住宅建筑采暖方式的優(yōu)化選擇

摘要：對(duì)住宅這種特定建筑物的四種不同采暖方式進(jìn)行分析，闡明了各種采暖方式的利弊，以及每種采暖方式的特定適用情況，進(jìn)而對(duì)住宅建筑的采暖方式進(jìn)行優(yōu)化選擇。

關(guān)鍵詞：城市能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)調(diào)整 采暖制度改革 建筑節(jié)能 綠色環(huán)保 傳統(tǒng)散熱器采暖方式 輻射采暖方式利弊優(yōu)化選擇

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、采暖制度改革、建筑節(jié)能等因素的要求，逐漸出現(xiàn)了多種多樣的采暖方式。人們對(duì)生活質(zhì)量和居住環(huán)境要求的提高也日益提高，由過(guò)去單純注重房屋的功能性和實(shí)用性，逐步向舒適型、節(jié)能型、和綠色環(huán)保型需求轉(zhuǎn)變。在這種需求之下，傳統(tǒng)的散熱器對(duì)流采暖方式逐步被新型的輻射采暖方式所取代。其中低溫?zé)崴孛孑椛涔┡?、低溫電熱膜輻射供暖和燃?xì)饧t外線輻射供暖方式由于其較之傳統(tǒng)采暖方式的優(yōu)越性，被越來(lái)越多的人們所接受和采納。下面結(jié)合住宅建筑，對(duì)上述采暖方式的利弊進(jìn)行分析。

1 傳統(tǒng)散熱器采暖方式

住宅室內(nèi)散熱器系統(tǒng)采暖大致可分為同程系統(tǒng)、異程系統(tǒng)、單雙管串聯(lián)系統(tǒng)、單管跨接系統(tǒng)，熱量通過(guò)各線路輸送至散熱器，再經(jīng)過(guò)散熱器散熱來(lái)加熱周圍空氣，以提升室溫。散熱器與空氣的傳熱主要是以自然對(duì)流方式進(jìn)行熱量的交換，一方面，形成冷熱空氣的對(duì)流，導(dǎo)致室內(nèi)空氣擾動(dòng)厲害，灰塵飛揚(yáng)，另一方面，室內(nèi)溫度梯度較大，屋頂空氣溫度較高，地板附近空氣溫度較低，散熱器采暖溫度梯度約為0.5～1.0℃/m，致使人的舒適度不強(qiáng)。管道敷設(shè)在本層的地板墊層內(nèi)，散熱器一般裸露安裝，占據(jù)了一定的使用空間，家具擺放和空間布局受到了一定限制。

2 低溫?zé)崴孛孑椛涔┡绞?/p>

低溫?zé)崴孛孑椛涔┡绞绞侵敢詼囟炔桓哂?0℃的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，加熱地板，通過(guò)地面以輻射和對(duì)流的傳熱方式向室內(nèi)供熱的供暖方式。其輻射量占總傳熱的比例通常約占50%以上。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)應(yīng)用范圍已逐步擴(kuò)展，對(duì)于住宅類建筑，使用效果令人非常滿意。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：①在舒適條件的一樣的前提下，輻射供暖時(shí)房間內(nèi)的設(shè)計(jì)采暖溫度要比采用傳統(tǒng)散熱器采暖時(shí)的溫度降低2～3℃，這樣的情況下，供暖能耗大大降低了。②室內(nèi)不需要再布置散熱器，同時(shí)也不必安裝散熱器的水平支管，因此，不但節(jié)約了建筑占用面積，也便于合理隨意進(jìn)行家具的布置。室內(nèi)溫度分布比較均勻沿高度方向上的溫度梯度較小。③由于室內(nèi)地板的溫度的升高，人體對(duì)戶內(nèi)地板的熱輻射大大減低，這樣就提高了人體的舒適感。④熱量以熱輻射的情況進(jìn)行，戶內(nèi)空氣的流動(dòng)比較平穩(wěn)，從而塵埃飛揚(yáng)的可能也減少了，室內(nèi)衛(wèi)生質(zhì)量得到大大提高。⑤塑料管代替金屬管作為埋管，直接減少了一次成本?，F(xiàn)在使用較多的管材是PPR采暖管，這種管材具有耐腐蝕、抗老化、成本低、地下無(wú)接口、不宜結(jié)垢、水阻力小、膨脹系數(shù)小及成本價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然低溫?zé)崴椛涔┡绞揭彩怯腥秉c(diǎn)的，即它的初投資較高，通常約比散熱器供暖系統(tǒng)高出15～25%。

3 低溫電熱膜輻射供暖方式

低溫輻射電熱膜供暖系統(tǒng)是以電力為能源，通過(guò)紅外線輻射進(jìn)行傳熱的新型供暖方式。低溫輻射電熱膜供暖系統(tǒng)是以電力為能源，以電熱膜為發(fā)熱體，熱量以熱輻射的形式送入戶內(nèi)房間，首先加熱墻壁和地面，并將熱量均勻地傳至整個(gè)房間，空氣清新舒適。主體電熱膜是一種半透明聚酯膜，通電后能發(fā)熱，具有耐潮濕、耐高壓、適用溫度范圍較廣、低收縮率、高韌度、便于儲(chǔ)運(yùn)、運(yùn)行安全等優(yōu)良性能。施工比較簡(jiǎn)潔，直接減少了傳統(tǒng)供暖的外網(wǎng)管線施工和戶內(nèi)管網(wǎng)敷設(shè)，施工時(shí)間也大大縮短，而且在投資不增加的前提下，也可提高了住宅的美觀度和舒適度。對(duì)于物業(yè)管理部門來(lái)講，從根本上解決了供暖收費(fèi)難的問(wèn)題，又減少了維修人員的聘用人數(shù)，直接降低了物業(yè)管理成本，避免了由于管道設(shè)備老化造成的跑、冒、漏、滴等引起的糾紛。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在七個(gè)方面：①?gòu)沫h(huán)境保護(hù)上來(lái)講：電熱膜采暖系統(tǒng)是采用電能轉(zhuǎn)化為熱能的形式，沒(méi)有產(chǎn)生任何形式的污染，不產(chǎn)生二氧化碳，并且沒(méi)有廢氣、廢水、廢物的排放。②從居家環(huán)境的質(zhì)量上來(lái)講：電熱膜采暖是大面積遠(yuǎn)紅外線低溫輻射采暖，戶內(nèi)溫度更加均勻，也沒(méi)有因冷熱空氣強(qiáng)烈對(duì)流引起的灰塵攪動(dòng)問(wèn)題，空氣更潔凈。③從節(jié)能上來(lái)講：電熱膜采暖系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)較低，一方面，電熱膜自身電熱轉(zhuǎn)換率近90%以上，供暖時(shí)房間內(nèi)的設(shè)計(jì)采暖溫度要比采用傳統(tǒng)散熱器采暖時(shí)的溫度降低2～3℃，大大減低了取暖能耗。另一方面，用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)每個(gè)房間的溫度進(jìn)行設(shè)置，而采用其他采暖方式系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)分室控制。④系統(tǒng)的安全性能高。電熱膜正常工作室溫由溫控器進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)室溫在5～30℃范圍內(nèi)進(jìn)行隨意調(diào)節(jié)，且有良好的接地保護(hù)，不會(huì)引起明火，而且經(jīng)過(guò)防水處理后，電熱膜在潮濕環(huán)境下仍可正常運(yùn)行。⑤使用壽命上長(zhǎng)。電熱膜系統(tǒng)封裝在石膏板上部，不接受紫外線照射，完全不具備可氧化條件，聚酯薄膜這種高分子材料在持續(xù)高溫情況下才能老化，而電熱膜表面正常工作溫度在40℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其老化溫度，因此其使用壽命是與建筑同壽命的。⑥系統(tǒng)成本大大減低：減少了市政管網(wǎng)開(kāi)口費(fèi)、建造鍋爐房的費(fèi)用以及單元戶內(nèi)管道和散熱器購(gòu)買和安裝費(fèi)用，這三大塊是一筆不小的費(fèi)用。既能減少了鍋爐的污染和建筑占地，又能減少戶內(nèi)管道井的設(shè)置，直接增加建筑使用面積。同樣可以實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量以及分室調(diào)控，也減少了每戶熱計(jì)量表的一次性購(gòu)買和安裝成本。

4 燃?xì)饧t外線輻射供暖方式

現(xiàn)在國(guó)家大力發(fā)展和利用天然氣工業(yè)，天然氣作為清潔能源在國(guó)民生活的能源消費(fèi)中所占比例將越來(lái)越大，燃?xì)饧t外線輻射供暖方式，以其均勻舒適的供暖性能、高效節(jié)能的運(yùn)轉(zhuǎn)方式、保護(hù)環(huán)境和安裝方便的優(yōu)良特性備被人們所認(rèn)可和采納。

燃?xì)饧t外線輻射采暖系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的真空系統(tǒng)所組成。每個(gè)真空系統(tǒng)包括一臺(tái)真空泵、熱交換器、控制系統(tǒng)和一定數(shù)量的發(fā)生器。該系統(tǒng)采用天燃?xì)?、液化石油氣或煤氣等氣體作為能源，在發(fā)生器中燃燒后，使得發(fā)生器中的空氣溫度升高，通過(guò)真空泵，將加熱后空氣及燃燒后的產(chǎn)物輸送到輻射管內(nèi)，加熱輻射管至一定溫度后，輻射管產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線，向室內(nèi)傳遞熱量。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：①采暖能耗低。由于輻射熱直接照射室內(nèi)人體，幾乎不加熱環(huán)境中的空氣，所以輻射采暖是的空氣溫度比相同衛(wèi)生條件下對(duì)流散熱器的室內(nèi)設(shè)計(jì)空氣溫度要低2～5℃，而人的實(shí)感溫度要高于環(huán)境的空氣溫度。②室內(nèi)溫度梯度小，人的舒適度較強(qiáng)。與此同時(shí)，地面以及室內(nèi)設(shè)備均吸收輻射熱量，并蓄存一部分熱量，但輻射采暖停止后，這些積蓄熱量開(kāi)始向環(huán)境散熱，因此可以保持一定的熱環(huán)境。所以輻射采暖啟動(dòng)特別迅速，而冷卻起來(lái)卻比較緩慢。利用這樣的特點(diǎn)，在住宅取暖中可以實(shí)現(xiàn)間歇性供暖，既能滿足生活舒適度要求，又可實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。③燃?xì)廨椛洳膳臒崃總鞑サ姆较蛐院軓?qiáng)，可以根據(jù)不同的需要，靈活的布置戶內(nèi)家具，可以進(jìn)行全面采暖，也可以在一個(gè)較大的客廳內(nèi)，在局部區(qū)域進(jìn)行采暖。④不用設(shè)置室外熱網(wǎng)或者鍋爐房，減少了熱源一次性投資。只需在燃?xì)夤芫W(wǎng)上接管，在系統(tǒng)入口安裝調(diào)壓穩(wěn)壓設(shè)備。輻射裝置一般均安裝在建筑物頂板，幾乎不占用建筑的使用面積，可以使室內(nèi)家具隨意布置，同時(shí)可以隨意分隔空間布局。

通過(guò)以上的分析，住宅建筑的采暖方式可以根據(jù)熱源的具體情況進(jìn)行最優(yōu)選擇。在有城市熱網(wǎng)或者區(qū)域鍋爐的情況下，可以優(yōu)先選擇低溫?zé)崴孛孑椛涔┡绞剑辉跊](méi)有城市熱網(wǎng)或者區(qū)域鍋爐的情況下，且天燃?xì)鈨r(jià)格較低的地區(qū)可選擇燃?xì)饧t外線輻射供暖方式，電力價(jià)格較為便宜的地區(qū)則可優(yōu)先選擇低溫電熱膜輻射供暖。