谈高层建筑采暖单双管混合式系统

在现行的采暖系统中 ,依据供回水方式的不同 ,可分为单管和双管两种系统。现在以高层为主的建筑物中 ,采暖系统大多采用单双管混合式采暖系统。若将采暖系统的散热器沿垂直方向分成若干组，每组间采用双管形式，组与组之间则用单管连接，这就组成了单双管混合式系统。这种系统的特点是，既避免了双管系统在楼层过多时出现的严重竖向失调问题。又避免了散热器支管管径过粗的缺点，同时还克服了单管系统中散热器不能进行单个调节的弊病。

1 单双管混合式采暖系统的构成

单双管混合式采暖系统就是将采暖立管的散热器沿建筑高度方向划分为若干个采暖单元 ,每个采暖单元包括 2层～ 3层 ,在每个采暖单元内散热器按双管形式连接 ,各采暖单元之间采用单管连接 ,这就组成了单双管混合式系统。此系统既具有单管系统的优点 ,又具有双管系统的优点 ,楼层数越多 ,优点越明显。

1.1 下层系统的阻力损失为△H32=P3- P2，网路的剩余压头为△Hf1=P1-P3，需采取措施消除。

1.2 上层系统是在高层建筑的顶部设置一个回水箱2，在高层建筑的屋顶设置一个供水箱3，由于建筑物的高度H大于外网的供水压力，因此需在高层建筑人口处设置加压泵1，将外网供水加压后送到供水箱3中，水泵扬程为供水最高水位与外网的供水压力P1之差，加上水泵吸入口阻力损失与压出口阻力损失。△Hb=P4-P1。水泵流量等于上层系统的流量。

1.3 热水由供水箱3，通过供水干管、散热器和回水干管后，再进入回水箱2。供水箱3与回水箱2之间的高差h在数值上等于水在上层系统循环的总阻力损失。进入回水箱2的水，通过回水箱2上设置的溢流回水管6，返回热网回水干管中去。溢流回水管I-I水位以上的管段为非满管流，流动呈无压流动状态，而水位I-I位置高度仅仅取决于热网回水干管的压力P2，I-I水位以下的管段为满管流。

1.4 当用户的加压泵停止运行时，上层系统的静水位保持在回水箱溢流回水管的入口位置上，使上层系统的管道和散热器充满水，不会倒空。上层系统利用回水箱的非满管流动的溢流管6实现与热网回水管的压力隔绝。由于该系统实质上是利用两个水箱代替了水加热器所起的隔绝式连接作用，因而简化了引入口设备，降低了系统造价。但由于高低水箱均为开式水箱，所以空气容易进入系统，增加了系统腐蚀因素。

1.5 供水箱与回水箱在上层采暖系统中是流通水箱，不是蓄水箱，其作用在于保持一定的水位，并对供、回水量暂时不平衡起缓冲水位变化的作用。供水箱与回水箱的容积，设计中可按10min循环水量计算。溢流管的管径一般按比回水管管径大两到叁号来选取。

2 单双管混合式系统的运行方式

2.1 这种系统避免了双管系统在楼层过多时出现的严重竖向失调现象。如果把每个采暖单元看作一组散热器 ,实际上单双管混合式系统就成为一个标准的单管系统 ,可以避免双管系统由于自然循环作用附加压头的影响而存在难以克服的上热下冷水力失调。单双管系统各采暖单元的温降均小于系统的温降 ,各层散热器之间的重力循环水头较小。

2.2 单双管系统提高了立管末端散热器的供水温度 ,即提高了散热器的平均温度和单片散热量 ,避免了立管末端由于散热器平均温度过低。

系统正常运行时，热网供水压力为P1(m)，回水压力为P2(m)，下层系统与外网直接连接。设在高层建筑人口处加压泵1，将外网供水加压到户4后进入上层系统，通过供水干管、散热器和回水干管后，再进入回水箱2中。在进行该系统设计时，需注意：

2.3 水在上层系统循环的总阻力损失为△H，水泵扬程为△Hb = P4-P1，水泵流量等于上层系统的流量。

2.4 进入回水箱2的水，通过回水箱2上设置的溢流回水管4，进入中间水箱，然后返回到热网的回水干管中去。水由回水箱流人中间水箱，网路的静水压力由H1将为H2，溢流回水管可以按满管流设计。

2.5 借助中间水箱将上层系统与热网回水管的压力隔绝，当用户的加压泵停止运行时，上层系统的静水位保持在回水箱溢流回水管的人口位置上，使上层系统的管道和散热器充满水。当热网的膨胀水箱不设在高层建筑中，不能与中间水箱合用时，可单设中间水箱，并将中间水箱设置在高层建筑的中间层中。

2.6 如果将中间水箱设置在高层建筑的中间层中，此时中间水箱仅承担上层系统由回水箱溢流的水量。上层系统的回水经中间水箱的大口径溢流回水管流人热网的回水干管。溢流回水管的水位随热网回水干管的压力而变化，水位线以上是气液两相流，中间水箱的水头不会影响热网回水干管的压力。

2.7 中间水箱应设在专门的房间内，其容积至少应等于上层系统10min的循环流量。中间水箱上的溢流措施要十分可靠。可装液位信号器，并与加压泵连锁，当达到高水位时加压泵应能自动停止。水箱的安装高度应比采暖系统与热网回水管连接处的压力高3～5m，并且比该热网的静水压力高2～3m。

2.8 水在上层系统循环的总阻力损失为△H45，水泵扬程为△Hb = P4-P1，水泵流量等于上层系统的流量。溢流回水管上部的管段为非满管流，下部的管段为满管流。满管流和非满管流的分界位置高度与外网供水压力为P1有关。为了便于将溢流回水管中的气体分离和排除，在分界位置处设置了阻旋器6。将上层系统与热网回水管的压力隔绝，当用户的加压泵停止运行时，水泵出口的逆止阀关闭，使上层系统的静水位保持在回水管的出口位置上，从而使上层系统的管道和散热器充满水