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1、高大厂房采暖设计形式探讨建筑科学:ScienceandTechnologyInnovetionHerald高大厂房采暖设计形式探讨赵宇(1.辽宁北方建筑设计院有限责任公司辽宁沈阳110003高扬2.中建精诚(沈阳)工程设计有限公司辽宁沈阳110014)摘要:采暖设计中,高大厂房需要考虑的因素不同于一般的工业建筑和民用建筑.本文介绍了高大厂房的热l负荷计算方法及其在采暖设计中常用的几种采暖形式:散热器采暖.辐射采暖,暖风机采暖.深入研究讨论了各种采暖形式在实际运行中所能达到的效果及其存在的问题.关键词:高大厂房热负荷散热器采睦辐射采睦睦风机采暖中图分类号:TU832.1文献标识码:A文章编号:1
2、674-098X(2012)O1(b)一0043-01引言随着我国经济的腾飞,工业建设发展迅速.从制造一般机电产品到制造大型复杂地精密设备,在各省区已形成了一个门类比较齐全,布局日趋合理,具有一定规模和技术水平的现代化机械工业系统.并出现了一批如交通运输设备制造,电气机械和器材制造,仪器仪表及计量器具制造等门类的机械工业基地.为了满足生产要求,各种类型的厂房如雨后春笋般不断地建造起来.其中机械加工,机械制造等行业,厂房的跨度和高度一般都较大,很多厂房的高度都l0米以上,这给采暖设计及供暖运行效果都产生很大影响.这类工业厂房的采暖热负荷计算,不应再按照高度大干4m时,每高出1米附加2%进行计算.
3、而应按照下面确定的室内空气计算温度计算热负荷.当厂房高度H4m时,=;当厂房高度H>4m时,对地面=I对外墙,外窗和外门=(乞+td)/2;对屋顶=t+At(H一2)(式中At是室内空气在垂直方向上每m的温度升高值,一般t=0.31.5/m).注:当t分别按地面,外墙及屋顶取不n同值时,房高修正率为0.采暖的形式多种多样,有散热器采暖;辐射采暖;暖凤采暖等等.对于一般公共建筑,住宅来说,设计中选择哪种采暖形式,实际使用中都比较容易满足采暖效果.但对于高大的厂房建筑,温度梯度变化很大,运行时往往会产生上部空间偏热,下部工作区域却满足不了采暖温度要求的情况.1散热器采暖形式散热器的功能是将供
4、暖系统的热媒(蒸汽或热水)所携带的热量,通过散热器壁面传给房间.主要同时以对流和辐射两种传热方式(对流传热量大干辐射传热量)向房间传热.散热器系统是使用最久,被认为最可靠的采暖形式.目前仍被广泛的使用.对于高大厂房,其热负荷是巨大的,但是可布置的外墙却是有限的,设计中有可能产生外墙布满散热器也达不到室内设计温度的情况所以这就要求在设计中选择高散热量的散热器.散热器有铸铁散热器,钢制散热器,双金属散热器等.设计中,为了达到采暖效果,散热器除了布置在外墙位置,还应该尽可能的布置在厂房柱的位置,由于一般厂房柱的宽度有限,所以宜选用宽度窄,散热量大,组装方便的散热器.笔者一般选用工业型翅片设备的可靠性
5、.管散热器.2辐射采暧系统辐射采暖是依靠供暖设备表面对外发射的热射线传递热能的采暖方式.热辐射的特点是:传递速度快,以直线传播,可以被反射,能被固体吸收并使其温度升高,但通过空气时,不能明显地提高空气的温度.辐射采暖按照供暖设备表面温度可分为低温(80),中温(80200),高温(5O0)辐射采暖.2.1低温地板辐射采暖系统低温地板辐射采暖方式热效率高,工作区域温度分布均匀,人体与热辐射表面距离近,温感由下而上,热舒适感好,没有温度梯度的问题.同时由于热媒主要为低温热水,因此可以利用热网回水,余热水或地,水源热泵水等,更有效的利用能源.但是在厂房中,往往有大量设备,连接工艺设备的各种管线经常也
6、需要在地下敷设,使得低温地板辐射采暖方式的运用受到地面使用性质的限制,所以一般不用于厂房设计.2.2中温辐射采暖系统中温辐射采暖系统通常是指采用钢制辐射板作为散热设备的辐射供暖系统.根据辐射板长度的不同,有块状辐射板和带状辐射板两种型式.根据辐射板背面是否保温,分为单,双面辐射板.钢制辐射板可以布置在厂房顶部,热量向下辐射;也可以倾斜安装在墙上或柱间,热量倾斜向下方辐射,或者将单面板垂直安装在墙上单面辐射,将双面板垂直安装在柱间两面辐射.钢制辐射板采暖系统跟散热器采暖系统比较,可以节省大量金属,减少投资,节约能源.辐射板安装的高度不宜过低,过低会使人有烧烤的不舒适感.2.3高温辐射采暖系统高温
7、辐射采暖系统有很多形式,工程中主要应用的是燃气红外线辐射采暖系统.燃气红外线辐射采暖是利用可燃气体(天然气,液化石油气,煤气等)通过特殊的燃烧装置(发生器)产生出红外线进行辐射供暖具有发热量大,热效率高,节能环保,安装方便等特点.可以有效的保证高大厂房内工作区域的采暖温度.不过,这种采暖系统形式往往受到气源的限制而不能采用.由于燃气红外线辐射采暖系统需要使用可燃气体,且系统运行时,发生器的表面温度很高,所以必须特别注意其安全性及3暧风机采暖系统3.1传统暖风机采暖系统暖风机是由风机及加热器组合而成的联合机组.在风机的作用下,空气进入机组,经过空气加热器加热后,送入室内,达到供暖的用途.暖风机一
8、般分为轴流式和离心式两种.厂房设计中常常用来辅助散热器采暖系统,补充散热器不足的那部分热量.作为主要供暖形式的时候,一般应该设置适量的散热器,当关闭暖风机后,厂房可以维持值班温度.暖风机采暖系统,对流散热几乎占100%,因而具有热情性小,升温快的特点.但是,高大厂房内,高大设备一般较多,而传统暖风机的安装位置要求不应过高,所以暖风机的供热气流很容易会被厂房设备遮挡.3.2下送射流暖风机采暖系统下送射流暖风机吊装在屋顶,供暖原理与传统暖风机相似,机组运行时,空气被吸入,经过加热后,由轴流风机强制下送,下送的热空气通过类似高压水枪般锥体结构的设备后,从旋流风口喷射而出.热空气直接到达地面,使工作区
9、域的温度快速提升.下送射流暖风机的安装高度根据厂房的高度及厂房内的设备布置情况而定.不同的安装高度可通过调节送风角度来满足工作区域对供暖温度和气流速度等方面的要求.下送射流暖风机将热空气由上而下的工作区域,与厂房内热空气上升的方向相反,大大的降低了温度梯度对于采暖效果的影响.机组可以有效的将聚集在上部的热量下送到工作区域,达到对热能的充分利用.综上所述,采暖系统的设计形式多种多样,在我国也都已经得到了很大的发展及广泛的应用,由于高大厂房内部空间结构的特殊性,笔者认为采用下送射流暖风机采暖的形式是目前最适合的,条件允许的话可以辅助使用散热器进行值班采暖.在一些高大厂房中使用后,总体感觉采暖效果还是比较满意的,基本上解决了车间内温度梯度的问题.参考文献1】陆耀庆.实用供热空调设计手册【M】.第二版,中国建筑工业出版社出版.2】贺平,孙刚.供热工程M】.第三版,中国建筑工业出版社出版.科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald43
