形成热辐射，夏天通过冷媒水，形成冷辐射。射，夏天通过冷媒水，形成冷辐射。 如果是地面的冷热辐射，可称为如果是地面的冷热辐射，可称为“冷冷暖地面暖地面”，如果是顶板的冷热辐射，可称，如果是顶板的冷热辐射，可称为为“冷暖顶棚冷暖顶棚”。所谓所谓“毛细管网毛细管网”，也是冷（暖）辐，也是冷（暖）辐射空调的一种形式。采用较一般地面射空调的一种形式。采用较一般地面辐射供暖加热管较细的外径为辐射供暖加热管较细的外径为3-5mm3-5mm的的塑料管组成管网，或称之为塑料管组成管网，或称之为“席席”，用，用砂桨将其抹在地面、顶或墙面内。或砂桨将其抹在地面、顶或墙面内。或预制在不同材质的天花板模块内，称预制在不同材质的天花板模块内，称之为之为“吊顶毛细管模块吊顶毛细管模块”。正如初期将这种特征的空调方正如初期将这种特征的空调方式戏称之为式戏称之为“告别暖气空调时代告别暖气空调时代”或或“恒温恒湿恒温恒湿”一样，带有一定的一样，带有一定的商业炒作味道，暖通空调的业内商业炒作味道，暖通空调的业内人士，大多并不认同这种对专业人士，大多并不认同这种对专业术语的轻率命名。术语的轻率命名。4 4）辐射供冷的除湿问题）辐射供冷的除湿问题夏季的空调需要对空气进行减夏季的空调需要对空气进行减焓除湿。除湿过程以及补充辐射焓除湿。除湿过程以及补充辐射供冷承担冷负荷的不足，只能依供冷承担冷负荷的不足，只能依靠其他空气处理手段。例如靠其他空气处理手段。例如: : 配置独立新风处理系统，将新风配置独立新风处理系统，将新风的绝对含湿量处理到低于室内设计绝的绝对含湿量处理到低于室内设计绝对含湿量，例如：较室内设计绝对含对含湿量，例如：较室内设计绝对含湿量低湿量低3g/kg3g/kg，取新风，取新风“送风湿差送风湿差”不不小于小于3g/kg3g/kg。这样，处理后的新风除。这样，处理后的新风除了担负新风本身湿负荷和房间内的散了担负新风本身湿负荷和房间内的散湿量以外湿量以外, ,还可以担负部分冷负荷。还可以担负部分冷负荷。溶液除湿或冷却除湿溶液除湿或冷却除湿如果新风只需要担负新风本身如果新风只需要担负新风本身湿负荷和房间内的散湿量湿负荷和房间内的散湿量, ,则有则有条件采用溶液除条件采用溶液除( (调调) )湿。湿。如果新风还需要担负部分冷负如果新风还需要担负部分冷负荷荷, ,则宜采用冷却除湿。则宜采用冷却除湿。显然，独立新风方式适用于热、显然，独立新风方式适用于热、湿负荷较小的场合。而且，应按湿负荷较小的场合。而且，应按照承担除湿负荷确定所需最大新照承担除湿负荷确定所需最大新风量，还应该在风量，还应该在除湿所需最大新除湿所需最大新风量与卫生要求所需最小新风量风量与卫生要求所需最小新风量（例如冬季）之间，采取有效的（例如冬季）之间，采取有效的变风量措施。变风量措施。 配置常规的空调系统，将配置常规的空调系统，将辐射供冷辐射供冷设施作为常规空调系统的补充设施作为常规空调系统的补充。适用。适用场合显然广泛多了。虽然只是一种场合显然广泛多了。虽然只是一种“补补充充”，也可以不同程度减少常规空调系，也可以不同程度减少常规空调系统的容量，由于节能和改善房间热舒统的容量，由于节能和改善房间热舒适性效果的优势，值得加以提倡。适性效果的优势，值得加以提倡。奥运篮球比赛场地奥运篮球比赛场地五棵松体育馆五棵松体育馆的的观众休息厅，北京市建筑设计研究院就采观众休息厅，北京市建筑设计研究院就采用了这样的设计。用了这样的设计。北京工业大学陈超教授等北京工业大学陈超教授等, ,在在北京某办北京某办公楼的大堂公楼的大堂，实施了地板辐射冷热联供系，实施了地板辐射冷热联供系统改造，统改造，20092009年夏季实测结果表明，可在年夏季实测结果表明，可在地板表面不凝露和送风系统关闭的条件地板表面不凝露和送风系统关闭的条件下，大堂空气温度维持在下，大堂空气温度维持在24.6-26.524.6-26.5范范围。围。5 5）不）不要要刻意作辐射供冷的配置刻意作辐射供冷的配置有些工程需要设置地面辐射供暖有些工程需要设置地面辐射供暖( (例如需要保证冬季温度的高大空例如需要保证冬季温度的高大空间间) )，在此前提下，完全可以，在此前提下，完全可以“利用利用”现成的辐射供暖设施，在夏季供给适现成的辐射供暖设施，在夏季供给适当的冷媒，自然形成辐射供冷条件，当的冷媒，自然形成辐射供冷条件，何乐而不为呢？何乐而不为呢？如果本来不需要或不适合设置辐射供暖，如果本来不需要或不适合设置辐射供暖，而辐射供冷所可以担负的冷负荷在总冷负荷而辐射供冷所可以担负的冷负荷在总冷负荷中的比例又很小时，中的比例又很小时，刻意作辐射供冷的配刻意作辐射供冷的配置，就很可能会得不偿失置，就很可能会得不偿失。因为，配置地面、墙面或顶板的冷热辐因为，配置地面、墙面或顶板的冷热辐射，需要对建筑装饰或其他设施，提出多方射，需要对建筑装饰或其他设施，提出多方面的限制面的限制, ,甚至要牺牲其他方面的功能甚至要牺牲其他方面的功能, ,特别特别是建设标准较高的公共建筑是建设标准较高的公共建筑, ,从设计的整体往从设计的整体往往很难完善实施。往很难完善实施。6 6）合理确定冷）合理确定冷源源为充分发挥辐射供冷可以采用温度较高为充分发挥辐射供冷可以采用温度较高冷媒的优势冷媒的优势, ,以及防止辐射供冷设施冷表面以及防止辐射供冷设施冷表面结露，应通过认真计算，合理确定和采取结露，应通过认真计算，合理确定和采取可靠技术措施控制冷媒温度。可靠技术措施控制冷媒温度。而为保证独立新风处理系统或空调系统有而为保证独立新风处理系统或空调系统有足够的除湿能力，又需要较低的冷媒温度。足够的除湿能力，又需要较低的冷媒温度。应从提高冷源设备效率的角度，认真寻求应从提高冷源设备效率的角度，认真寻求合理的合理的( (例如双冷源例如双冷源) )系统配置方案系统配置方案7 7）若干认识问题）若干认识问题 将辐射供冷的新风下送风方式，称将辐射供冷的新风下送风方式，称之为之为“置换通风置换通风”，这偷换了暖通空调专，这偷换了暖通空调专业的理论概念。业的理论概念。“置换通风置换通风”的机理，是的机理，是送入的冷空气层依靠热浮升力的作用上送入的冷空气层依靠热浮升力的作用上升带走热湿负荷和污染物，因此只适用升带走热湿负荷和污染物，因此只适用于全年送冷的区域。当送入热风时，将于全年送冷的区域。当送入热风时，将不再属于不再属于“置换通风置换通风”范畴。范畴。 有人认为：辐射供冷应位于房间上有人认为：辐射供冷应位于房间上部，辐射供暖应位于房间下部，认为部，辐射供暖应位于房间下部，认为如果采用地面辐射供冷，将形成如果采用地面辐射供冷，将形成“冻脚冻脚”的不舒适感。的不舒适感。热气流上升、冷气流下沉，这是对热气流上升、冷气流下沉，这是对流换热的一般概念，但是，难以做到同流换热的一般概念，但是，难以做到同时配置供冷和供暖的两套设施。时配置供冷和供暖的两套设施。事实上，辐射供冷或辐射供暖的传热事实上，辐射供冷或辐射供暖的传热过程主要是辐射，作用于房间的各个表面过程主要是辐射，作用于房间的各个表面。对于层高不对于层高不高高的建筑，经工程实测证明，的建筑，经工程实测证明，无论采用地面还是顶辐射，供暖或供冷时无论采用地面还是顶辐射，供暖或供冷时室内垂直温度场分布和各表面的辐射温度，室内垂直温度场分布和各表面的辐射温度，均不会有均不会有“想当然想当然”那样大的差异。辐射供那样大的差异。辐射供冷时，一般也要控制表面温度在冷时，一般也要控制表面温度在2020左右，左右，根本不致于会发生根本不致于会发生“冻脚冻脚”的问题。的问题。 采用地面辐射还是采用顶板辐射采用地面辐射还是采用顶板辐射, ,对供暖量对供暖量或供冷量会有较大的影响。主要是其中的对流或供冷量会有较大的影响。主要是其中的对流传热量部分。传热量部分。 地面辐射的对流供暖量会大于顶板辐射的地面辐射的对流供暖量会大于顶板辐射的 对流供暖量对流供暖量。顶板辐射的对流供冷量会大于地顶板辐射的对流供冷量会大于地 面辐射的对流供冷量面辐射的对流供冷量。 因此因此，有必要根据房间冷和热的负荷特性以有必要根据房间冷和热的负荷特性以 及建筑构造特征，合理确定辐射方式。及建筑构造特征，合理确定辐射方式。 某些某些工程的冷暖顶板，采用工程的冷暖顶板，采用DE25DE25的的PBPB管，管间距管，管间距300mm300mm，埋设于，埋设于200mm200mm厚楼厚楼板下铁之上、水电管道及上铁之下的现板下铁之上、水电管道及上铁之下的现浇混凝土层内。此种将塑料管埋设于楼浇混凝土层内。此种将塑料管埋设于楼板结构层内的敷设方式，因带有对施工板结构层内的敷设方式，因带有对施工安装质量的极大依赖性，不宜作为千篇安装质量的极大依赖性，不宜作为千篇一律的固定模式。一律的固定模式。 辐射供暖辐射供暖或供冷工况的辐射和对流传热或供冷工况的辐射和对流传热量，与辐射体表面温度和室内空气温度存量，与辐射体表面温度和室内空气温度存在特定的函数关系。为防止辐射辐射体表在特定的函数关系。为防止辐射辐射体表面的结露，必须严格控制供冷工况时辐射面的结露，必须严格控制供冷工况时辐射体表面温度。供暖工况辐射体表面温度，体表面温度。供暖工况辐射体表面温度，也应该符合规范的规定。也应该符合规范的规定。 怎样对待室温调节控制问题怎样对待室温调节控制问题?冷热辐射系统的热惰性很大，且许多建冷热辐射系统的热惰性很大，且许多建筑事实上存在内区和外区的不同负荷密筑事实上存在内区和外区的不同负荷密度，且室温很难自主选择，并适应负荷的度，且室温很难自主选择，并适应负荷的静态特性特别是动态特性的调节控制。静态特性特别是动态特性的调节控制。有以下有以下一些一些应对措施应对措施: :a.a.由风系统主导进行调节控制由风系统主导进行调节控制, ,配置常配置常规空调系统，将辐射供冷设施作为常规规空调系统，将辐射供冷设施作为常规空调系统的补充。空调系统的补充。b.b.依靠冷辐射能直接吸收引起负荷波动依靠冷辐射能直接吸收引起负荷波动的主要因素的主要因素辐射热的辐射热的“自平衡自平衡”作用作用, ,但由于但由于“自平衡自平衡”作用的量概念尚不作用的量概念尚不完善完善, ,会存在相当程度的盲目性。会存在相当程度的盲目性。 需要特别关注的问题需要特别关注的问题目前目前, ,已实施和准备实施的冷（暖）已实施和准备实施的冷（暖）辐射空调工程，辐射空调工程，存在存在需要特别关注的需要特别关注的问题，就是冷（热）水系统的供回水温问题，就是冷（热）水系统的供回水温差仅有差仅有2-32-3。由于流量是常规系统的。由于流量是常规系统的一倍以上，所以就出现一倍以上，所以就出现“集中空调系统集中空调系统仅水泵一项的耗电指标就高达仅水泵一项的耗电指标就高达7.6kWh/m7.6kWh/m2 2”这样的惊人数值，这样的惊人数值，对于节能是不利的。对于节能是不利的。 之所以之所以取小温差的理由取小温差的理由, ,部分说法部分说法是为是为 防止辐射表面防止辐射表面结结露。但对于混凝土楼板内埋露。但对于混凝土楼板内埋管的冷辐射，管的冷辐射，当采用当采用15.5/20.515.5/20.5平均水温平均水温1818，盘管间距，盘管间距150mm150mm，板面温度为，板面温度为23.723.7，是可以解决是可以解决表面表面结结露问题的。露问题的。“毛细管网毛细管网”表面温度对水温比较敏感，这表面温度对水温比较敏感，这正是这种方式的局限性，但也可以采用正是这种方式的局限性，但也可以采用18/2318/23平均水温平均水温20.520.5的参数。的参数。对对“节能建筑不节能节能建筑不节能”案例的分析案例的分析 总装备部工程设计研究总院总装备部工程设计研究总院 李兆坚等李兆坚等实际调查结果发现实际调查结果发现: :一栋采用众一栋采用众多建筑节能新技术的节能住宅楼的多建筑节能新技术的节能住宅楼的夏季空调能耗指标，却是非节能住夏季空调能耗指标，却是非节能住宅楼的宅楼的14.614.6倍。倍。某节能样板楼的节能技术措施简介某节能样板楼的节能技术措施简介A A楼是北京市一栋由欧洲节能专家设计楼是北京市一栋由欧洲节能专家设计的节能样板楼，该楼为的节能样板楼，该楼为2626层的住宅楼，总层的住宅楼，总建筑面积为建筑面积为29100m29100m2 2，20052005年投入使用。为年投入使用。为了减少其采暖空调能耗了减少其采暖空调能耗, , 开发商不惜投入开发商不惜投入巨资，在该楼的建筑保温遮阳、空调系统巨资，在该楼的建筑保温遮阳、空调系统和调节控制等方面都采用了目前最先进的和调节控制等方面都采用了目前最先进的一些建筑节能技术。一些建筑节能技术。该楼建筑热工性能按欧洲建筑节能该楼建筑热工性能按欧洲建筑节能标准设计，大大优于节能标准设计，大大优于节能6565的北京市的北京市现行居住建筑节能设计标准要求。现行居住建筑节能设计标准要求。为大幅度减少采暖空调能耗，采用为大幅度减少采暖空调能耗，采用了加强建筑保温隔热性能、设置外遮了加强建筑保温隔热性能、设置外遮阳和减少建筑体型系数的阳和减少建筑体型系数的“组合拳组合拳”。外墙传热系数仅为外墙传热系数仅为0.4W/(m20.4W/(m2K)K)，屋顶，屋顶传热系数仅为传热系数仅为0.14W/(m20.14W/(m2K)K)。外窗采用。外窗采用双层断热中空双层断热中空Low-eLow-e膜玻璃窗，整窗综合膜玻璃窗，整窗综合传热系数为传热系数为2.3W/(m22.3W/(m2K),K), 所有外窗均设所有外窗均设置外遮阳卷帘。在建筑平面和立面设计时置外遮阳卷帘。在建筑平面和立面设计时均采取了一些特殊措施，以减少建筑体型均采取了一些特殊措施，以减少建筑体型系数，例如，不设置阳台、减小外窗面积系数，例如，不设置阳台、减小外窗面积等，这些措施使建筑的外墙面积减少近等，这些措施使建筑的外墙面积减少近3030、外窗面积减少近、外窗面积减少近4040。可见该楼在。可见该楼在建筑热工节能设计方面可谓做到了极致。建筑热工节能设计方面可谓做到了极致。暖通空调节能设计暖通空调节能设计为了提高空调能效和舒适性，该楼采为了提高空调能效和舒适性，该楼采用了集中空调方案，并采用了众多空调用了集中空调方案，并采用了众多空调节能新技术，包括温湿度独立控制技术、节能新技术，包括温湿度独立控制技术、埋管辐射空调技术、置换通风技术、排埋管辐射空调技术、置换通风技术、排风冷热回收技术等，而且空调循环水泵风冷热回收技术等，而且空调循环水泵和新风机均采用了变频调控节能技术。和新风机均采用了变频调控节能技术。可见该节能样板楼在空调节能技术应用可见该节能样板楼在空调节能技术应用方面也可谓是方面也可谓是“武装到牙齿武装到牙齿”。按照我国按照我国GB/T50378GB/T5037820062006绿色建筑评绿色建筑评价标准的评价方法，价标准的评价方法，A A楼无疑是绿色节能楼无疑是绿色节能建筑的典范，按照建筑的典范，按照LEEDLEED等国外知名的绿色等国外知名的绿色建筑评价标准，得分也较高，因此获得了建筑评价标准，得分也较高，因此获得了“绿色生态技术金奖绿色生态技术金奖”等绿色节能建筑奖等绿色节能建筑奖项，其采用的集中空调技术方案被认为是项，其采用的集中空调技术方案被认为是我国住宅空调的发展方向，并已在不少住我国住宅空调的发展方向，并已在不少住宅建筑中推广应用。宅建筑中推广应用。为了进行对比分析，选择距该楼不远的一栋为了进行对比分析，选择距该楼不远的一栋普通高层住宅楼普通高层住宅楼B B楼作为对比建筑。楼作为对比建筑。B B楼为楼为19961996年建成年建成1818层住宅楼，其住户的平均收入层住宅楼，其住户的平均收入水平高，户均空调器拥有量水平高，户均空调器拥有量2.62.6台，远高于台，远高于20062006年北京市城镇居民空调器拥有量的平均年北京市城镇居民空调器拥有量的平均值（值（1.571.57台户），其建筑热工性能没有达台户），其建筑热工性能没有达标现行住宅节能标准的要求，绝大多数住户标现行住宅节能标准的要求，绝大多数住户的外窗也没有外遮阳。采用了低能效的分体的外窗也没有外遮阳。采用了低能效的分体空调器，空调器，EEREER约为约为2.5,2.5, 额定能效比和季节能额定能效比和季节能效比均远低于效比均远低于A A楼楼, , 按照目前的建筑节能评价按照目前的建筑节能评价标准，标准，B B楼是一栋楼是一栋“非节能建筑非节能建筑”。根据节能评价方法评价结果，根据节能评价方法评价结果，B B楼的空楼的空调能耗一定大大高于调能耗一定大大高于A A楼，但楼，但20062006年夏季空年夏季空调能耗实际调查结果却表明：集众多建筑调能耗实际调查结果却表明：集众多建筑节能新技术于一身的节能样板楼节能新技术于一身的节能样板楼A A楼的夏季楼的夏季空调能耗指标，却是普通非节能住宅楼空调能耗指标，却是普通非节能住宅楼B B楼楼的的14.614.6倍！倍！A A楼集中空调系统仅水泵一项的楼集中空调系统仅水泵一项的耗电指标就高达耗电指标就高达7.6kWh/m27.6kWh/m2，是，是B B楼分体空调楼分体空调总耗电指标的总耗电指标的5.65.6倍。因此这是一个典型的倍。因此这是一个典型的“节能建筑不节能节能建筑不节能”的案例。的案例。对该典型案例的分析结果表明：对该典型案例的分析结果表明：大量建筑节能技术的大量建筑节能技术的“堆砌堆砌”不一定不一定能达到节能效果，并可能使建筑空能达到节能效果，并可能使建筑空调能耗大幅度增加调能耗大幅度增加, , 盲目跟风和盲目跟风和“追追新新”可能会产生出高成本、高能耗的可能会产生出高成本、高能耗的“节能建筑节能建筑”。十、空调房间冬季冷负荷十、空调房间冬季冷负荷 及其应对及其应对 说说明明1 1）问题的提出，并非来源于规范标准的）问题的提出，并非来源于规范标准的规定，而是实际工程的需要；规定，而是实际工程的需要；2 2）本）本章节仅为章节仅为探讨探讨，并非结果和结论并非结果和结论；3 3）与）与其他其他领域的问题一样，领域的问题一样，理论理论研究研究落后于应用。落后于应用。1)1) 有关规范有关规范l采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范6.26.2节节的各条，只有的各条，只有“夏季冷负荷夏季冷负荷”和和“冬季热负冬季热负荷荷”，而没有，而没有“冬季冷负荷冬季冷负荷”。l民用建筑采暖通风与空气调节设计规民用建筑采暖通风与空气调节设计规范（范（原原征求意见稿）征求意见稿）7.2.17.2.1提出：提出：施施工图阶段应对空调区进行工图阶段应对空调区进行冬季热负荷冬季热负荷和和夏夏季逐项逐时冷负荷季逐项逐时冷负荷计算。计算。在在7.2.147.2.14条，虽然提到了条，虽然提到了“内区的冬季冷内区的冬季冷负荷负荷”，但仅原则提出，但仅原则提出“室内照明功率、室内照明功率、人员数量、设备功率等宜与夏季取值相人员数量、设备功率等宜与夏季取值相同同”。4.2.14.2.1条提出：夏季太阳辐射照度应根据条提出：夏季太阳辐射照度应根据当地的地理纬度、大气透明度和大气压当地的地理纬度、大气透明度和大气压力，按力，按7 7月月2121日日的太阳赤纬计算确定。的太阳赤纬计算确定。2 2）案例）案例l 19941994年为远南残疾人运动会运动员村建成的年为远南残疾人运动会运动员村建成的北京远南大厦，有一个面积很大、与南入口大堂北京远南大厦，有一个面积很大、与南入口大堂相通的首、二层大厅，采用全空气空调系统相通的首、二层大厅，采用全空气空调系统。后来在二层分隔出一个后来在二层分隔出一个10001000多平米、无外围护多平米、无外围护结构的宴会厅，但没有另设独立空调系统，只能结构的宴会厅，但没有另设独立空调系统，只能与热工特性显著差别的大堂统一运行，在过渡季与热工特性显著差别的大堂统一运行，在过渡季特别是冬季，室温必然过高特别是冬季，室温必然过高。l 20022002 年年1 1月，采用按照内外月，采用按照内外区划分区划分VAVVAV系统、并采用两级泵两系统、并采用两级泵两管制系统的北京发展大厦，在严管制系统的北京发展大厦，在严寒期仍需要运行制冷机组的问题。寒期仍需要运行制冷机组的问题。l 20072007年年1212月，月，中国农业银行中国农业银行总行大厦总行大厦的的VAVVAV系统，系统，采用采用冷却塔冷却塔制制冷系统以后，仍反映冬季的若冷系统以后，仍反映冬季的若干时段，外区仍然存在过热现象。干时段，外区仍然存在过热现象。l 20082008年，北京青年报曾有一篇报年，北京青年报曾有一篇报道的题目是道的题目是：商城不开暖风室温竟超商城不开暖风室温竟超3030文中称：市城管执法局在其官方网站上文中称：市城管执法局在其官方网站上公布了供暖检查首日公布了供暖检查首日2121家温度超标的商场家温度超标的商场名单，其中以新世界二期以名单，其中以新世界二期以30.230.2高居榜高居榜首，石景山华联商厦和海淀城乡华懋商场首，石景山华联商厦和海淀城乡华懋商场分列二、三位，温度均超过了分列二、三位，温度均超过了2727。记者随崇外城管分队来到新世界二期进记者随崇外城管分队来到新世界二期进行复查，一楼的温度很适宜。但登上更高行复查，一楼的温度很适宜。但登上更高楼层时，温度越来越高。到达四层时，已楼层时，温度越来越高。到达四层时，已经看到有的营业员身穿短袖，顾客则将大经看到有的营业员身穿短袖，顾客则将大衣抱在手中。衣抱在手中。商场行政部的王经理说：入冬以来商场行政部的王经理说：入冬以来以来除了一层供暖外，二层以上并没有供以来除了一层供暖外，二层以上并没有供暖暖l北京市建筑设计研究院五所北京市建筑设计研究院五所设计的某医院病房楼，在不供暖设计的某医院病房楼，在不供暖的情况下，若干时段南向房间室的情况下，若干时段南向房间室温过高。温过高。l 某设计单位正在设计某严寒某设计单位正在设计某严寒地区的民航空管站，其控制机房地区的民航空管站，其控制机房需要全年供冷，采用风冷式恒温需要全年供冷，采用风冷式恒温恒湿空调机组系统，困难的问题恒湿空调机组系统，困难的问题可能不是夏季，而是在冬季空调可能不是夏季，而是在冬季空调室外计算温度室外计算温度-27-27条件下如何条件下如何供冷运行？供冷运行？3 3）冬季空调房间的冷负荷）冬季空调房间的冷负荷内区空调房间由于没有外围护内区空调房间由于没有外围护结构向室外散热，而只有内部人结构向室外散热，而只有内部人员、照明和设备等向室内散热，员、照明和设备等向室内散热，冷负荷是常年发生的冷负荷是常年发生的。外区的空调房间，即使在严寒和寒冷外区的空调房间，即使在严寒和寒冷地区，如果太阳辐射得热大于外围护结地区，如果太阳辐射得热大于外围护结构散热，或者是人员密集和内部发热量构散热，或者是人员密集和内部发热量较大，外围护结构散热小于内部发热量较大，外围护结构散热小于内部发热量时，冬季也可能发生冷负荷。外围护结时，冬季也可能发生冷负荷。外围护结构特别是窗的热工性能逐步改善之后，构特别是窗的热工性能逐步改善之后，这种现象出现的概率大为增多。这种现象出现的概率大为增多。例如：通常采用的例如：通常采用的12mm12mm空气间隔层中空玻空气间隔层中空玻璃断桥铝合金外窗传热系数，约为璃断桥铝合金外窗传热系数，约为2.8W/(m22.8W/(m2K),K),当室内外温差为当室内外温差为3030时，传热损失为时，传热损失为84W/m284W/m2，而太阳辐射得热形成的负荷，会远大于传热损而太阳辐射得热形成的负荷，会远大于传热损失。在窗墙面积比很大、可开启面积很小、且失。在窗墙面积比很大、可开启面积很小、且有较多内部发热量的情况下，许多大型公共建有较多内部发热量的情况下，许多大型公共建筑的外区空调房间，在冬季的某些时段即使不筑的外区空调房间，在冬季的某些时段即使不供暖也会过热。供暖也会过热。但是，外区空调房间冬季冷负荷但是，外区空调房间冬季冷负荷是得热量和外围护结构散热量的差是得热量和外围护结构散热量的差额，具有额，具有不规则的特点不规则的特点，既与房间，既与房间朝向、窗墙面积比和外围护结构传朝向、窗墙面积比和外围护结构传热性能等固定因素有关，更受室外热性能等固定因素有关，更受室外温度、日射时间等瞬变因素影响，温度、日射时间等瞬变因素影响，冷负荷不是全日的，会与热负荷交冷负荷不是全日的，会与热负荷交替出现。替出现。4)4) 冬季空调房间冷负荷计算的特点冬季空调房间冷负荷计算的特点 对于一般舒适性空调，冬季空调房对于一般舒适性空调，冬季空调房间冷负荷计算有间冷负荷计算有3 3个特点个特点 第一，用于确定所需供冷量的室内第一，用于确定所需供冷量的室内计算温度取值，宜高于冬季供暖房间的计算温度取值，宜高于冬季供暖房间的设计温度。节能设计标准和能源管理制设计温度。节能设计标准和能源管理制度，对于空调房间冬季供暖温度作了严度，对于空调房间冬季供暖温度作了严格的限制。如果提高需要供暖房间室内格的限制。如果提高需要供暖房间室内计算温度，虽然可以改善热舒适度，但计算温度，虽然可以改善热舒适度，但是要增加供暖热量。而提高需要供冷房是要增加供暖热量。而提高需要供冷房间的室内计算温度，可以减少供冷量，间的室内计算温度，可以减少供冷量，有资料认为：冬季需要供冷房间的设有资料认为：冬季需要供冷房间的设计计算温度，办公类用房可取计计算温度，办公类用房可取2424，商，商场类用房可取场类用房可取2222，即可较冬季供暖房，即可较冬季供暖房间的设计温度高间的设计温度高5 566。即使是对于外区，由于提高了室内计即使是对于外区，由于提高了室内计算温度，外围护结构散热增大，与太阳算温度，外围护结构散热增大，与太阳辐射得热量和内部发热量比较的差额减辐射得热量和内部发热量比较的差额减少，仍可降低所需供冷量。少，仍可降低所需供冷量。第二，由于冬季室外新风的含湿第二，由于冬季室外新风的含湿量很低，需保证室内相对湿度的量很低，需保证室内相对湿度的合，空调系统还要配置加湿措施，合，空调系统还要配置加湿措施，空调房间得到的潜热是有利因素，空调房间得到的潜热是有利因素，不需要加以消除，因此冬季的冷负不需要加以消除，因此冬季的冷负荷可只计算显热，不必计算全热。荷可只计算显热，不必计算全热。这既有利于减少所需供冷量，也可这既有利于减少所需供冷量，也可以提高房间的舒适度。以提高房间的舒适度。第三，外区空调房间的冬季冷负荷，除第三，外区空调房间的冬季冷负荷，除了室内照明、人员、设备等热量可与夏了室内照明、人员、设备等热量可与夏季取值相同以外，太阳辐射得热与外围季取值相同以外，太阳辐射得热与外围护结构散热的比较，应以哪个状态点护结构散热的比较，应以哪个状态点（何日的太阳赤纬和什么室外计算温度）（何日的太阳赤纬和什么室外计算温度）为基准？什么是最不利条件？还没有得为基准？什么是最不利条件？还没有得到明确和合理的概念。到明确和合理的概念。5 5）解决冬季空调房间冷负荷的主要方法）解决冬季空调房间冷负荷的主要方法解决冬季空调房间的冷负荷问题，首先要合解决冬季空调房间的冷负荷问题，首先要合理划分时段。大致可以分为以下三个阶段：理划分时段。大致可以分为以下三个阶段：第一阶段，当室外温度开始低于室内温度，第一阶段，当室外温度开始低于室内温度，例如北京地区的九月或四月，冷源系统的供冷例如北京地区的九月或四月，冷源系统的供冷负荷（主要是新风负荷）逐渐减少，制冷设备负荷（主要是新风负荷）逐渐减少，制冷设备的主体部分可以停止供冷运行了，但内区空调的主体部分可以停止供冷运行了，但内区空调房间和发生冷负荷的外区空调房间，大致在室房间和发生冷负荷的外区空调房间，大致在室外干球温度外干球温度1010、湿球温度、湿球温度55之前，制冷之前，制冷设备仍需要部分延续供冷运行。设备仍需要部分延续供冷运行。第二阶段，当室外温度进一步降低，干第二阶段，当室外温度进一步降低，干球温度球温度10、湿球温度、湿球温度5，开式冷，开式冷却塔的出水温度能够却塔的出水温度能够10时，例如北京时，例如北京地区的十地区的十十一月或三十一月或三四月，可以利用四月，可以利用冷却塔为内区空调房间和发生冷负荷的外冷却塔为内区空调房间和发生冷负荷的外区空调房间供冷；区空调房间供冷；第三阶段，室外温度又进一步降低，大第三阶段，室外温度又进一步降低，大约室外干球温度约室外干球温度5时起，则有条件利时起，则有条件利用室外新风作为冷源。用室外新风作为冷源。时段的划分并不是机械的，因为在某同时段的划分并不是机械的，因为在某同一个时段内，还有昼夜温差，例如：在白天一个时段内，还有昼夜温差，例如：在白天室外温度较高时，冷却塔或室外新风难以提室外温度较高时，冷却塔或室外新风难以提供冷源，但在夜间则具备供冷能力。又例如：供冷源，但在夜间则具备供冷能力。又例如：昼间室外温度在昼间室外温度在00以上，可以用冷却塔供冷，以上，可以用冷却塔供冷，而夜间可能在而夜间可能在00以下，就不宜运行冷却塔供以下，就不宜运行冷却塔供冷。因此，在系统配置上，应该具备能适应冷。因此，在系统配置上，应该具备能适应随时变换供冷运行方式的功能。随时变换供冷运行方式的功能。时段的划分也因地区而有所区别，时段的划分也因地区而有所区别，例如：夏热冬冷地区，可以利用冷却塔例如：夏热冬冷地区，可以利用冷却塔供冷的时段会比较长，寒冷特别是严寒供冷的时段会比较长，寒冷特别是严寒地区，可以采用室外新风作为冷源的时地区，可以采用室外新风作为冷源的时段会比较长。段会比较长。6) ) 冷却塔供冷可以适合于什么场合？冷却塔供冷可以适合于什么场合？冷却塔供冷主要适合于采用风机盘管加集冷却塔供冷主要适合于采用风机盘管加集中新风系统，且为分区两管制或四管制的内中新风系统，且为分区两管制或四管制的内区风机盘管水系统，区风机盘管水系统，也可以适合于其他场合也可以适合于其他场合。 当室外温度即使降低到干球温度当室外温度即使降低到干球温度1010以以下，不仅是内区，外区也可能有供冷要求，下，不仅是内区，外区也可能有供冷要求，而此时如采用室外新风供冷尚不足以满足，而此时如采用室外新风供冷尚不足以满足，需要继续运行制冷设备提供冷源。需要继续运行制冷设备提供冷源。因此，不论是全空气系统还是风机盘管因此，不论是全空气系统还是风机盘管加集中新风系统，不论是内区还是外区，只加集中新风系统，不论是内区还是外区，只要存在供冷要求，经过技术经济比较，都可要存在供冷要求，经过技术经济比较，都可在一定的时段内，利用冷却塔代替制冷设备在一定的时段内，利用冷却塔代替制冷设备提供低于提供低于1010的冷水。由于这个阶段的负荷的冷水。由于这个阶段的负荷（特别是新风湿负荷）减少，空气处理机组、（特别是新风湿负荷）减少，空气处理机组、新风机组和风机盘管，都有条件采用较高温新风机组和风机盘管，都有条件采用较高温度的冷水，就可满足供冷要求。度的冷水，就可满足供冷要求。 冷却塔供冷还可以在较长时段冷却塔供冷还可以在较长时段内，应用于温湿度独立控制的干工内，应用于温湿度独立控制的干工况况末端，例如楼板或毛细管网冷辐射的末端，例如楼板或毛细管网冷辐射的水系统等水系统等。这种干工况空调供冷末端，这种干工况空调供冷末端，正好需要温度较高的冷水，可以不需正好需要温度较高的冷水，可以不需要将低温冷水换热为高温冷水，或采要将低温冷水换热为高温冷水，或采用比较昂贵的专用高温冷水机组用比较昂贵的专用高温冷水机组。利用冷却塔代替制冷设备提供冷水，配置利用冷却塔代替制冷设备提供冷水，配置并不复杂。除了需配置与制冷机相并联的换热并不复杂。除了需配置与制冷机相并联的换热器之外，冷却水和冷水的循环，甚至可使用既器之外，冷却水和冷水的循环，甚至可使用既有的、为制冷设备配套的冷却水泵和冷水泵，有的、为制冷设备配套的冷却水泵和冷水泵，只需实行运行模式的转换。当室外日平均温度只需实行运行模式的转换。当室外日平均温度低于低于00以后，冬季显热负荷密度较大、采用以后，冬季显热负荷密度较大、采用新风尚不足以满足的空调房间，如果仍需要延新风尚不足以满足的空调房间，如果仍需要延续冷却塔供冷，宜尽量在昼间运行，而在夜间续冷却塔供冷，宜尽量在昼间运行，而在夜间将冷却循环水收集于设置于室内的水箱中将冷却循环水收集于设置于室内的水箱中。7)7)利用室外新风能供冷利用室外新风能供冷当室外温度低于当室外温度低于55或低于或低于00以后，就以后，就有条件利用室外新风作为冷源。特别是当有条件利用室外新风作为冷源。特别是当室外温度低于室外温度低于00以后，如果继续采用冷以后，如果继续采用冷却塔供冷，就需要采取一系列防冻措施。却塔供冷，就需要采取一系列防冻措施。因此，在室外温度较低时段，应当尽量采因此，在室外温度较低时段，应当尽量采用比冷却塔供冷更为经济简便的利用室外用比冷却塔供冷更为经济简便的利用室外新风的方式。新风的方式。全空气系统，冬季利用新风作为全空气系统，冬季利用新风作为冷源，如果室内温度设定为冷源，如果室内温度设定为2424，当，当室外温度低于室外温度低于00、只要新风比大于、只要新风比大于4040，当室外温度低于，当室外温度低于55、只要新、只要新风比大于风比大于5050，新、回风的混合温度，新、回风的混合温度都可低于都可低于1515。这对于一般负荷的建。这对于一般负荷的建筑，是可以基本满足冷负荷需要的。筑，是可以基本满足冷负荷需要的。风机盘管加新风系统，对于例如风机盘管加新风系统，对于例如办建筑等冬季需要加湿的场合办建筑等冬季需要加湿的场合, , 如果如果室内温度设定为室内温度设定为2424、相对湿度、相对湿度3030，室内空气的焓值为室内空气的焓值为38kJ/kg38kJ/kg。新风（加热加湿）送风参数取：送新风（加热加湿）送风参数取：送风加热到温度风加热到温度1212、等焓加湿到相对湿、等焓加湿到相对湿度度9595，送风焓值，送风焓值13.5kJ/kg13.5kJ/kg。此状态。此状态的空气的空气在吸收室内热量后升温到在吸收室内热量后升温到2424时时，可见，当冬季显热负荷不大于可见，当冬季显热负荷不大于60W/m60W/m2 2的空调的空调房间，都有条件利用新风作为冷源，而当显热房间，都有条件利用新风作为冷源，而当显热负荷较大、新风不足以满足供冷要求时，才需负荷较大、新风不足以满足供冷要求时，才需要运行冷却塔供冷。以上计算，都是基于最小要运行冷却塔供冷。以上计算，都是基于最小新风量标准，如果按照有利于节能的原则，具新风量标准，如果按照有利于节能的原则，具备适当增加新风量的条件，应该可以满足使用备适当增加新风量的条件，应该可以满足使用要求。要求。 8) )为了增大室外新风的供冷能力，风机盘管加为了增大室外新风的供冷能力，风机盘管加新风系统可以采用较低的送风温度吗？新风系统可以采用较低的送风温度吗？按照送风温差不宜大于按照送风温差不宜大于1010的原则，对于冬的原则，对于冬季设计室温为季设计室温为22222424且有冷负荷的场合，送且有冷负荷的场合，送风温度不宜低于风温度不宜低于12121414，新风，新风为为66时时，不可以直接送出。需要选用扩散性能好的风口，不可以直接送出。需要选用扩散性能好的风口，或者将新风接入风机盘管的出口静压箱内，与或者将新风接入风机盘管的出口静压箱内，与风机盘管吸入和送出（因为有冷负荷而不加热）风机盘管吸入和送出（因为有冷负荷而不加热）的室内的室内22222424回风混合后送出，就可以解回风混合后送出，就可以解决合理送风温差的问题。决合理送风温差的问题。9)9)空调水系统制式的选择，与应对冬季空调水系统制式的选择，与应对冬季空调房间冷负荷的关系空调房间冷负荷的关系空调水系统制式分为两管制、分区两管制空调水系统制式分为两管制、分区两管制或四管制。一般来说，所有区域同时在夏季或四管制。一般来说，所有区域同时在夏季供冷、冬季供暖时，应采用两管制水系统。供冷、冬季供暖时，应采用两管制水系统。只有一些区域需全年供冷时，宜采用分区两只有一些区域需全年供冷时，宜采用分区两管制水系统。供冷和供暖工况交替频繁或同管制水系统。供冷和供暖工况交替频繁或同时使用时，则需要采用四管制水系统。时使用时，则需要采用四管制水系统。因此，因此，分区两管制和四管制，是针对冬季空调房间分区两管制和四管制，是针对冬季空调房间冷负荷的。冷负荷的。 分区两管制是两管制水系统分区两管制是两管制水系统的扩展，其中一个管系实行供冷和供扩展，其中一个管系实行供冷和供暖的季节转换，另一个管系则全年暖的季节转换，另一个管系则全年供冷。分区两管制与两管制相同之供冷。分区两管制与两管制相同之处，是每个区域只有一个管系，而处，是每个区域只有一个管系，而空调末端设备都只有一组空气换热空调末端设备都只有一组空气换热器，配置和控制都比较简洁。器，配置和控制都比较简洁。四管制是供冷和供暖分别配置管系，所有空四管制是供冷和供暖分别配置管系，所有空调末端设备同时配置空气冷却器和空气加热调末端设备同时配置空气冷却器和空气加热器，可适应各种复杂情况的需要。但由于四管器，可适应各种复杂情况的需要。但由于四管制的投资费用（包括管系、末端设备、控制阀制的投资费用（包括管系、末端设备、控制阀门和控制系统）和占用空间，明显高于两管制门和控制系统）和占用空间，明显高于两管制和分区两管制，应限于热舒适度最高的一级和分区两管制，应限于热舒适度最高的一级场所场所中采用。中采用。一般情况下，存在明显内区时，应优先选一般情况下，存在明显内区时，应优先选择只需要按照内外区划分的分区两管制。但是择只需要按照内外区划分的分区两管制。但是对于冬季也存在冷负荷的外区，需要供冷和供对于冬季也存在冷负荷的外区，需要供冷和供暖交替，或者建筑中如洗浴健身场所等区域，暖交替，或者建筑中如洗浴健身场所等区域，虽然也在内区，但室温要求高于其他内区，虽然也在内区，但室温要求高于其他内区，也需要供冷和供暖交替。分区两管制的区域划也需要供冷和供暖交替。分区两管制的区域划分，就会遇到比较难以周全解决的复杂问题，分，就会遇到比较难以周全解决的复杂问题，或者只能采用四管制。或者只能采用四管制。但从节能的角度讲，不但从节能的角度讲，不应采用四管制。应采用四管制。10)10)风机盘管加新风系统，采用普通的两管制风机盘管加新风系统，采用普通的两管制系统系统, ,是否也能适应各空调区域在同一时间内是否也能适应各空调区域在同一时间内分别供冷或供热？分别供冷或供热？ 在工程实践中，有一些并不存在供冷和供暖在工程实践中，有一些并不存在供冷和供暖工况交替频繁或同时使用需要的建筑，只是为了工况交替频繁或同时使用需要的建筑，只是为了追求空调系统配置的追求空调系统配置的“豪华档次豪华档次”， 建设单位也建设单位也指定配置四管制水系统，显然这是不合理的。指定配置四管制水系统，显然这是不合理的。据调查据调查, , 在在不少不少地区建成的四管制系统地区建成的四管制系统, , 大多大多仅利用了仅利用了两管制系统的功能。两管制系统的功能。其实，在许多空调建筑（例如旅馆客房或其实，在许多空调建筑（例如旅馆客房或一般办公室）中，室内人员同时有不同温度要一般办公室）中，室内人员同时有不同温度要求、而需要分别供冷和供暖的，主要是过渡季求、而需要分别供冷和供暖的，主要是过渡季及其前后阶段。及其前后阶段。当采用风机盘管加新风系统时，普通的两当采用风机盘管加新风系统时，普通的两管制系统管制系统, , 也可以通过对新风的不同处理也可以通过对新风的不同处理, , 在在一定范围内满足房间不同供冷或供暖要求。可一定范围内满足房间不同供冷或供暖要求。可采用下列运行方式：采用下列运行方式：在主体在主体处于处于供冷的阶段供冷的阶段, , 室外空气室外空气焓值略高于室内空气焓值焓值略高于室内空气焓值, , 新风机组可新风机组可对新风不进行减焓处理（即直接送室外对新风不进行减焓处理（即直接送室外新风相当于利用室外新风供暖）新风相当于利用室外新风供暖）, , 当房当房间人员有较低室温要求（怕热）时间人员有较低室温要求（怕热）时, , 可可通过房间的风机盘管进行减焓处理。通过房间的风机盘管进行减焓处理。在主体在主体处于处于供暖的阶段供暖的阶段, , 室外空气室外空气焓值略低于室内空气焓值焓值略低于室内空气焓值, , 新风机组可新风机组可对新风不进行加热处理（即直接送室外对新风不进行加热处理（即直接送室外新风相当于室外新风供冷）新风相当于室外新风供冷）, ,当房间人当房间人员有较高室温要求（怕冷）时员有较高室温要求（怕冷）时, , 可通过可通过房间的风机盘管进行加热处理。房间的风机盘管进行加热处理。十一、低温热水地面辐射供暖的十一、低温热水地面辐射供暖的 利弊得失利弊得失地面辐射供暖地面辐射供暖, , 无疑是热舒适度无疑是热舒适度最好的一种供暖方式。但不一定能成最好的一种供暖方式。但不一定能成为供暖方式的首先选择为供暖方式的首先选择, , 不是唯一选不是唯一选择。这是因为任何一种供暖方式，都择。这是因为任何一种供暖方式，都会有其特定的优势和弊病会有其特定的优势和弊病, ,应根据具应根据具体工程条件体工程条件, , 将所采用供暖方式的将所采用供暖方式的优势充分加以发挥优势充分加以发挥, , 尽可能减少其弊尽可能减少其弊病。病。地面辐射供暖大致有以下的地面辐射供暖大致有以下的主要优点主要优点: :1 1）与其它供暖方式相比有较高的舒适度）与其它供暖方式相比有较高的舒适度 垂直温度场分布比较均匀。垂直温度场分布比较均匀。距地距地0.1m0.1m与与1.7m1.7m的温差的温差距地距地0.1m-1.7m0.1m-1.7m的温差平均值的温差平均值地面辐射供暖地面辐射供暖顶部辐射供暖顶部辐射供暖散热器供暖散热器供暖热风供暖热风供暖0.1 0.10.2 2.10 1.80.2 2.70 1.150.91.45 在室温相同的条件下在室温相同的条件下, , 距地面距地面0.050.050.15m(0.15m(人体对冷暖的敏感部位人体对冷暖的敏感部位) )高度的温高度的温度度, , 较对流供暖方式约高较对流供暖方式约高8 810,10, 对人对人体生理有益。体生理有益。与对流供暖方式相比与对流供暖方式相比, , 空气对流减弱空气对流减弱, ,有较好的空气洁净度。有较好的空气洁净度。房间热惰性较好。房间热惰性较好。平均辐射温度适当平均辐射温度适当, , 可减少人体辐射可减少人体辐射散热。散热。2 2）与其它供暖方式相比，较为）与其它供暖方式相比，较为节能节能和和可使用低可使用低品位热媒品位热媒由于垂直温度分布的差别由于垂直温度分布的差别, , 有效区域内相同温有效区域内相同温度时度时, ,平均温度最低；由于可减少人体辐射散热平均温度最低；由于可减少人体辐射散热, ,与对流供暖方式相比与对流供暖方式相比, , 可取得可取得2 233的等效舒适的等效舒适温度。以上两项因素综合温度。以上两项因素综合, , 节能幅度约为节能幅度约为10102020。对于住宅，节能幅度约为。对于住宅，节能幅度约为1010。地面辐射供暖可以使用低于地面辐射供暖可以使用低于4040的低品位热的低品位热媒，对于采用地源热泵、空气源热泵或地热水梯媒，对于采用地源热泵、空气源热泵或地热水梯级利用，是采暖末端比较合理的选择。级利用，是采暖末端比较合理的选择。3 3）由于没有散热器、供暖立支管等构件，）由于没有散热器、供暖立支管等构件，有利于建筑装饰。有利于建筑装饰。4 4）由于地面辐射供暖本身就是水平的独立）由于地面辐射供暖本身就是水平的独立系统，有利于实施分户热计量。系统，有利于实施分户热计量。5 5）有利于隔声和降低楼板撞击声。）有利于隔声和降低楼板撞击声。住宅设计规范规定住宅设计规范规定: : 楼板的计权楼板的计权标准化撞击声压级宜标准化撞击声压级宜75dB75dB。一般的地。一般的地面构造层难以达到，只有地面辐射的构面构造层难以达到，只有地面辐射的构造层，才能达到。造层，才能达到。6 6）有利于实施逐步以生产过程低能耗）有利于实施逐步以生产过程低能耗和低污染塑料管材替代金属管材的产业和低污染塑料管材替代金属管材的产业政策。政策。7 7）经济比较并不占劣势）经济比较并不占劣势由于塑料类管材生产的发展和市场竞争由于塑料类管材生产的发展和市场竞争, ,地面辐射供暖的造价已呈大幅度降的趋势地面辐射供暖的造价已呈大幅度降的趋势, ,已从应用初期的按建筑面积计的已从应用初期的按建筑面积计的100100元元/m/m2 2以上以上, , 下降到甚至下降到甚至5050元元/m/m2 2以下。而多种质以下。而多种质量较为可靠的散热器加上调节阀门、配件量较为可靠的散热器加上调节阀门、配件和管道和管道, , 按建筑面积计的造价按建筑面积计的造价, , 并不低于并不低于地面辐射供暖了。地面辐射供暖了。地面辐射供暖大致有以下地面辐射供暖大致有以下主要弊病主要弊病: :1 1）仅适合于建筑热工条件较佳的节能住）仅适合于建筑热工条件较佳的节能住宅。不节能住宅地面温度超标，降低舒适宅。不节能住宅地面温度超标，降低舒适度。度。2 2）需占用空间高度至少）需占用空间高度至少80mm,80mm, 需增加地需增加地面荷载约面荷载约120kg/m2120kg/m2。3 3）地面装修宜一次到位，二次装修时）地面装修宜一次到位，二次装修时, ,易被损坏。易被损坏。4 4）因对热媒温度和流量的要求不同）因对热媒温度和流量的要求不同, ,需设置单独热源系统。需设置单独热源系统。5 5）因热媒温差较小）因热媒温差较小, , 相应流量较大相应流量较大, ,热媒输送管道断面和输送能耗较散热热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖系统器供暖系统, , 约增大一倍。约增大一倍。46 6）材料和施工市场状况堪忧）材料和施工市场状况堪忧, , 施工、施工、调试和验收程序方面困难较多：开发调试和验收程序方面困难较多：开发建设单位片面追求低价位；施工单位建设单位片面追求低价位；施工单位的资质审查认定未制度化；材料是送的资质审查认定未制度化；材料是送检而非随机抽样；施工现场保护难以检而非随机抽样；施工现场保护难以实施；调试和验收难以按照规范的要实施；调试和验收难以按照规范的要求程序严格实施。求程序严格实施。JGJJGJ 142142 20042004地面辐射供暖技术规程地面辐射供暖技术规程6.5.56.5.5 初始加热时，热水升温应平缓，供水初始加热时，热水升温应平缓，供水温度应控制在比当时环境温度高温度应控制在比当时环境温度高1010左右，且左右，且不应高于不应高于3232。并应连续运行。并应连续运行4848小时；以后每小时；以后每隔隔2424小时水温升高小时水温升高33，直至达到设计供水温度。，直至达到设计供水温度。在此温度下应对每组分水器、集水器连接的加在此温度下应对每组分水器、集水器连接的加热管逐路进行调节，直至达到设计要求。热管逐路进行调节，直至达到设计要求。7 7）技术原理和设计基础资料环节）技术原理和设计基础资料环节, , 仍仍处在认识过程中，滞后于应用。处在认识过程中，滞后于应用。(1)(1)近似按对流采暖方式计算负荷，仅近似按对流采暖方式计算负荷，仅将设计室温降低将设计室温降低22作为计算室温或取作为计算室温或取常规计算负荷的常规计算负荷的90-95%90-95%，以及不计算设，以及不计算设有辐射供暖地面的传热量。有辐射供暖地面的传热量。(2)(2) 住宅家具对地面遮挡的有效面积系数住宅家具对地面遮挡的有效面积系数房房间名称名称地面地面积（m2）家具遮家具遮挡率（率（%）有效面有效面积系数（系数（%）主卧室主卧室152035306570次卧室次卧室81540256075起居起居厅205020158085书房房10151585注：注：1 面面积小的房小的房间遮遮挡率取大率取大值；2 面面积范范围内可采用内插法确定系数；内可采用内插法确定系数；3 有效面有效面积系数可以系数可以简化化为：面：面积较小的房小的房间取取70%，面，面积较大的房大的房间取取80%。(3)(3)单位面积的散热量和向下传热损失单位面积的散热量和向下传热损失只给出了加热管公称外径为只给出了加热管公称外径为20mm20mm、填充层厚度、填充层厚度为为50mm50mm、聚苯乙烯泡沫塑料绝热层厚度、聚苯乙烯泡沫塑料绝热层厚度20mm20mm、供、供回水温差回水温差1010的数值。其他外径的加热管，可近的数值。其他外径的加热管，可近似按外径的比例，对外径为似按外径的比例，对外径为20mm20mm给出的热量进行给出的热量进行修正。修正。 例如：外径为例如：外径为25mm25mm，可按外径为，可按外径为20mm20mm的热量乘的热量乘以以1.25,1.25,外径为外径为16mm16mm，可按外径为，可按外径为20mm20mm的热量乘以的热量乘以0.800.80。(4)(4)一些一些计算公式之间的回归计算公式之间的回归 ASHRAEASHRAE手册（手册（20002000年版）公式年版）公式LF+ + QQ = = Qt tEPEP 辐射地面表面平均温度辐射地面表面平均温度, , K Kt tF F 非加热面表面平均温度非加热面表面平均温度, , K Kt tN N 室内空气温度室内空气温度, , 德国资料：地板表面平均温度德国资料：地板表面平均温度t tPJPJ近似计算公式近似计算公式 大体上只适合于非加热表面平大体上只适合于非加热表面平均温度为均温度为15(288K)15(288K)的条件，上述的条件，上述公式才可以公式才可以“回归回归” 。(5)(5)大量研究，都是将非加热表大量研究，都是将非加热表面平均温度设定为与室内空气面平均温度设定为与室内空气温度相同。这样的边界条件必温度相同。这样的边界条件必然使模拟计算结果，存在较大然使模拟计算结果，存在较大的误差。的误差。十二、塑料类管材及其正确应用十二、塑料类管材及其正确应用 塑料管和输送热介质的塑料管种类塑料管和输送热介质的塑料管种类 塑料管应进行强度验算塑料管应进行强度验算 塑料管的选择计算塑料管的选择计算 塑料管的许用设计应力塑料管的许用设计应力 关于最小管壁厚度关于最小管壁厚度 塑料类管材的设计选用程序塑料类管材的设计选用程序 关于铝塑复合管关于铝塑复合管 各种塑料管的比较各种塑料管的比较 塑料管和输送热介质的塑料管种类塑料管和输送热介质的塑料管种类建筑用建筑用塑料类管材塑料类管材PVC PVC 聚氯乙烯管聚氯乙烯管PVC-CPVC-C 聚氯乙烯耐热管聚氯乙烯耐热管PE PE 聚乙烯管聚乙烯管LDPELDPE 低密度聚乙烯管低密度聚乙烯管MDPEMDPE 中密度聚乙烯管中密度聚乙烯管HDPEHDPE 高密度聚乙烯管高密度聚乙烯管PE-X PE-X 交联聚乙烯管交联聚乙烯管PE-RTPE-RT 非交联热塑性聚乙烯管非交联热塑性聚乙烯管PAP PAP 铝塑复合管铝塑复合管XPAP XPAP 交联铝塑复合管交联铝塑复合管PP PP 聚丙烯管聚丙烯管PP-H PP-H 均聚聚丙烯管（耐压较高，但易低温脆化）均聚聚丙烯管（耐压较高，但易低温脆化） 4 4级级 2.902.90 MPaMPa，20/5020/50年年 6.256.25 MPaMPa。PP-B PP-B 嵌段共聚聚丙烯管（耐压低于嵌段共聚聚丙烯管（耐压低于PP-HPP-H） 4 4级级 1.671.67 MPaMPa，20/5020/50年年 6.216.21 MPaMPaPP-R PP-R 无规共聚聚丙烯管无规共聚聚丙烯管 4 4级级 3.33.3 MPaMPa，20/5020/50年年 6.936.93 MPaMPa。 （PP-CPP-C管，接近并略优于管，接近并略优于PP-BPP-B管）管）PB PB 聚丁烯管聚丁烯管适合于输送适合于输送热介质热介质的塑料管的塑料管PVC-CPVC-C 聚氯乙烯耐热管聚氯乙烯耐热管PE-XPE-XPE-RTPE-RTPP-RPP-RPBPBXPAPXPAP交联聚乙烯管交联聚乙烯管非交联热塑性聚乙烯管非交联热塑性聚乙烯管无规共聚聚丙烯管无规共聚聚丙烯管聚丁烯管聚丁烯管交联铝塑复合管交联铝塑复合管（PP-RPP-R 或或 PERTPERT 铝塑复合管铝塑复合管） 铝塑复合管的种类日益繁多，到目铝塑复合管的种类日益繁多，到目前为止，前为止，搭接焊式搭接焊式大致有大致有PAP-PAP-聚乙烯聚乙烯或无规共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯/ /铝铝/ /聚乙烯或无规聚乙烯或无规共聚聚丙烯（铝塑复合管），共聚聚丙烯（铝塑复合管），XPAP-XPAP-交联聚乙烯交联聚乙烯/ /铝合金铝合金/ /交联聚乙烯（交交联聚乙烯（交联铝塑复合管）；联铝塑复合管）；对接焊对接焊式有：式有：PAP1-PAP1-聚乙烯聚乙烯/ /铝铝/ /交联交联聚乙烯（一型铝塑管），聚乙烯（一型铝塑管），XPAP2-XPAP2-交联交联聚乙烯聚乙烯/ /铝铝/ /交联聚乙烯（二型铝塑交联聚乙烯（二型铝塑管），管），PAP3-PAP3-聚乙烯聚乙烯/ /铝铝/ /聚乙烯（三型聚乙烯（三型铝塑管），铝塑管），PAP4-PAP4-聚乙烯聚乙烯/ /铝铝/ /聚乙烯聚乙烯（四型铝塑管（四型铝塑管- -可用于输送燃气等气可用于输送燃气等气体体 ），），RPAP5-RPAP5-耐热聚乙烯耐热聚乙烯/ /铝铝/ /耐热聚耐热聚乙烯（五型铝塑管）。乙烯（五型铝塑管）。尽管各种铝塑复合管均称长期工作温尽管各种铝塑复合管均称长期工作温度可以达到度可以达到6060或以上，但是，由于长或以上，但是，由于长期工作温度这个概念比较模糊，期工作温度这个概念比较模糊，采用交采用交联聚乙烯（联聚乙烯（PE-XPE-X）塑料、无规共聚聚丙）塑料、无规共聚聚丙烯（烯（PP-RPP-R）塑料和非交联耐热聚乙烯）塑料和非交联耐热聚乙烯（PE-RTPE-RT）塑料的铝塑复合管，输送热）塑料的铝塑复合管，输送热介质介质，更加安全可靠。，更加安全可靠。 采用塑料管应进行强度验算采用塑料管应进行强度验算无论是金属管材还是塑料类管材，无论是金属管材还是塑料类管材，在内压作用下在内压作用下, , 管壁任意一点将产生管壁任意一点将产生三个方向的应力三个方向的应力, , 即即: : 轴向应力、径轴向应力、径向应力和环向应力向应力和环向应力, , 其中其中环向应力环向应力最最大，因此应按最不利条件的大，因此应按最不利条件的环向应力环向应力进行分析。进行分析。管壁厚、管径、承受压力和管壁厚、管径、承受压力和轴向应力轴向应力之间的关系之间的关系, ,可用下式表示可用下式表示: :上式中上式中: :D DP Pe e管材轴向应力管材轴向应力(MPa)(MPa)管径管径 (mm)(mm)管内压力管内压力 (MPa)(MPa)管壁厚管壁厚 (mm)(mm)由于在相同的壁厚、管径、承由于在相同的壁厚、管径、承受压力条件下，环向应力比轴向受压力条件下，环向应力比轴向应力大，所以在强度计算时，仅应力大，所以在强度计算时，仅需要计算环向应力。需要计算环向应力。上式说明上式说明: :1.1.应力应力与管内压力与管内压力P P成正比成正比, , 即许用应力越大可即许用应力越大可承压越大承压越大; ; 反之反之, , 压力越大要求许用应力越大。压力越大要求许用应力越大。2.2.应力应力与管径与管径D D成成正比成成正比, , 即许用应力越大对应即许用应力越大对应的管径越大的管径越大; ; 反之反之, , 管径越大要求许用应力越大。管径越大要求许用应力越大。3.3.应力应力与管壁厚与管壁厚e e成反比成反比, , 即许用环向应力越大即许用环向应力越大对应的管壁厚越小对应的管壁厚越小; ; 反之反之, , 管壁厚越小要求许用应管壁厚越小要求许用应力越大。力越大。 显然，管材的许用设计应力显然，管材的许用设计应力DD，应该不小于管材环向应力应该不小于管材环向应力, , 即即: : D D 用以确定管壁厚度用以确定管壁厚度, , 可转换成以下可转换成以下形式形式: :暖通空调工程中习惯使用钢管，使用温度对暖通空调工程中习惯使用钢管，使用温度对许用设计应力影响不大。如近似取许用设计应许用设计应力影响不大。如近似取许用设计应力为力为50MPa50MPa，直径为，直径为200200 mmmm的钢管，工作压力为的钢管，工作压力为1.0MPa1.0MPa时，理论计算管壁厚度仅需时，理论计算管壁厚度仅需2mm2mm。暖通空。暖通空调系统工作压力一般很少超过调系统工作压力一般很少超过1.0MPa1.0MPa，可见钢，可见钢管的管壁厚度，主要不是满足承受应力，而是管的管壁厚度，主要不是满足承受应力，而是满足腐蚀因素的需要。因此，除在特殊高压条满足腐蚀因素的需要。因此，除在特殊高压条件下应用以外，一般无需进行强度验算。件下应用以外，一般无需进行强度验算。钢管的公称压力钢管的公称压力普通焊接钢管普通焊接钢管加厚焊接钢管加厚焊接钢管PN1.0MPaPN1.0MPa1.01.0PN1.6MPaPN1.6MPa直缝、螺旋缝电焊钢管直缝、螺旋缝电焊钢管 1.01.0PN1.6MPaPN1.6MPa无缝钢管无缝钢管1.61.6PN2.5MPaPN2.5MPa1 1 系统工作压力系统工作压力Pg1.0MPaPg1.0MPa、管道公称直、管道公称直径径DN150mmDN150mm时，根据时，根据GB/T3091-2008GB/T3091-2008低低压流体输送用焊接钢管，可采用普通焊压流体输送用焊接钢管，可采用普通焊接钢管。接钢管。2 2 系统工作压力系统工作压力1.0MPaPg1.6MPa1.0MPaPg1.6MPa、管道公称直径管道公称直径DN150mmDN150mm时，可选择加厚时，可选择加厚焊接钢管。焊接钢管。3 3 系统工作压力系统工作压力PgPg1.61.62.5MPa2.5MPa时，不时，不论其公称直径多大，根据论其公称直径多大，根据GB/T7163-2008.GB/T7163-2008.输送流体用无缝钢管，均应选择无输送流体用无缝钢管，均应选择无缝钢管。缝钢管。整个水系统不同部位的静压和工作压力是不整个水系统不同部位的静压和工作压力是不相同的，即使是分别设置高、低区的水系统，相同的，即使是分别设置高、低区的水系统，同一分区系统内的静压和工作压力也不相同。同一分区系统内的静压和工作压力也不相同。水泵出口压力，一般是指系统最低点和距离水水泵出口压力，一般是指系统最低点和距离水泵出口较近管段的最大压力，并不能概括整个泵出口较近管段的最大压力，并不能概括整个水系统的各点。特别是对于高层建筑而言，整水系统的各点。特别是对于高层建筑而言，整个水系统是否全部都需要按照这个压力计算？个水系统是否全部都需要按照这个压力计算？塑料管同金属管道力学特性的主要区别，是塑料管同金属管道力学特性的主要区别，是应力的变化规律不同。应力的变化规律不同。温度作用对塑料类管材许用应力温度作用对塑料类管材许用应力D D的影响的影响极大。极大。使用寿命主要取决于不同使用温度使用寿命主要取决于不同使用温度对管对管材的累积破坏作用材的累积破坏作用, , 概略说概略说, , 温度每提高温度每提高10,10, 使用寿命约缩短使用寿命约缩短 2.52.5倍倍, , 热作用使环应热作用使环应力逐步下降即发生管材的蠕变力逐步下降即发生管材的蠕变, , 以至不能满足以至不能满足使用压力而破坏。（可见下图）使用压力而破坏。（可见下图）从从PBPB管在不同温度下的等应变蠕管在不同温度下的等应变蠕变特性曲线可见变特性曲线可见: : 许用应力都会随许用应力都会随时间的推移而下降，特别是随作用时间的推移而下降，特别是随作用温度的升高而急剧下降。显然，应温度的升高而急剧下降。显然，应按使用温度确定许用应力，据以计按使用温度确定许用应力，据以计算所需壁厚。算所需壁厚。因此，因此，原原采暖通风与空气调节设计采暖通风与空气调节设计规范规范4.4.114.4.11条条( (强制性条文强制性条文) )规定：规定：“地板辐射采暖加热管的材质和壁地板辐射采暖加热管的材质和壁厚，应按工程要求的使用寿命、累计厚，应按工程要求的使用寿命、累计使用时间以及系统的运行水温、工作使用时间以及系统的运行水温、工作压力等条件确定。压力等条件确定。” 塑料管计算塑料管计算（确定（确定S S系列或壁厚系列或壁厚e e）塑料管不需要考虑焊缝因素和腐蚀裕塑料管不需要考虑焊缝因素和腐蚀裕量量, , 故仍采用下式确定所需壁厚：故仍采用下式确定所需壁厚：强度计算用的管径强度计算用的管径D,D, 对于钢管是对于钢管是指内径指内径, ,而对于塑料管而对于塑料管, ,是指中径是指中径, ,即即DZ,DZDZ,DZDEDEe e , , 故应写作故应写作: :塑料管强度计算，也常用下列形式塑料管强度计算，也常用下列形式: :等式中的第一项等式中的第一项, , 是管材环应力与承压的比是管材环应力与承压的比值值, , 第二项只与管道尺寸有关。如果令其值为第二项只与管道尺寸有关。如果令其值为 S S , ,那么那么, , S S 既是管材的尺寸系列既是管材的尺寸系列, , 又可在许用应力又可在许用应力和系统工作压力既定条件下和系统工作压力既定条件下, ,便捷地计算和确定应便捷地计算和确定应选用的选用的S S系列系列, ,或不同管外径所需要的对应壁厚或不同管外径所需要的对应壁厚。塑料类管道的值塑料类管道的值, , 是直径对壁是直径对壁厚的比值，由此可见：在管材许用厚的比值，由此可见：在管材许用应力确定后，值越小承压越高。应力确定后，值越小承压越高。塑料类管道划分为塑料类管道划分为 2 2，2.5,2.5, 3.2,3.2,4.0,4.0, 5.0,5.0, 6.3,6.3, 8.08.0和和1010共共8 8个系个系列，其中列，其中2 2和和1010两种系列一般无产两种系列一般无产品。品。塑料管常用范围的尺寸系列塑料管常用范围的尺寸系列公称外公称外径径De/mmDe/mmS8S8公称壁厚公称壁厚en/mmen/mmS6.3S6.3 S5S5 S4S4 S3.2S3.2 S2.5S2.516162020252532321.31.31.31.31.51.51.91.91.31.31.51.51.91.92.42.41.51.51.91.92.32.32.92.91.81.82.32.32.82.83.63.62.22.22.82.83.53.54.44.42.72.73.43.44.24.25.45.4D - eeSDR=2S+1欧洲还有一种塑料类管道划分系列的方法，即所谓标准尺寸比SDR。 塑料管的许用设计应力塑料管的许用设计应力管材在全部使用期内管材在全部使用期内, , 不可能始终不可能始终是在同一温度作用条件下是在同一温度作用条件下, , 必然存在必然存在不同温度的时间分布。例如不同温度的时间分布。例如: : 供暖系供暖系统管材在非供暖期内温度会近似于室统管材在非供暖期内温度会近似于室温温, , 即使在供暖期内也会因质调节而即使在供暖期内也会因质调节而受不同温度作用。受不同温度作用。显然显然, , 各种塑料管对应于不同温度各种塑料管对应于不同温度的等应变蠕变特性曲线，不能直接作为的等应变蠕变特性曲线，不能直接作为设计选用的依据，需要先按不同使用条设计选用的依据，需要先按不同使用条件的温度作用频率，确定件的温度作用频率，确定使用条件分级使用条件分级。按照国际标准按照国际标准ISO/10508:1995ISO/10508:1995推荐的推荐的方法方法, , 对总设计使用周期为对总设计使用周期为5050年年, , 奥、德、奥、德、法地区典型使用条件的不同管材法地区典型使用条件的不同管材, , 统一划统一划分了分了使用条件分级使用条件分级。根据各使用条件分级不同温度的综合热根据各使用条件分级不同温度的综合热作用，可按作用，可按 ISO13760ISO13760的的 Miner,sMiner,s规则规则, , 计计算出各种塑料管确保算出各种塑料管确保5050年使用寿命的年使用寿命的许用许用应力应力。正常操作温度正常操作温度最大操作温度最大操作温度异常温度异常温度时间 (Y)时间 (Y)时间 (h)应力安全系数应力安全系数1.51.31.01 12 24 46060707040406060202049494949202025252.52.58080808070701 11 12.52.595959595100100100100100100100100供供6060热水热水供供7070热水热水地板辐射供热地板辐射供热5 560608080202025251010141490901 110010010010085/6085/60散热器散热器供暖供暖典型应用范围典型应用范围( (举例举例) )使用条件等级使用条件等级 使用条件分级不是硬性规定使用条件分级不是硬性规定, , 是按特定地区气候和典型使用条是按特定地区气候和典型使用条件计算所得的推荐性标准件计算所得的推荐性标准, , 因此因此应按实际要求的使用寿命年限应按实际要求的使用寿命年限, ,并并根据使用情况根据使用情况, ,分析使用寿命年限分析使用寿命年限内不同温度的频率，合理确定使内不同温度的频率，合理确定使用条件分级。用条件分级。例如例如: : 某某地区一般低温热水地板地区一般低温热水地板辐射供暖工程辐射供暖工程, , 如按上述标准的如按上述标准的4 4级选级选用管材和确定管壁厚用管材和确定管壁厚, ,即在共即在共5050年的总年的总使用周期中使用周期中, , 运行温度运行温度2020共历时共历时2.52.5年年, , 4040共历时共历时2020年年, , 6060共历时共历时2525年年, , 7070共历时共历时2.52.5年年, , 100100的意外的意外运行条件不超过共运行条件不超过共100100小时，显然是十小时，显然是十分安全可靠的。分安全可靠的。当当热水温度热水温度85/6085/60的散热器供暖的散热器供暖系统，可按表系统，可按表1 1中的中的5 5级，即在总寿命周级，即在总寿命周期中，期中，6060热作用热作用2525年，年，8080热作用热作用1010年，年，2020热作用热作用1414年，年，9090热作用热作用1 1年，年，各种不同温度热作用周期的总和也是各种不同温度热作用周期的总和也是5050年，而且，也允许年，而且，也允许100100的故障温度热作的故障温度热作用不超过共用不超过共100100小时。显然，这也是十分小时。显然，这也是十分安全可靠的。安全可靠的。管材的许用设计应力管材的许用设计应力D(MPa)D(MPa)使用条件使用条件分级分级1 15 5PBPBPE-XPE-XPP-RPP-RPE-RTPE-RT管管5.185.183.853.853.093.093.063.065.045.043.543.542.132.132.152.155.465.464.004.003.303.303.343.344.314.313.243.241.901.902.022.0210.9210.927.607.606.936.937.367.362 24 42020国家行业标准地面辐射供暖技术规程国家行业标准地面辐射供暖技术规程（JGJJGJ 14214220042004）附录）附录B.1.4B.1.4有如下提示：有如下提示：考虑施工及使用中的一些不利因素，为安全考虑施工及使用中的一些不利因素，为安全起见，塑料管材壁厚应适当加厚，可参照德国起见，塑料管材壁厚应适当加厚，可参照德国标准标准DINDIN 47264726关于热水地面供暖用塑料管材的关于热水地面供暖用塑料管材的基本要求：对于管径基本要求：对于管径1515 mmmm的管材壁厚不应的管材壁厚不应小于小于2.02.0 mmmm，对于管径，对于管径1515 mmmm的管材壁厚不的管材壁厚不应小于应小于1.81.8 mmmm；需进行热熔焊接的管材，其壁；需进行热熔焊接的管材，其壁厚不得小于厚不得小于1.91.9 mmmm。关于最小管壁厚度关于最小管壁厚度采用塑料管的设计选用程序采用塑料管的设计选用程序1 1 根据建设单位的意向初选管材。根据建设单位的意向初选管材。2 2 根据系统情况确定根据系统情况确定“使用条件分级使用条件分级” 。3 3 得到所选管材的得到所选管材的“许用应力许用应力” 。4 4 根据所在部位的根据所在部位的工作压力工作压力和许用应力，计和许用应力，计算确定管材的算确定管材的 S S系列或最小壁厚系列或最小壁厚。5 5 工程条件对最小壁厚的限制。工程条件对最小壁厚的限制。6 6 计算壁厚过大时需要改选其他管材。计算壁厚过大时需要改选其他管材。关于铝塑复合管关于铝塑复合管铝塑复合管的定义是：以焊接（搭接焊或铝塑复合管的定义是：以焊接（搭接焊或对接焊）铝管为中间层，内外层均为塑料，通对接焊）铝管为中间层，内外层均为塑料，通过挤出成型复合成一体的管材。铝塑复合管是过挤出成型复合成一体的管材。铝塑复合管是由塑料和铝材两种杨氏模量相差很大的材料组由塑料和铝材两种杨氏模量相差很大的材料组成的多层管，在承受内压时，种使用温度的累成的多层管，在承受内压时，种使用温度的累积作用，而且，每一种管径只有一个壁厚，因积作用，而且，每一种管径只有一个壁厚，因此不能用此不能用S S 值来选用管材或确定管材的壁厚。值来选用管材或确定管材的壁厚。铝塑复合管的选用，大致有两种方法：铝塑复合管的选用，大致有两种方法：1 1）根据生产厂家提供的长期工作温度和允）根据生产厂家提供的长期工作温度和允许工作压力直接选择不同类别的铝塑管以及许工作压力直接选择不同类别的铝塑管以及不同管径的单一壁厚；不同管径的单一壁厚；2 2）近似根据相应单一塑料材料的许用设计）近似根据相应单一塑料材料的许用设计应力应力, ,仍用仍用S S 值来确定壁厚值来确定壁厚, ,并与不同管径并与不同管径铝塑复合管的单一壁厚作比较铝塑复合管的单一壁厚作比较, , 以确定是以确定是否可以满足要求。以否可以满足要求。以此方法选用为稳妥。此方法选用为稳妥。交联铝塑复合管交联铝塑复合管(XPAP)(XPAP)对应于管径的对应于管径的仅仅一种壁厚：一种壁厚：10141014，12161216，16201620，20252025，26322632，324032401.6 1.6 ，1.651.65，1.91.9， 2.25 2.9 4.02.25 2.9 4.0可根据其壁厚，判断其能否满足可根据其壁厚，判断其能否满足工程要求。工程要求。各种塑料管的比较各种塑料管的比较(1)(1) 按许用应力排序。按许用应力排序。(2)(2) 按市场价格排列。按市场价格排列。(3)(3) 有效质量控制。有效质量控制。(4)(4) 再生和热熔连接。再生和热熔连接。(5)(5) 管材的氧渗透。管材的氧渗透。(6)6) 管材的纵向线膨胀。管材的纵向线膨胀。(7)(7) 耐低温性能。耐低温性能。1 1）按照许用设计应力排序。在相同的条）按照许用设计应力排序。在相同的条件下件下, ,各类管材的许用设计应力大致为以下各类管材的许用设计应力大致为以下排列顺序排列顺序: : PBPB管管,PE-X,PE-X管管,PP-R,PP-R管、管、PE-RTPE-RT管。管。铝塑复合管没有许用设计应力数值，如果按铝塑复合管没有许用设计应力数值，如果按照照XPAPXPAP管长期工作温度管长期工作温度8282 的允许工作压的允许工作压力力0.860.86 MPaMPa推算，公称外径推算，公称外径2020 mmmm的管道许的管道许用设计应力约为用设计应力约为4.304.30 MPaMPa，公称外径，公称外径2525 mmmm的约为的约为4.304.30 MPaMPa，公称外径，公称外径3232 mmmm的约为的约为4.584.58 MPaMPa，大体与，大体与PBPB管相近。管相近。2 2）按市场价格的高低排列）按市场价格的高低排列, ,大体上也是上述大体上也是上述顺序。设计应力较低的管材具有价格方面的顺序。设计应力较低的管材具有价格方面的优势。工程应用中，并非一定要选用设计应优势。工程应用中，并非一定要选用设计应力高的管材。例如，散热器系统热源为户式力高的管材。例如，散热器系统热源为户式燃气热水炉，工作压力不会超过燃气热水炉，工作压力不会超过0.30.3 MPaMPa，如采用如采用PBPB管，管，S S = =D D/ /p p = = 4.31MPa/0.34.31MPa/0.3 MPaMPa = = 14.3714.37，按照强度计算可以采用，按照强度计算可以采用S S8 8系列；系列；如果采用如果采用PP-RPP-R管，管，S S = =D D/ /p p = = 1.901.90 MPa/0.3MPa/0.3 MPa=MPa= 6.336.33，按照按照强强度度计计算可以采用算可以采用S S6.36.3系列。但根据最系列。但根据最小壁厚要求，管材宜小壁厚要求，管材宜优优于于S S5 5系列。价格系列。价格较较高高的的PBPB管就大材小用了。管就大材小用了。3 3）有效质量控制。据塑料工业业内）有效质量控制。据塑料工业业内人士分析人士分析,PB,PB管、管、PP-RPP-R管、管、PE-RTPE-RT管管主要通过原料的成份和品质实现较主要通过原料的成份和品质实现较可靠的质量控制。而可靠的质量控制。而PE-XPE-X管和管和XPAPXPAP管管, ,除原料成份和品质外除原料成份和品质外, ,其交联工其交联工艺艺对质量控制也至关重要对质量控制也至关重要, ,正是交联正是交联工艺这一重要环节工艺这一重要环节, ,使许多该类管材使许多该类管材的质量的质量不合格不合格。4)4)聚丁烯、无规共聚聚丙烯、非交聚丁烯、无规共聚聚丙烯、非交联耐热聚乙烯的施工剩余材料，可联耐热聚乙烯的施工剩余材料，可以再生利用以再生利用, ,对环保有利。这几种管对环保有利。这几种管材还可采用材还可采用热熔连接热熔连接工艺工艺, ,不但可以不但可以节省昂贵的连接配件，而且可以在节省昂贵的连接配件，而且可以在特定条件下使用。特定条件下使用。5)5)氧渗透氧渗透问题。系统采用钢制散热器等问题。系统采用钢制散热器等易腐蚀构件时易腐蚀构件时, ,聚丁烯管、交联聚乙烯聚丁烯管、交联聚乙烯管、无规共聚聚丙烯管和非交联耐热聚管、无规共聚聚丙烯管和非交联耐热聚乙烯管宜有阻氧层乙烯管宜有阻氧层, ,以有效防止渗入氧以有效防止渗入氧而加速对系统和散热器的氧化腐蚀。铝而加速对系统和散热器的氧化腐蚀。铝塑复合管中间层为增强铝管塑复合管中间层为增强铝管, ,可有效阻可有效阻隔氧的渗透。隔氧的渗透。6 6）管材的纵向线膨胀问题）管材的纵向线膨胀问题线膨胀系数（线膨胀系数（mm/mmm/mK K）：）：钢管钢管交联铝塑复合管交联铝塑复合管聚丁烯管聚丁烯管无规共聚聚丙烯管无规共聚聚丙烯管交联聚乙烯管交联聚乙烯管0.0120.0120.0250.0250.1300.1300.1800.1800.2000.200由于较大的纵向膨胀，使管道受热后由于较大的纵向膨胀，使管道受热后变形严重，因此不适合于明装。而埋设于变形严重，因此不适合于明装。而埋设于混凝土垫层内的管道纵向膨胀受限，会转混凝土垫层内的管道纵向膨胀受限，会转化为内应力，故在强度计算时需有适量安化为内应力，故在强度计算时需有适量安全系数。全系数。管道受热后纵向膨胀形成的管道受热后纵向膨胀形成的膨胀力膨胀力，是线膨胀系数、管材的弹性模量和管道截是线膨胀系数、管材的弹性模量和管道截面积的乘积。面积的乘积。 线膨胀系数大的管材受热作用会有较大线膨胀系数大的管材受热作用会有较大的热伸长的热伸长。 但塑料类管材的弹性模量远小于钢管，但塑料类管材的弹性模量远小于钢管，钢管弹性模量为钢管弹性模量为20.620.6103kN/cm2,103kN/cm2, 而例如而例如PP-RPP-R管，在管，在2020时仅为时仅为80kN/cm280kN/cm2），），9595时时又降低为又降低为2525 kN/cm2kN/cm2。因此，在管道截面积相。因此，在管道截面积相同时，塑料类管材的膨胀力会远小于钢管。同时，塑料类管材的膨胀力会远小于钢管。塑料类管材的纵向膨胀特性，应在敷设塑料类管材的纵向膨胀特性，应在敷设方式上有所考虑。方式上有所考虑。塑料类管材在地面内埋设时纵向膨胀受塑料类管材在地面内埋设时纵向膨胀受限，会转化为内应力，在管道强度计算的安限，会转化为内应力，在管道强度计算的安全系数中可以消纳。全系数中可以消纳。由于明装时则会发生较大的弯曲变由于明装时则会发生较大的弯曲变形，且易受划伤而影响使用寿命。形，且易受划伤而影响使用寿命。实际实际图集图集中中，只推荐在直埋时采用，非直埋，只推荐在直埋时采用，非直埋的管道（包括明装或管道井内安装），的管道（包括明装或管道井内安装），仍推荐采用热镀锌钢管和螺纹连接。仍推荐采用热镀锌钢管和螺纹连接。7 7）耐低温性能）耐低温性能 无规共聚聚丙烯管在无规共聚聚丙烯管在1010环境条环境条件下件下, ,会发生低温脆化，易在运输过程会发生低温脆化，易在运输过程中损坏。中损坏。 而其它管材的脆化温度，可低达而其它管材的脆化温度，可低达7070。十三、十三、 循环水泵的水力特性循环水泵的水力特性1 1）流量过大和电机过载流量过大和电机过载循环水泵在运行中电机过载的现象经常发生。循环水泵在运行中电机过载的现象经常发生。如果水泵的特性曲线比较平坦，系统如果水泵的特性曲线比较平坦，系统阻力变化对流量和轴功率的影响显著。阻力变化对流量和轴功率的影响显著。当系统阻力减少（例如扬程选择过高当系统阻力减少（例如扬程选择过高或多台泵并联只部分运行）时，工作点或多台泵并联只部分运行）时，工作点从从A A移向移向B B，流量和轴功率会显著增加，流量和轴功率会显著增加，这是常见的现象。这是常见的现象。 当系统实际阻力损失小于循环水泵当系统实际阻力损失小于循环水泵铭牌扬程时，水泵工作点铭牌扬程时，水泵工作点: :A A 流量和扬程均大于水泵铭牌参数；流量和扬程均大于水泵铭牌参数；B B 流量和扬程均小于水泵铭牌参数；流量和扬程均小于水泵铭牌参数；C C 流量大于、扬程小于水泵铭牌参数；流量大于、扬程小于水泵铭牌参数；D D 流量小于、扬程大于水泵铭牌参数。流量小于、扬程大于水泵铭牌参数。水泵的铭牌扬程和流量，有时用水泵的铭牌扬程和流量，有时用一个点来表示。其实应该是一根特一个点来表示。其实应该是一根特性曲线所涵盖的范围。水泵的实际性曲线所涵盖的范围。水泵的实际工作点，并不是铭牌上的一个点，工作点，并不是铭牌上的一个点，而是在而是在H-GH-G特性曲线图上，系统特特性曲线图上，系统特性曲线与水泵特性曲线的交汇点。性曲线与水泵特性曲线的交汇点。