矿区联合建筑供暖通风设计研究论文_柳延超

中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司 北京 100120

摘要:首先,将灯房浴室联合建筑热水供暖系统形式分为:热水双管系统、热水单管系统、低温热水地板供暖系统,探讨灯房浴室联合建筑结构形式和各个房间的功能、用途,然后以伊利一号矿井南工业场地井口灯房浴室联合建筑设计实例为基础,分析井口房灯房浴室联合建筑的房间用途和流程特点,同时,从项目位置特点、自然条件、气象条件、供热条件进行分析比较,列出表格,总结出灯房浴室联合建筑热水供暖系统形式的特点及使用性,最后总结出,热水双管系统适用于四层及四层以下房间功能较多的建筑,热水单管系统适用于三层及三层以上建筑物,低温热水地板供暖系统适合于住宅、游泳馆等建筑。

关键词:联合建筑;热水双管系统;热水单管系统;通风设计

目前,随着人们日常生活水平不断地提高,舒适性要求越来越高,供暖在各个行业越来越重要,能源的消耗也越来越大,煤炭还是我国的主要能源,石油、天然气其它能源相对匮乏,煤炭是工业的粮食,大部分煤炭用于钢铁、电厂、建筑,供热锅炉等各个行业,所以,煤矿的安全生产和煤矿从业人员的健康至关重要,煤矿建筑物的供热系统设计也是至关重要,确保煤矿安全顺利的生产,提高煤矿的生产效率。井口房浴室联合建筑是煤矿地面行政福利建筑最大的建筑,主要功能是服务于井下工人洗澡浴室,更衣室、洗衣房、矿灯房、等候室、给水间、接待浴室和生产工人浴室等。本文主要是对联合建筑的供暖形式的研究,分析不同供暖形式的特点。

1.联合建筑供暖形式的分类

井口房联合建筑[2]主要是分为三大用途分区是生产工人浴室、接待浴室、接待更衣室,生产工人更衣室,浴室和更衣室室内的温度要求比较高,同时,浴室和更衣室产生大量的余热余湿气,因此,要有良好的自然通风的要求,当自然通风不能满足要求时,应采用机械排风,自然进风的通风系统,同时,供暖系统要考虑补热系统,因为矿灯房,洗衣房、更衣室、生产工人浴室位置布局关系也直接影响供暖系统的形式,联合建筑的供暖系统分为三种形式热水双管系统,热水单管系统、低温热水地板供暖系统。

2.联合建筑供暖系统的特点

2.1.下供下回式热水双管系统

在供暖系统中,供水管道和回水管道主管道都敷设在地沟或底层散热器下面,从采暖入口来的热水管通过管道流入到每一层的立管中,通过立管流入到每一个散热器,热量在房间内散热完后,回水流回到每一层立管中,在汇入到总的回水管中,流回到室外供热管道中,通过室外供热管道再流入到锅炉房。机械循环热水下供下回系统如图1

机械循环下供下回热水供暖系统[4]的优点:(1)供热水主供水管流入到每一层的散热器中,重力作用流回到回水管中,因此每组散热器供水管流入到散热器的温度是相同的,不存在热力温度不一样的条件,不存在热力失调现象。(2)一般机械循环下供下回供暖系统主要水平干管都敷设在地沟和地下室内,管道暗装,美观,散热量很小。(3)机械循环下供下回热水供暖系统适用于四层及四层以下建筑物。

2.2.上供下回式热水单管系统

在供暖系统中,供水管道一般敷设在顶层梁下面,从采暖入口来的热水通过管道流入到顶层水平干管,由水平干管通过立管流入到每一层的散热器内,顶层上的散热器回水在流入到下一层的散热器内,以此类推,流入到总的回水管道内,每一层立管都汇入到总的回水干管内,主回水干管流回到室外供热管道中,通过室外供热管道再流入到锅炉房。机械循环热水上供下回系统如图2

机械循环上供下回热水供暖系统[4]的优点:(1)热水供水先流入到顶层的散热器中,顶层散热器回水管道再流入到下层的散热器内,以此类推,流入到最下面一组散热器内,因此每组散热器供水管流入到散热器的温度是不同的,最上边的温度最高,底层的温度最低,往往会出现底层散热器的面积很大,散热器空间布置很难,热力温度都不一样,存在热力失调现象。(2)机械循环下供下回供暖系统[4]主要水平干管都敷设在顶层顶板下面,管道明装,不美观,散热器热水和回水的平均温差减小。(3)单管顺流式系统,施工简单,管材耗量小,经济成本较低。(4)机械循环下上供下回系统适用于三层及三层以上建筑。机械循环热水上供下回系统如图2

图2 机械循环上供下回式热水供暖系统

2.3.低温地板辐射采暖系统

在供暖系统中,供、回水管道敷设在底层土壤下面,从采暖入口来的热水通过管道流入到土壤下面的水平干管,由水平干管通过分支管流入到每一个房间内,在房间散热完后的回水在流入分集水器,以此类推,每个分支流入到总的回水管道内,每一层立管都汇入到总的回水干管内,主回水干管流回到室外供热管道中,通过室外供热管道再流入到锅炉房。低温地板辐射采暖系统如图3

图3 地板辐射采暖热水供暖系统

低温地板热水供暖系统的特点:(1)地板辐射采暖方式热效率比较高,室温均匀,舒适感比较好。(2)地板辐射采暖热媒一般是温度不较低热网回水,余热水,一般采暖系统的供水温度一般不宜超过60℃。(3)地板辐射采暖系统适用于游泳池,饭店,住宅等建筑物(4)每一个集分水器的支路不宜超过8个,集配气管道大于总供回水最大管径。(5)在地板辐射采暖系统分支路管路长度基本相等,最大不宜超过120m(6)地暖盘管的间距不宜大于300mm(7)地板采暖的管材要适合系统的运行水温,工作压力等条件确定,可用的管材有交联铝塑复合管(XPAP)、聚丁烯管(PB)、交联聚乙烯管(PE-X)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)、耐热聚乙烯管(PE-RT)。

3.工程实例分析

新汶矿业集团能源开发有限公司伊利一号矿井南工业场地井口灯房浴室联合建筑,建筑面积4185m2,地上三层,建筑高度17.67m,结构类型:钢筋混凝土框架结构[5]。联合建筑通过连廊可通过井口房。联合建筑房间主要功能浴室、更衣室、矿灯房、等候室、洗衣房等。

3.1供暖系统设计要点

联合建筑各个功能房间设计温度要求如下:浴室和更衣室室内设计温度25℃[1],等候室、管理室和值班室室内设计温度18℃[1],矿灯房、洗衣房、楼梯、厕所室内设计温度16℃[1]。

热水供暖系统采用下供下回双管系统,供回水水平干管敷设在一层地沟内。

本工程供暖热媒为85/60℃,热源来自工业场地锅炉房。

散热器采用钢管柱式散热器。

联合建筑供暖热负荷为:320kW。

3.2通风设计要点

更衣室和浴室采用轴流风机进行机械通风,自然进风的方式。机械通风的风量计算分别按3次/h和9次/h计算。轴流风安装在墙体上,通过钢板风道接入室内百叶风口。

4.结 语

本文主要分析了联合建筑三种供暖系统形式的优点和缺点,机械循环上供下回热水供暖系统适用于三层及三层以上的建筑物;低温地板采暖系统主要是用在住宅、游泳馆和饭店,要求有低品位的热源和余热热水;机械循环下供下回式双管系统适用于四层及四层以下的建筑物,通过实际工程实例,伊利一号井联合建筑地上三层建筑适合于机械循环下供下回式双管系统,运行效果很好,达到室内设计温度的要求,验证了此系统优点每组散热器供暖供水管道的温度相同,不存在上下管路热力失调问题[5],每组散热器安装跑风阀,供水管道安装调节阀,根据房间的温度,调节房间供暖热水流入的流量,不影响其它功能房间散热器热水流量调节。

参考文献:

[1] GB/T 50466-2018,煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准[s]

[2] GB 50215-2015,煤炭工业矿井设计规范[s]

[3] GB 50189-2015,公共建筑节能设计标准[s]

[4] 贺平,孙刚..第3版.北京:中国建筑工业出版社,2005.48-52

[5] 邱玉瑞等.机械循环下供下回水平双管供暖系统的应用[J].南京建筑工程学院学报[J]1999,74(4):74-77

作者简介:

柳延超,男,生于1983年10月,河北邯郸人,工程师,硕士,现在北京华宇工程有限公司从事暖通设计工作。

论文作者:柳延超

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/16

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