高层住宅建筑室内采暖设计的探究

张磊

摘要：随着中国城市化建设，城市人口日渐增多，因此对高层住宅建筑的需求越来越大。本文就高层住宅建筑的室内采暖设计展开详细说明，从负荷 计算与系统构建两方面进行介绍，讨论在保证高层住宅建筑的室内采暖需求时，符合科学设计准则，达到节能环保的目的。

关键词：高层住宅建筑;室内采暖;室内设计

前言：

高层住宅建筑的室内采暖设计需要结合具体情况进行设计，需要考虑 实际建筑高度、平面布局等具体因素，因此需要对建筑负荷进行精准计算，还要选择与之匹配的采暖系统，以解决高层住宅建筑保暖效率低、能源消 耗高等问题，符合高层住宅建筑的室内采暖设计需求。

1 高层住宅室内采暖设计的内容

1.1 负荷计算

1.1.1 围护结构的传热系数

围护结构作为冬季保温需求最主要的保障设施，可以起到冬季保温和夏季 隔热的双重功效。围护结构设计标准需遵循我国《严寒和寒冷地区居住建筑节 能设计标准》JGJ26-2018，《标准》中对不同建筑高度的形体系数、窗墙比及围 护结构的热工性能参数有明确的限值规定。高层建筑整体负荷较大，如想要达 到规定要求同时实现减小热负荷，需对围护结构保温材料选择有更高要求。例 如，可选择轻质结构与内保温、外保温设计相融合的设计方案。在进行方案设 计的过程中需要保证围护结构的传热阻值不小于冬季的保温要求的最低热阻 值。因此，在施工时相关部门需要详细收集记录数值并测算保温材料的厚度，确保围护结构的热阻符合标准，通过确认围护半径大于最小半径值，以达到保 证供暖与保暖效率、防止外围护结构表面结露结霜及围护结构内部受潮等目的，切实提高围护结构寿命，提升高层住宅建筑的耐久度[1]。

1.1.2 外窗传热

高层建筑的室外风速会随着建筑的高度逐步递增，越高的楼层外有着 越强的风速，因此，外部围护结构所需要的对流换热也随着楼层的增加不 断加大。对于高层住宅建筑来说，冬季的到来往往对采暖与保暖性有着更 高的要求，再加上居民中有着一大部分的老年人、儿童以及特殊人群，所 以对室内环境的温度有极高的需求，这时候就需要充分考虑高层住宅建筑 热负荷的高度附加值。

1.1.3 冷风渗透耗热量的测算

精准测算冷风渗透耗热量，需考虑风压、热压变化等因素。从以往建 筑数据测算结果来看，低层建筑需要根据室外的平均风速来确定冷风的实 际渗入量，一般来说不需要考虑风压情况，但随着高层建筑的数量逐渐增 多，楼层数也越来越高，风压也会随之加大，同时室外与室内温差会形成 一定的热压，热压对高层住宅建筑的影响也会随着高度增加而越来越明显，因此，高层住宅建筑的设计与建筑需要对冷风渗透耗热量进行综合考量，将热压与风压对高层建筑带来的影响考虑进去，保证室内采暖效果。

1.2 系统的构建

对于高层住宅建筑的室内采暖来说，采暖系统的选择也是设计中十分 重要 的一个环节。根据 《民用 建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012，建筑的采暖系统在进行设计工作时都需要满足当高层建筑 的总高度大于 50 米时，首先考虑竖向分区供热;对于使用垂直单管采暖系 统的高层建筑，系统负担建筑层数不多于 12 层。另需注意的是，热水采暖 系统在高层建筑中会有较大静水压力，所以当热水采暖系统与室外热网相 连时，需要将水压问题进行规划处理，根据相应建筑的末端形式与采暖外 网的供水压力，结合实际数据进行系统形式的选择的构建[2]。

1.2.1 外网系统的常见选择

对于已具备一定承压能力的老旧高层的改造与更新，需在改建时重点 注意超出可承受压力的部分。由于原本的外网系统多为单一压力供热，需采取竖向分区的方法，在原本单体住宅楼的设备基础上设置采暖增压设备，保证高层建筑的采暖稳定性与安全性。

对于新建或改建区域高层的热源，相关建筑部门可以设置低压与高压 两套不同的外网系统，在换热站内设置低压循环泵与高压循环泵，将高层 建筑分为低区与高区，处于低区的住户采用低压外网系统，处于高区住户 则采用高压的外网系统，将两套系统组合使用，不仅不会互相影响采暖效 果，还会形成稳定的采暖系统，减少出现采暖系统竖向垂直失调的问题。两套系统共同运行在保证高层住宅建筑采暖安全性与稳定性的同时，也会 带来更大的资金投入，因此需要根据实际情况进行选择。想要减少外网与 换热站的资金投入，可以选择保留一套低压系统管线的外网建设模式，锅 炉房中设置一组涵盖低区楼层的循环泵，在单体的高层建筑中设置采暖增 压设备，用来为高区楼层提供采暖，以此来保证高楼层住户的采暖效果。这种系统具有投资较低，节省财力与人力的特点，但是会容易出现高层住 户与低层住户垂直不调的采暖问题。由此可见，高层住宅建筑的外网建设 需要结合多方条件进行共同考量，最终设计出全面稳定的采暖系统建设方 案，保证住户应有的权益。

1.2.2 室内采暖系统的常见选择

传统的高层住宅建筑在建设过程中往往会选择承压能力更强的散热 器，比如铸铁高压散热器、钢制散热器等，随着越来越多地区地辐射采暖 的普及，在高层住宅建筑中也逐渐被应用。现实设计中多采用双管下供下 回式采暖系统，这种系统在一般的高层公共建筑中也同样适用。垂直双管 并联采暖系统采用垂直方向分区，在高层数与低层数中有独立的供水回水 系统，各个区域的供水回水水管需要与外网进行连接，垂直双管并联系统 一般需要设立竖井，供回水总管设立在竖井中，在进行系统铺设时需要设 置相应设备层，让检修管道工作更加便捷。

2 高层住宅室内采暖失调的解决方法

对于高层住宅室内采暖的失调问题分为两种情况，分别是水平失调和 垂直失调。想要减少水平失调发生的情况，就需要室内与室外系统采取同 程设计。在实际的采暖方案中常常出现忽略单个住户室内的同程设计，这 就会导致在热量变化时采暖失调，因此在进行高层住宅采暖系统的设计时 要重点注意这一问题，能够有效减少供暖不均问题的发生，从而降低了采 暖水平失调发生的概率。垂直失调常常发生在单一压力外网或是在高层建 筑的内部设置了采暖增压设备时，想要解决采暖垂直失调的问题，就要重 点关注外网系统的形式，同时保证外网压力的稳定，在选择采暖增压设备 时要格外注重产品质量，保证高层住宅建筑的垂直采暖的均衡。

结论：

综上所述，高层住宅建筑的室内采暖系统需要根据建筑的相应情况进 行设计，一个优秀的设计需要保证每一户居民的采暖稳定，因此要合理进 行采暖系统的选择，让高层的采暖结构具有承压高、保暖性强等特點，科 学利用建筑学知识与原理，采取合适的建筑结构与建筑方法，保证高层住 宅建筑的室内采暖效率。

参考文献：

[1]冯宇.浅谈高层建筑采暖设计与外网的连接[J].城市建设理论研究（电 子版），2020（16）：96.

[2]赖景瑶.高层住宅暖通设计中的问题及改进研究[J].住宅与房地产，2020（09）：66.