1 、多層住宅建筑頂層的供暖設計

民用建筑多層住宅的供暖設計通常采用上供下回單管順流式系統, 室內管道及散熱器多為明裝, 供水水平干管及自動氣閥敷設于頂層室內頂棚的圈梁下, 多年的實踐證明, 此方案的優點是施工安裝簡便, 供暖效果好, 投資較省。但近年來, 隨著居民經濟條件的改善以及對居住質量要求的日益提高, 上述方案暴露出較多的缺點 , 為此, 建議采取以下幾種變通方案。

1.1 增加頂層的層高

這是目前供暖設計的通用做法, 是將多層住宅頂層的層高增加 200mm 左右。為了避免明裝的供暖管道影響頂層住戶的室內美觀, 可在室內做輕質吊頂, 管道等作保溫處理后敷設在吊頂內。這一方案的優點在于水平管道敷設在吊頂內, 不影響室內的整潔美觀, 管道施工方便, 管道系統的使用壽命也長, 而缺點是工程的投資較大, 在設計階段各專業之間的配合工作增加, 并由于全部管道及自動排氣閥等設備仍都在室內, 工人仍需入戶檢修, 而且維修時還必須拆除吊頂, 增加了維修工作量, 供暖系統也難免會滲漏, 造成吊頂水漬變形。若改為只在管道敷設部位設局部吊頂, 并且在干、支管的閥門及自動排氣閥處設檢查孔, 則可以避免在維修時拆除吊頂, 但工人檢修仍需進入室內。看得出這一方案只能解決部分問題。

1.2 供水水平干管的敷設

這一方案可以有下列兩種不同的具體做法:

( 1 ) 供水水平干管直接敷設在屋面上。在供水水平干管與各立管的分支點處, 均用磚砌一檢查井, 檢查井中預埋套管, 管道通過套管穿越屋面后,全部安裝在屋面上, 套管頂部應高出檢查井底50mm 以上, 并在檢查井底設置鑄鐵排水短管。各供暖立管與套管之間應用瀝青麻絲或其它防水材料嵌縫, 以防止檢查井內的積水沿套管滲漏到室內,套管與屋面之間鋪澆一層素砼, 并刷熱瀝青一道,使檢查井底的標高不低于屋面排水天溝的標高, 以利于排出檢查井內的積水。所有安裝在屋面的管道均需進行保溫及防水處理, 設有自動排氣閥的管段, 其檢查井蓋板應使用輕質材料制成活動式, 以便于檢修。這一設計的優點在于對層高有限的住宅建筑, 既解決了供暖水平管道影響頂層居室美觀的問題, 又無需入戶檢修自動排氣閥等設備, 增加的投資也較少, 而缺點是由于立管需要穿越屋面, 對這部分周邊孔縫的防水處理要求較高, 施工時必須細致從事。此外暴露屋面的管道部分直接受到日曬雨淋, 使用時間長了, 管道保溫層外的保護和防水層較易破損, 造成因保溫層吸水而使管道的熱損失增加, 故在使用中要及時進行維護更換。

( 2 ) 供水水平干管敷設在天溝內。在屋面上需要敷設管道之外用磚砌天溝, 溝頂采用砼蓋板, 經常需要檢修的管段可用輕質材料作蓋板。為便于天溝內的排水, 溝低標高應高于屋面排水天溝的標高, 并有適當的坡度和坡向。這種做法使管道避免了日曬雨淋, 延長了保溫層的使用壽命, 即使略有破損, 也不會大量吸水增加管道熱損失, 尤其在使用后期, 更可節約大量的維修費用。

2 、管網運行中的問題和解決途徑

2.1 設置跨越管

為節約管材及避免雙管系統易產生的垂直熱力失調問題, 住宅供暖設計中均采用了單管順流式系統。這種系統在使用中暴露出一些問題: 各組散熱器不能單獨進行調節, 當室外溫度或熱媒溫度偏離設計范圍時, 會不同程度地出現室內溫度的失調; 當住戶長期外出時, 無法關閉室內的供暖系統,造成能源的浪費; 在供暖期需要對某個管段或單組散熱器進行檢修時, 必須關閉整個系統立管上的閥門, 從而影響系統上其它用戶的供暖; 雖然在整個系統設計中每個入戶處都設置了泄水裝置, 但是由于閥門質量不好又非經常使用, 常因銹蝕不能嚴密關閉, 嚴重時甚至停運整個供暖管網, 并將管網中的熱網水全部排放掉, 造成損失( 此類事故已多次發生, 增加了運行費用) 。為解決上述問題, 擬在單管順流式系統散熱器進出水的支管間設置跨越管,并在跨越管與支管節點處加設三通閥, 三通閥無全關結構, 當系統出現上熱下冷時可調節三通閥使跨越管分流一部分熱媒水, 就能較好地解決豎向失調而又不至于引起立管流量的變體化; 住戶長期外出或單組散熱器檢修時只需關閉三通閥, 并不會影響其它用戶的供暖; 若采用可以雙重調節的三通閥則更為理想, 當系統調試完畢后可以鎖定開度, 用戶只能用手輪微調, 并且只能調小, 不能調大, 以限制由于用戶隨意調節而引起水力失調。上述做法雖然增加了一些投資, 但提高了供暖品質, 避免了檢修時因排放熱網水而增加開支的現象發生。

2.2 除污器

多數供暖網只在鍋爐及換熱站設置了除污裝置, 雖然在規范中并未明確規定設置多少個除污裝置合適, 但從實際使用情況來看, 僅在鍋爐房和換熱站設置除污裝置是遠遠不夠的。管路中鐵瘤、泥沙等雜質比預期的情況要多得多, 長期運行, 會淤塞管路, 且極難清除, 使管道的過水面積縮小, 系統不熱, 還會對鍋爐等設備造成嚴重損傷。為此, 建議在每個進戶口安裝或幾個入口處合裝一套除污裝置, 通過對除污器進行定期檢修, 清洗更換濾網, 就能延長供暖設備的使用壽命, 減少維修工作量, 也降低了運行費用。

2.3 地溝與直埋

管網全部埋設在地溝中長期使用后發現, 由于地溝蓋板上的覆土層較薄, 且水土流失嚴重, 泥土隨雨水從蓋板縫隙流入地溝, 將地溝局部填塞, 使水流疏導不暢; 此外, 目前下水管道敷設質量一般不高, 下水道滲漏的水常竄流入地溝。以上原因使大部分地溝積水不退, 以致泡壞供暖管路。 1992 年后新設置的管網, 管道外保溫層為聚氨酯硬質泡沫塑料并外纏玻璃絲布防水, 有一定的受壓強度, 考慮到北方地區地下水位低, 在非自重溫陷性黃土層中, 將管道直埋于地下 1m 深處, 使用數年后, 檢查埋設的管道, 仍完整如新。實踐表明, 直埋方法在一定的土質條件下是行之有效的, 且比較節省投資。