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摘要：近几年，我国高层建筑越来越多。作为当前我国实现高层建筑节能的重要途径之一，目前采暖系统设计的方案优化也逐渐引起业内人士的普遍重视，文章分别从采暖体系分区设计等技术领域对设计流程进行了分析。
关键词：高层建筑节能；采暖系统；设计
引言
我国北方冬季的气温比较寒冷，住宅供暖的时间比较长，各种能源消耗比较多，为了节省能源，大多都采用热电联产或者以锅炉房为热源的集中供暖方式，因为集中供暖极大地节约了能源的消耗，并且能够为住宅的人们提供安全、稳定的高品位的热源，同时可以最大程度的减少城市污染，具有很大的经济效益和社会效益。当前随着建筑业供暖技术的不断发展，城市供暖向着多元化方向发展，各种供暖方式百花齐放，采用哪种方式供暖更节能、成本更低、用户更满意成为建筑师们研究最多的问题。
1方案设计要统筹解决设计中的问题
1.1可靠性与可行性
高层建筑通风采暖系统的设计首先是方案的可靠性和可行性。方案设计要遵循国家有关标准规范，特别是环保的要求。设计方案要满足系统的供电、供水、供热和供气要求，能够适应天气的突变。对于一些温湿度参数比较高或者设计工艺比较复杂的空调设计，要经过全年的测试，以便确保系统能够适应各种气候的变化。
1.2经济性比较
经济性是高层建筑暖通空调方案设计考虑的一个重要问题，设计方案要结合实际，设计结果具有科学性和合理性。暖通空调设计方案包括材料、设备、管道、安装、调试和管理成本等。由于设备的不同生产厂家的价格不同，在设计中要考虑经济适用。暖通设备运行的各种费用是暖通空调设计中关注的一个问题。运行耗能的计算必须要考虑到设备的成本，辅助设备的能耗，计算时必须考虑全年气候的变化，设备的非标准化运行等。由于存在着各种不确定因素，准确计算建筑物暖通空调设备的运行费用和能耗是至今无法解决的技术难题。
2高层建筑采暖设计
2.1采暖体系分区设计
在设计之前，首先应该明确高层建筑对于采暖设计的基本要求。高层建筑一般是指总层高在40层以上的建筑物，这部分建筑物在采暖设计中会面临水压失衡、保温效果不强以及能源消耗严重等问题。为了进一步保证采暖系统的稳定运行，在设计过程中进一步实现节约资源以及降低整体能源消耗的任务，就必须重视采暖系统的科学分区。采暖体系的分区设计需要遵循一定的设计原则，其不但要求设计人员要充分了解高层建筑的用途与用户的实际需求，同时还要综合考虑管道材料、设备采暖过程中所承受的压力，然后结合上述内容开展系统运行区域内部的垂直划分工作。垂直划分工作需要具有针对性，对于采暖集中区域进行密集供暖，而其他区域则根据需要进行细节调整，从而提升系统运行的安全性与稳定性，为实现建筑节能奠定基础。
2.2供水系统的合理设计
在锅炉热水循环过程中，由于蒸发和渗漏，要经常对锅炉进行补水，一般情况下，设计补水量为循环水量的5%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蒸发和渗漏都是大多数集中供热系统经常出现的问题，在北方供暖的实践过程中，会经常出现个别楼层温度不一样，各个区域的供暖温度存在一定的差异，其主要原因是供水方式和系统设计的问题，一般情况下，供水的设备大多都采用大功率的离心水泵，离心泵的开启是根据锅炉的压力大小自动控制，在控制范围内，当压力高时，离心泵自动开启供水，当压力达到最大限度时，水泵自动关闭，阀门采用电动隔膜阀进行控制，当压力达到最大和最小限度时，电动隔膜阀不能立即动作，需要一定时间，阀门在供水和停止供水过程中使楼房住宅的室温出现一定的波动。同时，离心泵和管路大多数都是由阀门和法兰连接，连接的垫片种类很多，质量各有不同，如果采用质量差的垫片就会出现渗漏现象，使热水内产生气体，如果不及时的排除就会直接影响楼房住宅的供热效果，因此有些用户在室温低时采用手动进行排气后，室内温度就有了一定的提高。为了解决这个问题，当前建筑设计者安装一定容积的膨胀水箱，或者气体水罐进行定压，效果十分明显。
2.3直接采暖技术的普及
直接采暖技术能够有效解决高层高位置回水以及低位回水等情况所带来的压力问题，而这部分问题正是高层建设节能采暖设计中经常会遇到的问题。尽管直接采暖技术设计能够优化节能性能，但是依然会面临一些其他的问题。比如在实行高位置区域的采暖系统加压时，加压泵往往只能够为高区域的部分提供一定的流量以及压力，而这个压力如果控制不好，就会导致流量失控，影响到其下部的流量与压力。另外，在高位置区域通过系统运行可以有效维持动态平衡，但是一旦系统停止运行，就会出现高位置压力向低位置传递的风险，而这种风险在整个采暖过程中都会持续存在。最后，积极使用高低层的直接采暖手段能够有效控制高区域位置的加压稳定性，其对于将水送入到用户的供暖系统中具有一定的优势，通过将流量控制在高区域内实现流量的区域性控制可以将数值保持在一个较为合理的范围当中，从而有效去除系统启动过程中所带来的压力，进而保证整个区域管道的运行安全性。
2.4分户供暖的温度控制
分户供暖的目的是按照用户的不同要求进行供暖，有些用户喜欢白天温度高一些，有些用户喜欢夜间温度高一些，分户供暖就是为了适应用户的许多需求而设计的。在设计时采用垂直单管和双管系统都是可行的。在控制时采用自动控制盒手动控制都能达到要求，但在实际管理过程中，存在一个问题，就是将分户控制温度与使用散热器恒温阀是否相同，这个问题搞不清楚就会出现一些系统的失调和恒温阀的负面影响。使用手动三通阀门或者两通阀门进行分户控制都可以适应于投资条件差和供暖不足的建筑。散热器恒温阀的特点都不相同，如两通恒温阀具有高阻水力的特点，在一些国外企业生产两种散热器恒温阀，即：单管系统三通恒温阀和低阻两通恒温阀，以上三种恒温阀具有不同的使用特点。双管系统高阻两通恒温阀在应用时比较容易堵塞；恒温阀在单管系统中使用时发生的问题较多，主要是使用两通恒温阀加跨越管时使用高阻恒温阀；单管系统使用低阻恒温阀加跨管，要进行计算散热器的进流系数，而进流系数由散热器的通道和跨越管通道的阻力比，同时还与恒温管、散热器、两通道的管径有关，有些采暖设施上散热器的进流比较小，不得不在跨越管上加阀门是不正确的。
2.5完善自动控制系统
自动控制系统作为实现高层建筑节能的重要组成部分，其在针对建筑的采暖热负荷变化过程中具有较强的针对性。在冬季，特别是在北方地区的冬季环境下，室内外温差较大，再加上气温变化较大，在供暖时热负荷往往会随着室外的气候发生改变，而这种改变会成为节能控制的不稳定因素。这个时候通过气候补偿器进行智能布控，可以有效根据室内外的温度差距进行调整与变化，同时可以根据用户对于不同时段的采暖需求进行室内温度的调节，以获得更加科学、合理的供水温度曲线。
结语
针对当前日益发展的高层住宅采暖技术，建筑师们一方面要考虑人们居住的舒适感，另一方面还要如何更好的对供暖热媒的控制，同时要兼顾物业部门成本和环境问题，因此对在新形势下对建筑师们在供暖技术上提出了更高的要求。
参考文献：
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[3]余珍.高层办公建筑绿色建筑技术研究[D].安徽建筑大学，2014.
论文作者:郭静
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第15期
论文发表时间:2019/1/23
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