民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(二)

发布者:中建南方时间:2017-06-20

民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(二)

5 供 暖 

5.1 一般规定 

5.1.1 供暖方式应根据建筑物规模,所在地区气象条件、能源状况、能源政策、环保等要求,通过技术经济比较确定。 

【条文说明】5.1.1选择供暖方式的原则。目前各城市供热、供气、供电以及所处地区气象条件以及生活习惯各不相同,供暖方式也是各种各样;各地的能源结构、价格以及经济实力也存在较大差异,并且还要受到环保、卫生、安全等多方面的制约。因此,如何选择合理、节能的供暖方式,是应通过综合技术经济比较来确定的。 

5.1.2 累年日平均温度稳定低于或等于 5℃的日数大于或等于 90 天的地区,宜设置集中供暖。 

【条文说明】5.1.2宜采用集中供暖的地区。 根据几十年的实践经验,累年日平均温度稳定低于或等于 5℃的日数大于或等于 90天的地区,在同样保障室内设计环境的情况下,采用集中供暖系统更为经济、合理。这类地区是北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、西藏、青海、宁夏、新疆等 13个省、直辖市、自治区的全部,河南(许昌以北)、陕西(西安以北)、甘肃(天水以北)等省的大部分,以及江苏(淮阴以北)、安徽(宿县以北)、四川(西川)等省的一小部分,此外还有某些省份的高寒山区,如贵州的威宁、云南的中甸等。 

近些年,随着我国经济发展和人民生活水平提高,累年日平均温度稳定低于或等于 5℃的日数小于 90天地区的建筑也开始逐渐设置集中供暖设施,具体方式可根据当地条件确定。 

5.1.3 符合下列条件之一的地区,宜设置供暖设施;其幼儿园、养老院、中小学校、医疗机构等建筑宜采用集中供暖: 

1 累年日平均温度稳定低于或等于 5℃的日数为 60~89 天; 

2 累年日平均温度稳定低于或等于 5℃的日数不足 60 天,但累年日平均温度稳定低于或等于8℃的日数大于或等于 75天。 

【条文说明】5.1.3宜采用集中供暖的建筑。 为了保障人民生活最基本要求、维护公众利益设置了本条文。具体采用什么供暖方式,应根据所在地区的具体情况,通过技术经济比较确定。 

5.1.4 供暖热负荷计算时,室内计算参数应按本规范第 3 章确定;室外计算参数应按本规范第4章确定。 

5.1.5 严寒或寒冷地区设置供暖的公共建筑,在非使用的时间内,室内温度必须保持在 0℃以上;当利用房间蓄热量不能满足要求时,应按保证室内温度 5℃设置值班供暖。 

【条文说明】5.1.5设置值班供暖的规定。设置值班供暖,主要是为了防止公共建筑在非使用的时间内,其水管及其他用水设备发生冻结的现象。 

5.1.6 居住建筑的集中供暖系统应按连续供暖进行设计。  

5.1.7 设置供暖的建筑物,其围护结构的传热系数应符合国家现行有关节能设计标准的规定。 

【条文说明】5.1.7围护结构传热系数的规定。国家公共建筑和居住建筑节能设计标准对围护结构、玻璃外窗、阳台门和天窗的传热系数都有相关的具体要求和规定,本规范应符合其规定。 

5.1.8 围护结构的传热系数应按下式计算:wknRKα λ αδα λ1 11+ + ⋅ +∑= (5.1.8) 

式中: K ——围护结构的传热系数[(W/ (m2·℃)]; 

αn ——围护结构内表面换热系数[(W/ (m2·℃ )], 按本规范表 5.1.8-1采用; 

α w ——围护结构外表面换热系数[(W/ (m2·℃ )], 按本规范表 5.1.8-2采用; 

δ ——围护结构各层材料厚度(m); 

λ ——围护结构各层材料导热系数[(W/ (m·℃)]; 

αλ ——材料导热系数修正系数,按本规范表 5.1.8-3 采用; 

Rk ——封闭空气间层的热阻(m2·℃/W), 按本规范表 5.1.8-4 采用。 

表 5.1.8-1 换热系数αn 围护结构内表面特征 αn [(W/(m2·℃)] 墙、地面、表面平整或有肋状突出物的顶棚。当h/s≤0.2 时 8.7 有肋、井状突出物的顶棚,当0.2<h/s≤0.3 时 7.1 有肋状突出物的顶棚,当h/s>0.3 时 7.6 有井状突出物的顶棚,当h/s>0.3 时 7.0 注:h ——肋高(m); S ——肋间净距(m)。 

表 5.1.8-2 换热系数αw 围护结构外表面特征 αw [(W/(m2·℃)] 外墙和屋顶与室外空气相通的非供暖地下室上面的楼板闷顶和外墙上有窗的非供暖地下室上面的楼板外墙上无窗的非供暖地下室上面的楼板.

表 5.1.8-3 导热系数修正系数αλ 材料、构造、施工、地区及说明 αλ 作为夹心层浇筑在混凝土墙体及屋面构件中的块状多孔保温材料(如加气混凝土、泡沫混凝土及水泥膨胀珍珠岩),因干燥缓慢及灰缝影响铺设在密闭屋面中的多孔保温材料(如加气混凝土、泡沫混凝土、水泥膨胀珍珠岩、石灰炉渣等),因干燥缓慢 铺设在密闭屋面中及作为夹心层浇筑在混凝土构件中的半硬质矿棉、岩棉、玻璃棉板等,因压缩及吸湿作为夹心层浇筑在混凝土构件中的泡沫塑料等,因压缩开孔型保温材料(如水泥刨花板、木丝板、稻草板等),表面抹灰或混凝土浇铸在一起,因灰桨渗入加气混凝土、泡沫混凝土砌块墙体及加气混凝土条板墙体、屋面,因灰缝影响 填充在空心墙体及屋面构件中的松散保温材料(如稻壳、木、矿棉、岩棉等),因下沉矿渣混凝土、炉渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加气混凝土等实心墙体及屋面构件,在严寒地区,且在室内平均相对湿度超过65%的供暖房间内使用,因干燥缓慢 

5.1.9 用顶棚面积计算其传热量时,屋顶和顶棚的综合传热系数,可按下式计算:  K cos KK K K × +× = α

式中: K ——屋顶和顶棚的综合传热系数[ (W/ (m2·℃ )]; 

K 1 ——顶棚的传热系数[ (W/ (m2·℃ )]; 

K 2 ——屋顶的传热系数[ (W/ (m2·℃ )]; 

α ——屋顶和顶棚的夹角。  

5.1.10 设置供暖的建筑物,在满足采光要求的前提下,应尽量减小其开窗面积。建筑物的窗墙面积比,应按国家现行有关节能设计标准的规定执行。 

【条文说明】5.1.10窗墙面积的规定。 国家相关节能设计标准对建筑物的窗墙面积比均作了具体要求和规定,本规范应符合其规定。 

5.1.11 建筑物的供暖系统高度超过50m时,宜竖向分区设置。 

【条文说明】5.1.11竖向分区设置规定。设置竖向分区主要目的是:减小散热器及配件所承受的压力,保证系统安全运行,避免立管管径过大及出垂直失调等现象。 

5.1.12 条件许可时,建筑物南北向房间的供暖系统宜分环设置。 

【条文说明】5.1.12系统分环设置规定。为了平衡南北向房间的温差、解决“南热北冷”的问题,除了按本规范的规定对南北向房间分别采用不同的朝向修正系数外,对民用建筑的供暖系统,必要时采取南北向房间分环布置的方式,也不失为一种行之有效的办法,故在条文中推荐。 

5.1.13 供暖系统的水质应符合国家现行相关标准规定。 

【条文说明】5.1.13供暖系统的水质的要求。水质是保证供暖系统正常运行的前提,近些年发展的轻质散热器在使用时都对水质有不同的要求,国家工业产品标准《供暖空调系统水质标准》对供暖水质提出了具体要求。 

5.2热负荷 

5.2.1 冬季供暖通风系统的热负荷应根据建筑物下列散失和获得的热量确定: 

1 围护结构的耗热量; 

2 加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量; 

3 加热由外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量; 

4 通风耗热量; 

5 通过其他途径散失或获得的热量。 

【条文说明】5.2.1确定供暖通风热负荷的规定。计算热负荷时不经常的散热量,可不计算;经常而不稳定的散热量,应采用小时平均值。当前住宅建筑户型面积越来越大,单位建筑面积内部得热量不一,且炊事、照明、家电等散热是间歇性的,这部分自由热可作为安全量,在确定热负荷时不予考虑。公共建筑内较大、且较恒定放热物体的散热量,在确定通风系统热负荷时应予以考虑。 

5.2.2 围护结构的耗热量,应包括基本耗热量和附加耗热量。 

5.2.3 围护结构的基本耗热量,应按下式计算:  Q=αFK(tn-tw n) (5.2.3) 

式中: Q ——围护结构的基本耗热量(W); 

α——围护结构温差修正系数,按本规范表 5.2.3 采用; 

F ——围护结构的面积(m2);  

K——围护结构的传热系数[W/ (m2·℃)]; 

tn ——冬季室内计算温度(℃),按本规范第 3章采用; 

tw n——供暖室外计算温度(℃),按本规范第 4章采用。  

 注:当已知或可求出冷侧温度时,twn 一项可直接用冷侧温度值代人,不再进行α值修正。 

表 5.2.3 温差修正系数α 

围护结构特征 α 

外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等 1.00 

闷顶和与室外空气相通曲非供暖地下室上面的楼板等 0.90 

与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙(1~6 层建筑) 0.60 

与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙(7~30 层建筑) 0.50 

非供暖地下室上面的楼板,外墙上有窗时 0.75 

非供暖地下室上面的楼板。外墙上无窗且位于室外地坪以上时 0.60 

非供暖地下室上面的楼板。外墙上无窗且位于室外地坪以下时 0.40 

与有外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 0.70 

与无外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 0.40 

伸缩缝墙、沉降缝墙 0.30 

防震缝墙 0.70 

【条文说明】5.2.3 围护结构耗热量的分类及基本耗热量的计算。公式 5.2.3是按稳定传热计算围护结构耗热量的时候,不管围护结构的热惰性指标 D值大小如何,室外计算温度均采用供暖室外计算温度平均每年不保证 5天的日平均温度,不再分级。 

5.2.4 与相邻房间的温差大于或等于 5℃时,应计算通过隔墙或楼板等的传热量。与相邻房间的温差小于 5℃,且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的 10%时,尚应计算其传热量。 

【条文说明】5.2.4相邻房间的温差传热计算原则。当相邻房间的温差小于 5℃时,为简化计算起见,可不计入通过隔墙和楼板等的传递,当隔墙或楼板的传热阻太小,且其传热量大于该房间热负荷的 10%时,也应将其传热量计入该房间的热负荷内。 

5.2.5 围护结构的附加耗热量应按其占基本耗热量的百分率确定。各项附加百分率宜按下列规定的数值选用: 

 1 朝向修正率: 北、东北、西北 O~10% ;东、西 -5% ;东南、西南 -10%~-15%; 南 -15%~-30% 

注:1应根据当地冬季日照率、辐射照度、建筑物使用和被遮挡等情况选用修正率。 2冬季日照率小于35%的地区,东南、西南和南向的修正率,宜采用-10%~0,东、西向可不修正。 3风力附加率:建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇特别高出的建筑物,垂直的外围护结构附加 5%~10%。 

4外门附加率: 当建筑物的楼层数为 n时: 一道门 65% ×n ;两道门(有门斗) 80% ×n ;三道门(有两个门斗) 60% ×n;公共建筑的主要出入口 500% 

【条文说明】5.2.5围护结构的附加耗热量。包括朝向修正率、风力附加率、外门附加率。 

1 朝向修正率,是基于太阳辐射的有利作用和南北向房间的温度平衡要求,而在耗热量计算中采取的修正系数。本条第一款给出的一组朝向修正率是综合各方面的论述、意见和要求,在考虑某些地区、某些建筑物在太阳辐射得热方面存在的潜力的同时,考虑到我国幅员辽阔,各地实际情况比较复杂,影响因素很多,南北向房间耗热量客观观存在一定的差异(10%~30%左右),以及北向房间由于接受不到太阳直射作用而使人们的实感温度低(约差 2℃),而且墙体的干燥程度北向也比南向差,为使南北向房间在整个供暖期均能维持大体均衡的温度,规定了附加(减)的范围值。这样做适应性比较强,并为广大设计人员提供了可供选择的余地,具有一定的灵活性,有利于本规范的贯彻执行。 

2 风力附加率,是指在供暖耗热量计算中,基于较大的室外风速会引起围护结构外表面换热系数增大即大于 23W/(m2·℃)而增加的附加系数。由于我国大部分地区冬季平均风速不大,一般为 2~3m/s,仅个别地区大于 5m/s,影响不大,为简化计算起见,一般建筑物不必考虑风力附加,仅对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区内特别高出的建筑物的风力附加系数做了规定。 

3 外门附加率,是基于建筑物外门开启的频繁程度以及冲入建筑物中的冷空气导致耗热量增大而打的附加系数。外门附加率,只适用于短时间开启的、无热空气幕的外门。阳台门不应计入外门附加。 关于第 3 款外门附加中“一道门附加 65%×n,两道门附加 80%×n”的有关规定,有人提出异议,但该项规定是正确的。因为一道门与两道门的传热系数是不同的:一道门的传热系数是 4.65W/(m2·℃),两道门的传热系数是 2.33W/(m2·℃). 

例如:设楼层数 n=6 :一道门的附加 65%×n为:4.65×65%×6=18.135;两道门的附加 80%×n为:2.33×80%×6=11.184 ;显然一道门附加的多,而两道门附加的少。另外,此处所指的外门是建筑物底层入口的门,而不是各层每户的外门。 

4 设计人员也可根据经验对两面外墙和窗墙面积比过大进行修正。当公共建筑房间有两面以上外墙时,可将外墙、窗、门的基本耗热量附加 5%。当窗墙(不含窗)面积比超过 1:1 时,可将窗的基本耗热量附加 10%。 

5.2.6 民用建筑(楼梯间除外)的高度附加率,房间高度大于 4m 时,每高出 lm 应附加 2%,但总的附加率不应大于 15%。 

【条文说明】5.2.6高度附加率。 高度附加率,是基于房间高度大于 4m时,由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大的附加系数。由于围护结构耗热作用等影响,房间竖向温度的分布并不总是逐步升高的,因此对高度附加率的上限值做了不应大于 15%的限制。高度附加率应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。 

5.2.7 对于只要求在使用时间保持室内温度,而其他时间可以自然降温的供暖建筑物,可按间歇供暖系统设计。其供暖热负荷应对围护结构耗热量进行间歇附加,附加率应根据间歇使用建筑物保证室温的时间和预热时间等因素通过计算确定: 

1 仅白天使用的建筑物,间歇附加率可取 20%; 

2 对不经常使用的建筑物,间歇附加率可取 30%。 

【条文说明】5.2.7 间歇供暖系统设计附加值选取。对于夜间基本不使用的办公楼和教学楼等建筑,在夜间时允许室内温度自然降低一些,这时可按间歇供暖系统设计,这类建筑物的供暖热负荷应对围护结构耗热量进行间歇附加,间歇附加率可取 20%;对于不经常使用的体育馆和展览馆等建筑,围护结构耗热量的间歇附加率可取 30%。 

5.2.8 加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量,应根据建筑物的内部隔断、门窗构造、门窗朝向、室内外温度和室外风速等因素确定,宜按本规范附录 F进行计算。 

【条文说明】5.2.8 本条强调了门窗缝隙渗透冷空气耗热量计算的必要性,并明确度算时应考虑的主要因素。在各类建筑物的耗热量中,冷风渗透耗热量所占比是相当大的,有时高在 30%左右,根据现有的资料,本规范附录 F 分别给出了用缝隙法计算民用建筑的冷风渗透耗热量,并在附录G中给出了全国主要城市的冷风渗透量的朝向修正系数 n值。 

5.3散热器供暖 

5.3.1 散热器供暖系统应采用热水作为热媒;散热器集中供暖系统宜按热媒温度为 75/50℃或85/60℃连续供暖进行设计。 

【条文说明】5.3.1散热器供暖系统的热媒选择及热媒温度。采用热水作为热媒,不仅对供暖质量有明显的提高,而且便于进行调节。因此,明确规定散热器供暖系统应采用热水作为热媒。 欧洲很多国家已开始采用 60℃以下低温热水供暖,并正朝着进一步降低系统温度的方向发展。目前,国内也开始提倡低温连续供热,并开始降低传统的热媒温度。散热器供暖系统在低温下运行可以节能降耗,提高散热器供暖的舒适程度。研究表明:对采用散热器的集中供热系统,当二次网设计参数取 75/50℃时,供热系统的年运行费用最低,其次是取 85/60℃时。并且,正在运行的绝大多数供暖系统并没按过去设计的 95/70℃热媒参数运行。 

5.3.2 居住建筑室内供暖系统的制式宜采用垂直双管系统、共用立管的分户独立循环系统,也可采用垂直单管跨越式系统;公共建筑供暖系统可采用双管或跨越式单管系统。 

【条文说明】5.3.2供暖系统制式选择。由于双管系统可实现变流量调节,有利于节能,因此室内供暖系统推荐采用双管系统。采用单管系统时,应在每组散热器的进出水支管之间设置跨越管,实现室温调节功能。公共建筑选择供暖系统制式的原则,是在保持散热器有较高散热效率的前提下,保证系统中除楼梯间以外的各个房间 (供暖区) ,能独立进行温度调节。公共建筑供暖系统可采用上 /下 分式垂直双管、下分式水平双管、上分式垂直单双管、上分式全带跨越管的垂直单管、下分式全带跨越管的水平单管制式,由于公共建筑往往分区出售或出租,由不同单位使用,因此,在设计和划分系统时,应充分考虑实现分区热量计量的灵活性,方便性和可能性,确保实现按用热量多少进行收费。 

5.3.3 既有建筑的室内垂直单管顺流式系统应改成垂直双管系统或垂直单管跨越式系统,不宜改造为分户独立循环系统。 

【条文说明】5.3.3 既有建筑的分户改造曾经在北方一些城市大面积推行,多数改为分户独立循环系统,室内管路为明装,其投入较大且扰民较多。根据既有建筑改造应尽可能减少扰民和投入为原则,因此建议采用改为垂直双管或加跨越管的形式,采取其他计费办法实现分户计量要求。 

5.3.4 垂直单管跨越式系统的垂直层数不宜超过 6 层,水平单管跨越式系统的散热器组数不宜超过 6 组。 

【条文说明】5.3.4单管跨越式系统适用层数和散热器连接组数的规定。 散热器流量和散热量的关系曲线与进出口温差有关,温差越大越接近线性。散热器串联组数过多,每组散热温差过小,不仅散热器面积增加较大,恒温阀调节性能也很难满足要求。 

5.3.5 有冻结危险的楼梯间或其它有冻结危险的场所,应由单独的立、支管供暖,散热器前不得设置调节阀。 

【条文说明】5.3.5冻结危险场所的散热器设置。对于有冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所,一般不应将其散热器同邻室连接,以防影响邻室的供暖效果。 

5.3.6 选择散热器时,应符合下列规定: 

1 应根据供暖系统的压力要求,确定散热器的工作压力,并符合国家现行有关产品标准的规定; 

2 宜采用外形美观、易于清扫的散热器; 

3 相对湿度较大的房间应采用耐腐蚀的散热器; 

4 采用钢制散热器时,应满足产品对水质的要求,在非供暖季节供暖系统应充水保养; 

5 采用铝制散热器时,应选用内防腐型铝制散热器,并满足产品对水质的要求; 

6 安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁散热器; 

7 高大空间供暖不宜单独采用对流型散热器。 

【条文说明】5.3.6选择散热器的规定。供暖系统在非供暖季节应充水湿保养,不仅是使用钢制散热器供暖系统的基本运行条件,也是热水供暖系统的基本运行条件,在设计说明中应加以强调。公共建筑内的高大空间,如大堂、候车 ( 机)厅、展厅等处的供暖,如果采用常规的对流供暖方式供暖时,室内沿高度方向会形成很大的温度梯度,不但建筑热损耗增大,而且人员活动区的温度往往偏低 ,很难保持设计温度。采用辐射供暖时,室内高度方向的温度梯度很小;同时,由于有温度和辐射照度的综合作用,既可以创造比较理想的热舒适环境,又可以比对流供暖时减少能耗,因此,高大空间应以辐射供暖为主。高大空间体育训练馆外维护结构周边区可采用对流型散热器。 

5.3.7 布置散热器时,应符合下列规定: 

1 散热器宜安装在外墙窗台下,当安装或布置管道有困难时,也可靠内墙安装; 

2 两道外门之间的门斗内,不应设置散热器; 

3 楼梯间的散热器,应分配在底层或按一定比例分配在下部各层。 

【条文说明】5.3.7散热器的布置。 

1 散热器布置在外墙的窗台下,从散热器上升的对流热气流能阻止从玻璃窗下降的冷气流,使流经生活区和工作区的空气比较暖和,给人以舒适的感觉;如果把散热器布置在内墙,流经人们经常停留地区的是较冷的空气,使人感到不舒适,也会增加墙壁积尘的可能,因此推荐把散热 器布置在外墙的窗台下;款 1 中考虑到分户热计量时,为了有利于户内管道的布置,增加了可靠内墙安装的内容; 

2 为了防止把散热器冻裂,故规定在两道外门之间不应设置散热器; 

3 把散热器布置在楼梯间的底层,可以利用热压作用,使加热了的空气自行上升到楼梯间的上部补偿其耗热量,因此规定楼梯间的散热器应尽量布置在底层或按一定比例分配在下部各层。 

5.3.8 铸铁散热器的组装片数,不宜超过下列数值: 粗柱型(包括柱翼型) 20 片 细柱型 25 片 长翼型 7 片 

【条文说明】5.3.8散热器组装片数。规定本条的目的,主要是考虑便于施工安装。 

5.3.9 散热器应明装。必须暗装时装饰罩应有合理的气流通道、足够的通道面积,并方便维修。散热器的外表面应刷非金属性涂料。 

【条文说明】5.3.9散热器的安装。散热器暗装在罩内时,不但散热器的散热量会大幅度减少;而且,由于罩内空气温度远远高于室内空气温度,从而使罩内墙体的温差传热损失大大增加。为此,应避免这种错误做法。实验证明:散热器外表面涂刷非金属性涂料时,其散热量比涂刷金属性涂料时能增加 1 0 %左右。 

5.3.10 幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩。 

【条文说明】5.3.10幼儿园散热器的安装。强制条文。规定本条的目的,是为了保护儿童安全健康,避免烫伤。 

5.3.11 确定散热器数量时,应根据其连接方式、安装形式、组装片数、热水流量以及表面涂料等对散热量的影响,对散热器数量进行修正。 

【条文说明】5.3.11散热器数量确定。散热器的散热量是在特定条件下通过实验测定给出的。在实际工程应用中情况往往是多种多样的,与测试条件下给出的散热量会有一定的差别,为此设计时除应按不同的传热温差(散热器表面温度与室温之差)选用合适的传热系数外,还应考虑其连接方式、安装形式、组装片数、热水流量以及表面涂料等对散热量的影响。 

5.3.12 供暖系统非保温管道明设时,应计算管道的散热量对散热器数量的折减;暗设时,应计算管道中水的冷却对散热器数量的增加。 

【条文说明】5.3.12供暖系统非保温管道的设置。散热器的安装数量,应与设计负荷相适应,不应盲目增加。有些人以为散热器装得越多就越安全,实际效果并非如此;盲目增加散热器数量,不但浪费能源,还很容易造成系统热力失匀和水力失调,使系统不能正常供暖。扣除室内明装管道的散热量,也是防止供热量过大的措施之一。 

5.3.13 垂直单管和双管供暖系统,同一房间的两组散热器可串联连接;贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器,亦可同邻室串联连接。当采用同侧连接时,上、下串联管道直径应与散热器接口直径相同。 

【条文说明】5.3.13散热器的连接。 关于同一房间的两组散热器可以串联连接,某些辅助房间如贮藏室、厕所等的散热器可以同邻室连接的规定,主要是考虑在有些情况下单独设置立管有困难或不经济。 

5.4热水辐射供暖 

5.4.1 热水地面辐射供暖系统供水温度不应超过 60℃,供水温度宜采用 35~45℃,供回水温差不宜大于10℃;毛细管网辐射供暖系统供水温度宜满足表5.4.1-1的规定,供回水温差宜采用3~6℃。辐射体的表面平均温度值宜符合表 5.4.1-2 的规定。 

表 5.4.1-1 毛细管网供水温度(℃) 

设 置 位 置

宜采用温度

温度上限值 

顶 棚

25~35

40

墙 面 

25~35

40 

地 面

30~40

  50 

表 5.4.1-2 辐射体表面平均温度(℃) 

设 置 位 置

宜 采 用 的 温 度

温 度 上 限 值 

人员经常停留的地面

24~26

28 

人员短期停留的地面

28 ~30

32 

无人停留的地面

 35 ~40

 42 

房间高度2.5~3.0m的顶棚

28 ~ 30 

 

房间高度3.1~4.0m的顶棚

 33 ~ 36

 

距地面1m以下的墙面

 

35

距地面1m以上3.5m以下的墙面

 

 45 

【条文说明】5.4.1辐射供暖系统的供回水温度和温差要求。根据辐射体表面温度限值要求和不同位置覆盖层热阻,制订毛细管网供水温度。根据国内外技术资料从人体舒适和安全角度考虑,对辐射供暖的辐射体表面平均温度作了具体规定。低温热水地面辐射供暖的供水温度的上限值有 60℃、65℃、70℃、75℃等,本条从对地板辐射供暖的安全、寿命和舒适考虑,规定民用建筑的供水温度不应超过 60℃。 

5.4.2 热水辐射供暖系统的热负荷应按本规范第 5.2 节的有关规定经计算确定。全面地面辐射供暖系统的热负荷计算时,室内计算温度应比对流供暖系统的室内计算温度低 2℃,或取对流供暖系统计算总热负荷的 90%~95%作为全面地面辐射供暖系统热负荷。局部地面辐射供暖系统的热负荷应按整个房间全面辐射供暖所算得的热负荷乘以该区域面积与所在房间面积的比值和表 5.4.2 中所规定的附加系数确定。 

【条文说明】5.4.2热水地面辐射供暖负荷计算。根据国内外资料和国内一些工程的实测,热水地面辐射供暖用于全面供暖时,在相同热舒适条件下的室内温度可比对流供暖时的室内温度低 2~3℃。故规定地面辐射供暖的耗热量计算可按 本规范的有关规定进行,但室内计算温度取值可降低 2℃,或将计算耗热量乘以 0.9~0.95 的修正系数(寒冷地区取 0.9,严寒地区取 0.95)。当地面辐射供暖用于局部供暖时,耗热量还要乘以表5.4.2 所规定的附加系数(局部供暖的面积与房间总面积的面积比大于 75%时,按全面供暖耗热量计算)。 

5.4.3 计算地面辐射供暖系统热负荷时, 可不考虑高度附加。 

【条文说明】5.4.3地面辐射供暖系统的高度附加。高度附加率,是基于房间高度大于 4m时,由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大而打的附加系数。对地面辐射供暖系统,地面温度一般高于室内空气温度,因此供暖热负荷计算时,可不考虑高度附加。 

5.4.4 确定地面散热量时, 应校核地面的表面平均温度, 确保其不高于表 5.4.1-2 的最高限值;否则应改善建筑热工性能或设置其它辅助供暖设备,减少地面辐射供暖系统负担的热负荷。 

【条文说明】5.4.4地表面平均温度校核。如不校核地面的表面平均温度,可能负荷大时表面平均温度会高于表 5.4.1-2 的最高限值,造成不舒适;《地面辐射供暖技术规程》(JGJ142)的 3.4.5条校核地面的表面平均温度的近似公式,是由 ASHRAE 手册(2000年版)提供的计算方法获得的计算数据,经回归得到。 

5.4.5 与土壤相邻的地面,必须设绝热层,且绝热层下部必须设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板,必须设绝热层。 

【条文说明】5.4.5地面绝热层和防潮层设置。强制条文。 绝热层的设置主要是考虑热量的有效利用和阻断冷桥。加热管及其覆盖层下部不设绝热层,一部分热量就会向楼板下传;设置防潮层的目的是为了不降低绝热层的隔热性能。 

5.4.6 毛细管网辐射供暖系统单独供暖时,宜首先考虑地面埋置方式,地面面积不足时再考虑墙面埋置方式;毛细管网同时用于夏季供冷时,宜首先考虑顶棚安装方式,顶棚面积不足时再考虑墙面或地面埋置方式。 

【条文说明】5.4.6毛细管网辐射供暖系统方式选择。毛细管网是近几年新发展的技术,根据工程实践经验和使用效果,确定了该条不同情况的安装方式。 

5.4.7 热水地面辐射供暖系统的工作压力不宜大于 0.8MPa,毛细管网供暖系统的工作压力不应于 0.6MPa,当超过上述压力时,应采取相应的措施。 

【条文说明】5.4.7辐射供暖系统工作压力要求。系统工作压力的高低,直接影响到塑料加热管的管壁厚度、使用寿命、耐热性能、价格等一系列因素,所以不宜定得太高。 

5.4.8 地面辐射供暖加热管的材质和壁厚的选择,应根据工程的耐久年限、管材的性能、管材的累计使用时间以及系统的运行水温、工作压力等条件确定。 

【条文说明】5.4.8热水地面辐射供暖所用的加热塑料管材。强制条文。管材的力学特性与钢管等金属管材有较大区别。钢管的使用寿命主要取决于腐蚀速度,使用温度对其影响不大。而塑料管材的使用寿命主要取决于不同使用温度和压力对管材的累计破坏作用。在不同的工作压力下,热作用使管壁承受环应力的能力逐渐下降,即发生管材的“蠕变”,以至不能满足使用压力要求而破坏。壁厚计算方法可参照现行国家有关塑料管的标准执行。  

5.4.9 在居住建筑中,低温热水地面辐射供暖系统应按户划分系统,配置分水器、集水器;户内的各主要房间,宜分环路布置加热管。 

【条文说明】5.4.9 居住建筑中按户划分系统,可以方便的实现按户热计量,各主要房间分环路布置加热管,则便于实现分室控制温度。 

5.4.10 加热管的敷设管间距,应根据地面散热量、室内计算温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。 

【条文说明】5.4.10地面散热量的计算,都是建立在加热管间距均匀布置的基础上的。实际上房间的热损失,主要发生在与室外空气邻接的部位,如外墙、外窗、外门等处。为了使室内温度分布尽可能均匀,在邻近这些部位的区域如靠近外窗、外墙处,管间距可以适当的缩小,而在其它区域则可以将管间距适当的放大。不过为了使地面温度分布不会有过大的差异,最大间距不宜超过300mm。 

5.4.11 每个环路加热管的进、出水口,应分别与分水器、集水器相连接。分水器、集水器内径不应小于总供、回水管内径,且分水器、集水器最大断面流速不宜大于 0.8m/s。每个分水器、集水器分支环路不宜多于 8路。每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。 

【条文说明】5.4.11分水器、集水器总进、出水管内径一般不小于 25mm,当所带加热管为 8个环路时,管内热媒流速可以保持不超过最大允许流速 0.8m/s。同时,分水器、集水器环路过多,将导致分水器、集水器处管道过于密集。 

5.4.12 在分水器的总进水管与集水器的总出水管之间,宜设置旁通管,旁通管上应设置阀门。分水器、集水器上均应设置手动或自动排气阀。 

【条文说明】5.4.12旁通管的连接位置,应在总进水管的始端(阀门之前)和总出水管的末端(阀门之后)之间,保证对供暖管路系统冲洗时水不流进加热管。 

5.4.13 热水吊顶辐射板供暖,可用于层高为 3~30m建筑物的供暖。 

【条文说明】5.4.13 热水吊顶辐射板为金属辐射板的一种,可用于层高 3~30m 的建筑物的全面供暖和局部区域或局部工作地点供暖,其使用范围很广泛,几乎涵盖了包括大型船坞、船舶、飞机和汽车的维修大厅、机器、电子和陶瓷工业的生产加工中心,建材市场,购物中心,展览会场,多功能体育馆和娱乐大厅等许多场合,具有节能、舒适、卫生、运行费用低等特点。 

5.4.14 热水吊顶辐射板的供水温度宜采用 40~140℃的热水,其水质应满足产品要求。在非供暖季节供暖系统应充水保养。 

【条文说明】5.4.14 热水吊顶辐射板的供水温度,宜采用 40~140℃的热水。既可用低温热水,也可用水温高达 140℃的高温热水。但热水水质应符合国家现行标准《工业锅炉水质》(GB 1576)的要求。由于蒸汽腐蚀性较大,故不推荐采用。 

5.4.15 热水吊顶辐射板的工作压力应符合国家现行有关产品标准的规定。 

【条文说明】5.4.15规定本条的目的是为了保证热水吊顶辐射板系统的正常运行。 

5.4.16 热水吊顶辐射板供暖的热负荷应按本规范第5.2节的有关规定进行计算,并按本规范第5.4.2条、第 5.6.5条的规定进行修正。当屋顶耗热量大于房间总耗热量的 30%时,应采取必要的保温措施。 

【条文说明】5.4.16与对流散热器供暖系统相比,在舒适的条件下达到同样的供暖效果,辐射板供暖的室内温度要比对流供暖时低 2~3℃,因此建筑物围护结构和门窗渗透耗热量均有所降低;同时由于竖向温度梯度小,也减小了高度附加。所以辐射供暖总耗热量比对流供暖耗热量低。可按照本规范的有关规定进行计算,并进行修正。当屋顶耗热量大于房间总耗热量的 30%时,应对屋顶采取保温措施,也可以用降低辐射板上部绝热层的绝热效果增加辐射板散热量的办法解决。 

5.4.17 热水吊顶辐射板的有效散热量应根据下列因素确定: 

1 当热水吊顶辐射板倾斜安装时,辐射板安装角度的修正系数,应按表 5.4.17 进行确定; 

2 辐射板的管中流体应为紊流。当不到最小流量且辐射板不能串联连接时,辐射板的散热量应乘以 1.18的安全系数。 

【条文说明】5.4.17热水吊顶辐射板倾斜安装时,辐射板的有效散热量会随着安装角度的不同而变化。设计时,应根据不同的安装角度,按表 5.4.17对总散热量进行修正。由于热水吊顶辐射板的散热量是在管道内流体处于紊流状态下进行测试的,为保证辐射板达到设计散热量,管内流量不得低于保证紊流状态的最小流量。如流量达不到所要求的最小流量,且不能采用多块板组成的串联连接方式时,应乘以 1.18的安全系数。 

5.4.18 热水吊顶辐射板的安装高度,应根据人体的舒适度确定。辐射板的最高平均水温应根据辐射板安装高度和其面积占天花板面积的比例按表 5.4.18 确定。 

【条文说明】5.4.18热水吊顶辐射板属于平面辐射体,辐射的范围局限于它所面对的半个空间,辐射的热量正比于开尔文温度的四次方,因此辐射体的表面温度对局部的热量分配起决定作用,影响到房间内各部分的热量分布。而采用高温辐射会引起室内温度的不均匀分布,使人体产生不舒适感。当然辐射板的安装位置和高度也同样影响着室内温度的分布。因此在供暖设计中,应对辐射板的最低安装高度以及在不同安装高度下辐射板内热媒的最高平均温度加以限制。条文中给出了采用热水吊顶辐射板供暖时,人体感到舒适的允许最高平均水温。这个温度值是依据辐射板表面温度计算出来的。对于在通道或附属建筑物内,人们仅短暂停留的区域,可采用较高的允许最高平均水温。 

5.4.19 热水吊顶辐射板供暖系统的管道布置宜采用同程式。   

【条文说明】5.4.19异程式供暖系统中,热媒通过各环路的长度不同,阻力损失不同,因而就会引起各环路之间的水力失调现象,产生辐射板不热或者散热不均匀的问题。各组辐射板表面平均温度不均匀,就会引起室内温度分布不均匀。尤其对于作用半径较长的异程式系统,情况更为严重。因此热水吊顶辐射板供暖系统的管道布置应尽量采取同程式布置。 

5.4.20 热水吊顶辐射板与供暖系统供、回水管的连接方式,可采用并联或串联、同侧或异侧连接,并应采取使辐射板表面温度均匀、流体阻力平衡的措施。 

【条文说明】5.4.20热水吊顶辐射板可以并联和串联,同侧和异侧等多种连接方式接入供暖系统,可根据建筑物的具体情况确定,设计出最优的管道布置方式,以保证系统各环路阻力平衡和辐射板表面温度均匀。对于较长、高大空间的最佳管线布置,可采用沿长度方向平行的内部板和外部板串联连接,热水同侧进出的连接方式,同时采用流量调节阀来平衡每块板的热水流量,使辐射达到最优分布。这种连接方式所需费用低,辐射照度分布均匀,但设计时应注意能满足各个方向的热膨胀。在屋架或横梁隔断的情况下,也可采用沿外墙长度方向平行的两个或多个辐射板串联成一排,各辐射板排之间并联连接,热水异侧进出的方式。 

5.4.21 布置全面供暖的热水吊顶辐射板装置时,应使室内作业区辐射照度均匀,并符合以下要求: 

1 安装吊顶辐射板时,宜沿最长的外墙平行布置; 

2 设置在墙边的辐射板规格应大于在室内设置的辐射板规格; 

3 高层小于4m的建筑物,宜选择较窄的辐射板; 

4 房间应预留辐射板沿长度方向热膨胀余地。 

5 辐射板装置不应布置在对热敏感的设备附近。 

【条文说明】5.4.21热水吊顶辐射板的布置对于优化供暖系统设计,保证室内作业区辐射照度的均匀分布是很关键的。通常吊顶辐射板的布置应与最长的外墙平行设置,如必要,也可垂直于外墙设置。沿墙设置的辐射板排规格应大于室中部设置的辐射板规格,这是由于供暖系统热负荷主要是由围护结构传热耗热量以及通过外门,外窗侵入或渗入的冷空气耗热量来决定的。因此为保证室内作业区辐射照度分布均匀,应考虑室内空间不同区域的不同热需求,如设置大规格的辐射板在外墙处来补偿外墙处的热损失。房间建筑结构尺寸同样也影响着吊顶辐射板的布置方式。房间高度较低时,宜采用较窄的辐射板,以避免过大的辐射照度;沿外墙布置辐射板且板排较长时,应注意预留长度方向热膨胀的余地。 

5.5 电加热供暖 

5.5.1 除符合下列条件之一,不得采用电加热供暖: 

1 供电政策支持; 

2 无集中供热与燃气源,用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑; 

3 夜间可利用低谷电进行蓄热,且蓄热式电锅炉不在日间用电高峰和平段时间启用的建筑; 

4 利用可再生能源发电地区的建筑; 

5 远离集中热源的独立建筑。 

【条文说明】5.5.1 本条为强制条文。合理利用能源、节约能源、提高能源利用率是我国的基本国策。用高品位的电能直接用于转换为低品位的热能进行供暖,热效率低,运行费用高,是不合适的。国家有关强制性标准中早有“不得采用电热锅炉、电热水器作为直接供暖和空气调节系统热源的规定”。近些年来由于供暖、空调用电所占比例逐年上升,致使一些省市冬夏季尖峰负荷迅速增长, 电网运行日趋困难,造成电力紧缺。2003年夏季,全国 20多个省、市不同程度出现了拉闸限电。而盲目推广电锅炉、电供暖,将进一步劣化电力负荷特性,影响民众日常用电,制约国民经济发展,为此必须严格限制。考虑到国内各地区的具体情况,在只有符合本条所指的特殊情况时方可采用。 

5.5.2 电供暖散热器的形式、性能应满足使用要求和有关规定。 

【条文说明】5.5.2 本条文对采用电散热器供暖时的形式和性能提出了原则性要求和规定。电供暖散热器是一种固定安装在建筑物内,以电为能源,将电能直接转化成热能,并通过温度控制器实现对散热器供热控制的供暖散热设备。电供暖散热器按放热方式可以分为直接作用式和蓄热式;按传热类型可分为对流式和辐射式,其中对流式包括自然对流和强制对流两种;按安装方式又可以分为吊装式、壁挂式和落地式。在工程设计中,无论选用哪一种电供暖散热器,其形式和性能都应满足具体工程的使用要求和有关规定。 电供暖散热器的性能包括电气安全性能和热工性能。 

1 电气安全性能主要有泄漏电流、电气强度、接地电阻、防潮等级、防触电保护等。具体要求如下: 

1) 泄漏电流:在规定的试验额定电压下,测量电供暖散热器外露的金属部分与电源线之间的泄漏电流应不大于 0.75mA或 0.75mA/kW; 

2) 电气强度:在带电部份和非带电金属部分之间施加额定频率和规定的试验电压,持续时间1min,应无击穿或闪络。

3) 接地电阻:电供暖散热器外露金属部分与接地端之间的绝缘电阻不大于 0.1Ω。 

4) 防潮等级、防触电保护:不同的使用场所要求有不同的等级要求,最高在卫浴使用时要求达到 IP24防护等级。 

2 电供暖散热器从安全和使用角度考虑与直接作用式电供暖散热器相关的性能指标主要有输入功率、表面温度和出风温度、升温时间、温度控制功能和蓄热性能等,其中蓄热性能是针对蓄热式电供暖散热器而言的。具体要求如下: 

1) 输入功率:电供暖散热器出厂时要求标注功率大小,这个功率称为标称输入功率,但是产品在正常运行时,也有一个运行时的功率,称为实际输入功率,这两个功率有可能不相等。有的厂家为了抬高产品售价,恶意提高产品标称输入功率的值,对消费者造成损失,因此输入功率是衡量电供暖散热器能力大小的一个重要指标。 

2) 表面温度和出风温度:是电供暖散热器使用过程中是否安全的指标,其最高温度要求对于人体可触及的安装状态,接触电供暖散热器表面或者出口格栅时对人体不产生烫伤或者灼伤,同时对于建筑物内材料不造成损害。 

3) 升温时间:是评判电供暖散热器响应时间的指标,电供暖散热器主要是通过对流和辐射对建筑物进行供暖的,只有其表面温度或者出风温度达到一定温度时才会起到维持房间温度的效果,一般升温时间指从接通电源到稳定运行时所用时间,通常稳定运行的概念是:电供暖散热器外表面或出气口格栅温度的温度变化不大于 2℃,则可以认为已达到稳定运行。从节能和使用要求考虑,电供暖散热器升温时间越短,越有利。 

4) 温度控制功能:电供暖散热器要求具备温度控制功能,所安装的温度控制器对环境温度敏感,应能在一定范围内设定温度,用户可以根据需要进行温度的设定。通常规定温度设定范围是 5~30℃±2℃。环境温度到达设定温度时,温度控制器应动作控制。要求有一定的控制精度。 

5) 蓄热性能:考察蓄热式电供暖散热器蓄热性能的基本指标是蓄热效率、蓄热量及蓄热和放热过程的控制问题。在进行电供暖工程设计时,应慎重选用蓄热式电供暖散热器。蓄热式电供暖散

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