【知识】采暖系统设计一般要求

 摘 要：采暖系统的设计不仅仅是选管径，算盘管间距或散热器片数那么简单。我们还要了解一些一般的设计要求。这个专题九菲就和朋友们随便聊聊这些。

关键字：不超压；不汽化；不倒空资用压力足 

开篇之际，先讲个小故事，请朋友们带着问题，和九菲一起学习。

一位秦皇岛的朋友给我打电话，问是否可以把一栋新建的18层的住宅接到既有的6层住宅小区的管网上……九菲请朋友们一起思考下：你们说可以吗？

在各种流体管网中，热水网路由于温度较高而对压力分布要求相对较为复杂，所以下面以热水管网为例，介绍采暖系统设计的一般要求。热水供热系统在运行或停止运行时，系统内热水的压力满足下列基本技术要求。

（1）不超压：在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。散热器采暖系统中系统一般常用的柱形铸铁散热器，其承压能力为0.4 MPa。因此，作用在该用户系统底层散热器的表压力，无论在网路运行或停止运行时都不得超过0.4MPa。常用换热器与散热器的工作压力见下表。厂家产品样本应提供其承压数据。

常用换热器与散热器的工作压力 

如果是低温热水辐射采暖，我们选择盘管的时候要根据系统承压选择不同的壁厚。可以查阅《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142-2012附录C。

（2）不汽化。在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。不同水温下的汽化压力见下表。低温热水辐射采暖可以忽略汽化压力的影响。

（3）不倒空。与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工作时，其用户系统回水管出口处的压力，要高于用户系统的充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道。即：从运行角度考虑，网路内任何一点的压力，应留有30～50kPa（3～5mH2O）的富裕压力，以免吸入空气。

在采暖系统的高点和管道向下拐弯的地方应设置排气装置。一般可以用截止阀和自动排气阀的组合。截止阀平时常开，以便自动排气阀排气。当自动排气阀需要检修或更换的时候，临时关闭，进行系统维护。正常情况下，供水干管抬头走，回水干管低头走。管路设计应该有千分之三的坡度，坡向有利于排气的方向。管道应该适当的控制流速，一般不小于0.25m/s。一般室内管道流速不大于2m/s，有安静要求的不大于1m/s。更多管道设计要求请参见《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）第5.9节。例如当管道需要上翻绕门的时候，当管道过门后，准备向下返的时候，需要设置排气装置。

（4）压力足：在热水网路是热力站或用户引入口处，供、回水管的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头。根据系统的大小，室内系统一般在30～50kPa。

曾经有过这样的案例，某新建楼房和热力管线，管网末端用户大面积不热。九菲先去顶层用户放水：关闭供水阀门，打开回水阀门，水流喷出来；再关闭回水阀门，打开供水阀门，水流亦喷出来。看来系统是通畅的，一般来说这就是明显的流量不足。到楼下查看热力入口的阀门。将自力阀的开度开大。便听见嗖嗖的水流声。我告诉他们等着吧，地暖系统升温慢，下午就有效果了。以上是未进行初调节导致的。按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002的规定，采暖系统安装完毕应进行打压、冲洗和试运行的。很多小的施工单位、监理单位根本就不知道什么是水暖工程师。安装完了通水，暖和了就算完工，不热了找设计单位。记得九菲报职称的时候，职称改革委员会的官员们，居然要把名称改成“建筑学”。根据市住建局文件，一级建造师和勘察设计工程师可以免考。当我问起注册设备工程师是否可以免考时，居然被拒之门外。写到这里想起了当年毕业找工作的时候，把我英语六级证给唐山房建某公司某经理看的时候，他问我，你英语四级过了吗？这样的工程师不评也罢……

扯远了，请问各位朋友开篇的问题有答案了吗？九菲觉得应该从以下方面考虑。

1）主要的，看是否超压。当初设计6层的时候，如果是按照0.4MPa选取的地暖管。当18层的满足不汽化的条件时，其底层压力可能达到0.6MPa（3米/层*18层+5米余量=59米）。如果把原系统定压提高，合并系统，运来的6层采暖系统已经超压了。当然，如果原来的6层部分地暖盘管及其其他管件按照0.6MPa或者更高标准选取，勉强可以连在一起，不会超压。一般来说，18层的建筑，我们可能会根据需要分为两个或三个分区。

2）其次，要看预留的管道是否有足够的供热余量和资用压力。如果原来的市政管道已经饱和，那就新建换热站吧。如果原来的市政管道已经考虑新建部分的负荷，增加相应的换热设备就可以了。另外，如果原来有18层的已经预留管道，在资用压力足够的情况下直接连就可以了。

综上，一般来说，原有6层和新建18层是不可能直接连接的。即使从换热站或者锅炉房并网，直接连接，其管道相同，压力也就相同。九菲或这样的做：将18层分为两个或三个区，底层部分并入原系统，必要的话增加原有换热系统的散热能力。高区（或中区）需要增加换热设备，通过换热器间接连接。

上面谈到的定压、资用压力朋友们听着可能比较迷糊。要想彻底弄清楚这个问题就需要认真研究水压图。下面说说水压图在液体管网设计中的重要作用。

在液体管网系统中连接着许多用户。这些用户对流体的流量，压力及温度（如热水管网）的要求，可能各有不同，且所处的地势高低不一。在管网的设计阶段对整个管网的压力状况有个整体的考虑。因此，通过绘制流体网络的压力分布图（水压图），用以地反映管网和各用户的压力状况，并确定使它实现的技术措施。在运行中，通过网路的水压图，可以了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况，从而揭示关键性的影响因素和采取必要的技术措施，保证运行。

此外，各个用户与管网的连接方式以及整个管网系统的自控调节装置，都要根据网路的压力分布或其波动情况来选定，即需要通过对水压图的分析作为决策依据。

综上所述，水压图是流体管网设计和运行工况分析的重要工具，应掌握绘制水压图的基本要求、步骤和方法，以及会利用水压图分析系统压力状况。

水压图可谓是采暖系统的核心技术，在下个专题，九菲就和朋友们一起探讨这个问题，敬请关注。本篇收笔之际，希望朋友们有所收获，谢谢你和我一起到这里。欢迎朋友们来信交流，一起探讨。