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1、建筑设备工程建筑设备工程主编：刘昌明鲍东杰第一篇建筑给水排水及采暖第一篇建筑给水排水及采暖 5 建筑采暖系统建筑采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统目录目录采暖系统的分类、组成与原理采暖系统的分类、组成与原理1热水采暖系统热水采暖系统2蒸气采暖系统蒸气采暖系统3 3采暖系统施工图采暖系统施工图3 5采暖系统管道敷设与设备安装采暖系统管道敷设与设备安装4Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.1 采暖系的分类、级成与原理采暖系的分类、级成与原理 所有采暖系统都是由以下三个主要部分组成的。所有采暖系统都是由以下三个主要部分组成的。（1）热源热源 使燃料燃烧产生热，将热媒加热成热使燃料燃烧产生热，将
2、热媒加热成热水或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站等。水或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站等。（2）输热管道输热管道 供热管道是指热源和散热设备之供热管道是指热源和散热设备之间的连接管道，将热媒输送到各个散热设备。间的连接管道，将热媒输送到各个散热设备。（3）散热设备散热设备 将热量传至所需空间的设备，如将热量传至所需空间的设备，如散热器、暖风机等。散热器、暖风机等。5.1.1 采暖系统的组成与原理采暖系统的组成与原理5 建筑采暖系统建筑采暖系统 图图51所示所示的热水采暖系统表示出了热源、输热管的热水采暖系统表示出了热源、输热管道和散热设备三个部分之间的关系。道和散热设备三个部分之间的关系。根据三
3、个组成部分的相互位置关系，供热系统可分根据三个组成部分的相互位置关系，供热系统可分为局部供热系统和集中供热系统。为局部供热系统和集中供热系统。热源、输热管道和散热设备三个组成部分在构造上热源、输热管道和散热设备三个组成部分在构造上连在一起的供热系统称为连在一起的供热系统称为局部供热系统局部供热系统；热源、散热设；热源、散热设备分别设置，用管网将其连接，由热源向散热设备供应备分别设置，用管网将其连接，由热源向散热设备供应热量的供热系统称为热量的供热系统称为集中供热系统集中供热系统。5.1 采暖系的分类、级成与原理采暖系的分类、级成与原理5 建筑采暖系统建筑采暖系统 系统中的水在锅炉中被加热到所需
4、要的温度，并用系统中的水在锅炉中被加热到所需要的温度，并用循环水泵作动力使水沿供水管流入各用户，散热后回水循环水泵作动力使水沿供水管流入各用户，散热后回水沿水管返回锅炉，水不断地在系统中循环流动。系统在沿水管返回锅炉，水不断地在系统中循环流动。系统在运行过程中的漏水量或被用户消耗的水量由补给水泵把运行过程中的漏水量或被用户消耗的水量由补给水泵把经水处理装置处理后的水从回水管补充到系统内，补水经水处理装置处理后的水从回水管补充到系统内，补水量的多少可通过压力调节阀控制。膨胀水箱设在系统最量的多少可通过压力调节阀控制。膨胀水箱设在系统最高处，用以接纳水因受热后膨胀的体积。高处，用以接纳水因受热后膨
5、胀的体积。5.1 采暖系的分类、级成与原理采暖系的分类、级成与原理5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.1 采暖系的分类、级成与原理采暖系的分类、级成与原理图5-1 热水采暖系统示意图Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统1按热媒种类分类按热媒种类分类 （1）热水采暖系统热水采暖系统 以热水为热媒的采暖系统，以热水为热媒的采暖系统，主要应用于民用建筑。主要应用于民用建筑。（2）蒸汽采暖系统蒸汽采暖系统 以水蒸气为热媒的采暖系以水蒸气为热媒的采暖系统，主要应用于工业建筑。统，主要应用于工业建筑。（3）热风采暖系统热风采暖系统 以热空气为热媒的采暖系以热空气为热媒的采暖系统，主要应用于大型工业车间统，主要
6、应用于大型工业车间 5.1 采暖系的分类、级成与原理采暖系的分类、级成与原理5.1.2 采暖系统的分类采暖系统的分类5 建筑采暖系统建筑采暖系统2按设备相对位置分类按设备相对位置分类 （1）局部采暖系统局部采暖系统 热源、热网、散热器三部热源、热网、散热器三部分在构造上合在一起的采暖系统，如火炉采暖、简易散分在构造上合在一起的采暖系统，如火炉采暖、简易散热器采暖、煤气采暖和电热采暖。热器采暖、煤气采暖和电热采暖。（2）集中采暖系统集中采暖系统 热源和散热设备分别设置，热源和散热设备分别设置，用热网相连接，由热源向各个房间或建筑物供给热量的用热网相连接，由热源向各个房间或建筑物供给热量的采暖系统
7、。采暖系统。（3）区域采暖系统区域采暖系统 以区域性锅炉房作为热源，以区域性锅炉房作为热源，供一个区域的许多建筑物采暖的供暖系统。供一个区域的许多建筑物采暖的供暖系统。5.1 采暖系的分类、级成与原理采暖系的分类、级成与原理5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统 采暖系统常用的热媒有水、蒸汽、空气。以热水采暖系统常用的热媒有水、蒸汽、空气。以热水作为热媒的采暖系统称为作为热媒的采暖系统称为热水采暖系统热水采暖系统。热水采暖系统的热能利用率高，输送时无效热损热水采暖系统的热能利用率高，输送时无效热损失较小，散热设备不易腐蚀，使用周期长，且散热设失较小，散热设备不易腐蚀，使用
8、周期长，且散热设备表面温度低，符合卫生要求；系统操作方便，运行备表面温度低，符合卫生要求；系统操作方便，运行安全，易于实现供水温度的集中调节，系统蓄热能力安全，易于实现供水温度的集中调节，系统蓄热能力高，散热均匀，适于远距离输送。高，散热均匀，适于远距离输送。5 建筑采暖系统建筑采暖系统 热水采暖系统按系统循环动力可分为热水采暖系统按系统循环动力可分为自然（重力）自然（重力）循环系统循环系统和和机械循环系统机械循环系统。前者是靠水的密度差进行。前者是靠水的密度差进行循环的系统，由于作用压力小，目前在集中式采暖中循环的系统，由于作用压力小，目前在集中式采暖中很少采用；后者是靠机械力（水泵）进行循
9、环的系统。很少采用；后者是靠机械力（水泵）进行循环的系统。热水采暖系统按热媒温度的不同可分为热水采暖系统按热媒温度的不同可分为低温系统低温系统和和高温系统高温系统。低温热水采暖系统的供水温度为。低温热水采暖系统的供水温度为95，回水温度为回水温度为70；高温热水采暖系统的供水温度多采；高温热水采暖系统的供水温度多采用用120130，回水温度为，回水温度为7080。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统1自然循环热水采暖系统的工作原理及其作用压力自然循环热水采暖系统的工作原理及其作用压力 图图52所示所示是自然循环热水采暖系统的工作原理图。是自然循环热水采暖系统的工作原理图
10、。在系统工作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅在系统工作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后，它的密度减小，同时受着从散热器流回炉内被加热后，它的密度减小，同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿着供水干管上升，来密度较大的回水的驱动，使热水沿着供水干管上升，流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉。锅炉。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5.2.1 自然循环热水采暖系统自然循环热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 这样，水连续被加热，热水不断上升，在散热器及这样，水连续被加热，热水不断上升，在散热器及管路中散
11、热冷却后的回水又流回锅炉被重新加热，形成管路中散热冷却后的回水又流回锅炉被重新加热，形成如图如图5-2中中箭头所示的方向循环流动。这种水的循环称之箭头所示的方向循环流动。这种水的循环称之为自然为自然(重力重力)循环。循环。由此可见，自然循环热水采暖系统的循环作用压力由此可见，自然循环热水采暖系统的循环作用压力的大小取决于水温在循环环路的变化状况。在分析作用的大小取决于水温在循环环路的变化状况。在分析作用压力时，先不考虑水在沿管路流动时的散热而使水不断压力时，先不考虑水在沿管路流动时的散热而使水不断冷却的因素，认为在冷却的因素，认为在图图5-2中中的循环环路内水温只在锅炉的循环环路内水温只在锅炉
12、和散热器两处发生变化。和散热器两处发生变化。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 设设P1和和P2分别表示分别表示AA断面右侧和左侧的水柱压力，断面右侧和左侧的水柱压力，则则 P1=g(h0h+hh+h1g)P2=g(h0h+hg+h1g)断面断面AA两侧之差值，即系统的循环作用压力为两侧之差值，即系统的循环作用压力为 P=P1-P2=gh(h-g)(51)由式（由式（5-1）可见，起循环作用的只有散热器中心和）可见，起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水密度差。如供回水温度为锅炉中心之间这段高度内的水密度差。如供回水温度为95/70，则每米高差可产生的
13、作用压力为，则每米高差可产生的作用压力为 gh(h-g)=9.81(977.81-961.92)=156(Pa)5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-2 自然循环热水采暖系统工作原理图Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-2 自然循环热水采暖系统工作原理图Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统2自然循环热水采暖系统的主要形式自然循环热水采暖系统的主要形式（1）双管上供下回式双管上供下回式 如图如图5-3所示所示为双管上供下回式系统。其特点是各为双管上供下回式系统。其特点是各层散热器都并联在供、回水立水
14、管上，水经回水立管、层散热器都并联在供、回水立水管上，水经回水立管、干管直接流回锅炉。如不考虑水在管道中的冷却，则进干管直接流回锅炉。如不考虑水在管道中的冷却，则进入各层散热器的水温相同。入各层散热器的水温相同。上供下回式自然循环热水采暖系统管道布置的一个上供下回式自然循环热水采暖系统管道布置的一个主要特点主要特点是：系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上是：系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡度，其坡度宜采用升的坡度，其坡度宜采用0.51.0；散热器支管的坡；散热器支管的坡度一般取度一般取1.0。回水干管应有沿水流向锅炉方向下降的。回水干管应有沿水流向锅炉方向下降的坡度。坡度。5.2 热
15、水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统（2）单管上供下回式单管上供下回式 单管系统的特点是热水送入立管后由上向下顺序流单管系统的特点是热水送入立管后由上向下顺序流过各层散热器，水温逐层降低，各组散热器串联在立管过各层散热器，水温逐层降低，各组散热器串联在立管上。每根立管上。每根立管(包括立管上各层散热器包括立管上各层散热器)与锅炉、供回水干与锅炉、供回水干管形成一个循环环路，各立管环路是并联关系。管形成一个循环环路，各立管环路是并联关系。与双管系统相比，单管系统的优点是系统简单，节与双管系统相比，单管系统的优点是系统简单，节省管材，造价低，安装方便，上下层房间的温度差异较省管材，造
16、价低，安装方便，上下层房间的温度差异较小；其缺点是顺流式不能进行个体调节。小；其缺点是顺流式不能进行个体调节。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统3不同高度散热器环路的作用压力不同高度散热器环路的作用压力 在图在图5-4所示所示的双管系统中，由于供水同时在上、下的双管系统中，由于供水同时在上、下两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。它们的作用压力分别为心。它们的作用压力分别为 P1=gh1(h-g)(5-2)P2=g(h1+h2)(h-g)=P1+gh2(h-g)(5-3)5.2 热水采暖系统热水采暖系统5
17、建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-3 自然循环热水系统（左边为双管式，右边为单管式）Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-4 双管系统Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统 自然循环热水供暖系统虽然维护管理简单，不需要耗费电能，自然循环热水供暖系统虽然维护管理简单，不需要耗费电能，但由于作用压力小，管中水流动速度不大，所以管径就相对要大一但由于作用压力小，管中水流动速度不大，所以管径就相对要大一些，作用半径也受到限制。如果系统作用半径较大，自然循环往往些，作用半径也受到限制。如果系统作用半径较大，自然循环往往难以满足系统的工作要求。
18、这时，应采用机械循环热水供暖系统。难以满足系统的工作要求。这时，应采用机械循环热水供暖系统。机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别是是在系统中设置了循环水泵，靠水泵提供的机械能使水在系统中循环。在系统中设置了循环水泵，靠水泵提供的机械能使水在系统中循环。系统中的循环水在锅炉中被加热，通过总立管、干管、支管到达散系统中的循环水在锅炉中被加热，通过总立管、干管、支管到达散热器。水沿途散热有一定的温降，在散热器中放出大部分所需热量，热器。水沿途散热有一定的温降，在散热器中放出大部分所需热量，沿回水支管、立管、干管重新回到锅炉被加热。沿
19、回水支管、立管、干管重新回到锅炉被加热。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5.2.2 机械循环热水采暖系统机械循环热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 在机械循环系统中，水流的速度常常超过了自水中在机械循环系统中，水流的速度常常超过了自水中分离出来的空气气泡的浮升速度。为了使气泡不致被带分离出来的空气气泡的浮升速度。为了使气泡不致被带入立管，在供水干管内要使气泡随着水流方向流动，应入立管，在供水干管内要使气泡随着水流方向流动，应按水流方向设上升坡度。气泡聚集到系统的最高点，通按水流方向设上升坡度。气泡聚集到系统的最高点，通过在最高点设排气装置，将空气排至系统以外。供水及过在最高点设排气装置，
20、将空气排至系统以外。供水及回水干管的坡度根据设计规范回水干管的坡度根据设计规范i0.002规定，一般取规定，一般取i=0.003，回水干管的坡向要求与自然循环系统相同，其，回水干管的坡向要求与自然循环系统相同，其目的是使系统内的水能全部排出。目的是使系统内的水能全部排出。机械循环热水采暖系统机械循环热水采暖系统有以下几种主要形式有以下几种主要形式:5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统1机械循环双管上供下回式热水采暖系统机械循环双管上供下回式热水采暖系统 图图5-5所示所示为机械循环双管上供下回式热水采暖系统为机械循环双管上供下回式热水采暖系统示意图。该系统与每组散热器连
21、接的立管均为两根，热示意图。该系统与每组散热器连接的立管均为两根，热水平行地分配给所有散热器，散热器流出的回水直接流水平行地分配给所有散热器，散热器流出的回水直接流回锅炉。由图可见，供水干管布置在所有散热器上方，回锅炉。由图可见，供水干管布置在所有散热器上方，而回水干管在所有散热器下方，所以叫而回水干管在所有散热器下方，所以叫上供下回式上供下回式。在这种系统中，水在系统内循环，主要依靠水泵所在这种系统中，水在系统内循环，主要依靠水泵所产生的压头，但同时也存在自然压头，它使流过上层散产生的压头，但同时也存在自然压头，它使流过上层散热器的热水多于实际需要量，并使流过下层散热器的热热器的热水多于实际
22、需要量，并使流过下层散热器的热水量少于实际需要量；从而造成上层房间温度偏高，下水量少于实际需要量；从而造成上层房间温度偏高，下层房间温度偏低的层房间温度偏低的“垂直失调垂直失调”现象。现象。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统2机械循环下供下回式双管系统机械循环下供下回式双管系统 系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面，系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面，如图如图5-6所示所示。与上供下回式系统相比，。与上供下回式系统相比，它有如下特点：它有如下特点：（1）在地下室布置供水干管，管路直接散热给地在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小。下室，
23、无效热损失小。（2）在施工中，每安装好一层散热器即可采暖，在施工中，每安装好一层散热器即可采暖，给冬季施工带来很大方便。免得为了冬季施工的需要，给冬季施工带来很大方便。免得为了冬季施工的需要，特别装置临时供暖设备。特别装置临时供暖设备。（3）排除空气比较困难。排除空气比较困难。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统3机械循环中供式热水采暖系统机械循环中供式热水采暖系统(图图5-7)从系统总立管引出的水平供水干管敷设在系统的中从系统总立管引出的水平供水干管敷设在系统的中部，下部系统为上供下回式，上部系统可采用下供下回部，下部系统为上供下回式，上部系统可采用下供下回式，也可采
24、用上供下回式。中供式系统可用于原有建筑式，也可采用上供下回式。中供式系统可用于原有建筑物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统4机械循环下供上回式（倒流式）采暖系统机械循环下供上回式（倒流式）采暖系统 该系统的供水干管设在所有散热器设备的上面，回该系统的供水干管设在所有散热器设备的上面，回水干管设在所有散热器下面，膨胀水箱连接在回水干管水干管设在所有散热器下面，膨胀水箱连接在回水干管上。回水经膨胀水箱流回锅炉房，再被循环水泵送入锅上。回水经膨胀水箱流回锅炉房，再被循环水泵送入锅炉
25、，炉，如图如图5-8所示所示。倒流式系统。倒流式系统具有如下特点：具有如下特点：（1）水在系统内的流动方向是自下而上流动，与水在系统内的流动方向是自下而上流动，与空气流动方向一致，可通过顺流式膨胀水箱排除空气，空气流动方向一致，可通过顺流式膨胀水箱排除空气，无需设置集中排气罐等排气装置。无需设置集中排气罐等排气装置。（2）对热损失大的底层房间，由于底层供水温度对热损失大的底层房间，由于底层供水温度高，底层散热器的面积减小，便于布置。高，底层散热器的面积减小，便于布置。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 （3）当采用高温水采暖系统时，由于供水干管设当采用高温水采暖系统时
26、，由于供水干管设在底层，这样可降低防止高温水汽化所需的水箱标高，在底层，这样可降低防止高温水汽化所需的水箱标高，减少布置高架水箱的困难。减少布置高架水箱的困难。（4）供水干管在下部，回水干管在上部，无效热供水干管在下部，回水干管在上部，无效热损失小。损失小。这种系统的缺点是散热器的放热系数比上供下回式这种系统的缺点是散热器的放热系数比上供下回式低，散热器的平均温度几乎等于散热器的出口温度，这低，散热器的平均温度几乎等于散热器的出口温度，这样就增加了散热器的面积。但用于高温水供暖时，这一样就增加了散热器的面积。但用于高温水供暖时，这一特点却有利于满足散热器表面温度不致过高的卫生要求。特点却有利于
27、满足散热器表面温度不致过高的卫生要求。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统5异程式系统与同程式系统异程式系统与同程式系统 循环环路是指热水从锅炉流出，经供水管到散热器，循环环路是指热水从锅炉流出，经供水管到散热器，再由回水管流回到锅炉的环路。如果一个热水采暖系统再由回水管流回到锅炉的环路。如果一个热水采暖系统中各循环环路的热水流程长短基本相等，称为同程式热中各循环环路的热水流程长短基本相等，称为同程式热水采暖系统，水采暖系统，如图如图5-9所示所示；热水流程相差很多时，称为；热水流程相差很多时，称为异程式热水系统异程式热水系统。在较大的建筑物内宜采用同程系统。在较大的建
28、筑物内宜采用同程系统。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统6水平式系统水平式系统 水平式系统按供水与散热器的连接方式可分为水平式系统按供水与散热器的连接方式可分为顺流顺流式式(图图5-10)和和跨越式跨越式（图图5-11）两类。）两类。跨越式的连接方式可以有跨越式的连接方式可以有图图5-11中中1、2两种。第两种。第2种种的连接形式虽然稍费一些支管，但增大了散热器的传热的连接形式虽然稍费一些支管，但增大了散热器的传热系数。由于跨越式可以在散热器上进行局部调节，它可系数。由于跨越式可以在散热器上进行局部调节，它可以采用在需要局部调节的建筑物中。以采用在需要局部调节的建筑物
29、中。水平式系统排气比垂直式上供下回系统要麻烦，通水平式系统排气比垂直式上供下回系统要麻烦，通常采用排气管集中排气。常采用排气管集中排气。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 水平式系统的总造价要比垂直式系统少很多，但对水平式系统的总造价要比垂直式系统少很多，但对于较大系统，由于有较多的散热器处于低水温区，尾端于较大系统，由于有较多的散热器处于低水温区，尾端的散热器面积可能较垂直式系统的要多些。但它与垂直的散热器面积可能较垂直式系统的要多些。但它与垂直式（单管和双管）系统相比，式（单管和双管）系统相比，还有以下优点：还有以下优点：（1）系统的总造价一般要比垂直式系统低。系
30、统的总造价一般要比垂直式系统低。（2）管路简单，便于快速施工。除了供、回水总管路简单，便于快速施工。除了供、回水总立管外，无穿过各层楼管的立管，因此无需在楼板上打立管外，无穿过各层楼管的立管，因此无需在楼板上打洞。洞。（3）有可能利用最高层的辅助空间架设膨胀水箱，有可能利用最高层的辅助空间架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。（4）沿路没有立管，不影响室内美观。沿路没有立管，不影响室内美观。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-5 机械循环双管上供下回式热水采暖系统Back5 建筑采暖系
31、统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-6 机械循环双管下供下回式热水采暖系统Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-7 机械循环中供式热水采暖系统Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-8 机械循环下供上回Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-9 同程式热水采暖系统Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-10 水平单管顺流式系统 Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.2 热水采暖系统热水采暖系统图5-11 水平单管跨越式系统 Back5 建筑
32、采暖系统建筑采暖系统1高温水采暖的优点高温水采暖的优点 （1）高温水采暖与蒸汽采暖相比，具有以下优点：）高温水采暖与蒸汽采暖相比，具有以下优点：在相同的热负荷运行下，高温水采暖比蒸汽采暖节约燃料。设备故障少，管材不易腐蚀；锅炉运行简单，在维修管理方面比蒸汽采暖更为优越。热容量高，适应负荷变化的控制性能优越。长距离输送热量时，高温水需要的管径小，而且管道可以随地形变化敷设。末端的散热器经常能达到均匀散热。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5.2.3 高温高压水采暖系统简介高温高压水采暖系统简介5 建筑采暖系统建筑采暖系统 （2）高温水采暖与低温水采暖相比，具有以下优高温水采暖与低温水采暖相比，具有
33、以下优点：点：基建投资低，减少了水泵的容量和电能消耗。基建投资低，减少了水泵的容量和电能消耗。在同样供热的情况下，高温水的循环水量少。在同样供热的情况下，高温水的循环水量少。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统2高温水采暖存在的问题高温水采暖存在的问题 （1）高温水必须在压力相应提高的基础上运行，高温水必须在压力相应提高的基础上运行，因此需要增设加压设备，相应地要求管道和配件都具有因此需要增设加压设备，相应地要求管道和配件都具有较高的承压能力。较高的承压能力。（2）高温水采暖管道在停止运行时，系统内还充高温水采暖管道在停止运行时，系统内还充满高压水，管道温度降低产生收缩
34、，容易产生裂缝，引满高压水，管道温度降低产生收缩，容易产生裂缝，引起泄漏，施工安装时要非常慎重。起泄漏，施工安装时要非常慎重。5.2 热水采暖系统热水采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统 水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽，水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内，在散热器蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内，在散热器内放出热量后，蒸汽变成凝结水，凝结水靠重力经疏水内放出热量后，蒸汽变成凝结水，凝结水靠重力经疏水器器(阻汽疏水阻汽疏水)后沿凝结水管道返回凝结水箱内，再由凝结后沿凝结水管道返回凝结水箱内，再由凝结
35、水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。5.3.1 蒸气采暖系统的工作原理与分类蒸气采暖系统的工作原理与分类5 建筑采暖系统建筑采暖系统 蒸汽采暖系统按照供汽压力的大小，将蒸汽采暖分蒸汽采暖系统按照供汽压力的大小，将蒸汽采暖分为三类：为三类：（1）供汽的表压力高于供汽的表压力高于70kPa时，称为高压蒸汽时，称为高压蒸汽采暖；采暖；（2）供汽的表压力等于或低于供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低时，称为低压蒸汽采暖；压蒸汽采暖；（3）当系统中的压力低于大气压力时，称为真空当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽采暖。蒸汽采暖。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5
36、建筑采暖系统建筑采暖系统1双管上供下回式双管上供下回式 图图5-12所示所示是双管上供下回式系统，该系统是低压蒸汽是双管上供下回式系统，该系统是低压蒸汽采暖系统常用的一种形式。从锅炉产生的低压蒸汽经分汽缸采暖系统常用的一种形式。从锅炉产生的低压蒸汽经分汽缸分配到管道系统，蒸汽在自身压力的作用下，克服流动阻力分配到管道系统，蒸汽在自身压力的作用下，克服流动阻力经室外蒸汽管道、室内蒸汽主管、蒸汽干管、立管和散热器经室外蒸汽管道、室内蒸汽主管、蒸汽干管、立管和散热器支管进入散热器。蒸汽在散热器内放出汽化潜热变成凝结水，支管进入散热器。蒸汽在散热器内放出汽化潜热变成凝结水，凝结水从散热器流出后，经凝结
37、水支管、立管、干管进入室凝结水从散热器流出后，经凝结水支管、立管、干管进入室外凝结水管网流回锅炉房内凝结水箱，再经凝结水泵注入锅外凝结水管网流回锅炉房内凝结水箱，再经凝结水泵注入锅炉，重新被加热变成蒸汽后送入采暖系统。炉，重新被加热变成蒸汽后送入采暖系统。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5.3.2 低压蒸气采暖系统低压蒸气采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统2双管下供下回式双管下供下回式(图图5-13)该系统的室内蒸汽干管与凝结水干管同时敷设在地该系统的室内蒸汽干管与凝结水干管同时敷设在地下室或特设地沟。在室内蒸汽干管的末端设置疏水器以下室或特设地沟。在室内蒸汽干管的末端设置疏水器以排除管内沿
38、途凝结水，但该系统供汽立管中凝结水与蒸排除管内沿途凝结水，但该系统供汽立管中凝结水与蒸汽逆向流动，运行时容易产生噪声，特别是系统开始运汽逆向流动，运行时容易产生噪声，特别是系统开始运行时，因凝结水较多容易发生水击现象。行时，因凝结水较多容易发生水击现象。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统3双管中供式双管中供式(图图5-14)如多层建筑顶层或顶棚下不便设置蒸汽干管时可采如多层建筑顶层或顶棚下不便设置蒸汽干管时可采用中供式系统，这种系统不必像下供式系统那样需设置用中供式系统，这种系统不必像下供式系统那样需设置专门的蒸汽干管末端疏水器，总立管长度也比上供式小，专门的蒸汽干管
39、末端疏水器，总立管长度也比上供式小，蒸汽干管的沿途散热也可得到有效的利用。蒸汽干管的沿途散热也可得到有效的利用。4单管上供下回式单管上供下回式(图图5-15)该系统采用单根立管，可节省管材，蒸汽与凝结水该系统采用单根立管，可节省管材，蒸汽与凝结水同向流动，不易发生水击现象，但低层散热器易被凝结同向流动，不易发生水击现象，但低层散热器易被凝结水充满，散热器内的空气无法通过凝结水干管排除。水充满，散热器内的空气无法通过凝结水干管排除。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统图5-12 双管上供下回式蒸汽采暖系统 Back5 建筑采暖系统建筑采暖系
40、统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统图5-13 双管下供下回式Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统图5-14 双管中供式 Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统图5-15 单管上供下回式Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统 与低压蒸汽供暖相比与低压蒸汽供暖相比，高压蒸汽供暖有下述技术经，高压蒸汽供暖有下述技术经济特点：济特点：（1）高压蒸汽供气压力高，流速大，系统作用半径高压蒸汽供气压力高，流速大，系统作用半径大，但沿程热损失亦大。对同样热负荷所需管径小，但大，但沿程热损失亦大。对同样热负荷所需管径小，但沿途凝水排泄不畅时会水击严重。
41、沿途凝水排泄不畅时会水击严重。（2）散热器内蒸汽压力高，因而散热器表面温度高。散热器内蒸汽压力高，因而散热器表面温度高。对同样热负荷所需散热面积较小；但易烫伤人，烧焦落对同样热负荷所需散热面积较小；但易烫伤人，烧焦落在散热器上面的有机灰尘发出难闻的气味，安全条件与在散热器上面的有机灰尘发出难闻的气味，安全条件与卫生条件较差。卫生条件较差。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5.3.3 高压蒸气采暖系统高压蒸气采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 （3）凝水温度高。凝水温度高。高压蒸汽供暖多用在有高压蒸汽热源的工厂里。室高压蒸汽供暖多用在有高压蒸汽热源的工厂里。室内的高压蒸汽供暖系统可直接与室外蒸汽
42、管网相连。在内的高压蒸汽供暖系统可直接与室外蒸汽管网相连。在外网蒸汽压力较高时可在用户入口处设减压装置。外网蒸汽压力较高时可在用户入口处设减压装置。下面就室内高压蒸汽供暖系统的特征与布置细节加下面就室内高压蒸汽供暖系统的特征与布置细节加以简要介绍。以简要介绍。图图5-16所示所示是一个带有用户入口的室内高压蒸汽供暖是一个带有用户入口的室内高压蒸汽供暖系统示意图。系统示意图。图图5-17 所示所示是上供上回式高压蒸汽供暖系统图。是上供上回式高压蒸汽供暖系统图。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统图5-16 高压蒸汽室内供暖系统示意图Back
43、5 建筑采暖系统建筑采暖系统5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统图5-17 上供上回式高压蒸汽供暖系统图Back5 建筑采暖系统建筑采暖系统 与热水采暖系统相比，蒸汽采暖系统具有如下特点：与热水采暖系统相比，蒸汽采暖系统具有如下特点：（1）低压或高压蒸汽采暖系统中，散热器内热媒的低压或高压蒸汽采暖系统中，散热器内热媒的温度等于或高于温度等于或高于100，高于低温热水采暖系统中热媒的，高于低温热水采暖系统中热媒的温度。所以，蒸汽采暖系统所需要的散热器片数要少于温度。所以，蒸汽采暖系统所需要的散热器片数要少于热水采暖系统。在管路造价方面，蒸汽采暖系统也比热热水采暖系统。在管路造价方面，蒸汽采暖系统也比
44、热水采暖系统要少。水采暖系统要少。（2）蒸汽采暖系统管道内壁的氧化腐蚀要比热水采蒸汽采暖系统管道内壁的氧化腐蚀要比热水采暖系统快，特别是凝结水管道更易损坏。暖系统快，特别是凝结水管道更易损坏。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5.3.4 蒸气采暖系统和热水采暖系统的比较蒸气采暖系统和热水采暖系统的比较5 建筑采暖系统建筑采暖系统 （3）在高层建筑采暖时，蒸汽采暖系统不会产生很在高层建筑采暖时，蒸汽采暖系统不会产生很大的静水压力。大的静水压力。（4）真空蒸汽采暖系统要求的严密度很高，并需要真空蒸汽采暖系统要求的严密度很高，并需要有抽气设备。有抽气设备。（5）蒸汽采暖系统的热惰性小，即系统的加热和冷
45、蒸汽采暖系统的热惰性小，即系统的加热和冷却过程都很快，它适用于间歇供暖的场所，如剧院、会却过程都很快，它适用于间歇供暖的场所，如剧院、会议室等。议室等。（6）热水采暖系统的散热器表面温度低，供热均匀；热水采暖系统的散热器表面温度低，供热均匀；蒸汽采暖系统的散热器表面温度高，容易使有机灰尘剧蒸汽采暖系统的散热器表面温度高，容易使有机灰尘剧烈升华，对卫生不利。烈升华，对卫生不利。5.3 蒸气采暖系统蒸气采暖系统5 建筑采暖系统建筑采暖系统 合合理理地地选选择择供供热热管管道道的的敷敷设设方方式式以以及及做做好好管管网网平平面面的的定定线线工工作作，对对节节省省投投资资、保保证证热热网网安安全全可可
46、靠靠地地运运行行和和施工维修方便等，都具有重要的意义。施工维修方便等，都具有重要的意义。室室外外采采暖暖管管道道的的敷敷设设方方式式可可分分为为管管沟沟敷敷设设、埋埋地地敷敷设和架空敷设设和架空敷设三种。三种。5.4 采暖系统管道敷设与设备安装采暖系统管道敷设与设备安装5.4.1 室外采暖管道敷设方式室外采暖管道敷设方式5 建筑采暖系统建筑采暖系统1管沟敷设管沟敷设 厂区或街区交通特别频繁以至管道架空有困难或影厂区或街区交通特别频繁以至管道架空有困难或影响美观时，或在蒸汽供热系统中，凝水是靠高度差自流响美观时，或在蒸汽供热系统中，凝水是靠高度差自流回收时，适于采用地下敷设。回收时，适于采用地下
47、敷设。管沟管沟是地下敷设管道的围护构筑物，其作用是承受是地下敷设管道的围护构筑物，其作用是承受土压力和地面荷载并防止水的侵入。土压力和地面荷载并防止水的侵入。根据管沟内人行通道的设置情况，分为根据管沟内人行通道的设置情况，分为通行管沟、通行管沟、半通行管沟和不通行管沟半通行管沟和不通行管沟。（1）通行管沟（通行管沟（图图5-18）（2）半通行管沟（半通行管沟（图图5-19）（3）不通行管沟（不通行管沟（图图5-20）5.4 采暖系统管道敷设与设备安装采暖系统管道敷设与设备安装5 建筑采暖系统建筑采暖系统2埋地敷设埋地敷设 对于直径对于直径DN500mm的热力管道均可采用埋地敷设。的热力管道均可
48、采用埋地敷设。一般使用在地下水位以上的土层内，它是将保温后的管一般使用在地下水位以上的土层内，它是将保温后的管道直接埋于地下，从而节省了大量建造地沟的材料、工道直接埋于地下，从而节省了大量建造地沟的材料、工时和空间。管道应有一定的埋深，外壳顶部的埋深应不时和空间。管道应有一定的埋深，外壳顶部的埋深应不小于表小于表5-1的要求。此外，还要求保温材料除导热率小之的要求。此外，还要求保温材料除导热率小之外，还应吸水率低，电阻率高，并具有一定的机械强度。外，还应吸水率低，电阻率高，并具有一定的机械强度。为了防水防腐蚀，保温结构应连续无缝，形成整体。为了防水防腐蚀，保温结构应连续无缝，形成整体。5.4
49、采暖系统管道敷设与设备安装采暖系统管道敷设与设备安装5 建筑采暖系统建筑采暖系统3架空敷设架空敷设 架空敷设在工厂区和城市郊区应用广泛，它是将供架空敷设在工厂区和城市郊区应用广泛，它是将供热管道敷设在地面上的独立支架或带纵梁的桁架以及建热管道敷设在地面上的独立支架或带纵梁的桁架以及建筑物的墙壁上。筑物的墙壁上。在地下敷设必须进行大量土石方工程的地区也可采在地下敷设必须进行大量土石方工程的地区也可采取架空敷设。当有其他架空管道时，可考虑与之共架敷取架空敷设。当有其他架空管道时，可考虑与之共架敷设。在寒冷地区，若因管道散热量过大，热媒参数无法设。在寒冷地区，若因管道散热量过大，热媒参数无法满足用户
50、要求，或因管道间歇运行而采取保温防冻措施，满足用户要求，或因管道间歇运行而采取保温防冻措施，使得它在经济上不合理时，则不适于采用架空敷设。使得它在经济上不合理时，则不适于采用架空敷设。5.4 采暖系统管道敷设与设备安装采暖系统管道敷设与设备安装5 建筑采暖系统建筑采暖系统 架空敷设所用的支架按其制成材料可分为架空敷设所用的支架按其制成材料可分为砖砌、毛砖砌、毛石砌、钢筋混凝土预制或现场浇灌、钢结构、木结构石砌、钢筋混凝土预制或现场浇灌、钢结构、木结构等等类型。目前，国内使用较多的是钢筋混凝土支架，这种类型。目前，国内使用较多的是钢筋混凝土支架，这种支架坚固耐久，能承受较大的轴向推力，而且节省钢