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【摘 要】 北方广大地区冬季都要进行采暖,但是对采暖的分户计量收费却是一个大问题,本文根据国家规范要求及一些地方的成熟做法,对采暖系统的设置及计费所必须的条件提出要求,只有达到相应标准才能实行分户计量。
【关键词】 分户热计量;采暖系统;计量装置;水力计算
【中图分类号】 TU11.195 【文献标识码】 D【文章编号】 1727-5123(2010)02-065-02
Application of heating and household metering in residential project
【Abstract】 Large areas of northern winter heating should be carried out, but household heating metering and charging is a big prob-
lem, this article in accordance with national regulatory requirements and the maturity of some parts of practice setting on the heating sys-
tem and the conditions necessary for billing request to the appropriate standard could be implemented only household metering.
【Key words】 Heat metering for each ousehold;Heating system;Measuring device;Hydraulic calculation
关于采暖热负荷问题,现在的做法是,住宅工程中采暖用分户热计量的热负荷包括:基本热负荷及户间传热负荷。户间传热负荷是指通过户间楼板和隔墙的传热量,户间楼板和隔墙的传热阻通过综合经济技术比较来确定,与邻居温差按6℃计算,以向各户间传热量总和的适当比例,作为户间传热负荷。该值不应大于基本热负荷的80%,此是考虑采暖热负荷的附加量不宜过大,以免过大增加建设费用和对系统的调节控制造成不利影响。实际设计过程中考虑住宅入住率高低的因素,户间传热负荷对基本热负荷的附加系数,在保证入住率80%的情况下,该系数为10～30%,在保证入住率60%的情况下,该系数为20～60%,处在建筑中间的住户取大值,底层、顶层及建筑物两端部住户取小值。
对于热源和室外的采暧系统,因采取集中供暧分户热计量系统的用户,宜设置单独的热源和室外采暧系统。当采用燃气、燃油和电热锅炉房作为热源时,为了方便控制,每个锅炉房的供热面积不能大,宜采用供水温度为95℃,回水温度为70℃的低温热水为热媒,宜采取压力直供暖。集中供暖,分户热计量采暖系统的室外区域管网,应充分了解热源系统和各室内采暖系统特性的基础上,统筹进行设计,确保整体系统的供水平衡和有效进行调控。
1建筑室内共用采暖系统
建筑房屋内共用采暖系统由建筑物热力管道入口装置,建筑物内共用供回水水平干管和各户共用供水立管组成。住宅内部的公共用房和公共空间,应设置单独的供暖系统和热量计量装置。
1.1建筑物热力管道入口装置。
1.1.1在满足室内各环路水压平衡和总体热计量的前提下,应尽量减少建筑物热力管道入口的数量,当建筑物热力管道入口较多时,会增加入口装置的投资费用,也会加大区域管网调节的难度。
1.1.2建筑物热力管道入口供水管上应设两级过滤器,顺水流方向第一级应是孔径不大于3mm的粗过滤器,第一级宜是为60目细过滤器。按照采暖,系统的热计量方案,确定建筑物热力管道入口是否设置总热量表,总热量表的流量计应设置在回水管上,进入流量计前的回水管上也应设滤网,规格不小于60目的过滤器。流量计和积分仪可以采用整体式热量表或分体式热量表,如果是分体式,积分仪和流量计的距离不要超过10m。
1.1.3室内采暖系统为双管变流量系统时,建筑物热力管道入口应装置自力式压差控制阀,以克服室外采暖系统利用压差变动对室内采暖系统的影响;室内采暖系统为单管跨越式定流量系统时,建筑物热力管道入口应装置自力式流量控制阀,当室外采暖系统流量分配变动时,维持室内采暖系统流量的稳定。自力式压差或流量控制阀可替代供一次调节用的调节阀,但都应与系统调节特性要求相适应,两种控制阀两端的压差范围宜为8～100kPa。在实际工程设计中应尽量增加末端用户采暖系统的阻力损失,并减小室外采暖系统的阻力损失,这样做有利于保证各末端采暖用户所需流量的稳定性。
1.2建筑物内共用供回水水平及立管。
1.2.1建筑物内共用供回水水平干管和各户共用供回水立管要均匀分布,各共用立管所承担的采暖负荷接近,检修便利,管道采用优质保温材料保温,管材宜采用热镀锌钢管。
1.2.2建筑物内共用水平干管不要穿越住宅的户内空间,通常设置在住宅的设备层、管沟、地下室或公共空间的适当位置,要留有检修位置。共用水平干管应有利于共用立管的布置,要有不小于0.002%的坡度。各共用立管压力损失应相近,共用水平干管宜采取同排就位。同一对共用立管宜连接热负荷相近的用户室内系统,除每层设置分、集水器连接多户的系统外,一对共用立管每层连接的户数不要超过3户。
1.2.3共用立管设计应采取防止垂直固定的措施,一般采取异程形式。当室内采暖系统为散热器系统,即供回水温度为95℃/70℃时,共用立管若是下供下回异程形式,共用立管供回水管道比摩阻多为40Pa/m左右,上下层户内采暖系统之间相差的重力水头,即可由供回水立管的阻力损失来补偿,有利于共用立管所连接的各户内采暖系统之间的水力平衡。
户内采暖系统为地热系统,即供回水温度为60℃/50℃时,共用立管若是下供下回异程形式,共用立管供回水管道比摩阻多为25Pa/m左右,就能补偿重力水头,对系统水力平衡影响很小。共用立管若采用下供下回异程形式,共用立管供回水管道比摩阻多为12.5Pa/m左右,即可基本补偿重力水头,此种形式使管材规格加大。由于地热采暖系统是小温差、大流量系统,其共用立管形式应通过技术经济比较后确定。户内采暖系统压力损失所占损失越大,共用立管平衡能力也越强,户内散热器采暖系统压力损失明显小于户内地热采暖系统的压力损失,室内双管系统压力损失明显小于户内单管系统的压力损失。
2室内采暖系统
按照室内末端散热设备的不同,户内采暖系统可分为:散热器采暖系统、地热采暖系统。户内采暖系统通常是指采用户用热量表,一户一环的系统形式,主要包括:户内采暖系统入户装置,户内供回水管道,散热器或地热盘管,室温控制装置。
2.1户内采暖系统入户装置。
2.1.1当采用户用热量表计量方式时,户内采暖系统入户装置应包括:供水管锁闭调节阀,设置于热量表前的管道过滤器(60目左右),户用热量表,温度传感器,回水管锁闭阀等。
2.1.2新建住宅的户内采暖系统入户装置,应与共用立管一同设于邻楼梯间或户外公共空间的管道井内。管道井应层层封闭,其平面位置及尺寸应保证与之相连的各户内采暖系统入户装置能安装在管道井内,并具备查检和检修条件。既有住宅改造户内采暖系统入户装置,宜设于安装在楼梯间热量表箱中。
2.2户内采暖系统供回水管道。
2.2.1要根据住宅建筑平面,层高,装饰标准及使用要求,管材和施工技术条件的因素,综合确定适当的户内采暖系统供回水管道布置形式。并连接在一对共用立管上的户内采暖系统要采用相同的供回水管布置形式。
2.2.2户内采暖系统供回水管道的明装配管,应采用热镀锌钢管丝扣连接。暗装配管应根据工作温度,使用压力,水质要求及使用寿命,材料情况,施工技术水平,环保要求等因素,经过综合技术经济考虑决定,可以采用塑料管,铝塑复合等管材,且质量必须符合现行行业标准的规定。当户内采暖系统采用钢制散热器时,埋设在地面垫层内的管道应采用铝塑复合管,或者有阻氧层的塑料管材。
2.3户内采暖系统散热器。
2.3.1住宅散热器的选用必须遵循:安全、耐用、节能、美观、经济的原则。散热器的布置应用要确保室内温度分布均匀,尽可能缩短室内管道的长度。散热器罩会影响散热器的散热量和温控阀的正常工作,除特殊要求外,不宜安置散热器罩,每组散热器应设手动或自动放孔。
2.3.2散热器的散热能力应与设计供回水温暖,设计流量,组装片数,安装形式,户内采暖系统供回水管道布置形式应对应,散热器标准工况(Δt=64.5℃)下的散热器应根据实际情况调整。
2.4室温控制装置。
2.4.1分户热计量的户内采暖系统,为了节能和提高室内舒适度,保证用户自主实施分室温度的调节与控制。散热器恒温阀、手动调节阀是实现采暖房间温度控制和采暖系统节能的重要部件。
2.4.2散热器恒温阀应根据户内采暖系统供回水管布置形式及散热器进、出水支管安装形式合理使用。双管系统采用双通高阻阀,单管系统采用双通低阻阀或三通低阻阀。
2.4.3调节阀开启与流量应成线性关系,任意调节而不能渗漏产生,并优先采取手动较好。若是低温热水地板辐射采暖系统的主要房间,应分别设置支线,分集水器上每一支管均应设置调节控制阀门。
3热量计量装置
住宅的分户热计量应采用以热媒量差和质量流量,在一定时间内积分的直接量测方法。热量计量装置是由流量计,测温传感器,积分计算显示器等三个部分组成的机电一体化仪表。户用热量表要采用机械式旋翼流量计,并安装在供水管道上,额定流量下的压力损失不大于25kPa,热量表前设置过滤器。
建筑物热力入口热量表和热源热量表的额定流量,由于系统实际流量经常小于设计流量,为了保证热流量计精度,宜按系统设计流量的80%考虑。管往径为50～70mm时宜采取机械式旋翼流量计,管往径为80～150mm时宜采用超声式流量计,热量表流量计应安装在回水管线上,其额定流量下的压力损失不应大于20kPa。建筑物热力入口热量表应采用流量计和积分计算仪合为一体的整体式,热源热量表宜采用流量计和积分计算仪分离的组合式。
4系统的水力计算
用户二次水侧室外采暖系统最不利环路管道的比摩阻,应不大于60Pa/m,且其压力损失不大于热源出口处总压力差的25%,应详细计算室外采暖系统在每一建筑采暖入口的压力差,并对照建筑物内共用采暖系统,户内采暖系统的总压力系统的总压力损失的1.1倍,为此要正确选择建筑物热力入口装置,建筑物内共用供回水水平干管的比摩阻应不大于60Pa/m,各户共用供回水立管重力水头以设计采暖供回水温度条件下,重力水头的2/3进行计算。户内采暖系统包括锁闭调节阀,户用热量表在内的计算压力损失宜控制在30kPa范围内。当室内采用水平单管跨越系统时,应考虑散热器的连接方式,片数修正系数,顺序计算降温,确定散热器数量等。
参考文献
1采暖通风与空气调节设计规范[S].GB50019-2002
2李岱生.简明供热设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999
【关键词】 分户热计量;采暖系统;计量装置;水力计算
【中图分类号】 TU11.195 【文献标识码】 D【文章编号】 1727-5123(2010)02-065-02
Application of heating and household metering in residential project
【Abstract】 Large areas of northern winter heating should be carried out, but household heating metering and charging is a big prob-
lem, this article in accordance with national regulatory requirements and the maturity of some parts of practice setting on the heating sys-
tem and the conditions necessary for billing request to the appropriate standard could be implemented only household metering.
【Key words】 Heat metering for each ousehold;Heating system;Measuring device;Hydraulic calculation
关于采暖热负荷问题,现在的做法是,住宅工程中采暖用分户热计量的热负荷包括:基本热负荷及户间传热负荷。户间传热负荷是指通过户间楼板和隔墙的传热量,户间楼板和隔墙的传热阻通过综合经济技术比较来确定,与邻居温差按6℃计算,以向各户间传热量总和的适当比例,作为户间传热负荷。该值不应大于基本热负荷的80%,此是考虑采暖热负荷的附加量不宜过大,以免过大增加建设费用和对系统的调节控制造成不利影响。实际设计过程中考虑住宅入住率高低的因素,户间传热负荷对基本热负荷的附加系数,在保证入住率80%的情况下,该系数为10～30%,在保证入住率60%的情况下,该系数为20～60%,处在建筑中间的住户取大值,底层、顶层及建筑物两端部住户取小值。
对于热源和室外的采暧系统,因采取集中供暧分户热计量系统的用户,宜设置单独的热源和室外采暧系统。当采用燃气、燃油和电热锅炉房作为热源时,为了方便控制,每个锅炉房的供热面积不能大,宜采用供水温度为95℃,回水温度为70℃的低温热水为热媒,宜采取压力直供暖。集中供暖,分户热计量采暖系统的室外区域管网,应充分了解热源系统和各室内采暖系统特性的基础上,统筹进行设计,确保整体系统的供水平衡和有效进行调控。
1建筑室内共用采暖系统
建筑房屋内共用采暖系统由建筑物热力管道入口装置,建筑物内共用供回水水平干管和各户共用供水立管组成。住宅内部的公共用房和公共空间,应设置单独的供暖系统和热量计量装置。
1.1建筑物热力管道入口装置。
1.1.1在满足室内各环路水压平衡和总体热计量的前提下,应尽量减少建筑物热力管道入口的数量,当建筑物热力管道入口较多时,会增加入口装置的投资费用,也会加大区域管网调节的难度。
1.1.2建筑物热力管道入口供水管上应设两级过滤器,顺水流方向第一级应是孔径不大于3mm的粗过滤器,第一级宜是为60目细过滤器。按照采暖,系统的热计量方案,确定建筑物热力管道入口是否设置总热量表,总热量表的流量计应设置在回水管上,进入流量计前的回水管上也应设滤网,规格不小于60目的过滤器。流量计和积分仪可以采用整体式热量表或分体式热量表,如果是分体式,积分仪和流量计的距离不要超过10m。
1.1.3室内采暖系统为双管变流量系统时,建筑物热力管道入口应装置自力式压差控制阀,以克服室外采暖系统利用压差变动对室内采暖系统的影响;室内采暖系统为单管跨越式定流量系统时,建筑物热力管道入口应装置自力式流量控制阀,当室外采暖系统流量分配变动时,维持室内采暖系统流量的稳定。自力式压差或流量控制阀可替代供一次调节用的调节阀,但都应与系统调节特性要求相适应,两种控制阀两端的压差范围宜为8～100kPa。在实际工程设计中应尽量增加末端用户采暖系统的阻力损失,并减小室外采暖系统的阻力损失,这样做有利于保证各末端采暖用户所需流量的稳定性。
1.2建筑物内共用供回水水平及立管。
1.2.1建筑物内共用供回水水平干管和各户共用供回水立管要均匀分布,各共用立管所承担的采暖负荷接近,检修便利,管道采用优质保温材料保温,管材宜采用热镀锌钢管。
1.2.2建筑物内共用水平干管不要穿越住宅的户内空间,通常设置在住宅的设备层、管沟、地下室或公共空间的适当位置,要留有检修位置。共用水平干管应有利于共用立管的布置,要有不小于0.002%的坡度。各共用立管压力损失应相近,共用水平干管宜采取同排就位。同一对共用立管宜连接热负荷相近的用户室内系统,除每层设置分、集水器连接多户的系统外,一对共用立管每层连接的户数不要超过3户。
1.2.3共用立管设计应采取防止垂直固定的措施,一般采取异程形式。当室内采暖系统为散热器系统,即供回水温度为95℃/70℃时,共用立管若是下供下回异程形式,共用立管供回水管道比摩阻多为40Pa/m左右,上下层户内采暖系统之间相差的重力水头,即可由供回水立管的阻力损失来补偿,有利于共用立管所连接的各户内采暖系统之间的水力平衡。
户内采暖系统为地热系统,即供回水温度为60℃/50℃时,共用立管若是下供下回异程形式,共用立管供回水管道比摩阻多为25Pa/m左右,就能补偿重力水头,对系统水力平衡影响很小。共用立管若采用下供下回异程形式,共用立管供回水管道比摩阻多为12.5Pa/m左右,即可基本补偿重力水头,此种形式使管材规格加大。由于地热采暖系统是小温差、大流量系统,其共用立管形式应通过技术经济比较后确定。户内采暖系统压力损失所占损失越大,共用立管平衡能力也越强,户内散热器采暖系统压力损失明显小于户内地热采暖系统的压力损失,室内双管系统压力损失明显小于户内单管系统的压力损失。
2室内采暖系统
按照室内末端散热设备的不同,户内采暖系统可分为:散热器采暖系统、地热采暖系统。户内采暖系统通常是指采用户用热量表,一户一环的系统形式,主要包括:户内采暖系统入户装置,户内供回水管道,散热器或地热盘管,室温控制装置。
2.1户内采暖系统入户装置。
2.1.1当采用户用热量表计量方式时,户内采暖系统入户装置应包括:供水管锁闭调节阀,设置于热量表前的管道过滤器(60目左右),户用热量表,温度传感器,回水管锁闭阀等。
2.1.2新建住宅的户内采暖系统入户装置,应与共用立管一同设于邻楼梯间或户外公共空间的管道井内。管道井应层层封闭,其平面位置及尺寸应保证与之相连的各户内采暖系统入户装置能安装在管道井内,并具备查检和检修条件。既有住宅改造户内采暖系统入户装置,宜设于安装在楼梯间热量表箱中。
2.2户内采暖系统供回水管道。
2.2.1要根据住宅建筑平面,层高,装饰标准及使用要求,管材和施工技术条件的因素,综合确定适当的户内采暖系统供回水管道布置形式。并连接在一对共用立管上的户内采暖系统要采用相同的供回水管布置形式。
2.2.2户内采暖系统供回水管道的明装配管,应采用热镀锌钢管丝扣连接。暗装配管应根据工作温度,使用压力,水质要求及使用寿命,材料情况,施工技术水平,环保要求等因素,经过综合技术经济考虑决定,可以采用塑料管,铝塑复合等管材,且质量必须符合现行行业标准的规定。当户内采暖系统采用钢制散热器时,埋设在地面垫层内的管道应采用铝塑复合管,或者有阻氧层的塑料管材。
2.3户内采暖系统散热器。
2.3.1住宅散热器的选用必须遵循:安全、耐用、节能、美观、经济的原则。散热器的布置应用要确保室内温度分布均匀,尽可能缩短室内管道的长度。散热器罩会影响散热器的散热量和温控阀的正常工作,除特殊要求外,不宜安置散热器罩,每组散热器应设手动或自动放孔。
2.3.2散热器的散热能力应与设计供回水温暖,设计流量,组装片数,安装形式,户内采暖系统供回水管道布置形式应对应,散热器标准工况(Δt=64.5℃)下的散热器应根据实际情况调整。
2.4室温控制装置。
2.4.1分户热计量的户内采暖系统,为了节能和提高室内舒适度,保证用户自主实施分室温度的调节与控制。散热器恒温阀、手动调节阀是实现采暖房间温度控制和采暖系统节能的重要部件。
2.4.2散热器恒温阀应根据户内采暖系统供回水管布置形式及散热器进、出水支管安装形式合理使用。双管系统采用双通高阻阀,单管系统采用双通低阻阀或三通低阻阀。
2.4.3调节阀开启与流量应成线性关系,任意调节而不能渗漏产生,并优先采取手动较好。若是低温热水地板辐射采暖系统的主要房间,应分别设置支线,分集水器上每一支管均应设置调节控制阀门。
3热量计量装置
住宅的分户热计量应采用以热媒量差和质量流量,在一定时间内积分的直接量测方法。热量计量装置是由流量计,测温传感器,积分计算显示器等三个部分组成的机电一体化仪表。户用热量表要采用机械式旋翼流量计,并安装在供水管道上,额定流量下的压力损失不大于25kPa,热量表前设置过滤器。
建筑物热力入口热量表和热源热量表的额定流量,由于系统实际流量经常小于设计流量,为了保证热流量计精度,宜按系统设计流量的80%考虑。管往径为50～70mm时宜采取机械式旋翼流量计,管往径为80～150mm时宜采用超声式流量计,热量表流量计应安装在回水管线上,其额定流量下的压力损失不应大于20kPa。建筑物热力入口热量表应采用流量计和积分计算仪合为一体的整体式,热源热量表宜采用流量计和积分计算仪分离的组合式。
4系统的水力计算
用户二次水侧室外采暖系统最不利环路管道的比摩阻,应不大于60Pa/m,且其压力损失不大于热源出口处总压力差的25%,应详细计算室外采暖系统在每一建筑采暖入口的压力差,并对照建筑物内共用采暖系统,户内采暖系统的总压力系统的总压力损失的1.1倍,为此要正确选择建筑物热力入口装置,建筑物内共用供回水水平干管的比摩阻应不大于60Pa/m,各户共用供回水立管重力水头以设计采暖供回水温度条件下,重力水头的2/3进行计算。户内采暖系统包括锁闭调节阀,户用热量表在内的计算压力损失宜控制在30kPa范围内。当室内采用水平单管跨越系统时,应考虑散热器的连接方式,片数修正系数,顺序计算降温,确定散热器数量等。
参考文献
1采暖通风与空气调节设计规范[S].GB50019-2002
2李岱生.简明供热设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999