1 、多层住宅建筑顶层的供暖设计

民用建筑多层住宅的供暖设计通常采用上供下回单管顺流式系统, 室内管道及散热器多为明装, 供水水平干管及自动气阀敷设于顶层室内顶棚的圈梁下, 多年的实践证明, 此方案的优点是施工安装简便, 供暖效果好, 投资较省。但近年来, 随着居民经济条件的改善以及对居住质量要求的日益提高, 上述方案暴露出较多的缺点 , 为此, 建议采取以下几种变通方案。

1.1 增加顶层的层高

这是目前供暖设计的通用做法, 是将多层住宅顶层的层高增加 200mm 左右。为了避免明装的供暖管道影响顶层住户的室内美观, 可在室内做轻质吊顶, 管道等作保温处理后敷设在吊顶内。这一方案的优点在于水平管道敷设在吊顶内, 不影响室内的整洁美观, 管道施工方便, 管道系统的使用寿命也长, 而缺点是工程的投资较大, 在设计阶段各专业之间的配合工作增加, 并由于全部管道及自动排气阀等设备仍都在室内, 工人仍需入户检修, 而且维修时还必须拆除吊顶, 增加了维修工作量, 供暖系统也难免会渗漏, 造成吊顶水渍变形。若改为只在管道敷设部位设局部吊顶, 并且在干、支管的阀门及自动排气阀处设检查孔, 则可以避免在维修时拆除吊顶, 但工人检修仍需进入室内。看得出这一方案只能解决部分问题。

1.2 供水水平干管的敷设

这一方案可以有下列两种不同的具体做法:

( 1 ) 供水水平干管直接敷设在屋面上。在供水水平干管与各立管的分支点处, 均用砖砌一检查井, 检查井中预埋套管, 管道通过套管穿越屋面后,全部安装在屋面上, 套管顶部应高出检查井底50mm 以上, 并在检查井底设置铸铁排水短管。各供暖立管与套管之间应用沥青麻丝或其它防水材料嵌缝, 以防止检查井内的积水沿套管渗漏到室内,套管与屋面之间铺浇一层素砼, 并刷热沥青一道,使检查井底的标高不低于屋面排水天沟的标高, 以利于排出检查井内的积水。所有安装在屋面的管道均需进行保温及防水处理, 设有自动排气阀的管段, 其检查井盖板应使用轻质材料制成活动式, 以便于检修。这一设计的优点在于对层高有限的住宅建筑, 既解决了供暖水平管道影响顶层居室美观的问题, 又无需入户检修自动排气阀等设备, 增加的投资也较少, 而缺点是由于立管需要穿越屋面, 对这部分周边孔缝的防水处理要求较高, 施工时必须细致从事。此外暴露屋面的管道部分直接受到日晒雨淋, 使用时间长了, 管道保温层外的保护和防水层较易破损, 造成因保温层吸水而使管道的热损失增加, 故在使用中要及时进行维护更换。

( 2 ) 供水水平干管敷设在天沟内。在屋面上需要敷设管道之外用砖砌天沟, 沟顶采用砼盖板, 经常需要检修的管段可用轻质材料作盖板。为便于天沟内的排水, 沟低标高应高于屋面排水天沟的标高, 并有适当的坡度和坡向。这种做法使管道避免了日晒雨淋, 延长了保温层的使用寿命, 即使略有破损, 也不会大量吸水增加管道热损失, 尤其在使用后期, 更可节约大量的维修费用。

2 、管网运行中的问题和解决途径

2.1 设置跨越管

为节约管材及避免双管系统易产生的垂直热力失调问题, 住宅供暖设计中均采用了单管顺流式系统。这种系统在使用中暴露出一些问题: 各组散热器不能单独进行调节, 当室外温度或热媒温度偏离设计范围时, 会不同程度地出现室内温度的失调; 当住户长期外出时, 无法关闭室内的供暖系统,造成能源的浪费; 在供暖期需要对某个管段或单组散热器进行检修时, 必须关闭整个系统立管上的阀门, 从而影响系统上其它用户的供暖; 虽然在整个系统设计中每个入户处都设置了泄水装置, 但是由于阀门质量不好又非经常使用, 常因锈蚀不能严密关闭, 严重时甚至停运整个供暖管网, 并将管网中的热网水全部排放掉, 造成损失( 此类事故已多次发生, 增加了运行费用) 。为解决上述问题, 拟在单管顺流式系统散热器进出水的支管间设置跨越管,并在跨越管与支管节点处加设三通阀, 三通阀无全关结构, 当系统出现上热下冷时可调节三通阀使跨越管分流一部分热媒水, 就能较好地解决竖向失调而又不至于引起立管流量的变体化; 住户长期外出或单组散热器检修时只需关闭三通阀, 并不会影响其它用户的供暖; 若采用可以双重调节的三通阀则更为理想, 当系统调试完毕后可以锁定开度, 用户只能用手轮微调, 并且只能调小, 不能调大, 以限制由于用户随意调节而引起水力失调。上述做法虽然增加了一些投资, 但提高了供暖品质, 避免了检修时因排放热网水而增加开支的现象发生。

2.2 除污器

多数供暖网只在锅炉及换热站设置了除污装置, 虽然在规范中并未明确规定设置多少个除污装置合适, 但从实际使用情况来看, 仅在锅炉房和换热站设置除污装置是远远不够的。管路中铁瘤、泥沙等杂质比预期的情况要多得多, 长期运行, 会淤塞管路, 且极难清除, 使管道的过水面积缩小, 系统不热, 还会对锅炉等设备造成严重损伤。为此, 建议在每个进户口安装或几个入口处合装一套除污装置, 通过对除污器进行定期检修, 清洗更换滤网, 就能延长供暖设备的使用寿命, 减少维修工作量, 也降低了运行费用。

2.3 地沟与直埋

管网全部埋设在地沟中长期使用后发现, 由于地沟盖板上的覆土层较薄, 且水土流失严重, 泥土随雨水从盖板缝隙流入地沟, 将地沟局部填塞, 使水流疏导不畅; 此外, 目前下水管道敷设质量一般不高, 下水道渗漏的水常窜流入地沟。以上原因使大部分地沟积水不退, 以致泡坏供暖管路。 1992 年后新设置的管网, 管道外保温层为聚氨酯硬质泡沫塑料并外缠玻璃丝布防水, 有一定的受压强度, 考虑到北方地区地下水位低, 在非自重温陷性黄土层中, 将管道直埋于地下 1m 深处, 使用数年后, 检查埋设的管道, 仍完整如新。实践表明, 直埋方法在一定的土质条件下是行之有效的, 且比较节省投资。