1、暖通空調工程常見問題和若干(rugn)新技術的合理應用研討班北京市建筑設計研究院張錫虎共一百二十九頁關于設計用室外氣象資料 實用供熱空調設計手冊186頁中說：“表3.2-1列出了采暖通風(tng fng)與空氣調節設計規范（GB 50019-2003）規定統計出的270個臺站的氣象參數。完全符合規范規定的統計要求。”共一百二十九頁 由于實用供熱空調設計手冊表3.2-1的編制人對采暖通風與空氣調節設計規范規定理解的偏差，數值有錯誤。因此，并未被大多數設計單位所認同和采用，在沒有新的權威(qunwi)數值之前，仍沿用GBJ 19-87附錄中的數值是合適的。共一百二十九頁 實用供熱空調設計手冊表3.

2、2-1正在進行更正。 其實，任何技術措施(cush)、設計手冊、標準設計圖之類的技術資料，并不應具備規范的同等效力。 共一百二十九頁1 采暖（空調）水系統的若干(rugn)問題2 水系統的定壓和補水3 水壓試驗壓力4 管道熱伸長及其補償5 減振、降噪設計6 各種調節閥門的正確使用7 公共建筑通風的若干問題8 防排煙設計中的若干“邊緣”問題9 合理選擇熱源、冷源和采暖空調方式10 全空氣末端變風量系統的是是非非共一百二十九頁11 冷暖輻射空調采暖12 解決內區和部分外區常年“供冷”問題13 生物安全實驗室的通風空調設計14 常壓鍋爐15 VRV系統及地面輻射采暖16 塑料(slio)類管材17

3、地源熱泵和地熱的梯級利用18 對電熱采暖的多角度思考19 水泵的水力特性、常見故障和認識誤區20 若干環節的較佳調節控制方式共一百二十九頁一、采暖（空調）水系統的若干(rugn)問題1.采暖（空調）工程的簡單性與復雜性 簡單的解釋采暖工程，就是實現冬季采暖房間的熱平衡，使房間的失熱量與得熱量相平衡。 舒適性空調比采暖麻煩一些的是除了熱平衡以外，還需要實現濕平衡。共一百二十九頁 采暖（空調）工程的復雜性在于： 要同時滿足許多個（甚至非常多）建筑空間的熱狀態，這就是建立在系統水力平衡基礎上的靜態熱平衡； 由于外界條件(tiojin)的變化，要隨機滿足熱工性能各異采暖（空調）房間的熱狀態，這就是建立

4、在對系統水力工況調節控制基礎上的動態熱平衡。共一百二十九頁2.采暖（空調(kn dio)）水系統的實際過程都不是等溫降（升）的 采暖和空調系統的設計計算，都建立在各環路供回水溫差和平均水溫相同的基礎上，即認為熱（冷）媒經過末端設備后的溫降（升）是相同的。共一百二十九頁 由于并聯環路不可能達到完全(wnqun)的水力平衡，各并聯環路的供水溫度雖然都相同，但當實際流量與設計流量存在差異時，回水溫度和供回水平均水溫就會不相同，使末端設備的供熱（冷）量偏離設計條件從而影響室溫。共一百二十九頁 因此任何水系統的實際過程，都是變溫降（升）的。系統水力失調程度(chngd)最直接的反應就是溫降（升）的偏離幅

5、度。 水力平衡所追求的目標，無非就是達到或接近等溫降（升）的效果。共一百二十九頁 例如：按照85/60、溫降25設計的熱水采暖系統，如果系統水力平衡達不到要求，直接后果是回水溫度偏離60而使供熱量變化。 由于單管熱水采暖系統下游對于水溫降的影響更加敏感，因此傾向于采用變溫降法計算(j sun)，即根據水力平衡度精確計算(j sun)各環路的流量及其溫降，各環路取不同的供回水平均溫度確定散熱器數量。共一百二十九頁 變溫降法的計算結果，更符合水系統的實際運行過程。但如果并聯環路之間的水力(shul)平衡在規范允許的范圍內，采用等溫降法的計算結果，也可以比較接近于實際過程。共一百二十九頁 同樣，按照

6、7/12、溫升5設計的空調冷水系統，如果水力平衡達不到要求，直接后果(hugu)是回水溫度偏離12，室內空氣狀態（溫度和相對濕度）就會偏離設計條件。但由于冷水平均溫度的偏離，直接影響空氣冷卻過程的露點，即使調整末端設備容量（例如表冷器面積）也難以彌補。共一百二十九頁 并聯環路的水力平衡特性，對于采暖或空調水系統，其原理是相同的。如果能把“變溫降法”的理念（而不是具體計算方法），靈活運用到所有的水系統中，理解(lji)和掌握達到等溫降（升）的途徑和原理，設計水平就能夠上一個較大的臺階。共一百二十九頁 由于采暖水系統(xtng)的供、回水溫差相對較大，傳輸相同熱量的流量相對較小，所連帶的問題相對較

7、多，所以可以拿采暖水系統(xtng)作為研究水力平衡特性的基礎。共一百二十九頁 遺憾的是，不主要依據水力平衡的原則，而是按照流速、比摩阻直接確定管徑的錯誤做法甚為流行。以至于經常出現不論所在環路的許用壓差大小，只要散熱器數量相近，就選用相同管徑，大量工程實例證明，這樣的“設計”必然(brn)會出現嚴重的冷熱不均。共一百二十九頁 完全依靠進行調節可行嗎？很難！ 集中采暖系統不但要滿足單個房間散熱量和供熱量的熱平衡，還要同時滿足非常多個建筑空間的熱狀態。親自處理(chl)過“問題工程”就會體會到，完全依靠調節實現水力平衡是十分困難的。 而層層設置自動調節配件“武裝到牙齒”的復雜配置，既不符合現實經

8、濟條件，弄得不好還會發生負面效應。共一百二十九頁3.系統水力平衡的基本要求和措施(cush) GB 50019-2003 采暖通風與空氣調節設計規范4.8.6條規定：熱水采暖系統的各并聯環路之間的計算壓力損失相對差額不應大于15；6.4.9條規定：空氣調節水系統布置和選擇管徑時，應減少并聯環路之間的壓力損失的相對差額，當超過15時，應配置調節裝置。共一百二十九頁 為什么是15呢？采暖通風與空氣調節設計規范4.8.6條的條文說明中，延續了“基于保證采暖系統的運行效果，參照國內外資料規定”的說法。而對空調水系統為何(wih)也采用15？6.4.9條的條文說明并沒有正面應對。共一百二十九頁 這個15

9、的規定是相當嚴格的。并聯環路計算(j sun)壓力損失相對差額不大于15%，最大只會引起的流量偏差8%左右，引起平均水溫和散熱量偏差2%左右，即使是對水溫降影響比較敏感的單管系統下游，引起平均水溫和散熱量偏差也只有5%左右。 共一百二十九頁 我在調試過程中發現，即使并聯環路之間計算壓力損失相對差額達到20%，最大只會引起的流量偏差11%左右，引起平均水溫和散熱量偏差3%左右，單管系統下游(xiyu)引起平均水溫和散熱量偏差7%左右,也不至于出現嚴重的冷熱不均。共一百二十九頁 因此，我對調試只要求例如流量偏差不大于10%左右或即使再稍大些，也可認為“流量大體夠”，就應該(ynggi)不出現嚴重的

10、冷熱不均。 而達到這個標準，通過下述途徑和步驟的正常設計，是應該能夠做到的。 共一百二十九頁如何判斷“流量大體夠”?例如可以采用: 熱量表或流量計 壓力表, 測量供回水(hu shu)壓差 溫度計,測量供回水溫度 用手感比較回水溫度 循環水泵進出口的壓差 循環水泵電機的電流和電壓共一百二十九頁 使計算壓力損失相對差額不大于15的基本途徑和步驟無非是：A 合理劃分和均勻布置環路：所有并聯的循環系統，則應以均衡和水力平衡為布置的基本原則。例如：環路不宜過長、較大負荷不宜布置在環路末端。 B 按照增大末端設備、減小公共段阻力(zl)比例的原則，合理選擇確定各段的管徑和比摩阻。C 在計算的基礎上，根據

11、水力平衡要求配置必要的水力平衡裝置。共一百二十九頁 總壓力損失和比摩阻取值及其分配 比較合理的方法應該是： 根據GB 50189-2005公共建筑節能設計標準對集中熱水采暖系統熱水循環水泵的耗電輸熱比（EHR）和空氣調節冷熱水系統的輸送(sh sn)能效比（ER）的，合理確定循環水泵的揚程。共一百二十九頁 循環水泵揚程(yngchng)減去冷（熱）源設備系統和末端設備（包括末端設備的調節閥）的阻力，即為最不利環路的許用壓力損失（P）。 將最不利環路許用壓力損失（P），除以最不利環路供回水干管總長度（L），如考慮局部阻力約為總阻力的0.2-0.3,可得最不利環路的平均比摩阻（i）。共一百二十九頁

12、 在使用“平均比摩阻”時，在同一環路內，末端管段應取較小比摩阻，起始管段應取較大比摩阻。 根據水力平衡(pnghng)的原則，與最不利環路并聯的其他環路，根據與最不利環路并聯點的供回水壓差（許用壓力損失），確定其平均比摩阻。但最大流速不應超過有關規范的規定。共一百二十九頁 為有利于并聯環路(hun l)間的水力平衡，許用壓力損失的分配，應盡量減少“共同段”阻力損失所占的比例。 例如：北京市新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程中，作出了以下規定：“用戶二次水側室外管網最不利環路管道的比摩阻, 宜不大于60Pa/m, 且其壓力損失, 宜不大于熱源出口處總壓差的1/4。”共一百二十九頁 當并聯環路

13、的壓力損失計算差大于15%時，應對計算壓力損失較小的環路配置適當的調節裝置，且標記(bioj)出所需要的調節量。這樣的環路應該是局部的, 而不是全部或大多數。 例如：北京市新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程中，作出了以下規定：“應計算室外管網在每一建筑供暖入口的資用壓差, 以對照室內系統的總壓力損失, 正確選擇入口調節裝置。”共一百二十九頁4.關于(guny)同程與異程 那么，采用使各并聯環路的路程長度相同的同程系統，是否可以免除上述復雜過程而達到“自然平衡”的效果呢？ 認為同程系統“天然平衡”是片面的，而且吃過不少虧。舉例： 順義一中宿舍樓干管同程上供下回單管順序式 馬家堡高層住宅的戶內

14、同程系統共一百二十九頁 下圖所示室外熱水采暖干管同程系統中，1#、2#、3#樓的室內系統均相同，而供水管段A-B、B-C和回水管段D-E、E-F的管徑均相同， 如果不進行調節，試判斷哪一幢建筑得到的流量(liling)相對最少？共一百二十九頁 這是一個同程系統供水管的末端(m dun)，又是回水管的起始端。 沿水流方向，供水管自AB的流量大于BC，但管徑相同，因此水力坡降先陡后平；回水管則相反，自FE的流量小于ED，但管徑相同，因此水力坡降先平后陡。先陡后平的供水管水力坡降線，與先平后陡的回水管水力坡降線，畫在水壓圖上，不就是很形象的“兩頭大、中間小”的資用壓差嗎？共一百二十九頁 在水壓圖上，

15、可清楚地看到2#建筑的許用壓差相對(xingdu)最小。由于“室內系統均相同”，因此其得到的流量相對(xingdu)最少。這也是同程系統的一種常見的現象。如果AB水力坡降過大，而FE水力坡降過小，有可能使兩根水力坡降線相交，與2#樓的連接點還有可能出現“逆循環”，即許用壓差為負值。這在異程系統是不會發生的。共一百二十九頁同程式系統的設計要點：A 使供、回水管的水力坡降（比摩阻）相近；B 使供、回水管的水力坡降線盡量遠離(yun l)，即盡量減少“共同段”阻力損失所占的比例。 共一百二十九頁3）關于重力(zhngl)（自然）作用壓力問題 受節能設計標準的影響和制約，雙管系統已經成為采暖系統制式的

16、“主旋律”。 而正確處理好重力（自然）作用壓力，是雙管系統成敗的關鍵問題之一。 末端高阻； 利用重力（自然）作用壓力的下分式垂直雙管系統。共一百二十九頁以下介紹(jisho)兩個工程實例來說明應對方法： 順義商業樓 立管的水力平衡共一百二十九頁某熱水采暖上供上回式垂直雙管系統的改造及其反思(刊于暖通空調2007年1月期) 介紹某熱水采暖上供上回式垂直雙管系統的設計和實際運行過程發生的問題，在分析了產生問題原因的基礎(jch)上，提出了若干個解決辦法和實施方案，經采用其中便于實施的方案進行改造以后，取得了預期效果，通過反思得到了一些可供設計借鑒的經驗。 共一百二十九頁1 工程概況 北京某綜合商業

17、樓，建筑面積約14500，地上四層，首層和二層臨街為對外營業的商戶，三層和四層為眾多(zhngdu)公司的營業用房。設計采暖負荷1077kW，額定流量37m3/h， 處于供暖管網某一環路的末端，系統入口供回水壓差約為2m水柱。 該工程于2000年設計，受工程條件所限，采用了上供上回式垂直雙管系統形式，供、回水干管設置在四層頂板下的吊頂內。系統型式如下圖。共一百二十九頁共一百二十九頁 建成后運行初期，就出現比較嚴重的垂直水力失調，四層和三層的散熱器熱，二層特別是一層基本上不熱。經關小四層和三層散熱器支管閥門開度，情況有所改善。但在商戶入住、自行進行精細(jngx)裝修過程中，對采暖系統進行裝飾性

18、包覆，并作了局部改動，特別是改變了散熱器支管閥門調節后的開度，又回復到嚴重的垂直水力失調狀態。由于干管、立管和散熱器幾乎全部被包覆，十分難以進行調節和檢修。共一百二十九頁 2004年，當地供熱部門斥資數十萬元在樓外增設(zn sh)加壓泵站進行加壓以增加流量，雖略有效果，但由于影響附近其他住宅采暖系統而無法運行，改造未獲成功。共一百二十九頁2 故障原因分析 這是垂直雙管系統比較典型的垂直水力失調。主要(zhyo)原因是：（1）立管沿垂直方向各散熱器環路，即使不考慮自然作用壓力，也不滿足采暖通風與空氣調節設計規范4.8.6條關于“各并聯環路之間的計算壓力損失相對差額不應大于15”的要求。以比較典

19、型的24#立管2為例，計算壓力損失如下表。共一百二十九頁共一百二十九頁所在部位許用壓差散熱器環路計算壓力損失剩余壓差四層散熱器環路485.2Pa 68.3Pa416.9Pa三層散熱器環路286.0Pa 38.0Pa248.0Pa 二層散熱器環路146.8Pa54.2Pa92.6Pa 首層散熱器環路146.2Pa0各散熱器環路之間的計算壓力損失(snsh)相對差額 共一百二十九頁（2）采暖通風與空氣調節設計規范4.8.9條還規定：機械循環系統雙管熱水采暖系統和分層布置的水平單管熱水采暖系統，應考慮水在散熱器和管道中冷卻(lngqu)而產生的自然作用壓力的影響采取相應的技術措施。 根據設計熱媒參數

20、95/70計算，供、回水立管的自然作用壓力值為15.83mm水柱/m155.8Pa/m，取其2/3，樓層平均高度按照3.6m計算，每一樓層的自然作用壓力值為360 Pa。 以首層散熱器中心為計算基準線，水力平衡狀態如下表。共一百二十九頁所在部位許用壓差自然作用壓力散熱器環路計算壓力損失剩余壓差四層散熱器環路485.21080=1565.2Pa68.3Pa1496.9Pa三層散熱器環路286.0720=1006.0Pa38 Pa968.0Pa 二層散熱器環路146.8360=506.8Pa54.2Pa452.6Pa首層散熱器環路146.8Pa0各散熱器環路計及自然作用壓力(yl)后的剩余壓差 共

21、一百二十九頁（3）增大散熱器環路支管的計算壓力損失，有利于各散熱器環路之間的水力平衡，設計雖然采用(ciyng)了阻力相對較大的截止閥，但由于管徑為DN20mm，散熱器環路的阻力損失仍然較小。最大的一個散熱器環路（包括散熱器、連接支管和兩個截止閥）的計算壓力損失，僅占立管總計算壓力損失的6.9。而實際安裝的是普通的閘閥。共一百二十九頁（4）當采用上供上回式垂直雙管系統，各層散熱器環路計算壓力損失相對差額與自然作用壓力是疊加的。例如：在首層散熱器環路與四層散熱器環路的并聯點（即附圖中之2和2），四層散熱器環路的計算壓力損失，比首層散熱器環路小416.9Pa，而又多得到1080Pa的自然作用壓力，

22、四層散熱器環路的許用壓差達到了1565.2 Pa，剩余壓差達到了1496.9Pa，許用壓差是其環路計算壓力損失的22.9倍，必然會造成嚴重的水力(shul)失調。共一百二十九頁 對本工程多數(dush)采用DN25mm立管和DN20mm散熱器支管的立管，按照計算壓力損失相對差額和自然作用壓力綜合影響，采用不等溫降方法計算，立管總流量在各層之間的概略分配比例，如下表。 共一百二十九頁立管總流量實際(shj)在各層的概略分配比例 所在層流量占立管總流量的比例四層40三層30二層20首層10共一百二十九頁3 改造方案 根據現場實際條件，提出了四種改造方案：（1）干管系統基本不變動，調整各層連接散熱器

23、支管和閥門的直徑，減少上層散熱器環路過多剩余壓差，增加下層(xicng)散熱器環路流量。共一百二十九頁 將各層連接散熱器支管和閥門(f mn)的直徑作如下改造，立管總流量在各層之間的概略分配比例變化將對平衡較為有利，如下表。（如果再將一至四層散熱器供水支管閘閥，更換為高阻自力式溫控閥，將會得到更好的效果。）所在層供水支管及閥門回水支管及閥門流量占立管總流量的比例四層DN15DN1525三層DN15DN2027二層DN20DN2030首層DN25DN2517共一百二十九頁（2）各層連接散熱器支管和閥門基本不動，在首層頂板(dngbn)下增設回水水平干管，將首層（及二層）不熱的散熱器回水管，改為連

24、接于該回水水平干管上，如下圖。 共一百二十九頁（3）利用2004年在樓外增設、已經被棄用的加壓泵站，采用混水器與室外管網連接，在不改變建筑物供熱量和入口額定流量的前提下，使內部系統的循環流量增加(zngji)2-3倍，相應使自然作用壓力降低2-3倍，如下圖。共一百二十九頁共一百二十九頁 室內采暖系統供回水(hu shu)溫差如按10計算，系統循環流量為：并聯配置3臺室內系統(xtng)二次水循環泵，G =3565m3 /h，H =13.810m，兩用一備。 共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁（4）在改造方案3的基礎上，將三層和四層散熱器的支管上兩個DN20mm截止閥的其中一個（散熱器支

25、管上原有的閥門許多已經銹蝕難以轉動），改為DN15mm的高阻恒溫閥，后為節省改造費用，采用了高阻恒溫閥不帶溫控器的閥座。 上述方案1和2，由于需要進入(jnr)商戶的營業空間施工，并對已經形成的裝修有較大影響，遭眾多商戶抵制未能實施。最后，實施了對建筑內部影響較小的方案3和4。共一百二十九頁4 改造后運行效果 改造后的該系統于2006年11月中旬(zhngxn)開始試運行，經過現場測試情況如下：（1）在室外供暖管網正常運行的條件下，由于混水器所需壓差很小，系統入口供回水壓差不小于1m水柱，就可以滿足本系統一次水37m3/h的額定流量。且一次水流量只取決于入口閥門的開度，而與二次水的循環流量無關

26、。說明采用混水器連接不僅適合于系統入口供回水壓差較小的情況，也不會干擾室外供暖管網的水力工況。共一百二十九頁（2）室內系統的主體(zht)水力失調現象已經基本消除，多年來從未熱過的散熱器也熱了。共一百二十九頁（3）安裝的二次水循環泵實際出力不足，遠未達到室內采暖系統二次水的預期循環水量。在一次水流量調節為40m3/h條件下，銘牌參數為G=35-65m3/h、H=13.8-10m的水泵，單泵運行實際流量僅為約52m3h，泵進出水兩端壓差約7m；兩臺并聯運行，流量約74m3/h，泵進出水兩端壓差約為12m；三臺并聯運行，流量約82m3/h，泵進出水兩端壓差為14m。如能更換(gnhun)為性能達到

27、銘牌技術指標的合格水泵，使之達到或接近預期的室內采暖系統循環水量，會取得更理想的效果。共一百二十九頁（4）仍有少量立管的首層散熱器或更少量的二層散熱器不熱，而與此幾乎完全對稱的立管則無此現象(xinxing)，證明是由于局部管道堵塞所造成，經過認真沖洗以后，也已經運行正常。以下是從立管根部DN20管道清理出來的部分堵塞物圖片。共一百二十九頁共一百二十九頁5 結論（1）上供上回式垂直雙管系統，由于各層散熱器環路計算壓力損失相對差額(ch )與自然作用壓力是疊加的，存在先天性的水力失衡條件，應該盡量避免在多于一層的建筑中采用。（2）如果一定需要采用上供上回式垂直雙管系統，應該進行仔細的水力平衡計算

28、，并采取防止垂直水力失調的可靠技術措施。共一百二十九頁（3）上供上回式垂直雙管系統的立管底部，易積存污物造成阻塞。（4）采暖系統的設計，不僅要進行干管環路和立管之間的水力平衡計算(j sun)，對于垂直雙管系統，更重要的還應該進行同一立管各層散熱器環路之間的水力平衡計算(j sun)。共一百二十九頁（5）對任何雙管系統，適當減小散熱器環路支管管徑和采用高阻閥（或采用高阻恒溫閥），以增大散熱器環路的計算壓力損失，有利于各散熱器環路之間的水力平衡。（6）從理論上講，任何水力失調的系統都有可能采用閥門調節得以改善。但是，設置于散熱器上閥門的作用，是為用戶在一定范圍內自主選擇(xunz)室溫，不應該、

29、也不可能要求或限制用戶根據自己的需要，對閥門自行進行調節，采用散熱器閥門調節作為解決水力失調的設計措施，是不合理的。共一百二十九頁（7）在采暖系統入口采用混水器與室外管網連接，在不改變建筑物供熱量和入口流量的前提下，增加建筑物內部系統的循環流量和降低自然作用壓力因素對水力平衡的不利影響，雖乃無奈之策，但對存在缺陷、而散熱器配置較多系統的改造，也是一種有效的辦法。（8）某些水泵(shubng)性能達不到額定指標，在一些工程中屢見不鮮，應該引起設計選型和工程采購的重視。共一百二十九頁5.關于垂直(chuzh)系統重力（自然）作用壓力問題垂直雙管系統立管的水力平衡共一百二十九頁 受節能設計標準的影響

30、和制約，雙管系統已經成為(chngwi)采暖系統制式的“主旋律”。而正確處理好重力（自然）作用壓力的影響，是雙管系統設計成敗的關鍵問題之一。共一百二十九頁 雙管系統的立管一般有三種典型(dinxng)形式，即下分雙管異程式、上分雙管同程式和下分三管同程式。共一百二十九頁 當首層地面下具備設置管溝或地下室頂板下可以敷設供回水干管(n un)的條件下，下分雙管異程式（如下圖）是一種常用的系統形式。此種系統形式的特點是異程，其主要缺陷是需要在頂層散熱器的上端排除空氣。共一百二十九頁下分雙管異程式(chngsh) 共一百二十九頁 當頂層頂板下具備敷設供水干管的條件下，也有采用上分雙管同程式（如下圖）系

31、統形式的。此種系統形式的特點是同程，似乎具備了水力平衡(pnghng)的有利條件。但其主要優點，其實只是可以在上行供水干管上集中排除空氣。共一百二十九頁上分雙管同程式(chngsh) 共一百二十九頁 當頂層頂板下不具備敷設供水干管的條件下，有時為了(wi le)追求對水力平衡似乎有利的同程系統，不惜刻意增設一根回流管，成為下分三雙管同程式（如下圖）。共一百二十九頁下分三管同程式(chngsh)共一百二十九頁 此種煩瑣系統形式，在傳統雙管系統中很少見，只是在計量供暖住宅的系統中才較多出現，甚至成為了少數地方的規定。其實，這是因對重力作用壓力的忽視而形成的對水力平衡(pnghng)理念的一種誤解，

32、得到的只會是對水力平衡(pnghng)的不利后果。共一百二十九頁 供熱部門對室外系統比較熟悉，而水平的室外管網一般不存在重力作用壓力問題，在參與計量供暖住宅(zhzhi)室內系統研究過程中產生這種誤解，可以諒解，但模糊理念應加以糾正。共一百二十九頁 北京市新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程（DBJ 01-605-2000）5.3.3條：“共用立管的設計, 應符合下列要求:應采取防止垂直失調的措施, 宜采用下分式(fnsh)雙管系統。”共一百二十九頁 5.3.3條的條文說明：“共用立管采用(ciyng)下分式雙管系統, 不僅管系簡潔, 還由于可利用重力作用水頭和立管阻力相抵消, 易于克服垂直

33、失調。當條件適宜時, 也可采用上分式雙管系統, 但應采取克服重力作用水頭影響防止垂直失調的措施。”共一百二十九頁 怎樣理解“下分式(fnsh)雙管系統可利用重力作用水頭和立管阻力相抵消, 易于克服垂直失調”？ 下圖為下分異程式雙管系統的原理圖。以其中的最高與最低的兩個并聯環路加以分析：A點與 B點是兩個并聯環路的兩個并聯點，自A點起經過最高環路2回到B點的計算阻力，應與自A點起經過最低環路1回到B的計算阻力相當。共一百二十九頁共一百二十九頁 對于異程系統，經由最高環路2的阻力損失會大于經由最低環路1的阻力損失，其差額是供回水立管的阻力損失。但是，經由2的最高環路，與經由1的最低環路比較，又多得

34、到了高差為h所形成(xngchng)的重力作用壓力。共一百二十九頁 這樣，如果將多得到的重力作用壓力，用來(yn li)克服供回水立管的阻力損失，就十分有利于兩個并聯環路之間的水力平衡。 即可以使得：AB AB H 共一百二十九頁 當各層戶內系統壓力損失相同時，對于下分式異程系統，重力作用水頭用以克服(kf)上層立管的壓力損失，即： 回 供 h 共一百二十九頁 供回水溫度為95/70的重力(zhngl)作用壓力值為： 15.83mm水柱 /m 155.8Pa/m，取2/3， 100Pa/m，供回水立管各分1/2， 50Pa/m。共一百二十九頁 再考慮局部阻力因素，故平均比摩阻取： R 40Pa

35、/m 經過許多工程設計及實際(shj)運行檢驗，這樣做可以大體上實現理想的水力平衡。共一百二十九頁 供回水溫度為85/60的重力(zhngl)作用壓力值為：14.59mm水柱143.1Pa，與95/70基本相同，仍可故取比摩阻： R 40Pa/m 供回水溫度為60/50的重力作用壓力值為：4.83mm水柱47.8Pa，故地板輻射系統立管比摩阻只能取： R 20Pa/m共一百二十九頁 怎樣理解“也可采用上分式(fnsh)雙管系統, 但應采取克服重力作用水頭影響防止垂直失調的措施”？ 下圖為上分同程式雙管系統的原理圖。仍以最高與最低的兩個并聯環路加以分析：A點與 B點是兩個并聯環路的兩個并聯點。共

36、一百二十九頁 對于同程系統，由于經由最高環路2的管道(gundo)長度與經由最低環路1的管道(gundo)長度相當，自A點起經過最高環路2回到B點的計算阻力也會與自A點起經過最低環路1回到B的計算阻力相當。共一百二十九頁共一百二十九頁 但是，經由2的最高環路，與經由1的最低環路比較，仍然(rngrn)多得到了高差為h所形成的重力作用壓力。這樣，高環路多得到的重力作用壓力，應該加以消除才能夠實現兩個并聯環路之間的水力平衡。共一百二十九頁 因此，上分式同程系統應將高環路多得的重力作用壓力，用以克服低環路的相對不利因素，回水立管管徑要小于供水立管管徑，使回水立管阻力大于供水立管阻力，其差額(ch )

37、為高環路得到的重力作用壓力。即使得： 回 供 h 共一百二十九頁 綜上所述，可以清楚看到，下分異程式系統(xtng)比上分同程式系統(xtng)，對于實現立管的水力平衡，應該更為有利。而刻意去做成下分三管同程式，更是沒有道理。 共一百二十九頁 立管的重力作用(zuyng)壓力用于克服阻力以后，立管的阻力只剩下最低散熱器（或環路）以下的一段，立管之間的平衡就困難些了。因此，垂直雙管系統的水平干管的設計，宜采用下列措施：1）環路要短；2）采用同程式；3）放大水平干管的管徑。共一百二十九頁6.豎向壓力分區適宜的最大工作壓力 熱水散熱器采暖系統 60m 熱水地面輻射采暖系統 80m 空調(kn dio

38、)水系統 100m共一百二十九頁 區域系統豎向壓力分區應注意： 地形高差較大時應按照絕對標高劃分； 不能準確判斷(pndun)所設計建筑與其他建筑的高差時，所設計建筑的低區宜少劃一層。 共一百二十九頁 壓力分區最好能從熱源上就分別設置。 不宜分設時，一般宜采用間接換熱的方法。間接換熱雖比較穩妥，但換熱后二次水溫將有所降低，會致使散熱器數量增加。 在實際(shj)工程應用中，也有采用加壓和減壓的方法，即：熱源系統按低區定壓。高區系統供水經加壓進入，回水則減壓接回低區系統。 共一百二十九頁 從理論上分析(fnx)，高區熱媒循環水泵的工作揚程，要附加高低區系統的幾何高差，不利于節能，因此，僅適合在局

39、部系統中采用。例如：高區系統的規模較小時，才可能從技術經濟的綜合分析(fnx)上有可取之處。共一百二十九頁 采用此種方法，需要(xyo)在減壓閥前或后，設置受水泵出口壓力直接控制的“啟閉閥”或與水泵電路連鎖的電磁閥，停泵時迅速關閉將高低區系統斷開，防止高區循環水通過減壓閥進入低區而“倒空”，使高區系統虧水和空氣進入。共一百二十九頁7.劃分一/二次水系統和混合連接暖通空調05年11期 劃分一/二次水系統的必要性(1)調整(tiozhng)一/二次水側水的溫度和溫差的需要。(2)調整一/二次水側壓力的需要。 (3)節約水系統輸送能耗和系統水力平衡的需要。共一百二十九頁劃分一/二次水系統的方法 采用

40、換熱器僅進行熱能傳輸而將水系統完全隔斷的方法，適合于需要調整一/二次水系統的壓力，以及城市或區域集中熱網不允許一次水直接進入用戶系統的場合。 采用換熱器方式需要配置換熱器，必然(brn)要有一/二次水之間的傳熱溫差，必然(brn)要有一/二次水系統各自的定壓補水裝置，必然(brn)會因克服換熱器的阻力而增加兩個系統循環水泵的輸送能耗。共一百二十九頁 除了上述的限定條件（需要調整壓力、不允許一次水直接進入用戶系統）外，從簡化系統配置、節約能源等角度出發，宜盡量采用直接連接劃分(hu fn)一/二次水系統的方法，例如采用連通器或混水器。共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁 2003年，將圖2系統應用于北京某大型燃煤鍋爐房，熱源(ryun)側的一次泵與鍋爐一對一配置，負荷側的二次泵按多個供暖區域的不同負荷和阻力配置，層數較多的建筑區環路的二次泵布置在連通器供水出口端，低層別墅區環路的二次泵則布置在連通器回水進口端。經過兩個采暖季的運行，取得了良好的效果。 熱源系統采用兩級泵劃分一/二次水系統所用的是連通器而非混水器，應將供水管路集中在連通器的一端，而將回水管路集中在連通器的另一端。共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁共一百二十九頁