论新建住宅热水集中采暖系统异程式共用立管管径的计算
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摘 要：随着经济和社会的高速发展，采暖系统更新换代的速度很是迅速，新建住宅共用立管的分户独立系统形式一般采用异程式共用立管的分户独立采暖系统，这种采暖系统由于热水热压的作用比同程式系统更有利于使不同楼层住户间的阻力趋向平衡。根据工程实践，结合编制山东省《集中供暖住宅分户热计量系统设计与安装》标准设计图集的经验，较为详细地论述了以集中供热或分散锅炉房供热为热源的新建（或扩建）住宅的热水集中采暖分户热计量系统设计与施工的技术要点。
关键词：新建住宅;热水;集中采暖系统; 引言
分户独立采暖系统在欧洲尤其北欧已是成熟技术，但在我国刚刚起步，虽有国外技术和产品可供借鉴和选用，但各国有各国的国情、经济实力和生活习惯，所以我们还应在现有基础上不断研究探索，总结已建工程的经验教训，以便更快地配套完善这一系统工程。此次所选的设计工程实例的主题为集中供暖住宅分户热计量系统设计，除有少量删改外，基本不做改动，仅供同行参考。
1.工程实例
本文通过工程实例的形式来探讨通过调整立管管径以使此种异程式共用立管的采暖系统达到最佳经济配置。本文以某高层住宅为例，计算结果如下：
计算结果（异程系统）A
供水立管水力计算表
编号
流量（kg/h）
负荷（w）
流速（m/s）
Rm（Pa/m）
长（m）
P（Pa）
1
1004.13
23356
0.29
DN32
38.11
2.9
170.11
2
2008.25
46712
0.43
DN40
71.73
2.9
253.94
3
3012.38
70068
0.24
DN70
11.56
2.9
47.19
4
4016.51
93424
0.32
DN70
20.11
2.9
58.33
5
5020.64
116780
0.4
DN70
30.99
2.9
89.87
6
6024.76
140136
0.47
DN70
44.19
2.9
182.78
7
7028.89
163492
0.39
DN80
24.93
2.9
72.29
8
8033.02
186848
0.45
DN80
32.32
2.9
93.74
9
9037.15
210204
0.51
DN80
40.67
2.9
180.53
10
10041.27
233560
0.56
DN80
49.97
2.9
144.93
11
11045.4
256916
0.62
DN80
60.23
2.9
174.67
12
12049.53
280272
0.39
DN100
17.19
2.9
49.86
13
13053.65
303628
0.42
DN100
20.09
2.9
58.26
14
14057.78
326984
0.46
DN100
23.21
2.9
67.3
15
15061.91
350340
0.49
DN100
26.55
2.9
77
16
16021.37
372657
0.52
DN100
29.95
2.6
77.88
小计
16021.37
372657
46.1
1798.65
回水立管水力计算表
编号
流量（kg/h）
负荷（w）
流速（m/s）
管径
Rm（Pa/m）
长（m）
P（Pa）
1
1004.13
23356
0.28
DN32
38.54
2.9
190.29
2
2008.25
46712
0.43
DN40
72.08
2.9
299.83
3
3012.38
70068
0.23
DN70
11.72
2.9
60.99
4
4016.51
93424
0.31
DN70
20.3
2.9
58.86
5
5020.64
116780
0.39
DN70
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2.9
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6
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DN70
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163492
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DN80
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186848
0.45
DN80
32.46
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94.13
9
9037.15
210204
0.5
DN80
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2.9
241.99
10
10041.27
233560
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256916
0.61
DN80
60.27
2.9
174.78
12
12049.53
280272
0.39
DN100
17.29
2.9
50.15
13
13053.65
303628
0.42
DN100
20.19
2.9
58.54
14
14057.78
326984
0.45
DN100
23.3
2.9
67.57
15
15061.91
350340
0.48
DN100
26.63
2.9
77.24
16
16021.37
372657
0.51
DN100
30.03
2.6
78.07
小计
16021.37
372657
46.1
1997.31
户内系统包括调节阀和户内热量表在内的计算压力损失33KPa
1层并联环路压力损失P1=33360.4Pa，16层并联环路压力损失P2=36795.96Pa
此最不利环路不平衡率为9.34%
计算结果（异程系统）B
供水立管水力计算表
编号
流量（kg/h）
负荷（w）
流速（m/s）
管径
Rm（Pa/m）
长（m）
P（Pa）
1
1004.13
23356
0.29
DN32
38.11
2.9
170.11
2
2008.25
46712
0.43
DN40
71.73
2.9
253.94
3
3012.38
70068
0.39
DN50
41.68
2.9
157.89
4
4016.51
93424
0.52
DN50
73
2.9
211.69
5
5020.64
116780
0.4
DN70
30.99
2.9
89.87
6
6024.76
140136
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DN70
44.19
2.9
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7
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163492
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DN70
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186848
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DN80
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DN80
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144.93
11
11045.4
256916
0.62
DN80
60.23
2.9
174.67
12
12049.53
280272
0.68
DN80
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13
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303628
0.42
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20.09
2.9
58.26
14
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15
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350340
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26.55
2.9
77
16
16021.37
372657
0.52
DN100
29.95
2.6
77.88
小计
16021.37
372657
46.1
2320.92
回水立管水力计算表
编号
流量（kg/h）
负荷（w）
流速（m/s）
管径
Rm（Pa/m）
长（m）
P（Pa）
1
1004.13
23356
0.28
DN32
38.54
2.9
190.29
2
2008.25
46712
0.43
DN40
72.08
2.9
299.83
3
3012.38
70068
0.39
DN50
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2.9
194.79
4
4016.51
93424
0.51
DN50
73.19
2.9
212.25
5
5020.64
116780
0.39
DN70
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2.9
90.4
6
6024.76
140136
0.47
DN70
44.35
2.9
236.6
7
7028.89
163492
0.55
DN70
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2.9
173.5
8
8033.02
186848
0.45
DN80
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94.13
9
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DN80
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10
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233560
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DN80
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2.9
145.16
11
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0.61
DN80
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174.78
12
12049.53
280272
0.67
DN80
71.42
2.9
207.13
13
13053.65
303628
0.42
DN100
20.19
2.9
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14
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DN100
23.3
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67.57
15
15061.91
350340
0.48
DN100
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77.24
16
16021.37
372657
0.51
DN100
30.03
2.6
78.07
小计
16021.37
372657
46.1
2542.26
户内系统包括调节阀和户内热量表在内的计算压力损失33KPa
1层并联环路压力损失P1=33360.4Pa，16层并联环路压力损失P2=37863.18Pa
此最不利环路不平衡率为11.89%
2.计算结果分析
本计算结果以《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）第4、8、6条规定为基本计算依据。《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）第4、8、6条规定：热水采暖系统的各并联环路之间（不包括共同段）的计算压力损失相对差额，不应大于15%。此四种计算结果均满足此条规定，A为9.34%; B为11.89%。排序为A<B <15%;而所用管径尺寸由大到小排序为：A>B。由此计算结果推出，经济性B为最佳。由此推出如下结果：共用立管的比摩阻取值次序为：1.顶层比摩阻的取值尽量取比摩阻的上限值;2.底层取比摩阻的取值尽量取比摩阻的下限值;3.中间层比摩阻的取值由下至上并根据工程实际情况取比摩阻的中间适中值。
3.结束语
本文通过有关工程实例的相关计算，为新建住宅异程式共用立管分户独立采暖系统的立管管径计算与选择提供了一定的参考依据，本文提醒有关人员在做同类工程的采暖系统设计时不要只满足有关规范和设计手册规定的要求，应该要考虑管径的经济性计算，做到不厌其烦，精中求细。
参考文献
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山东建筑学会成立50周年优秀论文集.2013.
[2]闫红卫，孙武.浅谈普通住宅建筑热水集中采暖系统[J].陕西建筑.2011.
[3]王宏伟.基于与采暖系统耦合的寒冷地区新型热水供应系统理论与实验研究[J].天津大学.2011.
[4]常缨.住宅建筑各种类型采暖供热方式的综合比较及节能研究[J].西安建筑科技大学.2012.
[5]汤小京.北京地区住宅采暖分户热计量设计经验与体会[J].全国暖通空调制冷2011年学术年会专题研讨会集.2011.