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高大空间厂房采暖形式的选择
发布时间:2017-12-22  浏览次数:548

在工业建设飞速发展的当下,工业园区、物流园区等大型工业生产和服务基地在逐年兴起,大跨度、高空间的生产厂房在工业生产中以独特优势正式发挥着特有功能。但是,这种结构厂房的采暖形式如果选择不合理时,确实给实际应用过程带来很多麻烦,旺旺出现厂房刚刚投入使用就又开始进行采暖系统改造。这样,既增加了投资成本、浪费时间和精力,又阻碍生产。

采暖形式的分类,一般按照采暖设备的不同可分为暖气片、暖风机、热风幕、辐射板、空调、低温地板辐射采暖等。按照供回水管路系统的敷设形式不同,可分为上供下回式、上供上回式、下供下回式、下供上回式还有中共上下回等系统。按照供回水主干管的线路长度可分为异程式和同程式系统。

1、采暖系统的特点

不同的采暖形式都有各自的优缺点,下面简单介绍几种采暖形式的特点。

1.1 暖气片采暖系统的特点

暖气片采暖系统是热介质加热暖气片后通过室内的空气对流进行自然放热的一种形式,也是最传统、最简单的一种采暖形式,广泛应用于各种形式的建筑物中。在以前,暖气片的材质通常以铁铸为主,因为它耐腐蚀、蓄热能力好、散热稳定,但是美观程度相对较差,在高档建筑物中依靠室内装修掩饰暖气片。后来,在民用建筑中,人们逐渐更多地采用工艺彩色暖气片,比如:铜铝复合、钢铝复合以及钢制暖气片等来弥补暖气片美观上的不足。

1.2 暖气片、热风幕、空调系统的特点

这几种采暖系统都是热介质加热散热设备后通过散热设备自带的风机使其室内空气强制循环来实现采暖。这种采暖形式散热快、室内升温速度快,但是增加了电能消耗、电机噪音,同时,室内空气对流速度快,在舒适程度上有些人会感觉不适应。所以通常用于民用公共建筑或工业建筑中,民用住宅建筑中较少应用。

1.3 低温地板辐射采暖系统的特点

低温地板辐射采暖系统是利用辐射在室内地板下的盘管加热地板,靠地板表面向室内辐射热量的一种采暖形式。这种采暖形式是节省室内空间,便于室内装修和家具布置,但是由于地板辐射采暖的地面结构特殊问题不能上车、不能固定安装生产设备等,所以在工业厂房内不太适用,大多数用于酒店的大堂等大空间内和民用住宅室内。同时,低温地板辐射采暖系统的热媒温度要求暖气片低,一般在55℃/45℃左右,所以,还应单独建设换热站进行二次换热。

1.4 上供上回式系统与其他几种系统的区别

上供上回式系统是采暖供回水干管全部布置于室内顶棚或散热器上方,供水支管向下通过散热器后回水支管再返回散热器的上方回水干管中,人们俗称“倒回水系统”。这种系统的阻力无疑较其他系统大,所以要求外网或小区热力站的运行工况质量非常高才能满足其要求。但是,这种系统的唯一优点是不需要室内砌筑地沟节省土建投资。

1.5 同程式与异程式系统的区别

同程式系统是指供回水主干管的 路线长度相同,即先供的暖气片后回水,后供的暖气片先回水,这样保证供回水线长度是相等的,同时暖气片温度是均衡的,不容易发生水力失调。而异程式系统是指先供的暖气片先回水、后供的暖气片后回水,即树枝状,这样容易发生前段暖气片热而后面的不热现象,人们常说的“短路现象”也叫水力失调现象。

2 高大空间厂房的特点以及采暖形式选择

高大空间厂房一般是指室内层高大于4米,跨度大于10米的工业厂房,这种建筑物大多采用钢结构形式或土木结构与钢结构的混合形式。围护结构的耗热量大,室内空间高大空气自然对流速度慢,房间内的温度梯度大,房间中心有可能产生冷芯,另外,大空间厂房室内如果经常有在中车辆、机械等进出或工作时,地面下不宜设置地沟,所以在受各种条件限制的情况下,采暖形式的选择除了考虑经济合理性,重点应考虑运行的可行性,笔者根据实际运行使用发现,以下几种方式的设计更为适用。

2.1 从散热设备的布置方面可以考虑采用多种采暖形式混合使用

由于高大空间厂房的结构形式保温性差、耗热量大等特点,在采用建筑面积热指标进行估算热负荷时一般应增加适当的保险系数,那么在这种情况下计算出来的散热器数量通常比较多,经常出现围护结构墙不能满足采暖形式的混合使用,比如,散热器采暖形式的使用可以承担70%左右的热负荷,另外采用一种暖风机或空调等其他采暖形式来承担剩余30%热负荷。这样既解决了散热器布置困难的问题,同时又满足了房间的空气对流速度问题,而且在节能运行管理方面也带来了很多方便和灵活。

2.2 从管道的布置方式上可以考虑多种结构混合使用效果更好

对于不宜设置地沟的厂房,采暖管路的布置只能设于室内地面以上,同时,由于厂房占地面积大、跨度大等特点,采暖系统应分为多个进户入口。有好多设计人员为了追求经济,设计为“树枝状”上供上回异程式系统,但是通过实际运行发现,这种系统最容易形成水力失调末端不热的现象,而且很难进行平衡调节。同时也经常因热网循环的波动或不稳定性造成室内异程式系统的末端出现集气现象从而发生水平系统的水力失调。笔者建议在这种情况下,应该多采用上供上回同程式系统在运行上可以减少上述现象。