院 刊 总 第 38 期 2013 年 11 月 出 版 目 录 中 国 建 筑 东 北 设 计 研 究 院 有 限 公 司 China Northeast Architectural Design & Research Institute Co.,Ltd 编 者 按...2 单 管 顺 流 式 系 统 立 支 管 散 热 的 计 算...3 对 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 防 排 烟 条 款 的 理 解 与 意 见...5 住 宅 分 户 计 量 式 供 暖 系 统 的 设 计 要 点...8 住 宅 供 暖 计 量 收 费 方 法 的 探 讨...12 关 于 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 防 排 烟 条 款 的 修 改 意 见...15 热 水 采 暖 系 统 基 本 形 式 综 述...20 附 : 热 水 采 暖 系 统 基 本 形 式 综 述 编 辑 审 校 稿...26 编 辑 委 员 会 主 任 : 王 洪 礼 副 主 任 : 刘 克 良 窦 南 华 吴 一 红 委 员 : 刘 泽 生 陈 正 伦 金 鹏 郭 晓 岩 蔡 平 陈 志 新 高 连 玉 苑 振 芳 黄 堃 刘 子 青 孙 哲 崔 长 起 金 丽 娜 王 金 元 吴 光 林 张 丙 吉 主 编 : 刘 克 良 责 任 编 辑 : 马 历 男 关 于 空 调 用 热 泵 的 若 干 概 念 辩 析...34 附 : 关 于 空 调 用 热 泵 的 若 干 概 念 辨 析 刊 出 后 记...39 投 稿 致 暖 通 空 调 编 辑 部 函...41 暖 通 空 调 杂 志 社 的 稿 件 退 修 通 知 单...41 审 校 意 见 ( 马 最 良 )...42 审 校 意 见 ( 石 文 星 )...43 修 改 稿 致 暖 通 空 调 编 辑 部 函...44 对 于 现 行 建 筑 节 能 设 计 标 准 的 理 解 与 建 议...45 地 下 室 垂 直 疏 散 通 道 防 排 烟 设 计 体 会...50 地 下 水 水 源 热 泵 的 应 用 ( 手 稿 )...53 空 调 用 热 泵 概 论...71 空 调 制 冷 中 氯 氟 里 昂 的 受 限 与 对 策...83 辽 宁 省 农 村 住 宅 建 筑 热 工 调 查 报 告 ( 扫 描 稿 )...87 热 水 用 塑 料 管 材 壁 厚 选 用 表...100 暖 通 施 工 图 节 选...104 地 址 : 沈 阳 市 光 荣 街 65 号 邮 编 :110006 电 话 :024-62123555 传 真 : 024-23861440 网 址 :www.cscecnei.com E-mail: dbyk8023@163.com 封 面 : 作 者 2001 年 于 北 京 圆 明 园 封 底 : 与 第 二 作 者 于 哈 尔 滨 封 二 : 忆 往 昔 峥 嵘 岁 月 - 祖 国 各 地 ( 一 )( 二 ) 封 三 : 踏 遍 青 山 人 未 老 - 五 洲 足 迹 ( 一 )( 二 )

编 著 按 为 活 跃 我 院 学 术 气 氛, 丰 富 暖 通 空 调 论 坛, 纪 念 我 院 成 立 六 十 周 年 本 期 院 刊 专 集 选 编 了 我 院 暖 通 空 调 专 业 教 授 级 高 级 工 程 师, 资 深 总 工 程 师 肖 兰 生 从 业 五 十 七 年 来, 参 加 学 术 交 流 或 发 表 于 国 内 各 刊 物 的 论 文 著 作 以 飨 读 者 肖 兰 生, 教 授 级 高 级 工 程 师, 资 深 总 工 程 师, 国 家 注 册 公 用 设 备 工 程 师 ( 暖 通 空 调 ), 辽 宁 省 制 冷 学 会 原 副 理 事 长 兼 空 调 制 冷 委 员 会 主 任 委 员 1938 年 5 月 生 于 哈 尔 滨 市 呼 兰 县 1957 年 8 月 毕 业 于 建 筑 工 程 部 哈 尔 滨 建 筑 工 程 学 校 房 屋 卫 生 技 术 设 备 专 业, 分 配 至 我 院 从 事 暖 通 空 调 专 业 设 计 工 作 其 间,1959 年 6 月 选 派 到 建 筑 工 程 部 采 暖 通 风 技 术 干 部 训 练 班 进 修 师 从 西 亚 庚 赵 先 智 赵 恩 卿 王 天 富 先 生,1960 年 7 月 毕 业 1963 年 8 月 考 入 哈 尔 滨 建 筑 工 程 学 院 供 热 通 风 专 业 ( 函 授 ),1968 年 8 月 毕 业 1982 年 始 曾 受 派 前 往 北 也 门 南 也 门 阿 联 酋 伊 拉 克 苏 联 美 国 等 国 家 工 作 考 察 1998 年 6 月 退 休, 返 聘 至 今 肖 兰 生 在 从 事 暖 通 空 调 专 业 设 计 工 作 的 五 十 七 年 中, 兢 兢 业 业 刻 苦 钻 研, 秉 承 博 学 之 审 问 之 慎 思 之 明 辩 之 笃 行 之 的 古 训, 以 设 计 审 定 等 身 份 参 与 完 成 了 多 项 目 多 类 型 的 工 程 设 计, 同 时 围 绕 设 计 工 作, 注 重 研 修 博 采 众 长, 在 理 论 上 也 力 争 有 所 建 树 主 要 参 与 完 成 的 工 程 设 计 项 目 ( 除 注 明 者 外 均 为 施 工 图 设 计 ) 东 北 工 学 院 主 楼 (1963 年 ); 建 研 院 空 气 调 节 研 究 所 新 址 (1965 年, 扩 初 设 计 ); 102 工 程 (1969 年, 大 三 线 国 防 工 程 ); 辽 化 专 家 招 待 所 (1973 年 ); 辽 化 体 育 馆 (1975 年 ); 东 北 地 区 计 量 测 试 中 心 (1978 年 ); 北 也 门 教 育 部 训 练 中 心 (1982 年, 监 理 ); 南 也 门 费 林 特 岛 俱 乐 部 (1983 年 ); 南 也 门 商 业 部 外 贸 大 楼 (1983 年, 总 承 包 ); 中 国 驻 伊 拉 克 大 使 馆 (1984 年 ) 中 兴 商 业 大 厦 ( 一 期 1986 年, 二 期 1998 年 ); 深 圳 白 沙 岭 大 厦 (1989 年 ) 东 北 电 力 负 荷 预 测 中 心 (1993 年, 超 高 层 ); 沈 阳 五 爱 服 装 城 (1995 年 ); 天 津 云 顶 大 厦 (1997 年, 超 高 层 城 市 综 合 体 ); 辽 宁 大 剧 院 (1999 年 ); 沈 阳 华 府 天 地 (2007 年, 城 市 综 合 体 ); 沈 阳 佳 兆 业 中 心 (2011 年, 超 高 层 城 市 综 合 体 ); 大 连 沿 海 国 际 中 心 (2012 年, 超 高 层 五 星 级 酒 店 ); 大 连 欧 力 士 中 国 总 部 (2013 年, 超 高 层 双 塔 写 字 楼 ) 主 要 著 作 实 用 供 暖 工 程 设 计 (1987 年 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,671 千 字, 与 荣 秀 惠 隋 锋 贞 房 家 声 合 著 ); 实 用 供 热 空 调 设 计 手 册 (1993 年 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,1993 千 字, 参 编 者 之 一 ); 建 筑 给 水 排 水 及 采 暖 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB50242-2002 ( 2002 年 中 国 建 筑 工 业 出 版 社, 参 编 者 之 一 ) 主 要 译 著 日 本 公 开 专 刊 文 摘 (1980 年 科 学 技 术 文 献 出 版 社, 参 译 其 中 共 约 100 千 字 ) 主 要 论 文 共 撰 有 论 文 二 十 余 篇 或 公 开 发 表, 或 参 加 学 术 交 流, 或 载 于 内 部 刊 物 其 中 东 北 地 区 农 村 住 宅 的 火 炕 调 查 研 究 及 垂 直 单 管 变 温 降 热 水 采 暖 系 统 的 计 算 两 篇 论 文 曾 参 加 中 国 建 筑 学 会 建 筑 设 备 第 一 次 学 术 会 议 交 流 该 会 于 1963 年 11 月 24 日 在 北 京 召 开 我 院 陈 家 荣 主 任 工 程 师 作 为 代 表 参 加 11 月 27 日, 该 会 议 及 其 他 八 个 专 业 会 议 的 代 表, 受 到 毛 泽 东 刘 少 奇 朱 德 邓 小 平 聂 荣 臻 等 党 和 国 家 领 导 人 的 接 见 并 合 影 2

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对 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 防 排 烟 条 款 的 理 解 与 意 见 肖 兰 生 提 要 叙 述 了 对 高 规 中 有 关 垂 直 通 道 及 地 下 室 防 排 烟 条 款 的 理 解, 提 出 了 修 改 建 议 关 键 词 防 烟 排 烟 垂 直 通 道 地 下 室 Opinions on the Code for Fire protection Design of Tall Buildings Abstract Presents personal understanding of the terms pertaining smoke management in a national standard and makes some modification suggestions. Keywords smoke control, smoke extraction,vertical passage, basement 在 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 (GBJ45-82)( 以 下 简 称 82 高 规 ) 执 行 了 长 达 12 年 之 后, 取 而 代 之 的 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 (GB50045-95)( 以 下 简 称 95 高 规 ) 终 于 颁 布 施 行 单 就 防 排 烟 的 条 款 而 言, 95 高 规 较 之 82 高 规 有 所 进 步, 条 文 内 容 也 趋 于 合 理, 对 高 层 建 筑 的 防 排 烟 设 计 起 到 了 良 好 的 指 导 作 用 但 是, 毋 庸 讳 言, 也 存 在 着 值 得 商 榷 的 地 方 1 垂 直 通 道 的 防 排 烟 设 施 1.1 自 然 排 烟 的 条 件 限 制 垂 直 通 道 的 防 排 烟 部 位, 包 括 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 消 防 电 梯 前 室 及 合 用 前 室 防 排 烟 方 式 则 分 为 自 然 排 烟 机 械 排 烟 及 加 压 送 风 在 自 然 排 烟 方 式 的 采 用 上, 95 高 规 比 82 高 规 要 严 格 首 先, 规 定 在 建 筑 高 度 不 超 过 50m 的 一 类 公 共 建 筑 和 不 超 过 100m 的 居 住 建 筑 中, 才 宜 采 用 自 然 排 烟 方 式 此 外, 按 82 高 规 规 定, 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 或 合 用 前 室 采 用 自 然 排 烟 方 式 时, 只 需 前 室 保 证 一 定 的 开 窗 面 积 即 可 而 95 高 规 则 规 定, 除 前 室 有 两 个 朝 向 的 外 窗, 或 开 有 敞 开 阳 台 凹 廊 的 情 况 之 外, 不 仅 仅 是 前 室, 楼 梯 间 也 必 须 有 一 定 的 面 积 的 外 窗 否 则, 楼 梯 间 须 设 加 压 送 风 系 统 1.2 关 于 加 压 送 风 量 表 8.3.2-1~4 在 95 高 规 的 编 制 中, 鉴 于 机 械 排 烟 方 式 的 弱 点, 对 于 垂 直 通 道 的 机 械 防 排 烟, 推 荐 以 加 压 送 风 为 主 要 方 式 为 了 方 便 设 计, 在 规 范 表 8.3.2-1~4 中 给 出 了 各 种 组 合 情 况 下 的 加 压 送 风 量 但 由 于 第 8.3.1 和 8.3.12 条 内 容 不 够 明 确, 欲 按 该 表 确 定 送 风 量 还 必 须 参 照 规 范 所 附 条 文 说 明 的 表 17 笔 者 认 为, 可 将 规 范 正 文 中 的 表 8.3.2.1~4 和 条 文 说 明 的 表 17 合 而 为 一 ( 如 表 1), 并 建 议 将 其 列 于 规 范 正 文 中 1.3 超 过 32 层 时 的 加 压 送 风 量 确 定 前 述 各 表 数 值, 仅 限 于 32 层 以 下 若 超 过 32 层, 95 高 规 第 8.3.3 条 规 定, 层 数 超 过 三 十 二 层 的 高 度 建 筑, 其 送 风 系 统 及 送 风 量 应 分 段 设 计 而 在 规 范 的 条 文 说 明 中 却 解 释 为 本 规 范 第 8.3.2 条 的 各 表 数 值, 最 大 在 三 十 二 层 以 下 如 超 过 5

规 定 值 时 ( 即 层 数 时 ), 其 送 风 系 统 及 送 风 量 要 分 段 计 算 前 者 说 是 分 段 设 计, 后 者 说 是 分 段 计 算 显 然 不 尽 相 同, 以 何 为 准? 1.4 前 室 加 压 送 风 的 风 量 分 配 95 高 规 中 关 于 机 械 防 烟 的 第 8.3.8 条 规 定, 前 室 的 加 压 送 风 口 应 每 层 设 一 个 但 是, 送 风 口 的 形 式 是 常 开 还 是 常 闭? 每 层 风 口 的 风 量 应 如 何 确 定? 规 范 正 文 未 作 规 定, 条 文 说 明 中 也 无 述 及 使 设 计 人 无 所 适 从, 不 能 不 说 是 个 漏 洞 一 般 在 设 计 中, 只 好 参 考 95 高 规 的 送 审 稿 及 其 它 资 料 风 口 形 式 采 用 常 开 风 口 ( 自 垂 百 叶 ) 或 常 闭 风 口 每 层 风 口 的 风 量 按 系 统 总 风 量 的 三 分 之 一 计 算 使 用 常 闭 风 口, 火 灾 时 由 消 防 中 心 发 出 信 号, 开 启 着 火 层 及 其 上 下 一 层 的 风 口 1.5 关 于 前 室 与 合 用 前 室 的 局 部 排 烟 对 于 带 裙 房 的 高 层 建 筑 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 消 防 电 梯 前 室 或 合 用 前 室, 当 裙 房 以 上 部 分 利 用 外 窗 进 行 自 然 排 烟, 裙 房 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 时, 其 前 室 或 合 用 前 室 应 采 用 何 种 防 排 烟 方 式? 95 高 规 第 8.4.3 条 规 定, 应 设 置 局 部 排 烟 设 施, 其 排 烟 量 按 前 室 每 平 方 米 不 小 于 60m³/h 计 算 而 条 文 说 明 中, 作 为 比 较 对 象, 最 终 被 弃 用 的 另 一 种 方 式 是, 不 考 虑 裙 房 以 上 部 分 进 行 自 然 排 烟 的 条 件, 按 机 械 加 压 送 风 要 求 设 置 机 械 加 压 送 风 设 施, 但 在 风 量 的 计 算 中 应 考 虑 由 窗 缝 引 起 的 渗 漏 量 笔 者 认 为, 规 范 正 文 应 采 用 的 恰 恰 是 后 者 因 为 在 该 条 文 说 明 中 曾 以 较 大 篇 幅 对 于 垂 直 通 道 的 机 械 排 烟 和 加 压 送 风 方 式 做 了 全 面 系 统 的 比 较, 并 得 出 结 论, 在 保 证 人 员 疏 散 和 扑 救 方 面, 在 建 筑 设 备 投 资 方 面, 加 压 送 风 均 优 于 机 械 排 烟 因 此, 规 定 对 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室, 消 防 电 梯 前 室 和 两 者 合 用 前 室 设 备 的 防 排 烟 设 施 为 机 械 加 压 送 风 的 防 烟 设 施 或 可 开 启 外 窗 的 自 然 排 烟 措 施 除 此 之 外, 其 他 防 排 烟 方 式 均 不 宜 采 用 更 何 况, 所 谓 的 局 部 排 烟 设 施, 远 不 如 82 高 规 第 7.1.4 条 规 定 内 容 那 样 规 范, 没 有 就 地 设 置 的 自 然 进 风 竖 井, 排 烟 量 也 小 得 多 1.6 关 于 裙 房 的 封 闭 楼 梯 间 95 高 规 第 6.2.2 条 规 定, 高 层 建 筑 的 非 高 层 裙 房 可 设 封 闭 楼 梯 间, 且 楼 梯 间 应 靠 外 墙 这 里 的 裙 房 本 身, 是 否 也 应 区 别 为 不 超 过 24m 的 一 类 高 层 和 不 超 过 32m 的 二 类 高 层? 外 窗 面 积 是 否 也 应 有 所 限 制? 需 要 加 以 明 确 2 地 下 室 与 地 上 无 窗 房 间 的 机 械 排 烟 2.1 如 何 界 定 经 常 有 人 停 留 或 可 燃 物 较 多 95 高 规 第 8.4.1.2 及 第 8.4.1.4 条 规 定, 面 积 超 过 100 m2 的 地 上 无 窗 房 间 或 固 定 窗 的 房 间, 以 及 总 面 积 超 过 200 m2 或 一 个 房 间 超 过 50 m2 的 无 可 能 利 用 窗 井 等 开 窗 进 行 自 然 排 烟 的 地 下 室, 经 常 有 人 停 留 或 可 燃 物 较 多 的, 须 设 置 机 械 排 烟 设 施 如 何 界 定 经 常 有 人 停 留 或 可 燃 物 较 多? 在 95 高 规 的 条 文 说 明 中 也 认 为, 这 个 问 题 在 过 去 的 设 计 中 给 设 计 人 员 带 来 疑 惑, 但 考 虑 到 建 筑 使 用 功 能 的 复 杂 性 等 因 素 的 限 制, 仍 不 宜 按 定 量 规 定, 只 能 列 举 一 些 例 子 供 设 计 人 员 参 考 例 : 多 功 能 厅 等 但 是, 这 些 说 明 是 针 对 8.4.1.2 条 地 上 房 间 而 言 的, 是 否 适 用 于 8.4.1.4 条 地 下 房 间? 应 该 明 确 2.2 地 下 室 各 类 站 房 的 机 械 排 烟 地 下 室 的 各 类 站 房 中, 虽 然 也 是 经 常 有 人 停 留 但 是, 人 数 不 多, 且 系 工 作 人 员, 熟 悉 周 围 环 境, 火 灾 发 生 时 应 扑 救 在 前, 疏 散 在 后 这 类 房 间 显 然 不 应 包 括 在 8.4.1.4 条 规 定 之 内 因 此, 经 常 有 人 停 留, 似 应 改 为 停 留 人 数 较 多 但 考 虑 到 地 下 室 发 生 火 灾 时 其 危 险 性 要 大 于 地 上 房 间, 而 一 般 的 地 下 室 机 房 等 均 设 有 排 风 系 统 因 此 可 以 利 用 排 风 系 统 作 为 火 灾 时 排 烟 之 用 排 烟 量 大 小 与 排 风 量 相 同 2.3 库 房 排 烟 各 类 库 房 ( 戊 类 物 品 仓 库 除 外 ) 因 可 燃 物 较 多 按 95 高 规 第 8.4.1.2 条 及 8.4.1.4 条, 须 设 机 械 排 烟 设 施 但 是, 众 所 周 知, 高 层 建 筑 防 排 烟 的 主 要 目 的 是 保 证 人 员 的 安 全 疏 散 库 房 内 显 然 不 会 经 常 有 很 多 人 停 留, 且 在 火 灾 发 生 时 排 烟 与 补 风 必 然 使 火 势 更 猛 因 此, 是 否 可 借 鉴 人 民 防 空 6

工 程 设 计 防 火 规 范 (GBJ 98-87) 的 有 关 条 文 在 该 规 范 中, 关 于 地 下 室 设 置 排 烟 的 条 件 是 经 常 有 人 停 留 和 可 燃 物 较 多 与 95 高 规 相 比, 或 字 与 和 字, 仅 一 字 之 差, 概 念 却 完 全 不 同 单 就 库 房 而 言, 虽 然 可 燃 物 较 多, 但 却 非 经 常 有 人 停 留 因 此 该 规 范 第 5.1.3 条 即 明 确 规 定, 对 丙 丁 类 物 品 库 宜 采 用 密 闭 防 烟 设 施 2.4 汽 车 库 排 烟 地 下 汽 车 库 是 否 属 于 第 8.4.1.4 条 规 定 的 范 围, 95 高 规 没 有 明 确 说 明 为 保 守 起 见, 设 计 中 往 往 按 机 械 排 烟 考 虑 但 是, 汽 车 库 一 般 面 积 较 大, 排 烟 量 也 大 而 且, 要 按 第 8.4.11 条 的 规 定, 尚 须 在 排 烟 的 同 时, 补 入 不 小 于 排 烟 量 50% 的 外 部 空 气 汽 车 库 排 风 量, 一 般 相 当 于 换 气 次 数 6h -1, 送 风 量 为 5h -1 假 设 汽 车 库 高 4m, 则 每 平 方 米 排 风 量 24m²/h, 送 风 量 20m²/h 排 风 量 仅 及 排 烟 量 [60m 3 /(m² h)] 的 40%, 而 送 风 量 则 为 补 风 量 [30m 3 /(m² h)] 的 2/3 这 样, 在 以 排 风 系 统 及 送 风 系 统 兼 作 火 灾 时 的 排 烟 系 统 及 补 风 系 统 时, 必 须 增 设 并 联 风 机 和 转 换 风 门, 使 系 统 变 得 相 当 复 杂 现 在 修 订 后 的 汽 车 库 修 车 库 停 车 场 设 计 防 火 规 范 (GB 50067-97) 已 发 布, 并 自 1998 年 5 月 1 日 起 实 施 该 规 范 经 专 家 研 讨, 并 参 照 国 外 同 类 规 范, 关 于 地 下 车 库 的 排 烟 明 确 规 定, 防 烟 分 区 可 达 2000 m², 排 烟 量 按 6h -1, 可 以 与 排 风 系 统 合 用 并 在 规 范 的 条 文 说 明 中 指 出, 该 规 范 其 内 容 包 括 了 高 层 民 用 建 筑 所 属 的 汽 车 和 人 防 地 下 车 库 这 样, 就 为 高 层 民 用 建 筑 地 下 车 库 的 排 烟 提 供 了 可 以 明 确 遵 循 的 合 适 的 设 计 依 据 自 然 排 烟 设 施 防 烟 设 施 及 排 烟 设 施 均 包 括 可 开 启 外 窗 的 自 然 排 烟 设 备, 显 然 不 太 合 乎 逻 辑 建 议 将 第 8.1.1 与 8.1.2 条 合 并, 改 为 :8.1.1 高 层 建 筑 的 防 排 烟 设 施 分 为 机 械 防 烟 自 然 排 烟 和 机 械 排 烟 设 施 3.2 关 于 第 8.1.3 条 在 8.1 的 一 般 规 定 中, 第 8.1.3 条 对 一 类 高 层 建 筑 和 建 筑 高 度 超 过 32m 的 二 类 高 层 建 筑 应 设 排 烟 设 施 的 场 合 作 了 简 述 但 是, 不 完 全 如 第 8.1.3.1 条, 缺 少 有 可 开 启 外 窗 的 走 道 ; 第 8.1.3.2 条 应 说 明 为 无 窗 房 间 或 设 固 定 窗 的 房 间 而 且, 对 机 械 防 烟 则 完 全 没 有 谈 到 其 实, 自 然 排 烟 机 械 防 烟 和 机 械 排 烟, 在 随 后 的 8.2,8.3 及 8.4 中 均 有 详 细 规 定 在 一 般 规 定 中 对 其 加 以 简 述, 一 是 不 易 全 面, 二 是 显 得 重 复 有 鉴 于 此, 建 议 将 第 8.1.3 条 撤 消 原 载 暖 通 空 调 1999 年 第 5 期 3 建 议 改 写 的 条 文 3.1 关 于 第 8.1.1 及 8.1.2 条 在 8.1 的 一 般 规 定 中, 第 8.1.1 条 规 定 高 层 建 筑 的 防 烟 设 施 应 分 为 机 械 加 压 送 风 的 防 烟 设 施 和 开 启 窗 外 的 自 然 排 烟 设 施 第 8.1.2 条 又 规 定 高 层 建 筑 的 排 烟 设 施 应 分 为 机 械 排 烟 设 施 和 可 开 启 外 窗 的 7

住 宅 分 户 计 量 式 供 暖 系 统 的 设 计 要 点 肖 兰 生 提 要 介 绍 了 住 宅 分 户 计 量 式 供 暖 系 统 的 几 种 散 热 器 布 置 形 式 和 主 立 管 设 置 形 式, 分 析 了 每 种 形 式 的 优 缺 点, 指 出 了 热 表 和 温 控 阀 的 选 用 和 设 置 要 点 关 键 词 计 量 收 费 热 表 散 热 器 温 控 阀 Main points in design of household metering heating systems for residential buildings Abstract Describes the arrangement of radiators and main risers of the household metering type hot water heating system, analyses their merits and demerits. Points out the main points of the selection and setting of the heat meter and thermostatic radiator valve, Keywords metering and charging, heat meter, radiator, thermostatic valve 引 言 为 了 达 到 减 少 能 耗 的 目 的, 建 设 部 作 出 规 定, 自 2000 年 始 要 逐 步 实 行 住 宅 供 暖 的 计 量 收 费 住 宅 供 暖 的 热 计 量, 其 主 要 的 可 行 的 方 式 有 两 种, 一 是 热 表 到 户, 一 户 一 表 ; 二 是 系 统 总 热 表 加 每 组 散 热 器 上 的 热 分 配 器 一 般 而 言, 后 者 较 为 适 合 于 旧 有 供 暖 系 统 的 改 造 而 在 新 建 住 宅 中, 则 应 采 用 前 者 这 就 要 求 我 们 在 设 计 中 首 先 应 该 从 改 变 住 宅 供 暖 系 统 的 形 式 入 手, 摒 弃 传 统 的 系 统 形 式, 在 新 建 住 宅 中 采 用 可 方 便 装 设 热 表 和 锁 闭 阀 等 的 分 户 计 量 式 供 暖 系 统 在 一 些 论 文 和 政 府 文 件 中, 称 这 种 系 统 为 新 双 管 系 统 双 管 并 联 系 统 或 中 央 分 散 式 系 统, 等 等 为 了 统 一 和 更 加 确 切 起 见, 本 文 称 其 为 分 户 计 量 式 供 暖 系 统 1 系 统 形 式 在 多 层 或 高 层 住 宅 中, 住 户 的 房 间 均 局 限 分 户 计 量 式 系 统 的 形 式, 基 本 为 水 平 式 现 分 述 如 下 1.1 水 平 单 管 串 联 式 系 统 ( 图 1) 此 种 系 统 的 优 点 是 系 统 简 单, 管 材 阀 门 及 配 件 用 量 小 缺 点 是 无 法 单 独 调 节 散 热 器 的 散 热 量 1.2 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 ( 图 2) 与 水 平 单 管 串 联 式 相 比, 此 种 系 统 构 造 相 对 复 杂, 且 由 于 进 流 系 数 的 影 响 导 致 散 热 器 用 量 增 加 但 是, 各 组 散 热 器 的 散 热 量 可 单 独 调 节 视 调 于 某 一 层 或 某 两 层 ( 跃 层 式 住 宅 ) 内 因 此, 8

节 的 方 式 不 同, 其 连 接 有 图 2 所 示 的 各 种 形 式 图 2a,b 为 装 有 三 通 调 节 阀 的 系 统 形 式 前 者 所 用 的 三 通 调 节 阀 为 侧 手 柄 式, 而 后 者 则 完 全 是 垂 直 单 管 跨 越 式 的 变 形 图 2c,d 为 在 散 热 器 进 水 支 管 上 装 设 两 通 调 节 阀 ( 直 通 或 角 阀 ) 的 系 统 形 式 上 述 系 统 形 式 中, 所 装 的 调 节 阀 可 以 是 手 动 的, 也 可 以 是 自 动 的, 即 散 热 器 温 控 阀 图 2e 所 示 的 系 统 形 式, 是 在 装 有 两 通 温 控 阀 的 情 况 下, 加 装 一 个 单 管 旁 通 阀, 进 出 水 管 均 连 接 在 该 阀 上 进 水 的 一 部 分 经 该 阀 两 通 恒 温 阀 流 入 散 热 器, 另 一 部 分 则 与 散 热 器 回 水 混 合 后 流 出 图 2f 所 示 的 系 统 则 装 设 了 一 个 带 横 向 ( 或 垂 直 ) 插 入 管 的 潜 管 阀 门, 进 出 水 管 均 由 此 阀 与 散 热 器 相 连 进 入 该 阀 的 水, 一 部 分 经 插 入 管 流 入 散 热 器, 另 一 部 分 与 散 热 器 回 水 混 合 后 流 出 潜 管 阀 本 身 具 备 恒 温 控 制 功 能 当 使 用 带 垂 直 插 入 管 的 潜 管 阀 时, 潜 管 阀 设 于 散 热 器 底 部 从 图 2b,e,f 中 不 难 发 现, 这 些 系 统 形 式 忽 略 了 国 内 通 常 要 考 虑 的 泄 水 问 题 然 而, 这 些 系 统 形 式 的 明 显 优 点 是, 散 热 器 之 间 的 连 接 管 没 有 接 头, 在 隐 蔽 敷 设 时, 无 渗 漏 之 虞, 且 可 紧 贴 地 面, 节 省 20~30mm 的 空 间 高 度 1.3 水 平 双 管 式 系 统 ( 图 3) 水 平 双 管 式 系 统, 根 据 供 水 干 管 的 敷 设 位 置, 可 分 为 上 供 下 回 式 ( 图 3a) 和 下 供 下 回 式 ( 图 3b,c,d). 在 我 国 现 行 教 科 书 及 手 册 中, 尚 无 水 平 双 管 系 统 的 称 谓 过 去 所 说 的 双 管 系 统, 一 般 指 双 立 管 与 水 平 单 管 相 比, 水 平 双 管 系 统 相 对 复 杂 一 些, 管 道 的 安 装 与 隐 蔽 难 度 也 相 对 大 一 些 但 其 明 显 的 优 点 是 散 热 器 散 热 量 的 可 调 性 最 佳 前 述 之 水 平 单 管 及 水 平 双 管 系 统, 视 建 筑 平 面, 其 管 道 可 以 沿 界 墙 ( 或 外 墙 ) 绕 行 一 周, 设 计 成 一 环, 也 可 南 北 分 环 南 北 分 环 时, 在 散 热 器 下 面 要 多 出 一 根 回 水 管 对 于 水 平 双 管 而 言, 如 仍 采 用 同 程 式, 在 散 热 器 下 面 已 有 供 回 水 两 根 管 道 的 情 况 下, 再 增 加 一 根 回 水 管 ( 图 3b,c), 无 疑 给 敷 设 与 隐 蔽 增 加 了 困 难 此 时 水 平 双 管 系 统 可 设 计 成 异 程 式 ( 图 3d) 在 分 户 计 量 式 系 统 中 由 于 环 路 短, 连 接 散 热 器 组 数 有 限, 特 别 是 在 装 有 温 控 阀 的 情 况 下, 平 衡 的 问 题 可 不 必 担 忧 1.4 水 平 放 射 式 系 统 ( 图 4) 这 是 一 种 不 同 于 各 种 传 统 形 式 的 系 统, 在 主 立 管 附 近 设 分 水 器 和 集 水 器, 每 组 散 热 器 的 供 回 水 管 由 分 水 器 和 集 水 器 接 出 放 射 式 系 统 除 具 备 水 9

平 双 管 系 统 散 热 器 散 热 量 可 调 性 好 的 优 点 之 外, 最 大 的 特 点 是 各 分 支 管 道 无 接 头, 渗 漏 环 节 减 少, 更 便 于 在 楼 板 垫 层 内 或 木 地 板 下 敷 设 管 道 应 使 用 不 易 腐 蚀 敷 设 方 便 的 塑 料 或 塑 料 复 合 管 铜 管 等 在 采 用 这 种 系 统 时, 应 该 注 意 的 是, 须 改 变 散 热 器 设 于 外 窗 下 的 传 统 作 法, 将 散 热 器 就 近 靠 内 墙 设 置, 以 减 少 管 道 长 度 关 于 散 热 器 靠 内 墙 设 置 的 散 热 效 果, 西 [1] 安 冶 金 建 筑 学 院 曾 进 行 实 验, 结 论 是 :1 以 辐 射 散 热 为 主 的 散 热 器 在 内 墙 安 装 时, 无 论 是 散 热 性 能 还 是 房 间 内 的 温 度 状 况 均 较 在 外 墙 安 装 时 有 所 提 高 和 改 善,2 无 论 何 种 散 热 器, 只 要 是 在 下 部 安 装 时, 内 墙 布 置 的 效 果 均 比 外 墙 布 置 为 优,3 以 对 流 为 主 的 散 热 器 则 将 视 实 际 情 况 在 效 果 上 有 所 不 同, 但 亦 不 排 除 它 在 内 墙 布 置 时 也 可 以 取 得 良 好 效 果 1.5 地 板 辐 射 供 暖 系 统 地 板 辐 射 供 暖 系 统 的 形 式 与 放 射 式 双 管 系 统 相 似 只 是 以 铺 设 于 地 板 垫 层 内 的 交 联 聚 乙 烯 等 管 道 代 替 散 热 器 对 于 此 种 系 统 已 多 有 专 著, 本 文 不 再 赘 述 2 主 立 管 的 设 置 多 层 或 高 层 住 宅 平 面, 一 般 为 一 梯 两 户 三 户 或 多 户 主 立 管 可 合 设, 敷 设 于 楼 梯 间 的 管 井 内 也 可 按 户 分 设, 布 置 在 厨 房 门 厅 等 的 管 井 内, 或 者 明 装, 然 后 外 面 加 以 装 修 主 立 管 的 设 置 有 异 程 式 ( 图 5) 和 同 程 式 ( 图 6) 两 种 由 于 热 水 供 暖 系 统 自 然 压 头 的 存 在, 这 两 种 设 置 形 式, 孰 优 孰 劣, 似 难 简 单 论 定 对 于 异 程 式 主 立 管, 顾 名 思 义, 每 一 层 水 平 系 统 的 供 回 水 流 经 该 主 立 管 的 路 程 长 度 是 不 等 的 层 数 越 高, 主 立 管 的 长 度 越 长, 其 阻 力 也 因 为 管 长 和 局 部 阻 力 的 增 加 而 增 加 但 同 时, 层 数 越 高, 自 然 压 头 也 随 之 增 大 即, 自 然 压 头 的 增 加, 恰 好 可 以 用 来 克 服 阻 力 的 增 大 当 然, 由 于 管 径 规 格 的 限 制, 以 及 运 行 中 质 调 节 所 致 的 温 度 变 化, 二 者 不 可 能 完 全 相 抵 但 计 算 表 明, 其 正 负 差 值 相 对 极 小, 完 全 可 以 忽 略 因 此, 在 使 用 异 程 式 主 立 管 时, 各 层 系 统 之 间 可 以 达 到 十 分 理 想 的 平 衡 状 态 在 同 程 式 主 立 管 中, 自 然 压 头 的 作 用, 与 上 供 下 回 式 双 管 系 统 相 似 各 层 并 联 环 路 的 管 道 长 度 相 同, 压 力 损 失 也 基 本 相 同 而 自 然 压 头 则 自 下 而 上 逐 层 增 加 因 此, 各 层 之 间 的 自 然 压 头 差 难 以 克 服 这 种 情 况, 层 数 越 多, 显 得 越 严 重 在 分 户 计 量 式 系 统 中, 各 层 阻 力 远 比 上 供 下 回 式 双 管 系 统 中 每 层 散 热 器 及 其 支 管 的 阻 力 为 大, 因 此 由 于 自 然 压 头 差 造 成 的 不 平 衡 相 对 较 小 但 比 较 起 来, 仍 远 远 大 于 异 程 式 主 立 管 而 且, 在 楼 层 较 多 时, 不 平 衡 差 会 增 加, 甚 至 超 过 规 范 规 定 不 仅 如 此, 同 程 式 主 立 管 与 异 程 式 主 立 管 相 比, 系 统 阻 力 要 大 些, 管 道 用 量 多, 安 装 复 杂 有 鉴 于 此, 结 论 应 该 是 明 确 的, 即 在 分 户 计 量 式 系 统 中, 以 采 10

用 异 程 式 主 立 管 为 宜 3 热 表 的 设 置 热 表 由 流 量 计 供 回 水 温 度 感 温 元 件 及 积 算 显 示 装 置 组 成 流 量 计 有 超 声 波 式 及 机 械 式 两 种 积 算 显 示 及 流 量 计 的 组 成, 有 组 装 式 及 分 体 式 可 供 选 择 热 表 显 示 器 一 般 可 显 示 如 下 内 容 : 水 量 (m 3 ) 供 回 水 温 度 ( ) 供 回 水 温 差 ( ) 水 流 量 (L/h 或 m 3 /h) 热 负 荷 ( kw) 耗 热 量 ( GJ 或 kwh) 在 选 择 热 表 口 径 时 通 过 热 表 的 流 量 不 宜 过 小, 否 则 会 使 测 量 误 差 加 大, 一 般, 热 表 的 选 用 口 径 应 与 住 户 独 立 式 系 统 的 入 口 管 径 相 等 或 小 一 号 热 表 及 其 附 属 配 件, 可 装 在 管 井 或 专 用 的 热 表 箱 内 ( 每 户 一 副 主 立 管, 并 设 于 户 内 时 ) 管 井 及 热 表 箱 应 在 住 户 外 ( 公 共 走 廊 或 楼 梯 间 ) 开 设 检 修 门 以 便 于 管 理 人 员 在 不 进 入 住 户 房 门 的 情 况 下, 实 施 查 表 调 节 关 闭 及 管 上 时, 为 方 便 清 理, 过 滤 器 也 可 集 中 装 于 单 元 入 口 供 水 总 管 上 图 7 中 之 锁 闭 调 节 阀, 既 可 用 作 调 节, 也 可 用 作 锁 闭 所 谓 锁 闭, 是 在 用 户 欠 费 时, 可 由 管 理 人 员 关 闭 并 加 装 锁 帽 感 温 元 件 有 两 个, 供 回 水 管 各 设 一 个 其 中 一 个 感 温 元 件 内 藏 于 热 表 的 流 量 计 内 4 温 控 阀 的 设 置 如 所 周 知, 某 一 房 间 的 耗 热 与 散 热 器 面 积 的 计 算, 都 是 在 特 定 条 件 下 进 行 的 而 实 际 运 行 时, 条 件 却 是 千 变 万 化, 如 气 温 的 升 降 天 气 的 阴 晴 风 向 的 改 变 室 内 余 热 的 变 化 等 等 而 用 户 对 室 温 的 要 求, 只 有 通 过 连 续 不 断 的 自 动 调 节, 才 能 满 足 因 此, 温 控 确 实 是 理 想 的 供 暖 系 统 所 不 可 少 的 对 于 其 节 能 效 果, 也 已 有 多 篇 文 献 论 述 限 于 国 情, 若 暂 时 不 能 装 设 温 控 阀, 我 们 在 选 择 系 统 形 式 时, 也 应 优 先 考 虑 那 些 方 便 调 节 的 系 统, 以 便 为 日 后 加 装 温 控 阀 提 供 可 能 参 考 文 献 1 楚 广 明, 王 亦 昭, 赵 鸿 佐 内 墙 表 面 安 装 采 暖 散 热 器 的 效 果 研 究, 暖 通 空 调,1989,19(4) 原 载 暖 通 空 调 2000 年 第 4 期 检 修 等 工 作 热 表 安 装 见 图 7 热 表 适 应 的 水 温 上 限 为 100~130, 因 此, 既 可 装 于 回 水 管 上, 也 可 装 于 供 水 管 上 但 考 虑 到 热 表 前 有 过 滤 器 对 热 表 本 身 系 统 起 保 护 作 用, 并 可 对 室 内 系 统 失 水 作 为 消 费 予 以 计 量, 则 以 装 在 供 水 管 上 为 宜 当 热 表 装 于 供 水 11

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14 原 载 暖 通 空 调 2001 年 第 四 期

关 于 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 防 排 烟 条 款 的 修 改 意 见 肖 兰 生 摘 要 近 年 来 随 着 建 筑 规 模 建 筑 层 数 建 筑 功 能 的 增 大 增 高 增 多, 以 及 防 排 烟 理 论 的 发 展, 以 往 对 规 范 头 疼 医 头 式 局 部 修 订 的 做 法 先 天 不 足, 认 为 该 规 范 迫 切 需 要 全 面 修 订 对 规 范 的 自 然 排 烟 机 械 排 烟 及 其 设 置 机 械 防 烟 条 款 提 出 了 修 改 意 见, 供 讨 论 和 修 订 参 考 关 键 词 高 层 民 用 建 筑 防 火 规 范 防 烟 排 烟 The amending suggestion about the clause of defending and removing of smoke in the Code for fire protection design of tall buildings. Abstract Since the Code for fire protectiong design of tall buildings is promulgated in 1995(GB50045-95).It is amended for four times in 1997,1999,2001and2005.What is used now is the 2005 edition.in recent years the scale and the level number of building is becoming larger and larger.the partial amending mode can not meet the development of the theory of smoke prevention and exhaustion.as a result,the Code for fire protectiong design of tall buildings(gb50045-95),needed to be amended overall.this article gives some amending suggestion about the natural exhaust smoke,the mechanical exhaust smoke and the extractor,and the mechanical fire resistance in the criterion for reference and discussion. Keywords tall building,fire resistance,code,smoke prevention,smoke exhaustion 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 (GB 50045 95), 自 1995 年 发 布 实 施 以 来, 已 于 1997 年 1999 年 2001 年 和 2005 年 共 进 行 了 4 次 局 部 修 订, 始 有 现 在 的 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 (GB 50045 95)( 2005 年 版 ) [1] ( 以 下 简 称 高 规 ) 但 近 些 年 来 A 单 体 建 筑 的 规 模 日 渐 增 大, 建 筑 层 数 越 来 越 高, 建 筑 功 能 越 来 越 复 杂, 高 规 已 显 得 难 以 适 应 B 高 规 头 疼 医 头 脚 疼 医 脚 式 的 局 部 修 订 方 式 难 以 改 变 某 些 条 文 不 尽 合 理 不 够 确 切 的 状 况, 甚 至 有 诸 如 正 压 送 风 的 条 款 出 现 在 机 械 排 烟 章 节 ( 第 8.4.3 条 ) 中 的 情 况 C 随 着 防 排 烟 理 论 的 不 断 更 新 和 发 展 以 及 性 能 消 防 理 念 的 引 入, 建 筑 设 计 人 员 及 消 防 建 审 部 门 等 普 遍 认 为 高 规 已 经 到 了 进 行 全 面 修 订 的 时 候 了 本 文 谨 对 高 规 的 防 排 烟 条 款 提 出 建 议, 供 讨 论 和 规 范 修 订 时 参 考 1 关 于 机 械 排 烟 的 设 置 原 则 1.1 无 窗 井 的 地 下 设 备 用 房 的 排 烟 系 统 设 置 高 规 第 8.4.1 条 规 定 除 利 用 窗 井 等 开 窗 进 行 自 然 排 烟 的 房 间 外, 各 房 间 总 面 积 超 过 200 m2 或 一 个 房 间 面 积 超 过 50 m2, 且 经 常 有 人 停 留 或 可 燃 物 较 多 的 地 下 室, 应 设 置 机 械 排 烟 设 施 地 下 设 备 用 房 是 否 也 在 此 列, 高 规 在 正 文 及 条 文 说 明 中 均 未 述 及 因 此, 地 下 设 备 用 房 设 置 机 械 排 烟 与 否, 是 有 争 议 的 各 地 作 法 也 不 尽 相 同 第 1 种 作 法 是, 以 排 风 系 统 兼 作 排 烟 系 统, 排 风 量 按 平 时 用 途 确 定, 排 烟 量 按 高 规 第 8.4.2.1 条 确 定 系 统 中 往 往 装 设 双 速 风 机, 平 时 低 速 运 转, 火 灾 时 高 速 运 转 为 使 排 烟 量 不 致 过 大, 人 为 地 划 分 成 数 个 小 的 防 烟 分 区 第 2 种 作 法, 同 样 以 排 风 系 统 兼 作 排 烟 系 统, 但 排 烟 量 取 与 排 风 量 相 同 第 3 种 作 法 则 是 根 本 不 考 虑 排 烟 笔 者 认 为, 采 用 第 2 种 作 法 是 合 理 可 行 的 合 理 之 处 在 于, 设 备 用 房 虽 经 常 有 人 停 留, 但 人 员 较 少, 且 人 员 熟 悉 周 围 环 境, 疏 散 起 来 相 对 容 易, 以 一 般 排 风 系 统 的 排 风 量 进 行 排 烟 已 可 满 足 要 求 而 可 行 之 处 在 于, 无 窗 井 的 地 下 设 备 用 房 中 排 风 系 统 是 必 备 的 利 用 其 进 行 排 烟, 只 需 对 风 机 和 防 火 阀 稍 加 改 动 即 可 满 足 要 求 高 规 在 修 订 时 如 认 可 此 种 作 法, 15

可 对 最 小 换 气 次 数 作 出 规 定 1.2 无 窗 井 的 地 下 库 房 的 排 烟 系 统 设 置 地 下 库 房 与 地 下 设 备 用 房 不 同, 虽 非 经 常 有 人 停 留, 但 可 燃 物 较 多 按 高 规 第 8.4.1.4 条 规 定, 地 下 库 房 是 应 该 设 置 机 械 排 烟 设 施 的 但 这 一 作 法 是 否 合 适 也 是 值 得 探 讨 的 同 样 是 国 家 标 准, 人 民 防 空 工 程 设 计 防 火 规 范 (GB 50098 98)( 2001 年 版 ) [3] 第 6.1.3 条 明 确 规 定 : 丙 丁 戊 类 物 品 库 宜 采 用 密 闭 防 烟 措 施 其 条 文 说 明 中 指 出 : 密 闭 防 烟 是 指 火 灾 发 生 时 采 取 关 闭 设 于 通 道 上 ( 或 房 间 ) 的 门 和 管 道 上 的 阀 门 等 措 施, 达 到 火 区 内 外 隔 断, 让 火 情 由 于 缺 氧 而 自 行 熄 灭 的 一 种 方 法 对 于 库 房 这 类 工 程, 进 入 的 人 员 较 少, 又 不 长 时 间 停 留, 发 生 火 灾 时 人 员 能 比 较 容 易 疏 散 出 去 采 取 密 闭 防 烟 这 种 方 法, 可 不 设 防 排 烟 通 风 系 统, 既 经 济 简 便, 又 行 之 有 效 这 一 论 述 应 该 是 很 有 道 理 的 因 此, 建 议 将 无 窗 井 的 地 下 库 房 宜 采 用 密 闭 防 烟 的 条 款 纳 入 高 规 2 关 于 机 械 排 烟 设 施 2.1 高 规 第 8.4.1 及 8.4.1.1 条 规 定, 一 类 高 层 建 筑 和 建 筑 高 度 超 过 32m 的 二 类 高 层 建 筑, 无 直 接 自 然 通 风, 且 长 度 超 过 20m 的 内 走 道 或 虽 有 自 然 通 风, 但 长 度 超 过 60m 的 内 走 道 应 设 机 械 排 烟 设 施 此 处 的 内 走 道 长 度, 无 明 确 定 义 例 如, 建 筑 中 常 有 围 绕 核 心 筒 的 环 形 或 井 字 形 走 道, 以 及 类 似 情 况, 其 总 长 度 超 过 20m 或 60m 的 规 定, 但 从 走 道 任 一 点 至 疏 散 出 口 的 距 离 均 不 超 过 20m 或 60m, 是 否 设 置 机 械 排 烟 设 施 是 有 争 议 的 内 走 道 的 长 度 如 何 进 行 丈 量, 是 否 应 体 现 疏 散 距 离 的 概 念, 修 订 时 应 予 以 关 注 2.2 高 规 第 8.4.11 条 的 规 定, 设 置 机 械 排 烟 的 地 下 室, 应 同 时 设 置 送 风 系 统, 且 送 风 量 不 宜 小 于 排 烟 量 的 50% 条 文 说 明 中 解 释 道 : 对 地 下 建 筑 来 说, 其 周 边 处 在 封 闭 的 条 件 下, 如 排 烟 时 没 有 同 时 进 行 补 充, 烟 是 排 不 出 去 的 对 于 此 条 规 定 也 存 在 着 不 同 看 法 封 闭 空 间 烟 气 的 排 出 过 程, 应 该 是 开 始 时 能 够 顺 利 排 出 及 至 排 出 困 难 排 烟 量 减 少 空 间 形 成 某 种 程 度 的 负 压 的 过 程, 人 员 疏 散 条 件 已 有 所 改 善 相 反, 此 时 如 果 送 风, 则 可 能 出 现 空 气 助 燃 风 助 火 势 的 状 况 建 议 就 地 下 室 排 烟 是 否 需 要 送 风 送 风 量 的 大 小 等 进 行 试 验 研 究, 以 得 出 令 人 信 服 的 结 论 2.3 为 执 行 高 规 第 8.4.11 条 的 规 定, 需 设 置 送 风 系 统 为 了 与 通 常 意 义 上 的 送 风 系 统 加 以 区 别, 下 文 中 将 密 闭 空 间 排 烟 时 所 需 设 置 的 送 风 系 统 称 作 补 风 系 统 对 于 这 种 补 风 系 统 或 送 风 兼 补 风 系 统, 出 机 房 的 总 风 管 上 是 否 设 置 防 火 阀 以 及 防 火 阀 的 熔 断 温 度, 高 规 中 无 明 确 规 定 这 就 造 成 了 设 计 中 无 所 适 从 各 行 其 是 实 践 中 存 在 着 3 种 作 法 第 1 种 做 法 是, 设 置 70 熔 断 的 防 火 阀 ; 第 2 种 做 法 是, 设 置 280 熔 断 的 防 火 阀 ; 第 3 种 做 法 是 不 设 置 防 火 阀, 当 排 烟 系 统 所 装 设 的 280 防 火 阀 熔 断 关 闭 时, 由 消 控 中 心 发 出 信 号 关 闭 排 烟 风 机 的 同 时, 关 闭 补 风 机 第 1 种 做 法 所 根 据 的 是 高 规 第 8.5.3.2 条 该 条 适 用 于 平 时 使 用 火 灾 时 不 再 运 行 的 一 般 的 通 风 或 空 调 系 统 而 补 风 系 统 则 不 同, 火 灾 时 必 须 正 常 运 行, 完 成 向 密 闭 空 间 送 风 的 任 务 若 装 设 70 熔 断 的 防 火 阀, 在 火 灾 发 生 时 则 有 可 能 熔 断 关 闭, 而 使 补 风 系 统 处 于 瘫 痪 状 态 这 种 做 法, 应 属 使 用 规 范 不 当 第 2 种 做 法, 改 设 280 防 火 阀, 固 然 可 以 保 证 火 灾 时 的 正 常 运 行, 但 由 于 风 道 中 所 输 送 的 是 室 外 空 气, 防 火 阀 有 可 能 一 直 处 于 开 启 状 态 而 形 同 虚 设 相 比 较 而 言, 第 3 种 做 法 应 该 是 值 得 推 荐 的 2.4 高 规 第 8.4.2.1 条 规 定, 单 台 风 机 最 小 排 烟 量 不 应 小 于 7200m 3 /h, 依 据 不 明, 是 否 可 取 消 2.5 高 规 第 8.4.2.2 条 规 定, 担 负 两 个 或 两 个 以 上 防 烟 分 区 排 烟, 应 按 最 大 防 烟 分 区 面 积 每 平 方 米 不 应 小 于 120 m 3 /h 计 算 可 否 改 为 按 两 个 最 大 防 烟 分 区 面 积 之 和 每 m2 不 应 小 于 60 m 3 /h 计 算? 2.6 当 中 庭 设 置 机 械 排 烟 设 施 时, 排 烟 量 按 第 8.4.2.3 条 规 定 的 换 气 次 数 确 定 但 一 些 情 况 下, 中 庭 的 底 层 周 边 不 设 置 卷 帘 此 时 中 庭 边 缘 是 否 需 设 挡 烟 垂 壁? 其 底 层 面 积 如 何 确 定? 应 该 明 确 规 定 16

3 关 于 自 然 排 烟 3.1 高 规 第 8.1.1 条 规 定 : 高 层 建 筑 的 防 烟 设 施 应 分 为 机 械 加 压 送 风 的 防 烟 设 施 和 可 开 启 外 窗 的 自 然 排 烟 设 施 而 第 8.1.2 条 规 定 : 高 层 建 筑 的 排 烟 设 施 应 分 为 机 械 排 烟 设 施 和 可 开 启 外 窗 的 自 然 排 烟 设 施 虽 然 从 根 本 上 讲, 排 烟 也 可 达 到 防 烟 的 目 的, 但 是 在 规 范 条 文 中, 自 然 排 烟 即 作 为 防 烟 设 施, 又 作 为 排 烟 设 施, 逻 辑 上 不 够 清 楚 建 议 自 然 排 烟 只 列 于 第 8.1.2 条 中 3.2 高 规 第 8.4.1.3 条 规 定, 净 空 高 度 超 过 12m 的 中 庭, 应 设 置 机 械 排 烟 设 施 理 由 是 烟 气 上 升 有 层 化 现 象, 上 升 到 一 定 高 度 的 烟 气 随 着 温 度 的 降 低 又 会 下 降, 使 得 烟 气 无 法 从 高 窗 排 至 室 外 而 新 版 的 建 筑 设 计 防 火 规 范 GB 50016 2006 [2] ( 以 下 简 称 建 规 ) 则 否 定 了 这 种 烟 气 层 化 的 理 论, 并 在 自 然 排 烟 一 章 中 规 定, 对 于 中 庭, 只 要 自 然 排 烟 口 净 面 积 不 小 于 地 面 面 积 的 5%, 即 可 采 用 自 然 排 烟 并 无 净 空 小 于 12m 的 限 制 条 件 高 规 是 否 应 作 出 相 应 的 修 改? 3.3 是 否 需 引 进 自 然 排 烟 口 距 该 防 烟 分 区 最 远 点 的 水 平 距 离 不 应 超 过 30m 的 规 定 ( 建 规 第 9.2.4 条 )? 3.4 高 规 第 8.2.1 条 规 定 除 建 筑 高 度 超 过 50m 的 一 类 公 共 建 筑 和 建 筑 高 度 超 过 100m 的 居 住 建 筑 外, 靠 外 墙 的 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 消 防 电 梯 前 室 和 合 用 前 室, 宜 采 用 自 然 排 烟 方 式 此 条 规 定 在 执 行 时 对 于 首 层 或 2 层 设 有 商 业 用 房 的 居 住 建 筑, 是 属 于 居 住 建 筑, 还 是 属 于 公 共 建 筑 ( 商 住 楼 ), 存 在 界 定 的 问 题 2005 年 版 以 前 的 高 规 第 1.0.3.1 条 规 定, 首 层 设 置 商 业 服 务 网 点 的 住 宅 属 居 住 建 筑 但 是 没 有 给 出 商 业 服 务 网 点 的 定 义, 难 以 执 行 2005 年 版 高 规 术 语 一 章 中 增 添 了 商 业 服 务 网 点, 并 定 义 为 住 宅 底 部 ( 地 上 ) 设 置 的 百 货 店 副 食 店 粮 店 邮 政 所 储 蓄 所 理 发 店 等 小 型 商 业 服 务 用 房 该 用 房 层 数 不 超 过 二 层 建 筑 面 积 不 超 过 300 m2, 采 用 耐 火 极 限 大 于 1.50h 的 楼 板 和 耐 火 极 限 大 于 2.00h 且 不 开 门 窗 洞 口 的 隔 墙 与 住 宅 和 其 它 用 房 完 全 分 隔, 该 用 房 和 住 宅 的 疏 散 楼 梯 和 安 全 出 口 应 分 别 独 立 设 置 该 定 义 的 要 点 是 :1) 层 数 不 超 过 2 层 ;2) 面 积 不 超 过 300 m2 但 可 惜 的 是, 其 第 1.0.3.1 条 未 作 相 应 改 动 条 文 说 明 也 仍 然 是 第 二 层 也 设 置 商 业 网 点, 应 视 为 商 住 楼 界 定 难 的 问 题 没 能 得 到 根 本 解 决 因 此 建 议 第 1.0.3.1 条 改 写 为 十 层 及 十 层 以 上 的 居 住 建 筑 ( 包 括 设 置 商 业 服 务 网 点 的 居 住 建 筑 ) 对 于 商 住 楼, 其 属 于 公 共 建 筑, 当 高 度 超 过 50m 时, 按 高 规 第 8.2.1 条 的 规 定, 不 宜 采 用 自 然 排 烟 一 些 要 求 偏 于 严 格 的 地 方, 则 实 际 演 变 为 不 应 采 用 自 然 排 烟 其 实 第 6.1.3A 条 规 定 商 住 楼 中 住 宅 的 疏 散 楼 梯 应 独 立 设 置, 实 际 设 计 中 消 防 电 梯 及 客 梯 也 是 独 立 设 置 的 既 然 均 为 独 立 设 置, 商 住 楼 中 住 宅 的 垂 直 疏 散 通 道 的 防 排 烟 是 否 可 按 居 住 建 筑 考 虑? 4 关 于 机 械 防 烟 4.1 高 规 第 8.3.1 条 条 文 说 明 中 垂 直 疏 散 通 道 防 烟 部 位 的 设 置 表 是 关 于 防 烟 部 位 的 原 则 性 规 定 建 议 移 至 正 文, 并 可 与 表 8.3.2-1~8.3.2-4 合 并 为 一 个 表 ( 即 表 1), 这 样 既 明 确 了 原 则, 又 简 化 了 形 式 4.2 前 室 和 合 用 前 室 的 加 压 送 风 口, 应 明 确 规 定 其 常 开 或 常 闭 的 属 性 如 规 定 为 常 闭, 应 明 确 火 灾 发 生 时 需 开 启 的 层 数, 以 确 定 控 制 程 序 和 加 压 送 风 口 的 风 量 分 配 当 前 较 为 常 见 的 作 法 是 风 口 为 常 闭, 火 灾 时, 由 消 控 中 心 发 出 指 令, 开 启 着 火 层 及 其 上 下 层 的 加 压 送 风 口 对 此, 也 有 人 提 出 质 疑 火 灾 发 生 时 烟 气 只 会 由 下 面 楼 层 向 上 面 楼 层 扩 散 开 启 着 火 层 下 1 层 的 加 压 送 风 口, 似 无 理 由, 而 上 海 市 地 方 标 准 民 用 建 筑 防 排 烟 技 术 规 程 (DGJ 08-88 2000) 则 规 定, 火 灾 时 只 开 启 着 火 层 1 层 的 送 风 口 17

表 1 垂 直 消 防 疏 散 通 道 加 压 送 风 设 置 及 风 量 组 合 关 系 送 风 部 位 负 担 层 数 / 层 加 压 送 风 量 /(M 3 /h) 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 的 楼 梯 间 与 其 前 室 <20 25000~30000 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 的 楼 梯 间 与 采 用 自 然 排 烟 的 前 室 或 合 用 前 室 楼 梯 间 20~32 35000~40000 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 的 楼 梯 间 与 合 用 前 室 楼 梯 间 合 用 前 室 <20 20~32 <20 20~32 16000~20000 20000~25000 12000~16000 18000~22000 采 用 自 然 排 烟 的 楼 梯 间 与 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 的 前 室 或 合 用 前 室 前 室 或 合 用 前 室 <20 20~32 22000~27000 28000~32000 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 的 消 防 电 梯 前 室 前 室 <20 20~32 15000~20000 22000~27000 4.3 在 12~18 层 的 单 元 式 住 宅 中, 消 防 电 梯 前 室 往 往 与 封 闭 楼 梯 间 ( 满 足 第 6.2.2 条 规 定 ) 相 连 此 种 情 况 下, 消 防 电 梯 前 室 除 有 通 向 走 廊 或 住 户 的 门, 还 有 通 向 楼 梯 间 的 门, 已 与 合 用 前 定 相 类 似 消 防 电 梯 前 室 的 加 压 送 风 量 仍 按 表 8.3.2-3 确 定 似 不 合 适, 可 否 参 照 表 8.3.2-4 确 定? 请 予 明 确 4.4 高 规 第 6.2.8 条 规 定 地 下 室 或 半 地 下 室 与 地 上 层 不 应 共 用 楼 梯 间, 当 必 须 共 用 楼 梯 间 时, 应 在 首 层 与 地 下 或 半 地 下 层 的 出 入 口 处, 设 置 耐 火 极 限 不 低 于 2.00h 的 隔 墙 和 乙 级 防 火 门 隔 开, 并 应 有 明 显 标 志 18

但 是, 当 地 上 楼 梯 间 为 防 烟 楼 梯 间 或 封 闭 楼 梯 间 时, 地 下 楼 梯 间 是 否 有 同 样 的 要 求? 高 规 中 无 明 确 规 定 在 人 民 防 空 工 程 设 计 防 火 规 范 (GB 50098 98)( 2001 年 版 ) 第 5.2.1 条 有 规 定 : 人 防 工 程 的 下 列 公 共 活 动 场 所, 当 底 层 室 内 地 坪 与 室 外 出 入 口 地 面 高 差 大 于 10m 时, 应 设 置 防 烟 楼 梯 间 ; 当 地 下 为 两 层, 且 地 下 第 二 层 的 地 坪 与 室 外 出 入 口 地 面 高 差 不 大 于 10m 时, 应 设 置 封 闭 楼 梯 间 1 电 影 院 礼 堂 ;2 建 筑 面 积 大 于 500 m2 的 医 院 旅 馆 ;3 建 筑 面 积 大 于 1000 m2 的 商 场 餐 厅 展 览 厅 公 共 娱 乐 场 所 小 型 体 育 场 所 平 时 使 用 的 人 防 工 程, 在 防 火 这 一 点 上, 应 该 与 一 般 地 下 室 是 一 样 的 而 且, 地 上 建 筑 是 高 层 还 是 非 高 层 应 该 没 有 关 系 建 议 对 此 内 容 进 行 修 改 补 充 4.5 对 于 消 防 电 梯 是 否 需 下 到 地 下 室, 高 规 中 无 明 确 规 定 实 践 中, 消 防 电 梯 下 到 地 下 室 与 不 下 到 地 下 室 两 种 情 况 均 有, 当 消 防 电 梯 下 到 地 下 室 时, 其 属 性 是 消 防 电 梯, 还 是 兼 用 客 梯? 是 否 需 要 设 置 消 防 电 梯 前 室? 当 地 上 的 消 防 电 梯 前 室 或 合 用 前 室 依 靠 自 然 排 烟, 其 地 下 部 分 无 自 然 排 烟 条 件, 是 否 需 要 设 置 加 压 送 风? 4.6 高 规 第 6.2.10 条 规 定, 室 外 楼 梯 可 做 为 辅 助 的 防 烟 楼 梯, 是 否 需 要 设 前 室? 其 前 室 若 需 设 置 加 压 送 风, 其 风 量 是 否 可 按 楼 梯 间 为 自 然 排 烟 时 的 规 定 ( 表 8.3.2-4) 确 定? 参 考 文 献 : [1] 中 华 人 民 共 和 国 公 安 部.GB 50045 95 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 (2005 年 版 )[S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2005 [2] 公 安 部 天 津 消 防 研 究 所.GB 50016 2006 建 筑 设 计 防 火 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2006 [3] 总 参 工 程 兵 第 四 设 计 研 究 院.GB 50098 98 人 民 防 空 工 程 设 计 防 火 规 范 (2001 年 版 )[S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2001 原 载 暖 通 空 调 2009 年 第 2 期 19

热 水 采 暖 系 统 基 本 形 式 综 述 肖 兰 生 张 瑞 芝 摘 要 以 散 热 器 为 散 热 设 备 的 机 械 循 环 热 水 采 暖 系 统, 在 我 国 应 用 极 为 广 泛 其 室 内 系 统 形 式 适 用 于 不 同 建 筑 不 同 场 合 不 同 热 水 温 度 更 是 多 种 多 样 热 水 采 暖 系 统 的 基 本 形 式, 上 世 纪 五 十 年 代 由 苏 联 传 入 上 世 纪 末 本 世 纪 初, 随 着 热 计 量 及 节 能 等 方 面 的 需 求, 不 断 吸 取 欧 洲 各 国 的 经 验, 又 有 了 新 的 发 展 本 文 提 出 了 热 水 采 暖 系 统 形 式 的 分 类 方 法 列 出 了 系 统 形 式 分 类 总 表 系 统 形 式 图 式, 并 对 各 种 系 统 形 式 的 特 点 及 适 用 条 件 等 进 行 了 论 述 关 键 词 热 水 采 暖 系 统 形 式 上 供 下 回 下 供 上 回 下 供 下 回 单 管 双 管 The summary of the hot water heating system s basic forms Abstract: Mechani calcirculation hot water heating system,equipped with heating radiator for radiating,is applied widely in our country.its form of indoor system,which can be applicable in different building,various occasion and hot water temperatures,is multifarious.the basic form of mechanical circulation hot water heating system was introduced from Soviet Union dating back to 50 s of last century.during the time from the end of last century to the beginning of 21st century,with the demand of thermal metering and energy saving,we extracted experience from European countries and make progress of the system.this paper proposes a way of classifying the forms of hot water heating system,listing a classification table and chart of system forms,and dissertates on characteristic and application condition of different system forms. Key words: hot water heating system the from of system downfeed and downturn upfeed and upturn upfeed and downturn single-pipe twin-pipe 0 引 言 以 热 水 作 为 热 媒, 以 散 热 器 作 为 散 热 设 备, 以 水 泵 驱 动 循 环 的 采 暖 系 统, 在 我 国 应 用 极 为 广 泛 其 室 内 系 统 的 形 式, 上 世 纪 五 十 年 代 由 苏 联 引 进 上 世 纪 末 本 世 纪 初, 随 着 住 宅 等 采 暖 的 分 户 计 量 以 及 节 能 提 高 舒 适 度 等 方 面 的 需 求, 不 断 吸 取 欧 洲 各 国 的 经 验, 又 有 了 新 的 发 展 使 热 水 采 暖 的 系 统 形 式 更 加 多 样 化 本 文 参 考 国 内 外 相 关 资 料, 搜 集 并 收 入 了 各 种 传 统 的 经 典 的 系 统 形 式 其 中 有 些 虽 已 较 少 使 用, 但 为 了 体 现 采 暖 理 论 的 历 史 原 貌, 仍 然 保 留 下 来 而 对 于 一 些 也 在 文 献 上 出 现 过, 但 在 理 论 及 实 践 上 价 值 不 大 的 系 统 形 式, 则 舍 弃 未 用 同 时, 尽 量 全 面 地 收 入 了 近 年 引 进 应 用 的 一 些 新 型 实 用 的 系 统 形 式 1 系 统 形 式 的 分 类 1.1 按 各 组 散 热 器 联 接 管 道 的 走 向 分 :1) 垂 直 式 ;2) 水 平 式 1.2 按 各 组 散 热 器 ( 2 组 ) 联 接 管 道 的 根 数 分 :1) 单 管,2 组 及 2 组 以 上 散 热 器 串 联 联 接, 供 回 水 共 用 1 根 管 道 完 全 串 联 时, 称 为 单 管 串 联 ( 顺 流 ) 式 ; 当 设 置 有 与 散 热 器 并 联 的 跨 越 管 时, 则 称 为 单 管 跨 越 式 2) 双 管,2 组 及 2 组 以 上 散 热 器 并 联 联 接, 供 回 水 管 道 分 别 设 置 3) 单 双 管 以 单 根 管 道 将 2~3 组 散 热 器 的 双 管 并 联 组 合 串 联 起 来 1.3 按 热 水 供 回 水 水 平 干 管 的 上 下 位 置 分 :1) 上 供 下 回 式 ;2) 下 供 上 回 式 ;3) 下 供 下 回 式 ;4) 上 供 上 回 式 ;5) 下 供 上 回 与 上 供 下 回 组 合 式 1.4 按 热 水 通 过 各 并 联 环 路 的 流 程 的 异 同 分 :1) 异 程 式 ;2) 同 程 式 2 系 统 形 式 分 类 总 表 依 据 上 述 分 类 方 法, 可 列 出 热 水 采 暖 系 统 形 式 的 分 类 总 表 ( 图 1) 20

垂 直 式 水 平 式 单 管 上 供 下 回 式 顺 流 ( 串 联 ) 式 跨 越 式 下 供 上 回 式 顺 流 ( 串 联 ) 式 跨 越 式 下 供 下 回 式 顺 流 ( 串 联 ) 式 跨 越 式 下 供 上 回 与 上 顺 流 ( 串 联 ) 式 供 下 回 组 合 式 跨 越 式 单 -- 双 管 双 管 上 供 下 回 式 下 供 下 回 式 单 管 串 联 式 跨 越 式 双 管 上 供 上 回 式 上 供 下 回 式 下 供 下 回 式 放 射 式 图 1 系 统 形 式 分 类 总 表 3 垂 直 式 系 统 3.1 垂 直 单 管 系 统 3.1.1 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 2) 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 分 为 两 种 一 种 如 图 中 立 管 1 2 所 示, 为 顺 流 式 ( 串 联 ) 垂 直 单 管 系 统 另 一 种 如 图 中 立 管 3 4 所 示, 为 跨 越 式 垂 直 单 管 系 统 顺 流 式 系 统, 构 造 简 单 造 价 低 廉 水 力 稳 定 性 好 上 世 纪 囿 于 国 情, 曾 广 泛 应 用 于 多 层 写 字 楼 旅 馆 及 住 宅 等 建 筑 中 但 由 于 不 具 备 散 热 器 散 热 量 的 调 节 手 段, 容 易 出 现 室 温 不 均, 特 别 是 上 热 下 冷 的 现 象 跨 越 式 系 统, 设 有 跨 越 管 和 三 通 调 节 阀, 在 调 节 室 温 及 节 能 等 方 面 优 于 顺 流 式, 为 当 前 多 层 公 共 建 筑 推 荐 使 用 [ 1 ] 系 统 之 一 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 8 阀 门 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 8 阀 门 图 2 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 图 3 下 供 上 回 式 垂 直 单 管 系 统 3.1.2 下 供 上 回 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 3) 将 上 供 下 回 式 系 统 的 供 水 干 管 与 回 水 干 管 加 以 对 调, 则 成 为 下 供 上 回 式 系 统 即 所 谓 倒 流 式 系 统 此 种 系 统 可 以 说 是 高 温 热 水 ( 过 热 水 ) 采 暖 的 专 用 系 统 在 使 用 高 温 热 水 时 可 不 经 混 水 或 换 热, 直 接 引 入 系 统 因 为 1) 高 温 热 水 的 定 压, 其 原 则 之 一 是 保 证 系 统 各 点 均 不 会 发 生 汽 化 倒 流 式 系 统 中, 热 水 温 度 由 下 至 上 逐 渐 降 低, 防 止 汽 化 所 需 压 力 也 随 之 降 低 与 上 供 下 回 式 系 统 相 比, [ ] 散 热 器 表 面 温 度 接 近 其 出 水 温 度 2 即, 在 热 水 温 度 较 高 的 前 提 下 可 获 得 较 低 的 散 热 器 表 面 温 度, 卫 生 条 件 改 善 上 世 纪 末 以 来, 随 着 室 内 高 温 热 水 热 媒 的 使 用 逐 渐 减 少, 倒 流 式 系 统 也 已 较 少 使 用 原 因 是 散 热 器 下 进 上 出 的 联 接 方 式, 其 传 热 系 数 要 远 低 于 其 他 [ ] 方 式 2 散 热 器 的 用 量 增 加, 成 为 致 命 弱 点 3.1.3 下 供 上 回 与 上 供 下 回 组 合 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 4) 系 统 定 压 值 低 2) 散 热 器 热 水 下 进 上 出, 21

此 种 系 统 也 是 高 温 热 水 ( 过 热 水 ) 专 用 系 统 的 一 种 组 合 式 系 统 的 前 半 部 为 下 供 上 回 后 半 部 为 上 供 下 回 高 温 热 水 的 温 度 一 般 为 130-70 或 110-70, 温 差 较 大 系 统 的 前 半 部 水 温 较 高, 散 热 器 下 进 上 出, 可 保 证 散 热 器 表 面 温 度 不 致 过 高, 以 及 较 低 的 定 压 值 后 半 部 水 温 已 有 所 降 低, 上 供 下 回, 体 现 散 热 器 传 热 系 数 较 高 的 优 点 1 供 水 干 管 2 回 水 干 管 3 立 管 4 散 热 器 5 自 动 排 气 阀 6 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 7 阀 门 1 供 水 干 管 2 回 水 干 管 3 立 管 4 散 热 器 5 自 动 排 气 阀 6 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 7 阀 门 图 4 下 供 上 回 与 上 供 下 回 组 合 式 系 统 图 5 下 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 3.1.4 下 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 5) 下 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统, 也 称 Π 形 [3] [2[4] 立 管 和 双 股 ( 线 ) 立 管 系 统, 由 苏 联 引 进 Π 形 立 管 系 统 使 用 一 般 散 热 器, 而 双 股 立 管 系 统 则 使 用 蛇 形 管 混 凝 土 散 热 板 热 媒 使 用 高 温 热 水 ( 过 热 水 ) 高 温 热 水 在 Π 形 立 管 中 的 流 动 和 放 热 过 程, 与 组 合 式 系 统 ( 图 4) 类 似 传 入 中 国 后, 在 使 用 普 通 散 热 器 和 非 过 热 水 的 情 况 下, 多 应 用 于 顶 层 无 法 敷 设 供 水 干 管, 或 由 层 数 各 异 的 部 分 组 成 的 建 筑 中 为 避 免 下 进 上 出 散 热 器 传 热 系 数 降 低 的 弊 病, 也 有 如 图 中 立 管 2 的 作 法 : 前 半 段 立 管 热 水 自 下 而 上 不 联 接 散 热 器, 后 半 段 热 水 自 上 而 下, 联 接 散 热 器 3.2 垂 直 双 管 系 统 3.2.1 上 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 ( 图 6) 3.2.2 下 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 ( 图 7) 上 供 下 回 垂 直 双 管 系 统, 立 管 上 各 层 散 热 器 并 联 联 接 热 水 流 经 各 层 散 热 器 环 路 的 流 程 基 本 相 同 但 是, 作 用 于 各 层 散 热 器 环 路 的 自 然 压 头 却 不 相 同 散 热 器 所 在 楼 层 越 高, 自 然 压 头 也 就 越 大 这 种 自 然 压 头 的 差 异, 容 易 导 致 上 热 下 冷 的 现 象 楼 层 越 多, 这 一 现 象 就 越 严 重 依 靠 散 热 器 支 管 上 一 般 的 手 动 阀 门 很 难 消 除 上 世 纪 五 六 十 年 代, 在 一 些 楼 层 较 多 的 高 级 建 筑 中 应 用, 是 有 教 训 的 因 此 建 议, 该 种 系 统 应 用 于 不 超 过 四 层 的 建 筑 中 [5] 当 然, 若 加 设 高 阻 力 的 可 自 动 调 节 的 散 热 器 温 控 阀, 建 筑 的 层 数 可 不 受 此 限 制 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 阀 门 8 温 控 阀 1 供 水 干 管 2 回 水 干 管 3 立 管 4 散 热 器 5 阀 门 6 放 气 阀 7 空 气 管 8 水 封 9 自 动 排 气 阀 图 6 上 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 图 7 下 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 下 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统, 热 水 经 过 立 管 各 层 散 热 器 环 路 的 流 程 各 不 相 同 楼 层 越 高 流 程 越 长, 阻 力 也 越 大 与 此 同 时, 作 用 于 各 层 散 热 器 环 路 的 自 然 压 头 也 随 楼 层 的 增 高 而 增 大 这 样, 增 大 的 自 然 压 头 基 本 为 增 大 的 阻 力 所 消 耗 因 此, 上 供 下 回 式 双 管 系 统 不 存 在 自 然 压 头 逐 层 积 累 的 弊 病 这 种 系 统 的 实 际 运 行 状 况 也 表 明, 应 用 该 系 统 的 一 些 多 层 建 筑 均 获 得 满 意 效 果 该 种 系 统 的 排 气, 通 常 有 两 种 方 式 一 种 方 式, 使 用 22

散 热 器 手 动 放 气 阀 ( 图 7 右 侧 立 管 ); 另 一 种 方 式 ( 图 7 左 侧 立 管 ), 在 立 管 上 部 联 接 专 用 空 气 管 ( 一 般 为 DN15 管 径 ), 通 过 自 动 排 气 阀 排 出 为 使 热 水 不 致 在 空 气 管 内 产 生 循 环, 适 当 设 置 水 封, 或 将 排 气 阀 设 置 在 低 于 水 平 空 气 管 的 高 度 上 3.3 上 供 下 回 式 垂 直 单 双 管 系 统 ( 图 8) 上 供 下 回 式 垂 直 单 双 管 系 统, 是 将 二 ~ 三 层 的 双 管 组 合 串 联 起 来 该 系 统 兼 顾 了 单 管 水 力 稳 定 性 好, 双 管 阻 力 较 小 且 调 节 性 能 好 的 优 点 尤 其 适 用 于 高 层 建 筑 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 阀 门 8 温 控 阀 6 跨 越 管 配 三 通 阀 7 阀 门 8 自 动 排 气 阀 9 放 气 阀 图 8 上 供 下 回 式 垂 直 单 - 双 管 系 统 图 9 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 的 变 异 3.4 上 供 下 回 式 系 统 的 变 异 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 或 双 管 系 统, 在 一 般 情 况 下 其 供 水 干 管 均 敷 设 于 顶 层 楼 板 下, 回 水 干 管 敷 设 于 底 层 地 面 或 地 沟 内 ( 图 2 图 6) 系 统 的 集 中 排 气 及 泄 水 均 十 分 方 便 但 在 一 些 个 别 场 合, 则 可 能 出 现 局 部 变 化 例 如 ( 图 9), 当 建 筑 顶 层 局 部 高 出 时, 而 供 水 干 管 设 于 顶 层 的 下 一 层, 部 分 顶 层 的 散 热 器 则 由 上 返 的 立 管 联 接 当 底 层 地 面 地 沟 不 具 备 敷 设 回 水 干 管 的 条 件 时, 可 将 回 水 干 管 抬 高 至 底 层 的 楼 板 下 敷 设 3.5 垂 直 系 统 的 同 程 与 异 程 所 谓 同 程 式, 即 热 水 流 过 每 一 立 管 环 路 的 路 程, 都 是 相 同 的, 如 图 2~ 图 7 所 示 这 样, 就 为 各 立 管 环 路 的 水 力 平 衡 创 造 了 条 件 异 程 式 系 统 ( 图 8 图 9), 则 完 全 不 同, 热 水 流 经 各 立 管 环 路 的 流 程 都 是 不 同 的 靠 近 系 统 入 口 的 第 一 根 立 管, 其 环 路 最 短, 最 后 一 根 立 管 的 环 路 最 长 使 用 异 程 式 系 统 时, 如 欲 达 到 各 环 路 的 平 衡, 则 必 须 1) 各 立 管 加 装 压 力 调 节 装 置,2) 垂 直 单 管 系 统 采 用 不 等 温 降 计 算 法 3.6 立 管 的 单 侧 与 双 侧 联 接 垂 直 式 系 统 的 立 管, 根 据 其 一 侧 联 接 散 热 器, 还 是 两 侧 联 接 散 热 器, 分 为 单 侧 联 接 和 双 侧 联 接 两 种 ( 见 图 3 图 4 图 6 图 7 图 8) 4 水 平 式 系 统 4.1 水 平 单 管 系 统 4.1.1 水 平 单 管 串 联 式 系 统 ( 图 10) 1 供 水 主 立 管 2 回 水 主 立 管 3 回 水 干 管 4 水 平 串 联 管 5 散 热 器 6 放 气 阀 7 自 动 排 气 阀 8 阀 门 9 空 气 管 1 供 回 水 主 立 管 2 水 平 供 回 水 管 3 散 热 器 4 放 气 阀 5 侧 手 柄 三 通 阀 6 顶 手 柄 三 通 阀 7 两 通 阀 8 角 形 两 通 阀 9 单 管 旁 通 阀 10 单 管 潜 管 阀 11 自 动 排 气 阀 图 10 水 平 单 管 串 联 式 系 统 图 11 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 23

水 平 单 管 串 联 式 系 统 中, 热 水 沿 水 平 串 联 管 顺 序 流 过 各 组 散 热 器 这 种 系 统 的 优 点 是 水 力 稳 定 性 好 构 造 简 单 造 价 低 缺 点 是 各 散 热 器 散 热 量 无 法 调 节 散 热 器 内 空 气 的 排 除 方 式, 可 使 用 手 动 放 气 阀, 或 通 过 空 气 管 (DN15) 及 自 动 排 气 阀 排 出 水 平 单 管 串 联 式 系 统 适 用 于 单 层 或 装 有 带 形 窗 玻 璃 幕 的 多 层 建 筑 其 室 内 温 度 可 由 分 支 环 路 上 的 阀 门 控 制 在 诸 如 开 敞 式 办 公 室 商 展 厅 堂 等, 也 可 使 用 踢 脚 板 式 散 热 器 沿 着 玻 璃 幕 的 槛 墙 安 装 4.1.2 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 ( 图 11) 水 平 单 管 跨 越 式 系 统, 与 水 平 单 管 串 联 式 相 比, 系 统 构 造 相 对 复 杂, 且 由 于 进 流 系 数 的 影 响 有 可 能 导 致 散 热 器 用 量 的 增 加 但 是, 其 优 点 是 各 散 热 器 的 散 热 量 可 单 独 调 [1] [6] 节, 并 为 有 关 标 准 所 推 荐 应 用 在 水 平 单 管 串 联 式 系 统 所 不 能 满 足 的 需 要 分 室 控 制 室 温 的 场 合, 如 住 宅 旅 馆 及 小 开 间 办 公 等 视 调 节 方 式 的 不 同, 其 联 接 有 图 11 所 示 的 各 种 形 式 图 11a b c d 所 示, 为 装 有 三 通 或 两 通 调 节 阀 的 系 统 形 式 所 装 调 节 阀, 可 以 是 手 动 的, 也 可 以 是 自 动 的, 即 所 谓 的 散 热 器 温 控 阀 图 11e 所 示 的 系 统 形 式, 是 在 装 有 两 通 温 控 阀 的 情 况 下, 加 装 一 个 单 管 系 统 用 旁 通 阀 [7], 进 出 水 管 均 联 接 在 该 阀 上 进 水 的 一 部 分 经 该 阀 及 两 通 温 控 阀 流 入 散 热 器, 而 其 另 一 部 分 则 与 散 热 器 的 回 水 混 合 后 流 出 图 11f 所 示 的 系 统 形 式, 则 是 装 设 了 一 个 带 横 向 ( 或 垂 直 ) 潜 管 ( 插 入 管 ) 的 潜 管 阀 门 [7] 进 入 该 阀 的 热 水, 一 部 分 经 潜 管 流 入 散 热 器, 另 一 部 分 与 散 热 器 回 水 混 合 后 流 出 4.2 水 平 双 管 系 统 ( 图 12) 水 平 双 管 系 统, 根 据 水 平 供 回 水 管 的 敷 设 位 置, 可 分 为 上 供 上 回 式 ( 图 12a), 下 供 下 回 式 ( 图 12b d e f), 上 供 下 回 式 ( 图 12c) 图 12b 所 示 系 统, 在 支 管 与 散 热 器 联 接 处 装 设 双 管 系 统 专 用 旁 通 阀 [7], 热 水 经 此 阀 部 分 进 入 散 热 器, 另 一 部 分 旁 通 进 入 回 水 管 道 水 平 双 管 的 称 谓, 出 现 较 晚 [1] [6] [8] 过 去 所 谓 的 双 管 系 统, 一 般 指 双 立 管 即 在 二 层 及 二 层 以 上 的 建 筑 中, 供 回 水 分 设 立 管, 各 层 散 热 器 并 联 ( 图 6 7) 然 而, 就 其 原 则 而 言, 与 图 12 所 示 系 统 无 异 所 不 同 的 是, 图 6 7 所 示 是 垂 直 的, 而 图 12 所 示 为 水 平 的 因 之, 称 其 为 水 平 双 管 应 该 说 是 合 适 的 水 平 双 管 系 统, 其 散 热 器 的 联 接 也 有 同 程 ( 图 12b c d e) 和 异 程 ( 图 12a f) 之 分 一 般 情 况 下, 以 使 用 同 程 序 为 佳 而 装 有 高 阻 力 温 控 阀 时, 则 使 用 异 程 或 同 程 均 可 水 平 双 管 系 统 其 适 用 范 围 与 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 基 本 相 同 两 者 相 比, 水 平 双 管 略 显 复 杂, 但 在 散 热 器 散 热 量 的 调 节 上 要 相 [9] 对 优 越 1 供 回 水 主 立 管 2 水 平 供 水 管 3 水 平 回 水 管 4 散 热 器 5 两 通 阀 6 角 形 两 通 阀 7 双 管 旁 通 阀 8 放 气 阀 9 自 动 排 气 阀 图 12 水 平 双 管 式 系 统 1 供 回 水 主 立 管 2 水 平 供 回 水 管 3 散 热 器 4 放 气 阀 5 分 集 水 器 6 两 通 阀 7 角 形 两 通 阀 8 双 管 旁 通 阀 9 自 动 排 气 阀 图 13 水 平 放 射 式 系 统 24

4.3 水 平 放 射 式 双 管 系 统 ( 图 13) 这 是 一 种 不 同 于 各 种 传 统 形 式 的 系 统 [10], 适 用 于 住 宅 和 别 墅 类 建 筑 该 系 统 在 与 主 立 管 联 接 处 设 分 水 器 和 集 水 器 每 组 散 热 器 的 供 回 水 管, 由 分 集 水 器 接 出 放 射 式 系 统 除 具 备 双 管 系 统 散 热 器 散 热 量 可 调 性 好 的 优 点 之 外, 最 大 的 特 点 是 各 分 支 管 道 无 接 头, 更 便 于 在 楼 板 垫 层 内 或 装 修 地 板 下 敷 设 管 道 则 应 使 用 不 易 锈 蚀 的 塑 料 管, 铝 塑 复 合 管 及 铜 管 等 原 则 上, 管 道 的 使 用 寿 命 与 建 筑 物 使 用 寿 命 是 等 同 的 当 前, 住 宅 建 筑 中 低 温 热 水 地 面 辐 射 采 暖 应 用 较 多, 其 系 统 形 式 与 水 平 放 射 式 双 管 系 统 基 本 相 同 不 同 之 处, 只 是 散 热 器 与 散 热 盘 管 之 别 4.4 供 回 水 主 立 管 ( 或 称 共 用 立 管 ) 4.4.1 水 平 式 系 统 的 组 成 部 分 由 图 10~13 可 见, 在 二 层 及 二 层 以 上 的 水 平 式 系 统 中, 必 须 设 置 供 回 水 立 管, 向 各 层 水 平 环 路 供 水, 并 将 各 层 水 平 环 路 的 回 水 集 中 起 来 这 一 对 供 回 水 立 管 通 常 称 为 主 立 管 ( 或 称 共 用 立 管 ) 根 据 具 体 情 况, 主 立 管 的 供 水 立 管 及 回 水 立 管, 可 分 设 于 两 处 ( 图 10), 也 可 合 设 于 一 处 ( 图 11~13) 在 住 宅 公 寓 等 的 分 户 系 统 中, 其 主 立 管 以 [11] 合 设 于 一 处 为 多 并 且, 按 照 规 范 规 定, 主 立 管 应 设 于 套 外 的 公 用 部 位 4.4.2 主 立 管 的 同 程 与 异 程 水 平 式 系 统 的 主 立 管, 分 为 同 程 式 与 异 程 式 两 种 图 10~12 所 示 系 统 采 用 的 是 异 程 式 主 立 管, 而 图 13 所 示 系 统 采 用 的 是 同 程 式 主 立 管 异 程 式 主 立 管, 与 下 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 ( 图 7) 相 类 似 所 不 同 的 是, 异 程 式 主 立 管 所 连 接 的 是 每 层 系 统 的 水 平 供 回 水 管, 而 下 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 所 连 接 的 是 每 层 散 热 器 与 下 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 相 同, 异 程 式 主 立 管 逐 层 增 加 的 自 然 压 头, 基 本 为 逐 层 增 加 的 阻 力 所 消 耗, 无 自 然 压 头 积 累 之 虞 相 反 地, 同 程 式 主 立 管 与 上 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 ( 图 6) 相 类 似, 容 易 产 生 自 然 压 头 的 积 累 当 然, 由 于 每 层 水 平 环 路 的 阻 力 远 超 过 一 组 散 热 器 的 阻 力, 同 程 式 主 立 管 自 然 压 头 积 累 所 带 来 的 影 响 要 相 对 小 于 上 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 但 其 仍 然 存 在, 也 是 不 争 的 事 实 此 外, 同 程 式 主 立 管 与 异 程 式 主 立 管 相 比, 压 力 损 失 要 大 一 些 并 且 由 于 多 出 一 根 返 程 回 水 管, 在 占 用 管 井 面 积 以 及 安 装 繁 简 程 度 方 面, 也 无 优 势 可 言 因 此 在 实 践 中, 异 程 式 主 立 管 的 应 用 要 较 为 普 遍 参 考 文 献 [1] 中 国 建 筑 科 学 研 究 院, 中 国 建 筑 业 协 会 建 筑 节 能 专 业 委 员 会.GB 50189 2005 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 [S]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社, 2005 [2] 贺 平, 孙 刚. 供 暖 工 程 [M]. 第 三 版. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,1993 [3] 吴 增 菲, 赵 荣 义, 赵 延 元 等 译. 采 暖 通 风 文 集 [M]. 北 京 : 中 国 工 业 出 版 社,1965 [4] 刘 义 德 译. 双 股 单 管 采 暖 系 统 [J]. 建 筑 技 术 通 讯. 暖 通 空 调,1978,1:42-48 [5] 陆 跃 庆. 实 用 供 热 空 调 设 计 手 册 [M]. 第 二 版. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2008 [6] 中 国 有 色 工 程 设 计 研 究 总 院.GB 50019 2003 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2003 [7] 德 国 欧 文 托 普 (Oventrop) 公 司. 散 热 器 恒 温 控 制 阀 技 术 说 明 [8] 肖 兰 生. 住 宅 分 户 计 量 式 采 暖 系 统 的 设 计 要 点 [J]. 暖 通 空 调,2000,30(4):43-45 [9] 戈 特 摩 勒, 雷 纳 特 奥 贝 尔. 供 暖 控 制 技 术 [M]. 北 京 : 中 国 建 材 工 业 出 版 社,1998 [10] 丹 麦 丹 佛 斯 (Danfoss) 公 司. 实 用 供 暖 调 节 方 案 [11] 中 国 建 筑 科 学 研 究 院.GB 50368 2005 住 宅 建 筑 规 范 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2006 原 载 暖 通 空 调 2009 年 第 10 期 25

中 国 建 筑 东 北 设 计 研 究 院 肖 兰 生 张 瑞 芝 肖 兰 生, 男,1938 年 5 月 生, 大 学, 教 授 级 高 级 工 程 师, 副 总 工 程 师 110006 沈 阳 市 光 荣 街 65 号 (024)62123505 E-mail dbystb@163.com XIAO LAN SHENG CHING NORTHEAST ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITVTE 带 格 式 的 热 水 供 采 暖 系 统 基 本 形 式 综 述 摘 要 以 散 热 器 为 散 热 设 备 的 机 械 循 环 热 水 供 采 暖 系 统, 在 我 国 应 用 极 为 广 泛 其 室 内 系 统 形 式 适 用 于 不 同 建 筑 不 同 场 合 不 同 热 水 温 度 更 是 多 种 多 样 热 水 供 采 暖 系 统 的 基 本 形 式, 上 世 纪 50 五 十 年 代 由 苏 联 传 入 上 世 纪 末 本 世 纪 初, 随 着 热 计 量 及 节 能 等 方 面 的 需 求, 不 断 吸 取 欧 洲 各 国 的 经 验, 又 有 了 新 的 发 展 本 文 提 出 了 热 水 供 采 暖 系 统 形 式 的 分 类 方 法 列 出 了 系 统 形 式 分 类 总 表 系 统 形 式 图 式, 并 对 各 种 系 统 形 式 的 特 点 及 适 用 条 件 等 进 行 了 论 述 关 键 词 热 水 采 暖 系 统 形 式 上 供 下 回 下 供 上 回 下 供 下 回 单 管 双 管 The summary of the hot water heating system s basic forms Abstract: Mechani calcirculation hot water heating system,equipped with heating radiator for radiating,is applied widely in our country.its form of indoor system,which can be applicable in different building,various occasion and hot water temperatures,is multifarious.the basic form of mechanical circulation hot water heating system was introduced from Soviet Union dating back to 50 s of last century.during the time from the end of last century to the beginning of 21st century,with the demand of thermal metering and energy saving,we extracted experience from European countries and make progress of the system.this paper proposes a way of classifying the forms of hot water heating system,listing a classification table and chart of system forms,and dissertates on characteristic and application condition of different system forms. Key words: hot water heating system the from of system downfeed and downturn upfeed and upturn upfeed and downturn single-pipe twin-pipe 0 引 言 以 热 水 作 为 热 媒, 以 散 热 器 作 为 散 热 设 备, 以 水 泵 驱 动 循 环 的 供 采 暖 系 统, 在 我 国 应 用 极 为 广 泛 其 室 内 系 统 的 形 式, 上 世 纪 50 五 十 年 代 由 苏 联 引 进 上 世 纪 末 本 世 纪 初, 随 着 住 宅 等 供 采 暖 的 分 户 计 量 以 及 节 能 提 高 舒 适 性 度 等 方 面 的 需 求, 以 及 不 断 吸 取 欧 洲 各 国 的 经 验, 供 暖 系 统 又 有 了 新 的 发 展, 使 热 水 采 供 暖 的 系 统 形 式 更 加 多 样 化 本 文 参 考 国 内 外 相 关 资 料, 搜 集 并 收 录 入 了 各 种 传 统 的 经 典 的 系 统 形 式, 其 中 有 些 虽 已 较 少 使 用, 但 为 了 体 现 供 采 暖 理 论 的 历 史 原 貌, 仍 然 保 留 下 来 而 对 于 一 些 也 在 文 献 上 出 现 过, 但 在 理 论 及 实 践 上 价 值 不 大 的 系 统 形 式, 则 舍 弃 未 用 同 时, 尽 量 全 面 地 收 录 入 了 近 年 来 引 进 应 用 的 一 些 新 型 实 用 的 系 统 形 式 1 系 统 形 式 的 分 类 1.1 按 各 组 散 热 器 连 联 接 管 道 的 走 向 分 :1) 垂 直 式 ;2) 水 平 式 1.2 按 各 组 散 热 器 ( 2 组 ) 连 联 接 管 道 的 根 数 分 :1) 单 管,2 组 及 2 组 以 上 散 热 器 串 联 连 联 接 时, 供 回 水 共 用 1 根 管 道 完 全 串 联 时, 称 为 单 管 串 联 ( 顺 流 ) 式 ; 当 设 置 有 与 散 热 带 格 式 的 : 字 体 : ( 默 认 ) 黑 体, ( 中 文 ) 黑 体, 三 号 带 格 式 的 : 字 体 : ( 默 认 ) 黑 体, ( 中 文 ) 黑 体, 三 号 带 格 式 的 : 字 体 : 小 五 带 格 式 的 : ( 中 文 ) 中 文 ( 中 国 ) 带 格 式 的 : ( 中 文 ) 中 文 ( 中 国 ) 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 26

器 并 联 的 跨 越 管 时, 则 称 为 单 管 跨 越 式 2) 双 管,2 组 及 2 组 以 上 散 热 器 并 联 连 联 接, 供 回 水 管 道 分 别 设 置 3) 单 双 管, 以 单 根 管 道 将 2~3 组 散 热 器 的 双 管 并 联 组 合 串 联 起 来 1.3 按 热 水 供 回 水 水 平 干 管 的 上 下 位 置 分 :1) 上 供 下 回 式 ;2) 下 供 上 回 式 ;3) 下 供 下 回 式 ;4) 上 供 上 回 式 ;5) 下 供 上 回 与 上 供 下 回 组 合 式 1.4 按 热 水 通 过 各 并 联 环 路 的 流 程 的 异 同 分 :1) 异 程 式 ;2) 同 程 式 2 系 统 形 式 分 类 总 表 依 据 上 述 分 类 方 法, 可 列 出 热 水 供 采 暖 系 统 形 式 的 分 类, 总 表 ( 见 图 1) 垂 直 式 水 平 式 单 管 上 供 下 回 式 顺 流 ( 串 联 ) 式 跨 越 式 下 供 上 回 式 顺 流 ( 串 联 ) 式 跨 越 式 下 供 下 回 式 顺 流 ( 串 联 ) 式 跨 越 式 下 供 上 回 与 上 顺 流 ( 串 联 ) 式 供 下 回 组 合 式 跨 越 式 单 -- 双 管 双 管 上 供 下 回 式 下 供 下 回 式 单 管 串 联 式 跨 越 式 双 管 上 供 上 回 式 上 供 下 回 式 下 供 下 回 式 放 射 式 图 1 系 统 形 式 分 类 总 表 23 垂 直 式 系 统 23.1 垂 直 单 管 系 统 图 1 系 统 形 式 分 类 汇 总 23.1.1 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 2) 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 分 为 两 种 一 种 如 图 2 中 立 管 1, 2 所 示, 为 顺 流 式 ( 串 联 ) 垂 直 单 管 系 统 另 一 种 如 图 2 中 立 管 3, 4 所 示, 为 跨 越 式 垂 直 单 管 系 统 顺 流 式 系 统, 构 造 简 单 造 价 低 廉 水 力 稳 定 性 好 上 世 纪 囿 于 国 情, 曾 广 泛 应 用 于 多 层 写 字 楼 旅 馆 及 住 宅 等 建 筑 中 但 由 于 不 具 备 散 热 器 散 热 量 的 调 节 手 段, 容 易 出 现 室 温 不 均, 特 别 是 上 热 下 冷 的 现 象 跨 越 式 系 统, 设 有 跨 越 管 和 三 通 调 节 阀, 在 调 节 室 温 及 节 能 等 方 面 优 于 顺 流 式, [ 1 ] 为 当 前 多 层 公 共 建 筑 推 荐 使 用 系 统 之 一 域 代 码 已 更 改 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 27

带 格 式 的 : 缩 进 : 首 行 缩 进 : 1.5 字 符 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 8 阀 门 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 8 阀 门 图 2 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 图 3 下 供 上 回 式 垂 直 单 管 系 统 23.1.2 下 供 上 回 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 3) 将 上 供 下 回 式 系 统 的 供 水 干 管 与 回 水 干 管 加 以 对 调, 则 成 为 下 供 上 回 式 系 统, 即 所 谓 的 倒 流 式 系 统 此 种 系 统 可 以 说 是 高 温 热 水 ( 过 热 水 ) 供 采 暖 的 专 用 系 统 在 使 用 高 温 热 水 时 可 不 经 混 水 或 换 热, 直 接 引 入 系 统 因 为 :1) 高 温 热 水 的 定 压, 其 原 则 之 一 是 保 证 系 统 各 点 均 不 会 发 生 汽 化 倒 流 式 系 统 中, 热 水 温 度 由 下 至 上 逐 渐 降 低, 防 止 汽 化 所 需 压 力 也 随 之 降 低 与 上 供 下 回 式 系 统 相 比, 系 统 定 压 值 低 2) 散 热 器 热 水 下 进 上 出, 散 热 器 表 面 温 度 [ ] 接 近 其 出 水 温 度 2, 即, 在 热 水 温 度 较 高 的 前 提 下 可 获 得 较 低 的 散 热 器 表 面 温 度, 卫 生 条 件 改 善 上 世 纪 末 以 来, 随 着 室 内 高 温 热 水 热 媒 的 使 用 逐 渐 减 少, 倒 流 式 系 统 也 已 较 少 使 [ ] 用 原 因 是 散 热 器 下 进 上 出 的 连 联 接 方 式, 其 传 热 系 数 要 远 低 于 其 他 方 式 2 散 热 器 的 用 量 的 增 加, 成 为 该 系 统 的 致 命 弱 点 23.1.3 下 供 上 回 与 上 供 下 回 组 合 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 4) 此 种 系 统 也 是 高 温 热 水 ( 过 热 水 ) 专 用 系 统 的 一 种 组 合 式 系 统 的 前 半 部 为 下 供 上 回 后 半 部 为 上 供 下 回 高 温 热 水 的 温 度 一 般 为 130-70 或 110-70,( 此 处 给 出 的 130-70, 110-70, 是 供 回 水 温 度 吗?) 温 差 较 大 系 统 的 前 半 部 水 温 较 高, 散 热 器 下 进 上 出, 可 保 证 散 热 器 表 面 温 度 不 致 过 高, 以 及 较 低 的 定 压 值 后 半 部 水 温 已 有 所 降 低, 上 供 下 回, 体 现 散 热 器 传 热 系 数 较 高 的 优 点 ( 问 题 : 图 4 中 编 号 6,7 是 不 是 反 了? 图 5 中 编 号 5,7 是 不 是 反 了?) 域 代 码 已 更 改 域 代 码 已 更 改 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 28

1 供 水 干 管 2 回 水 干 管 3 立 管 4 散 热 器 5 自 动 排 气 阀 6 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 7 阀 门 1 供 水 干 管 2 回 水 干 管 3 立 管 4 散 热 器 5 自 动 排 气 阀 6 跨 越 管 配 三 通 调 节 阀 7 阀 门 图 4 下 供 上 回 与 上 供 下 回 组 合 式 系 统 图 5 下 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 23.1.4 下 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 5) [3] [2-[4] 下 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统, 也 称 Π 形 立 管 和 双 股 ( 线 ) 立 管 系 统, 由 苏 联 引 进 Π 形 立 管 系 统 使 用 一 般 散 热 器, 而 双 股 立 管 系 统 则 使 用 蛇 形 管 混 凝 土 散 热 板 热 媒 使 用 高 温 热 水 ( 过 热 水 ) 高 温 热 水 在 Π 形 立 管 中 的 流 动 和 放 热 过 程, 与 组 合 式 垂 直 单 管 系 统 ( 图 4) 类 似 传 入 中 国 后, 在 使 用 普 通 散 热 器 和 非 过 热 水 的 情 况 下, 多 应 用 于 顶 层 无 法 敷 设 供 水 干 管, 或 由 层 数 各 异 的 部 分 组 成 的 建 筑 中 为 避 免 下 进 上 出 散 热 器 传 热 系 数 降 低 的 弊 病, 也 有 如 图 5 中 立 管 2 的 作 法 : 前 半 段 立 管 热 水 自 下 而 上 不 连 联 接 散 热 器, 后 半 段 热 水 自 上 而 下 连, 联 接 散 热 器 23.2 垂 直 双 管 系 统 23.2.1 上 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 ( 图 6) 上 供 下 回 垂 直 双 管 系 统, 立 管 上 各 层 散 热 器 并 联 连 联 接 热 水 流 经 各 层 散 热 器 环 路 的 流 程 基 本 相 同 但 是, 作 用 于 各 层 散 热 器 环 路 的 自 然 压 头 却 不 相 同 散 热 器 所 在 楼 层 越 高, 自 然 压 头 也 就 越 大 这 种 自 然 压 头 的 差 异, 容 易 导 致 上 热 下 冷 的 现 象 楼 层 越 多, 这 一 现 象 就 越 严 重 依 靠 散 热 器 支 管 上 一 般 的 手 动 阀 门 很 难 消 除 上 世 纪 50,60 五 六 十 年 代, 在 一 些 楼 层 较 多 的 高 级 建 筑 中 应 用, 是 有 教 训 的 因 此 建 议, 该 种 系 统 应 用 于 不 超 过 4 四 层 的 建 筑 中 [5] 当 然, 若 加 设 高 阻 力 的 可 自 动 调 节 的 散 热 器 温 控 阀, 建 筑 的 层 数 可 不 受 此 限 制 23.2.2 下 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 ( 图 7) 下 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统, 热 水 经 过 立 管 各 层 散 热 器 环 路 的 流 程 各 不 相 同 楼 层 越 高 流 程 越 长, 阻 力 也 越 大 与 此 同 时, 作 用 于 各 层 散 热 器 环 路 的 自 然 压 头 也 随 楼 层 的 增 高 而 增 大 这 样, 增 大 的 自 然 压 头 基 本 为 增 大 的 阻 力 所 消 耗 因 此, 上 供 下 回 式 ( 问 题 : 此 处 应 该 为 下 供 下 回 式?) 双 管 系 统 不 存 在 自 然 压 头 逐 层 积 累 的 弊 病 这 种 系 统 的 实 际 运 行 状 况 也 表 明, 应 用 该 系 统 的 一 些 多 层 建 筑 均 获 得 令 人 满 意 的 效 果 该 种 系 统 的 排 气, 通 常 有 两 种 方 式 一 种 方 式 是, 使 用 散 热 器 手 动 排 放 气 阀 ( 图 7 右 侧 立 管 ); 另 一 种 方 式 ( 图 7 左 侧 立 管 ) 是, 在 立 管 上 部 连 联 接 专 用 空 气 管 ( 一 般 为 DN15 管 径 ), 通 过 自 动 排 气 阀 排 出 为 使 热 水 不 致 在 空 气 管 内 产 生 循 环, 适 当 设 置 水 封, 或 将 排 气 阀 设 置 在 低 于 水 平 空 气 管 的 高 度 上 带 格 式 的 : 字 体 颜 色 : 海 绿 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 29

1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 阀 门 8 温 控 阀 1 供 水 干 管 2 回 水 干 管 3 立 管 4 散 热 器 5 阀 门 6 放 气 阀 7 空 气 管 8 水 封 9 自 动 排 气 阀 图 6 上 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 图 7 下 供 下 回 式 垂 直 双 管 系 统 23.3 上 供 下 回 式 垂 直 单 双 管 系 统 ( 图 8) 上 供 下 回 式 垂 直 单 双 管 系 统, 是 将 二 2~3 三 层 的 双 管 组 合 串 联 起 来 该 系 统 兼 顾 了 单 管 水 力 稳 定 性 好, 双 管 阻 力 较 小 且 调 节 性 能 好 的 优 点 尤 其 适 用 于 高 层 建 筑 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 自 动 排 气 阀 7 阀 门 8 温 控 阀 1 总 立 管 2 供 水 干 管 3 回 水 干 管 4 立 管 5 散 热 器 6 跨 越 管 配 三 通 阀 7 阀 门 8 自 动 排 气 阀 9 放 气 阀 图 8 上 供 下 回 式 垂 直 单 - 双 管 系 统 图 9 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 系 统 的 变 异 23.4 上 供 下 回 式 系 统 的 变 异 上 供 下 回 式 垂 直 单 管 或 双 管 系 统, 在 一 般 情 况 下 其 供 水 干 管 均 敷 设 于 顶 层 楼 板 下, 回 水 干 管 敷 设 于 底 层 地 面 或 地 沟 内 ( 图 2 图 6) 系 统 的 集 中 排 气 及 泄 水 均 十 分 方 便 但 在 一 些 个 别 场 合, 则 可 能 出 现 局 部 变 化 例 如 ( 图 9), 当 建 筑 顶 层 局 部 高 出 时, 将 而 供 水 干 管 设 于 顶 层 的 下 一 层, 部 分 顶 层 的 散 热 器 则 由 上 返 的 立 管 连 联 接 ( 图 9) 当 底 层 地 面 地 沟 不 具 备 敷 设 回 水 干 管 的 条 件 时, 可 将 回 水 干 管 抬 高 至 底 层 的 楼 板 下 敷 设 23.5 垂 直 系 统 的 同 程 与 异 程 所 谓 同 程 式, 即 热 水 流 过 每 一 立 管 环 路 的 路 程, 都 是 相 同 的, 如 图 2~ 图 7 所 示 这 样, 就 为 各 立 管 环 路 的 水 力 平 衡 创 造 了 条 件 异 程 式 系 统 ( 图 8, 图 9), 则 完 全 不 同, 热 水 流 经 各 立 管 环 路 的 流 程 都 是 不 同 的 靠 近 系 统 入 口 的 第 一 根 立 管, 其 环 路 最 短, 最 后 一 根 立 管 的 环 路 最 长 使 用 异 程 式 系 统 时, 如 欲 达 到 各 环 路 的 平 衡, 则 必 须 1) 各 立 管 加 装 压 力 调 节 装 置 或,2) 垂 直 单 管 系 统 采 用 不 等 温 降 计 算 法 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 30

23.6 立 管 的 单 侧 与 双 侧 连 联 接 垂 直 式 系 统 的 立 管, 根 据 其 一 侧 连 联 接 散 热 器, 还 是 两 侧 连 联 接 散 热 器, 分 为 单 侧 连 联 接 和 双 侧 连 联 接 两 种 ( 见 图 3, 图 4, 图 6~ 图 7 图 8) 34 水 平 式 系 统 34.1 水 平 单 管 系 统 34.1.1 水 平 单 管 串 联 式 系 统 ( 图 10) 1 供 水 主 立 管 2 回 水 主 立 管 3 回 水 干 管 4 水 平 串 联 管 5 散 热 器 6 放 气 阀 7 自 动 排 气 阀 8 阀 门 9 空 气 管 1 供 回 水 主 立 管 2 水 平 供 回 水 管 3 散 热 器 4 放 气 阀 5 侧 手 柄 三 通 阀 6 顶 手 柄 三 通 阀 7 两 通 阀 8 角 形 两 通 阀 9 单 管 旁 通 阀 10 单 管 潜 管 阀 11 自 动 排 气 阀 图 10 水 平 单 管 串 联 式 系 统 图 11 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 水 平 单 管 串 联 式 系 统 中, 热 水 沿 水 平 串 联 管 顺 序 流 过 各 组 散 热 器 这 种 系 统 的 优 点 是 水 力 稳 定 性 好 构 造 简 单 造 价 低 缺 点 是 各 散 热 器 散 热 量 无 法 调 节 散 热 器 内 空 气 的 排 除 方 式, 可 使 用 手 动 放 气 阀, 或 通 过 空 气 管 (DN15) 及 自 动 排 气 阀 排 出 水 平 单 管 串 联 式 系 统 适 用 于 单 层 或 装 有 带 型 形 窗 玻 璃 幕 的 多 层 建 筑 其 室 内 温 度 可 由 分 支 环 路 上 的 阀 门 控 制 在 诸 如 开 敞 式 办 公 室 商 展 厅 堂 等, 也 可 使 用 踢 脚 板 式 散 热 器 沿 着 玻 璃 幕 的 槛 墙 安 装 34.1.2 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 ( 图 11) 水 平 单 管 跨 越 式 系 统, 与 水 平 单 管 串 联 式 相 比, 系 统 构 造 相 对 复 杂, 且 由 于 进 流 系 数 的 影 响 有 可 能 导 致 散 热 器 用 量 的 增 加 但 是, 其 优 点 是 各 散 热 器 的 散 热 量 可 单 独 调 节, 并 为 [1,] [6] 有 关 标 准 所 推 荐 应 用 在 水 平 单 管 串 联 式 系 统 所 不 能 满 足 的 需 要 分 室 控 制 室 温 的 场 合, 如 住 宅 旅 馆 及 小 开 间 办 公 等 视 调 节 方 式 的 不 同, 其 连 联 接 有 图 11 所 示 的 各 种 形 式 图 11a~ b c d 所 示, 为 装 有 三 通 或 两 通 调 节 阀 的 系 统 形 式 所 装 调 节 阀, 可 以 是 手 动 的, 也 可 以 是 自 动 的, 即 所 谓 的 散 热 器 温 控 阀 图 11e 所 示 的 系 统 形 式, 是 在 装 有 两 通 温 控 阀 的 情 况 下, 加 装 一 个 单 管 系 统 用 旁 通 阀 1[7], 进 出 水 管 均 连 联 接 在 该 阀 上 进 水 的 一 部 分 经 该 阀 及 两 通 温 控 阀 流 入 散 热 器, 而 其 另 一 部 分 则 与 散 热 器 的 回 水 混 合 后 流 出 图 1[7] 11f 所 示 的 系 统 形 式, 则 是 装 设 了 一 个 带 横 向 ( 或 垂 直 ) 潜 管 ( 插 入 管 ) 的 潜 管 阀 门 进 入 该 阀 的 热 水, 一 部 分 经 潜 管 流 入 散 热 器, 另 一 部 分 与 散 热 器 回 水 混 合 后 流 出 34.2 水 平 双 管 系 统 ( 图 12) 水 平 双 管 系 统, 根 据 水 平 供 回 水 管 的 敷 设 位 置, 可 分 为 上 供 上 回 式 ( 图 12a), 下 供 下 回 式 ( 图 12b, d, e, f), 上 供 下 回 式 ( 图 12c) 图 12b 所 示 系 统, 在 支 管 与 散 热 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 31

器 连 联 接 处 装 设 双 管 系 统 专 用 旁 通 阀 1[7], 热 水 经 此 阀 部 分 进 入 散 热 器, 另 一 部 分 旁 通 进 入 回 水 管 道 1 德 国 欧 文 托 普 (Oventrop) 公 司. 散 热 器 恒 温 控 制 阀 技 术 说 明 [1,] [6-7] [8] 水 平 双 管 的 称 谓, 出 现 较 晚 过 去 所 谓 的 双 管 系 统, 一 般 指 双 立 管 即 在 2 二 层 及 2 二 层 以 上 的 建 筑 中, 供 回 水 分 设 立 管, 各 层 散 热 器 并 联 ( 图 6, 7) 然 而, 就 其 原 则 而 言, 与 图 12 所 示 系 统 无 异 所 不 同 的 是, 图 6, 7 所 示 是 垂 直 的, 而 图 12 所 示 为 水 平 的 因 之, 称 其 为 水 平 双 管 应 该 说 是 合 适 的 水 平 双 管 系 统 的, 其 散 热 器 的 连 联 接 也 有 同 程 ( 图 12b~ c d e) 和 异 程 ( 图 12a, f) 之 分 一 般 情 况 下, 以 使 用 同 程 序 为 佳 而 装 有 高 阻 力 温 控 阀 时, 则 使 用 异 程 或 同 程 均 可 水 平 双 管 系 统 的 其 适 用 范 围 与 水 平 单 管 跨 越 式 系 统 基 本 相 同 两 者 相 比, 水 平 双 管 略 显 复 杂, 但 在 散 热 器 散 热 量 的 调 节 上 要 相 对 优 越 [89] 1 供 回 水 主 立 管 2 水 平 供 水 管 3 水 平 回 水 管 4 散 热 器 5 两 通 阀 6 角 形 两 通 阀 7 双 管 旁 通 阀 8 放 气 阀 9 自 动 排 气 阀 图 12 水 平 双 管 式 系 统 34.3 水 平 放 射 式 双 管 系 统 ( 图 13) 32 1 供 回 水 主 立 管 2 水 平 供 回 水 管 3 散 热 器 4 放 气 阀 5 分 集 水 器 通 阀 8 双 管 旁 通 阀 9 自 动 排 气 阀 图 13 6 两 通 阀 7 角 形 两 水 平 放 射 式 系 统 这 是 一 种 不 同 于 各 种 传 统 形 式 的 系 统 2[10], 适 用 于 住 宅 和 别 墅 类 建 筑 该 系 统 在 与 主 立 管 连 联 接 处 设 分 水 器 和 集 水 器 每 组 散 热 器 的 供 回 水 管, 由 分 集 水 器 接 出 放 射 式 系 统 除 具 备 双 管 系 统 散 热 器 散 热 量 可 调 性 好 的 优 点 之 外, 最 大 的 特 点 是 各 分 支 管 道 无 接 头, 更 便 于 在 楼 板 垫 层 内 或 装 修 地 板 下 敷 设 管 道 则 应 使 用 不 易 锈 蚀 的 塑 料 管, 铝 塑 复 合 管 及 铜 管 等 原 则 上, 管 道 的 使 用 寿 命 与 建 筑 物 使 用 寿 命 是 等 同 的 当 前, 住 宅 建 筑 中 低 温 热 水 地 板 面 辐 射 供 采 暖 应 用 较 多, 其 系 统 形 式 与 水 平 放 射 式 双 管 系 统 基 本 相 同, 不 同 之 处, 只 是 散 热 器 与 散 热 盘 管 的 区 之 别 2 丹 麦 丹 佛 斯 (Danfoss) 公 司. 实 用 供 暖 调 节 方 案 34.4 供 回 水 主 立 管 ( 或 称 共 用 立 管 ) 34.4.1 水 平 式 系 统 的 组 成 部 分 由 图 10~13 可 见, 在 2 二 层 及 2 二 层 以 上 的 水 平 式 系 统 中, 必 须 设 置 供 回 水 立 管, 向 各 层 水 平 环 路 供 水, 并 将 各 层 水 平 环 路 的 回 水 集 中 起 来 这 一 对 供 回 水 立 管 通 常 称 为 主 立 管 带 格 式 的 : 不 调 整 西 文 与 中 文 之 间 的 空 格, 边 框 : 底 端 : ( 单 实 线, 自 动 设 置, 0.75 磅 行 宽 ) 带 格 式 的 : 首 行 缩 进 : 0 字 符 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距

( 或 称 共 用 立 管 ) 根 据 具 体 情 况, 主 立 管 的 供 水 立 管 及 回 水 立 管, 可 分 设 于 两 处 ( 图 10), 也 可 合 设 于 一 处 ( 图 11~13) 在 住 宅 公 寓 等 的 分 户 系 统 中, 其 主 立 管 以 合 设 于 一 处 为 [911] 多 并 且, 按 照 规 范 规 定, 主 立 管 应 设 于 套 外 的 公 用 部 位 34.4.2 主 立 管 的 同 程 与 异 程 水 平 式 系 统 的 主 立 管, 分 为 同 程 式 与 异 程 式 两 种 图 10~12 所 示 系 统 采 用 的 是 异 程 式 主 立 管, 而 图 13 所 示 系 统 采 用 的 是 同 程 式 主 立 管 异 程 式 主 立 管, 与 下 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 ( 图 7) 相 类 似 所 不 同 的 是, 异 程 式 主 立 管 所 连 接 的 是 每 层 系 统 的 水 平 供 回 水 管, 而 下 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 所 连 接 的 是 每 层 散 热 器 与 下 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 相 同, 异 程 式 主 立 管 逐 层 增 加 的 自 然 压 头, 基 本 为 逐 层 增 加 的 阻 力 所 消 耗, 无 自 然 压 头 积 累 之 虞 相 反 地, 同 程 式 主 立 管 与 上 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 ( 图 6) 相 类 似, 容 易 产 生 自 然 压 头 的 积 累 当 然, 由 于 每 层 水 平 环 路 的 阻 力 远 超 过 一 组 散 热 器 的 阻 力, 同 程 式 主 立 管 自 然 压 头 积 累 所 带 来 的 影 响 要 相 对 小 于 上 供 下 回 式 双 管 系 统 的 立 管 但 其 仍 然 存 在, 也 是 不 争 的 事 实 此 外, 同 程 式 主 立 管 与 异 程 式 主 立 管 相 比, 压 力 损 失 要 大 一 些 并 且 由 于 多 出 一 根 返 程 回 水 管, 在 占 用 管 井 面 积 以 及 安 装 繁 简 程 度 方 面, 也 无 优 势 可 言 因 此 在 实 践 中, 异 程 式 主 立 管 的 应 用 要 较 为 普 遍 参 考 文 献 : [1] 中 国 建 筑 科 学 研 究 院, 中 国 建 筑 业 协 会 建 筑 节 能 专 业 委 员 会.GB 50189 2005 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 [S]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2005 [2] 贺 平, 孙 刚. 供 暖 工 程 [M].3 第 三 版. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,1993 [3] 吴 增 菲, 赵 荣 义, 赵 延 元 等 译. 采 暖 通 风 文 集 [M]. 吴 增 菲, 赵 荣 义, 赵 延 元, 等. 译. 北 京 : 中 国 工 业 出 版 社,1965( 问 题 : 请 补 充 文 献 的 原 著 者 ) [4] 刘 义 德, 译. 双 股 单 管 采 暖 系 统 [J]. 建 筑 技 术 通 讯. 暖 通 空 调,1978,8(1):42-48 [5] 陆 耀 跃 庆. 实 用 供 热 空 调 设 计 手 册 [M].2 第 二 版. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2008 [6] 中 国 有 色 工 程 设 计 研 究 总 院.GB 50019 2003 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2003 [7] 德 国 欧 文 托 普 (Oventrop) 公 司. 散 热 器 恒 温 控 制 阀 技 术 说 明 [78] 肖 兰 生. 住 宅 分 户 计 量 式 采 暖 系 统 的 设 计 要 点 [J]. 暖 通 空 调,2000,30(4):43-45 [89] 戈 特 摩 勒, 雷 纳 特 奥 贝 尔. 供 暖 控 制 技 术 [M]. 北 京 : 中 国 建 材 工 业 出 版 社,1998 [10] 丹 麦 丹 佛 斯 (Danfoss) 公 司. 实 用 供 暖 调 节 方 案 [911] 中 国 建 筑 科 学 研 究 院.GB 50368 2005 住 宅 建 筑 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2006 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 无 下 划 线, 下 划 线 颜 色 : 自 动 设 置 带 格 式 的 : 位 置 : 水 平 : 居 中, 相 对 于 : 页 边 距 33

关 于 空 调 用 热 泵 的 若 干 概 念 辨 析 肖 兰 生 张 瑞 芝 摘 要 分 析 了 热 泵 的 狭 义 与 广 义 两 种 概 念 的 历 史 成 因, 提 出 了 在 热 泵 理 论 上 确 立 广 义 热 泵 的 概 念 的 建 议 同 时 对 广 义 概 念 下 的 热 泵 定 义, 热 泵 机 组 与 系 统 的 区 分 以 及 热 泵 运 行 经 济 性 指 标 的 整 合 等 问 题 进 行 了 探 讨 关 键 词 空 调 热 泵 热 源 负 荷 性 能 系 数 能 效 比 The discussion of some questions of heat pump for air conditioner Abstract In this paper we analysis the historical causes of the two concepts broad and narrow sense for heat pump, and offer a proposal to establish the conception of broad sense heat pump on the basis of heat pump theory. Furthermore, we discuss the questions of the definition of heat pump in the broad sense, the differences between heat pump unit and system, and the integration of the heat pump operation economy index. 1 确 立 广 义 的 热 泵 概 念 人 工 冷 源 的 需 求, 促 成 了 制 冷 机 的 发 明 与 发 展 制 冷 机 的 原 理 是, 在 某 种 动 力 的 驱 动 下, 使 热 由 低 温 物 体 ( 介 质 ) 传 向 高 温 物 体 ( 介 质 ), 而 在 低 温 物 体 一 端 产 生 了 制 冷 效 应 与 此 同 时, 在 高 温 物 体 一 端 则 由 于 热 的 获 得 而 产 生 了 制 热 效 应 在 制 冷 机 出 现 不 久 的 1852 年, 即 有 科 学 家 ( 英 国 的 W Thomson 教 授 ) 提 出 : 制 冷 机 也 可 以 制 热 但 由 于 热 可 以 通 过 煤 炭 以 及 油 气 的 燃 烧 容 易 地 获 得, 不 必 要 购 置 制 冷 机 这 样 的 高 精 设 备 和 耗 用 宝 贵 的 电 力, 其 制 热 效 应 长 期 以 来 没 有 加 以 充 分 地 利 用 直 到 近 百 年 之 后, 能 源 日 益 紧 缺 之 时, 人 们 才 开 始 对 可 以 利 用 低 品 位, 可 再 生 能 源 的 制 冷 机 制 热 重 视 起 来, 并 随 着 制 造 业 的 发 展, 电 力 的 充 沛 而 逐 渐 广 泛 地 加 以 利 用 在 我 国 更 是 相 对 滞 后, 直 到 上 世 纪 八 十 年 代 和 九 十 年 代 初, 水 环 热 泵 地 下 水 水 源 热 泵 及 地 埋 管 热 泵 系 统 才 开 始 逐 渐 引 进 在 此 之 前, 只 有 少 数 家 用 空 调 或 风 冷 冷 热 水 机 组 具 有 制 热 功 能 正 所 谓 存 在 决 定 意 识, 制 冷 技 术 理 论 历 经 百 年 的 发 展, 十 分 全 面 系 统, 而 对 于 热 泵 则 鲜 有 系 统 论 述 在 我 国, 上 世 纪 八 九 十 年 代 之 后, 才 在 制 冷 技 术 的 教 科 书 或 手 册 中 附 加 热 泵 章 节 或 另 出 专 著 而 这 些 专 著 或 章 节, 重 点 均 在 于 论 述 其 制 热 功 能 这 样, 便 自 然 地 形 成 了 制 冷 机 先 入 为 主 的 概 念, 热 泵 则 是 能 实 现 蒸 发 器 和 冷 凝 器 功 能 转 换 的 制 冷 机 或 以 其 冷 凝 器 放 出 的 热 量 来 供 热 的 制 冷 系 统 这 就 在 理 论 和 习 惯 上 形 成 了 一 个 狭 义 的 热 泵 概 念 : 以 制 热 为 目 的 或 制 冷 制 热 双 功 能 ( 俗 称 热 泵 式 或 带 热 泵 的 ) 时 才 称 为 热 泵 实 质 上, 热 泵 在 运 行 时, 制 冷 与 制 热 两 种 效 应 是 同 时 并 存 的, 概 括 地 说 就 是, 一 个 循 环 两 种 效 应 而 在 实 际 应 用 中, 或 用 其 制 冷, 或 用 其 制 热, 或 制 冷 与 制 热 按 需 轮 换, 或 制 冷 制 热 同 时 进 行 等 等 在 应 用 其 制 冷 时, 通 常 称 为 制 冷 机 但 制 冷 机 也 是 热 泵 的 一 种 相 对 而 言, 这 是 一 种 热 泵 的 广 义 概 念, 我 们 应 该 在 暖 通 空 调 领 域 确 立 这 种 广 义 的 概 念, 并 且 在 这 一 概 念 的 指 导 下 进 行 热 泵 理 论 的 著 述 : 比 如, 以 空 调 用 热 泵 技 术 为 题, 综 合 论 述 其 原 理 定 义 及 制 冷 制 热 等 的 应 用 因 为 那 种 历 史 形 成 的, 狭 义 概 念 之 下 的 制 冷 与 制 热 分 割 开 的 论 述 方 式, 难 免 出 现 重 复 衔 接 不 顺 以 及 含 混 之 弊 病 值 得 关 注, 中 国 制 冷 学 会 空 调 制 冷 学 术 委 员 会 已 改 名 为 空 调 热 泵 委 员 会 这 里 的 热 泵 显 然 是 广 义 概 念 之 下 的, 我 们 有 理 由 期 待 有 更 多 类 似 的 变 化 2 关 于 热 泵 的 定 义 2.1 参 照 定 义 1 可 连 续 将 热 量 从 温 度 较 低 的 物 体 ( 或 环 境 ) 传 递 给 温 度 较 高 物 体 的 机 械 [1] 2 把 处 于 低 位 的 热 能 输 送 至 高 位 的 机 械 [2] 3 靠 高 位 能 拖 动, 迫 使 热 量 从 低 位 热 源 流 向 高 位 热 源 的 装 置 [3] 34

4 是 一 种 利 用 高 位 能 使 热 量 从 低 位 热 源 流 向 高 位 热 源 的 节 能 装 置 [4] 5 国 家 标 准 GB50155-99 暖 通 空 调 术 语 标 准 中 的 定 义 为 能 实 现 蒸 发 器 和 冷 凝 器 功 能 转 换 的 制 冷 机 6 新 国 际 制 冷 词 典 中 的 定 义 为 以 冷 凝 器 放 出 的 热 量 来 供 热 的 制 冷 系 统 2.2 推 荐 定 义 本 着 热 泵 的 广 义 概 念 并 参 照 上 述 定 义, 推 荐 热 泵 定 义 为 : 在 某 种 动 力 的 驱 动 下, 可 连 续 地 使 热 由 低 温 物 体 ( 或 介 质 ) 传 给 高 温 物 体 ( 或 介 质 ), 并 用 以 制 冷 或 制 热 的 装 置 2.3 推 荐 定 义 的 几 点 说 明 1 定 义 体 现 了 热 从 低 温 物 体 传 向 高 温 物 体 必 须 付 出 代 价 的 热 力 学 第 二 定 律 2 热 泵 热 传 输 的 两 端, 称 作 热 源 环 境 物 体 或 介 质 者 均 有, 热 泵 在 工 作 时, 除 制 冷 兼 制 热 之 外, 其 供 冷 与 供 热 一 端 称 为 负 荷 端, 另 一 端 放 出 或 吸 纳 热 量 则 称 为 热 源 端 定 义 中 若 两 端 均 称 作 热 源, 似 过 于 理 论 化 而 与 实 际 存 在 着 差 别 ; 若 以 介 质 相 称, 有 介 质 而 无 热 传 输 的 起 始 与 目 的 物, 似 不 完 整 ; 若 以 物 体 相 称, 则 在 该 物 体 为 非 流 体 的 场 合, 不 借 助 介 质 则 难 以 完 成 热 的 传 输 ; 若 以 环 境 相 称, 则 只 限 于 自 然 环 境 存 在 的 热 源 因 此, 推 荐 定 义 中 使 用 物 体 二 字, 并 在 其 后 的 括 号 内 加 注 或 介 质 字 样, 即 物 体 本 身 是 流 体 时, 可 直 接 进 行 热 交 换, 而 物 体 为 非 流 体 时 则 需 借 助 介 质 3 按 照 工 作 原 理, 热 泵 可 以 分 为 蒸 汽 压 缩 式 蒸 汽 喷 射 式 吸 收 式 以 及 化 学 热 泵 等 等 其 驱 动 能 源 也 各 不 相 同, 如 蒸 汽 压 缩 式 热 泵, 多 使 用 电 力 驱 动, 电 应 属 高 品 位 能 源 ; 吸 收 式 热 泵 [3] [5] 化 学 热 泵 等, 驱 动 使 用 热 能 且 品 位 较 低, 而 增 温 型 化 学 热 泵 和 第 二 类 吸 收 式 热 泵, 驱 动 用 热 能 的 品 位 甚 至 低 于 供 出 的 热 能 的 品 位 为 使 热 泵 的 定 义 更 具 普 遍 性, 推 荐 定 义 未 强 调 输 入 动 力 为 高 品 位 的 4 热 泵 具 有 制 冷 和 制 热 两 种 功 能, 定 义 中 写 明 该 两 种 功 能, 意 在 明 确 热 泵 的 广 义 概 念 做 为 空 调 的 人 工 冷 源, 使 用 热 泵 制 冷 几 乎 是 唯 一 的 方 式 因 无 参 照, 难 以 比 较 其 节 能 效 益 而 在 制 热 工 况 之 下, 其 制 热 系 数 达 到 一 定 水 平 时 才 能 体 现 节 能 如 热 泵 输 入 电 力 为 火 力 发 电 的 场 合, 与 燃 煤 锅 炉 供 热 相 比, 假 设 二 者 效 率 分 别 为 0.31 和 0.70, 则 热 泵 的 制 热 系 数 起 码 要 达 到 0.7/0.31=2.258 因 此 推 荐 定 义 未 强 调 其 节 能 性 3 热 泵 机 组 和 热 泵 系 统 3.1 机 组 与 系 统 的 区 分 空 调 工 程 中 所 谓 的 热 泵 (Heat pump), 应 该 包 含 热 泵 机 组 (Heat ump unit) 与 热 泵 系 统 (Heat pump system) 两 个 概 念 热 泵 机 组 的 概 念 早 已 为 人 们 所 熟 知, 以 最 常 使 用 的 蒸 汽 压 缩 式 热 泵 为 例, 其 压 缩 机 冷 凝 器 节 流 装 置 蒸 发 器 四 通 换 向 阀 及 附 属 设 备 ( 风 机 水 泵 ) 等 组 合 起 来 成 为 整 体 或 分 体 一 般 称 作 热 泵 机 组 同 时, 称 作 热 泵 机 组 也 便 于 与 下 述 的 热 泵 系 统 相 区 分 在 国 家 标 准 GB/T19409-2003 中, 按 冷 ( 热 ) 源 类 型 将 水 源 热 泵 机 组 划 分 为 :1 水 环 式 水 源 热 泵 机 组 ;2 地 下 水 式 水 源 热 泵 机 组 ;3 地 下 环 路 式 水 源 热 泵 机 组 在 这 一 分 类 中, 实 际 上 是 同 一 种 设 备 水 源 热 泵 机 组 在 不 同 热 源 场 合 下 的 应 用 在 美 国 2004 年 出 版 的 ASHRAE Handbook: HVAC System and Eguipment 中, 把 这 种 水 源 热 泵 机 组 在 各 种 不 同 热 源 场 合 的 应 用 定 义 为 系 统 包 括 :1 水 环 热 泵 系 统 :2 地 下 水 热 泵 系 统 ;3 闭 环 地 表 水 热 泵 系 统 ;4 地 表 水 热 泵 系 统 ;5 土 壤 源 耦 合 式 热 泵 系 统 35

国 家 标 准 地 源 热 泵 系 统 工 程 技 术 规 范 (GB50366-2005) 中, 就 曾 明 确 提 出 水 源 热 泵 机 组 及 其 在 地 源 岩 土 体 地 下 水 地 表 水 等 场 合 应 用 的 地 埋 管 热 泵 系 统 地 下 水 热 泵 系 统 及 地 表 水 热 泵 系 统 3.2 热 泵 机 组 的 分 类 热 泵 机 组 的 分 类 依 据 很 多, 诸 如 :1 按 原 理 分 ;2 按 压 缩 机 种 类 分 ;3 按 热 源 种 类 分 ; 4 按 功 能 分 ;5 按 热 源 端 介 质 及 负 荷 端 介 质 的 组 合 来 划 分 等 等 对 于 热 泵 机 组 而 言, 按 依 据 5 分 类, 提 纲 挈 领, 最 为 明 晰 按 此 依 据 将 热 泵 机 组 划 分 为 两 大 类 ( 见 表 1) 第 1 类 为 空 气 / 大 气 源 热 泵 机 组, 以 往 通 常 称 其 为 空 气 源 热 泵 机 组 此 处 的 空 气 在 空 调 工 程 中 往 往 是 有 限 定 条 件 的, 即 室 外 空 气 大 气 因 此 称 为 空 气 / 大 气 源 热 泵 机 组 较 为 贴 切 第 2 类 为 水 源 ( 介 质 ) 热 泵 机 组 进 入 热 泵 的 可 能 是 做 为 热 源 的 水, 也 可 能 是 做 为 传 热 介 质 的 水 或 添 加 防 冻 剂 的 水 溶 液 36

3.3 水 源 热 泵 机 组 应 用 系 统 分 类 依 据 地 源 热 泵 系 统 工 程 技 术 规 范 (GB50366-2005) 并 参 考 美 国 ASHRAE Handbook: HVAC System and Eguipment, 按 照 热 源 的 不 同 划 分 的 水 源 热 泵 应 用 系 统 的 分 类 列 于 表 2 内 4 热 泵 运 行 的 经 济 性 评 价 指 标 37

4.1 评 价 指 标 概 况 热 泵 运 行 的 经 济 性 评 价 指 标, 散 见 于 有 关 文 献, 综 合 起 来 有 如 下 三 种 表 示 方 法 : 1 以 性 能 系 数 COP(Coefficient of Performance) 来 表 示 制 冷 工 况 下 的 性 能 系 数 称 作 制 冷 系 数, 以 COPc 表 示 ; 制 热 工 况 下 的 性 能 系 数 称 作 制 热 系 数, 以 COPh 表 示 COPc 及 COPh 值 分 别 为 热 泵 在 指 定 工 况 下 制 冷 量 (W) 或 制 热 量 (W) 与 相 对 应 的 输 入 功 率 (W) 之 比 2 以 εc 表 示 制 冷 系 数, 以 εh 表 示 制 热 系 数, 分 别 为 热 泵 在 指 定 工 况 下 制 冷 量 (W) 或 制 热 量 (W) 与 相 对 应 的 输 入 功 率 (W) 之 比 3 制 热 工 况 下 以 性 能 系 数 COP 表 示, 该 值 为 热 泵 在 指 定 工 况 下 制 热 量 (W) 与 输 入 功 率 (W) 之 比 而 制 冷 工 况 下 以 能 效 比 EER(Energy Efficiency Ratio) 表 示 或 仅 限 于 配 备 封 闭 式 压 缩 机 时 其 值 为 热 泵 在 指 定 工 况 下 制 冷 量 (W) 与 输 入 功 率 (W) 之 比 在 习 惯 使 用 英 制 单 位 的 国 家 使 用 EER 时, 制 冷 量 的 单 位 为 BTU/h, 输 入 功 率 单 位 为 (W) 4.2 整 合 建 议 在 对 上 述 热 泵 经 济 性 评 价 指 标 进 行 比 较 之 后 可 以 看 出,ε 值 与 COP 值 在 内 容 上 是 基 本 相 同 的 而 在 制 冷 量 与 输 入 功 率 的 单 位 均 为 法 定 单 位 制 的 W 时,EER 值 与 COP 值 也 并 无 差 别 同 时, 在 计 算 制 冷 工 况 下 的 经 济 性 评 价 指 标 时, 其 制 冷 量 及 功 率 消 耗 均 为 实 际 发 生 值 使 用 封 闭 或 半 封 闭 式 压 缩 机 时, 对 于 制 冷 量 与 功 率 的 影 响 已 包 含 在 内, 没 有 必 要 区 别 对 待, 以 EER 值 表 代 替 COP 值 在 计 算 EER 值 时 使 用 BTU/h 作 为 制 冷 量 单 位, 与 法 定 单 位 制 相 悖, 不 宜 延 用 因 此, 为 统 一 起 见 并 与 热 泵 的 基 础 理 论 相 衔 接, 建 议 作 如 下 整 合 : 1 以 COP 值 作 为 热 泵 机 组 ( 含 机 组 本 身 配 带 的 风 机 水 泵 等 附 属 设 备 ) 的 经 济 性 评 价 指 标 其 制 冷 系 数 COPc 与 制 热 系 数 COPh 分 别 等 于 热 泵 指 定 工 况 下 其 制 冷 量 (W) 或 制 热 量 (W) 与 相 应 的 热 泵 机 组 的 输 入 功 率 (W) 之 比 在 热 泵 的 运 行 为 制 冷 兼 制 热 ( 热 回 收 ) 时, 可 引 入 制 冷 制 热 综 合 系 数 COPc h 其 值 等 于 热 泵 指 定 工 况 下 制 冷 量 (W) 与 制 热 量 (W) 之 和 与 热 泵 机 组 输 入 功 率 (W) 之 比 2 能 效 比 EER 与 性 能 系 数 COP 值 相 比, 不 单 形 象 直 观 且 范 围 可 超 越 热 泵 本 身 众 所 周 知, 热 泵 机 组 在 运 行 时, 对 于 热 源 或 其 介 质 以 及 负 荷 端 介 质 的 驱 动 也 必 须 消 耗 动 力 为 较 大 范 围 地 全 面 地 评 价 热 泵 运 行 的 经 济 性, 应 将 其 系 统 配 套 设 备 的 动 力 消 耗 一 并 计 入 因 此 建 议 以 能 效 比 EER 值 为 热 泵 应 用 系 统 的 经 济 性 评 价 指 标 包 括 制 冷 工 况 能 效 比 EERc 和 制 热 工 况 能 效 比 EERh, 其 值 分 别 为 热 泵 在 指 定 工 况 下 的 制 冷 量 (W) 或 制 热 量 (W) 与 机 组 及 系 统 配 套 设 备 输 入 功 率 (W) 总 和 之 比 参 考 文 献 [1] 尉 迟 斌. 制 冷 工 程 技 术 词 典 [M]. 上 海 : 上 海 交 通 大 学 出 版 社,1987 [2] 郁 文 章. 热 泵 原 理 与 应 用 [M]. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社,1993 [3] 徐 邦 裕, 陆 亚 俊, 马 最 良. 热 泵 [M]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,1988 [4] 姚 杨, 马 最 良. 浅 议 热 泵 定 义 [J]. 暖 通 空 调,2002,32(3): 33 [5] 李 树 林. 制 冷 技 术 [M]. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社,2003 [6] 殷 平 主 编. 现 代 空 调 3[M]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2001 原 载 暖 通 空 调 2011 年 第 4 期 38

关 于 空 调 用 热 泵 的 若 干 概 念 辨 析 刊 出 后 记 关 于 空 调 用 热 泵 的 若 干 概 念 辨 析 ( 原 名 空 调 用 热 泵 若 干 问 题 探 讨 ) 一 文, 于 2010 年 初 寄 至 暖 通 空 调 编 辑 部 直 到 2011 年 4 月 份 才 于 该 刊 第 4 期 登 出 此 前, 作 者 曾 有 6 篇 论 文 载 于 该 刊 一 般 从 寄 出 到 刊 登, 不 会 超 过 一 个 季 度 这 篇 文 章, 费 时 费 力, 自 己 又 比 较 看 重, 原 以 为 会 很 快 刊 出 然 而 出 乎 意 料, 迟 迟 未 见 回 音 直 至 2010 年 11 月, 方 收 到 编 辑 部 发 来 的 两 位 审 稿 专 家 的 审 校 意 见 两 位 审 稿 专 家 分 别 为 哈 工 大 马 最 良 教 授 和 清 华 大 学 的 石 文 星 教 授 马 教 授 审 校 意 见 的 书 写 日 期 是 2010 年 6 月 份 总 体 意 见 认 为 内 容 已 在 一 些 书 论 文 中 有 所 论 述 结 论 转 投 他 刊 石 教 授 审 校 意 见 的 书 写 日 期 是 2010 年 10 月 份 总 体 意 见 认 为 文 章 有 重 要 贡 献, 对 明 确 热 泵 相 关 概 念, 学 术 界 标 准 用 词 具 有 重 要 的 理 论 意 义 结 论 退 修 后 刊 用 编 辑 部 采 纳 了 石 教 授 的 建 议, 来 函 要 求 作 者 按 审 校 意 见 进 行 适 当 修 改, 并 在 修 改 截 止 日 期 内 (2010 年 12 月 31 日 ) 上 传 修 改 说 明 及 修 改 稿 对 于 两 位 教 授 的 审 校 意 见, 当 时 因 急 于 改 稿 并 未 过 多 关 注 此 次 整 理 论 文, 仔 细 看 过, 始 觉 有 诸 多 值 得 回 味 的 地 方 值 得 回 味 的 第 一 点, 哈 工 大 的 马 教 授 在 审 校 意 见 中 写 到 本 文 内 容 已 在 一 些 书 论 文 中 有 所 论 述 请 作 者 再 阅 读 姚 杨 主 编 暖 通 空 调 热 泵 技 术 第 6 页 至 第 13 页 马 教 授 所 言 是 否 确 实, 暖 通 空 调 热 泵 技 术 第 6 页 至 第 13 页 写 了 些 什 么 东 西 呢? 文 章 的 内 容 有 四 部 分 :1. 确 定 广 义 的 热 泵 概 念 ;2. 关 于 热 泵 的 定 义 ;3. 热 泵 机 组 和 热 泵 系 统 ;4. 热 泵 运 行 的 经 济 性 评 估 指 标 这 些 方 面 的 论 述 都 是 全 新 的, 有 的 在 国 内 尚 属 首 次 起 码 在 作 者 所 见 到 的 一 些 书 论 文 中 是 没 有 的 因 此, 另 一 位 审 稿 专 家, 清 华 大 学 的 石 教 授 有 着 与 马 教 授 截 然 不 同 的 看 法 石 教 授 在 审 校 意 见 中 明 确 写 道 : 作 者 在 如 上 四 个 方 面 有 重 要 贡 献, 作 者 从 热 泵 的 历 史 索 源, 指 出 目 前 关 于 热 泵 相 关 的 一 些 词 汇 和 概 念 的 用 法 存 在 不 准 确 的 问 题, 提 出 了 自 己 的 观 点 和 看 法, 这 是 学 术 界 应 该 支 持 和 响 应 的, 对 今 后 教 科 书 标 准 以 及 科 研 论 文 中 的 准 确 用 词 具 有 理 论 指 导 意 义 为 着 了 解 马 教 授 所 说 的 暖 通 空 调 热 泵 技 术 第 6 页 至 第 13 页 的 内 容, 近 日 特 意 网 购 了 一 本 该 书 第 6 页 至 第 13 页 的 内 容 有 三, 之 一 为 1.3 热 泵 的 定 义 该 节 所 述 定 义, 恰 好 是 本 文 的 参 考 定 义 4 其 实, 参 照 定 义 4 与 本 文 中 的 推 荐 定 义 差 别 明 显, 这 在 推 荐 定 义 的 几 点 说 明 中 有 着 清 楚 的 表 述 内 容 之 二 为 : 1.4 热 泵 的 种 类 该 节 所 列 热 泵 机 组 分 类 表, 与 本 文 中 的 热 泵 机 组 分 类 表 相 比, 最 大 的 差 别 是 后 者 本 着 广 义 的 热 泵 概 念 列 有 单 冷 式 热 泵, 即 制 冷 机 内 容 之 三 为 :1.5 热 泵 空 调 系 统 的 分 类 该 节 的 分 类 框 图 中, 包 含 了 以 热 泵 机 组 作 为 集 中 式 空 调 系 统 的 冷 热 源 及 冷 剂 式 热 泵 空 调 系 统 两 大 类 而 本 文 中 所 列 为 水 源 ( 介 质 ) 热 泵 应 用 系 统 表, 两 者 完 全 不 是 一 回 事 由 此 可 见, 暖 通 空 调 热 泵 技 术 第 6 页 至 第 13 页 中, 第 一 全 无 确 立 广 义 热 泵 概 念 及 热 泵 能 效 指 标 整 合 的 内 容 ; 第 二 在 热 泵 定 义, 机 组 与 系 统 等 项 只 是 与 本 文 有 着 相 近 的 标 题, 而 内 容 却 全 然 不 同 十 分 明 显, 本 文 内 容 不 仅 在 作 者 见 到 过 的 一 些 书 论 文 中, 而 且 在 当 时 并 未 见 到 的 暖 通 空 调 热 泵 技 术 第 6 页 至 第 13 页 中, 都 是 没 有 论 述 过 的 值 得 回 忆 的 第 二 点, 马 教 授 在 审 校 意 见 中 写 道 : 作 者 的 推 荐 定 义, 其 基 本 内 容 与 参 照 定 义 4 相 同, 不 同 之 处 仅 有 二 点, 一 是 通 过 逆 循 环, 二 是 并 用 以 制... 冷 或 制 热 的 装 置 ( 字 下 黑 点 系 原 有 ) 显 然, 这 二 点 值 得 商 榷 又 如, 单 冷 式 机 组 不 能 称 其 为 热 泵, 仅 是 制 冷 机 组 说 推 荐 定 义 与 参 照 定 义 4 不 同 之 处 仅 有 二 点 是 不 准 确 的 起 码 还 有 两 点 不 同 之 处, 一 是 推 荐 定 义 为 使 其 更 普 适 未 强 调 输 入 动 力 的 高 品 位 ; 二 是 考 虑 到 热 泵 制 热 时 的 节 能 是 有 条 件 的, 而 制 冷 时 的 节 能, 因 无 参 照 难 以 确 认, 因 此 在 推 荐 定 义 中 未 强 调 其 为 节 能 装 置 通 过 逆 循 环 只 局 限 于 蒸 气 压 缩 式 热 泵, 马 教 授 这 一 点 提 的 是 正 确 的, 在 修 改 稿 中 已 删 除 而 热 泵 定 义 为 并 用 以 制 冷 或 制 热 的 装 置 值 得 商 榷, 就 让 人 匪 夷 所 思 了 热 泵 不 用 以 制 冷 或 制 热, 还 会 有 什 么 用 途 呢? 至 于 单 冷 式 机 组 能 否 称 其 为 热 泵, 文 章 中 有 明 确 的 论 述 : 热 泵 在 运 行 时, 制 冷 与 制 热 两 种 效 应 是 同 时 并 存 的 概 括 地 说 就 是, 一 个 循 环 两 种 效 应 而 在 实 际 应 用 中, 或 用 其 制 冷, 或 用 其 制 热,... 在 39

应 用 其 制 冷 时, 通 常 称 为 制 冷 机 但 制 冷 机 也 是 热 泵 的 一 种 另 一 位 审 稿 专 家 清 华 的 石 教 授 在 审 校 意 见 中 涉 及 此 问 题 时 肯 定 道 : 热 泵 的 概 念 确 实 应 该 大 于 并 包 含 了 制 冷 机 的 概 念... 作 者 勇 于 指 出 目 前 行 业 中 出 现 的 模 糊 概 念, 并 予 以 澄 清, 表 现 出 一 位 老 专 家 的 社 会 责 任 感 他 大 舅 他 二 舅 都 是 他 舅, 高 桌 子 低 板 凳 都 是 木 头, 是 张 艺 谋 的 名 言 之 所 以 为 人 耳 熟 能 详, 是 因 其 直 击 本 质 在 这 里, 不 妨 依 样 葫 芦 造 出 如 下 两 句 : 给 水 泵 排 水 泵 都 是 水 泵, 供 热 热 泵 排 热 热 泵 ( 制 冷 机 ) 都 是 热 泵 值 得 回 味 的 第 三 点, 马 教 授 在 审 校 意 见 中 写 道 : 文 4.2 中 EER 值 与 COP 值 并 无 差 别 这 句 其 概 念 不 清, 其 数 值 相 差 不 大 文 章 4.2 中 的 原 文 是 在 制 冷 量 与 输 入 功 率 的 单 位 均 为 法 定 单 位 制 的 W 时,EER 值 与 COP 值 也 并 无 差 别 同 时, 在 计 算 制 冷 工 况 下 的 经 济 性 评 价 指 标 时, 其 制 冷 量 及 功 率 的 消 耗 均 为 实 际 发 生 值 使 用 封 闭 或 半 封 闭 式 压 缩 机 时, 对 于 制 冷 量 与 功 率 的 影 响 已 包 含 在 内, 没 有 必 要 区 别 对 待, 以 EER 值 代 替 COP 值 从 这 段 叙 述 来 看, 不 单 概 念 是 清 楚 的, 其 数 值 也 应 该 是 相 等 的, 但 可 惜 的 是, 马 教 授 为 了 说 明 EER 值 与 COP 值 并 无 差 别 其 概 念 不 清, 将 其 前 面 和 后 面 的 话 全 部 略 去 其 作 法 令 人 难 以 理 解 有 趣 的 是, 马 教 授 是 暖 通 空 调 热 泵 技 术 的 编 者 之 一, 载 有 第 6 页 至 第 13 页 的 第 一 章 正 是 出 自 马 教 授 的 手 笔 对 于 该 段 内 容 与 文 章 内 容 的 明 显 差 别 应 该 最 为 清 楚 明 知 文 章 与 该 书 第 6 页 至 13 页 的 内 容 完 全 不 同, 却 偏 要 说 本 文 内 容 在 第 6 页 至 第 13 页 中 有 所 论 述, 是 否 另 有 隐 情? 也 可 能, 马 教 授 从 文 章 与 该 段 内 容 的 差 异 上, 看 到 了 文 章 对 该 段 内 容 某 种 程 度 的 扬 弃 而 对 于 这 些 扬 弃, 当 然 不 希 望 公 诸 于 众, 不 希 望 刊 登 于 暖 通 空 调 杂 志 上 说 本 文 内 容 已 在 一 些 书 论 文 中 有 所 论 述, 其 言 外 之 意 是, 即 使 不 属 抄 袭, 也 是 炒 现 饭 毫 无 新 意 因 此 建 议 转 投 他 刊 反 正 编 辑 并 非 热 泵 专 家, 也 不 会 找 到 姚 杨 主 编 暖 通 空 调 热 泵 技 术 第 6 页 至 第 13 页, 加 以 对 比... 还 有 马 教 授 关 于 热 泵 是 用 以 制 冷 或 制 热 的 装 置, 值 得 商 榷, 以 及 EER 值 与 COP 值 并 无 差 别 这 句 其 概 念 不 清 的 两 点 意 见, 看 似 匪 夷 所 思, 其 实 也 是 为 了 给 转 投 他 刊 补 充 理 由 按 照 暖 通 空 调 杂 志 的 规 定, 审 稿 专 家 对 于 稿 件 的 取 舍 可 提 出 如 下 建 议 :1. 刊 用 ;2. 退 修 后 刊 用 ; 3. 退 修 后 重 审 ;4. 转 他 人 审 ;5. 转 投 他 刊 ;6. 不 刊 用 其 中 最 令 人 费 解 的 是 转 投 他 刊 可 能 是 给 作 者 留 些 颜 面, 也 可 能 自 知 所 提 不 算 理 直 气 壮, 不 刊 用 太 过 分 了, 转 投 他 刊 吧! 转 投 他 刊 的 建 议, 有 一 点 是 明 确 的, 即 不 在 本 刊 上 登 出 那 转 投 他 刊, 由 谁 来 转 投? 编 辑 部 还 是 审 稿 专 家, 还 是 作 者? 地 源 热 泵 尚 未 见 过, 是 一 本 什 么 样 的 杂 志? 暖 通 空 调 不 适 刊 登, 地 源 热 泵 为 何 可 以 刊 登 呢? 马 教 授 忽 略 了 一 点, 本 文 内 容 并 不 限 于 地 源 热 泵, 在 地 源 热 泵 上 刊 登 其 实 是 最 不 适 宜 的 更 加 有 趣 的 是, 作 者 似 乎 对 这 些 蹊 跷 有 所 预 见 在 投 稿 致 编 辑 部 的 信 中 曾 提 出 : 本 文 对 热 泵 理 论 进 行 探 讨 时, 对 所 列 参 考 文 献 [1][2][3][4] 有 所 涉 及 者, 安 排 审 稿 时 请 予 回 避 编 辑 可 能 以 为 大 可 不 必, 也 可 能 认 为 有 所 涉 及 者 才 能 充 分 判 断 本 文 的 价 值, 所 请 的 第 一 位 审 稿 专 家 偏 偏 是 参 考 文 献 [3][4] 的 作 者, 哈 工 大 的 马 最 良 教 授 呜 呼, 为 人 师 易, 为 人 师 表 难 啊! 青 山 遮 不 住, 毕 竟 东 流 去 本 文 经 修 改 后, 如 愿 刊 于 暖 通 空 调 2011 年 第 4 期 上 在 这 里 要 感 谢 编 辑 ( 杨 爱 丽 女 士, 时 任 编 辑 部 主 任, 现 任 主 编 兼 编 辑 部 主 任 ) 的 一 颗 耐 心 一 双 慧 眼, 感 谢 两 位 审 稿 专 家 的 宝 贵 意 见, 感 谢 那 些 给 作 者 以 启 迪 的 诸 位 学 者 在 稿 件 寄 出 差 不 多 一 年 之 后, 收 到 编 辑 部 退 修 后 刊 用 的 讯 息, 看 到 两 位 专 家 的 审 稿 意 见, 有 种 柳 暗 花 明 的 感 觉 尤 其 是 清 华 大 学 石 文 星 教 授 对 于 本 文 的 肯 定, 令 作 者 深 感 才 疏 学 浅, 受 之 有 愧 同 时, 也 令 作 者 感 到 高 兴 感 到 振 奋 情 不 自 禁 在 审 校 意 见 单 上 写 下 了 正 可 谓 高 山 流 水 遇 知 音 也! 老 骥 伏 枥, 志 在 千 里 烈 士 暮 年, 壮 心 不 已 作 者 当 然 没 有 曹 丞 相 那 样 的 雄 心 壮 志 只 愿 活 到 老 学 到 老, 始 终 关 注 一 生 挚 爱 的 暖 通 专 业, 为 暖 通 专 业 的 发 展 尽 绵 薄 之 力 有 生 之 年 力 争 做 到 由 精 神 可 佳 的 老 前 辈, 向 有 社 会 责 任 感 的 老 专 家 的 转 化 谨 此, 并 将 与 编 辑 的 来 往 信 件, 以 及 专 家 的 审 稿 意 见 附 后, 以 兹 纪 念 ( 后 附 : 投 稿 致 暖 通 空 调 编 辑 部 函 编 辑 部 稿 件 退 修 通 知 单 马 最 良 教 授 审 校 意 见 石 文 星 教 授 审 校 意 见 修 稿 致 编 辑 部 函 ) 肖 兰 生 张 瑞 芝 2013.9 40

投 稿 致 暖 通 空 调 编 辑 部 函 编 辑 先 生 : 您 好! 当 前, 节 能 减 排 的 大 趋 势, 促 进 了 空 调 领 域 内 热 泵 应 用 的 增 加 然 而, 与 之 不 相 适 应 的 是 热 泵 理 论 的 严 重 滞 后 一 些 问 题, 如 热 泵 的 狭 义 概 念 与 广 义 概 念, 确 切 的 广 义 概 念 之 下 的 热 泵 定 义, 机 组 与 系 统 的 区 分, 热 泵 运 行 经 济 性 指 标 表 达 方 式 的 不 统 一 等 等 尤 为 明 显 本 人 不 揣 冒 昧, 在 对 上 述 问 题 进 行 探 索 研 究 之 后, 写 出 本 文, 如 蒙 刊 用, 期 待 起 到 抛 砖 引 玉, 促 进 热 泵 理 论 发 展 的 作 用 本 文 在 对 热 泵 理 论 进 行 探 讨 时, 对 所 列 参 考 文 献 有 所 涉 及 者 [1][2][3][4], 安 排 审 稿 时 请 尽 可 能 予 以 回 避 此 致 敬 礼! 肖 兰 生 张 瑞 芝 2010 年 1 月 15 日 稿 件 退 修 通 知 单 尊 敬 的 肖 兰 生 ; 张 瑞 芝 同 志 : 您 好! 您 的 稿 件 空 调 用 热 泵 理 论 若 干 问 题 探 讨, 编 号 : 13142 经 评 审 有 几 点 修 改 意 见, 请 登 录 本 刊 网 站 http://tougao.ehvacr.com, 进 入 作 者 远 程 查 稿, 在 需 要 修 改 的 稿 件 列 表 中 查 看 修 改 意 见 及 修 改 要 求 进 行 适 当 修 改, 修 改 的 地 方 请 用 不 同 颜 色 的 字 体 突 出 显 示, 并 提 供 修 改 说 明 稿 件 修 改 后, 点 击 上 传 修 改 稿 直 接 将 修 改 说 明 及 修 改 稿 上 传 请 在 规 定 时 间 内 尽 快 完 成 论 文 修 改 如 在 规 定 时 间 内 不 能 完 成, 请 说 明 充 分 理 由, 否 则 本 刊 有 权 做 出 退 稿 处 理! 通 信 作 者 用 户 名 肖 兰 生 通 信 作 者 密 码 2023 暖 通 空 调 杂 志 社 2010-11-01 41

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审 校 意 见 由 于 历 史 原 因, 目 前 我 国 的 教 科 书 标 准 以 及 科 研 论 文 中 常 常 出 现 一 些 词 汇 概 念 的 模 糊, 迫 切 需 要 专 家 对 此 辨 析 纠 正 本 文 是 一 篇 关 于 热 泵 词 汇 的 辨 析 文 章, 作 者 从 热 泵 的 历 史 索 源, 指 出 目 前 关 于 热 泵 相 关 的 一 些 词 汇 和 概 念 的 用 法 存 在 不 准 确 的 问 题, 提 出 了 自 己 的 观 点 和 看 法, 这 是 学 术 界 应 该 支 持 和 相 应 的, 对 今 后 教 科 书 标 准 以 及 科 研 论 文 中 的 标 准 用 此 具 有 理 论 指 导 意 义 评 阅 人 认 为, 本 文 的 重 要 贡 献 在 于 : (1) 热 泵 的 概 念 确 实 应 该 大 于 并 包 含 了 制 冷 机 的 概 念, 有 必 要 进 行 一 些 概 念 的 更 新 和 规 范, 论 文 作 者 提 出 的 问 题 的 确 是 行 业 内 需 要 明 确 和 解 决 的 问 题 作 者 勇 于 指 出 目 前 行 业 中 出 现 的 模 糊 概 念, 并 予 以 澄 清, 表 现 出 一 位 老 专 家 的 社 会 责 任 感 ; (2) 论 文 分 析 了 狭 义 与 广 义 两 种 概 念 的 历 史 成 因, 指 出 在 热 泵 理 论 上 应 确 立 广 义 热 泵 的 概 念 ; 作 者 给 出 的 热 泵 定 义 有 道 理, 更 为 概 括 普 适 ( 覆 盖 了 蒸 气 压 缩 式 吸 收 式 化 学 式 等 热 泵 等 ) 明 确 ; (3) 作 者 倡 议 区 分 热 泵 机 组 和 热 泵 系 统 的 概 念 非 常 重 要, 系 统 是 包 括 机 组 和 为 机 组 提 供 工 作 条 件 的 环 境 条 件 与 设 备, 这 是 目 前 很 多 人 都 容 易 忽 视 的 问 题, 比 如 水 源 热 泵 机 组 能 效 比 高, 不 一 定 水 源 热 泵 系 统 就 一 定 节 能, 这 与 系 统 的 输 配 系 统 热 源 系 统 使 用 侧 系 统 的 设 计 施 工 和 管 理 直 接 相 关 ; (4) 由 于 目 前 我 国 制 冷 空 调 产 品 的 标 准 体 系 来 源 于 不 同 国 家, 故 出 现 了 能 效 比 的 不 同 表 述 形 式 ( 如 EER COP 等 ), 作 者 建 议 取 消 EER 而 采 用 COPc 等 都 是 很 合 理 的 建 议, 有 助 于 规 范 用 词 评 阅 人 有 以 下 建 议, 希 望 作 者 能 够 采 纳 并 修 改 论 文 (1) 论 文 原 题 目 为 空 调 用 热 泵 理 论 若 干 问 题 探 讨, 但 论 文 内 容 主 要 是 纠 正 行 业 内 对 热 泵 相 关 概 念 中 的 不 准 确 性 问 题, 故 建 议 论 文 的 题 目 改 为 关 于 热 泵 的 若 干 概 念 辨 析 也 许 更 为 准 确 ; (2) 作 者 将 空 气 源 热 泵 分 为 大 气 源 热 泵 和 空 气 源 热 泵 ( 即 冷 冻 除 湿 机 ), 这 主 要 是 针 对 空 气 来 源 二 定 的, 但 空 气 源 热 泵 具 有 更 为 广 泛 的 含 义, 只 要 从 空 气 中 取 热 就 认 为 是 空 气 源 热 泵, 具 有 普 适 性, 建 议 文 章 不 要 对 空 气 源 热 泵 进 行 细 分, 这 也 复 合 目 前 的 习 惯 ; 而 冷 冻 除 湿 机 主 要 是 针 对 其 功 能 进 行 命 名 的, 其 主 要 特 征 是 从 同 一 空 气 环 境 中 取 热, 再 将 冷 凝 热 释 放 到 该 空 气 环 境, 故 它 很 难 称 之 为 热 泵 ; (3) 取 消 房 间 空 调 器 制 冷 性 能 系 数 或 能 效 比 EER 的 观 点 评 阅 人 是 同 意 的, 但 用 EER 来 代 表 热 泵 该 系 统 的 能 效 比 似 乎 意 义 不 大, 采 用 系 统 能 效 比 如 COPc,s( 系 统 制 冷 时 的 系 统 能 效 比 ) 和 COPh,s( 系 统 制 热 时 的 系 统 能 效 比 ) 似 乎 更 好, 请 作 者 参 考 ; (4) 其 他 意 见 参 见 原 文 中 的 修 订 模 式 中 的 修 改 内 容 本 文 结 构 合 理, 逻 辑 清 晰, 符 合 科 技 论 文 写 作 规 范, 对 明 确 热 泵 相 关 概 念 学 术 界 采 纳 标 准 用 此 具 有 重 要 的 理 论 意 义, 故 建 议 录 用 该 论 文 ; 但 由 于 有 些 概 念 的 理 解 还 存 在 争 议, 故 希 望 作 者 能 够 进 一 步 修 改 论 文, 即 退 修 后 刊 用 审 稿 人 ( 签 名 ): 2010 年 10 月 06 日 43

修 稿 致 暖 通 空 调 编 辑 部 函 编 辑 部 杨 爱 丽 主 任 : 您 好! 稿 件 空 调 用 热 泵 理 论 若 干 问 题 探 讨 ( 编 号 13142) 的 专 家 评 审 意 见 收 阅, 遵 嘱 作 了 修 改 并 将 修 改 说 明 及 修 改 稿 上 传, 烦 请 查 收 1. 关 于 石 文 星 教 授 意 见 1.1 遵 照 石 教 授 意 见, 将 稿 件 名 称 改 为 关 于 空 调 用 热 泵 的 若 干 概 念 辨 析 1.2 遵 照 石 教 授 意 见 删 除 空 气 去 湿 机 内 容, 文 中 大 气 源 热 泵 机 组 的 命 名 改 为 空 气 / 大 气 源 热 泵 机 组 1.3 遵 照 石 教 授 意 见, 将 COP 的 应 用 扩 大 至 本 身 装 有 风 机 水 泵 等 附 属 设 备 的 热 泵 机 组 但 考 虑 到 COP 本 身 有 性 能 系 数 的 含 义, 应 用 于 系 统 似 有 不 妥, 因 此 系 统 的 能 效 评 价 仍 保 留 使 用 EER 2. 关 于 马 最 良 教 授 的 意 见 2.1 马 教 授 推 荐 的 姚 杨 主 编 暖 通 空 调 热 泵 技 术, 尚 无 缘 拜 读 在 稿 件 撰 写 时, 曾 参 考 了 大 量 的 技 术 文 献, 其 中 也 包 含 了 马 教 授 参 编 的 热 泵 姚 杨 与 马 教 授 合 写 的 浅 谈 热 泵 定 义 ( 稿 件 参 考 文 献 [3][4]) 等 2.2 遵 照 马 教 授 意 见, 删 去 推 荐 定 义 中 通 过 逆 循 环 字 样 至 于 热 泵 是 否 可 以 定 义 为 制 冷 或 制 热 的 装 置, 制 冷 机 可 否 称 为 热 泵, 在 稿 件 确 立 广 义 的 热 泵 概 念 一 节 中 有 明 确 论 述, 可 惜 未 能 引 起 马 教 授 的 注 意 但 另 一 位 评 审 专 家 明 确 认 为 : 热 泵 的 概 念 确 实 应 该 大 于 并 包 含 了 制 冷 机 的 概 念, 作 者 给 出 的 热 泵 定 义 有 道 理, 更 为 概 括 普 适 明 确 3. 关 于 EER 与 COP 交 叉 使 用, 稿 件 中 列 有 几 种 情 况 :1 制 热 及 制 冷 系 数 均 以 COP 表 示 ;2 制 热 系 数 以 COP 表 示, 而 制 冷 系 数 以 EER 表 示 ;3 制 冷 系 数 亦 以 EER 表 示, 但 限 于 封 闭 式 压 缩 机 ;4 制 冷 系 数 同 样 以 EER 表 示, 但 制 冷 量 的 单 位 为 BTU/h 马 教 授 所 引 EER 值 与 COP 值 并 无 差 别 在 文 中 是 指 情 况 1 中 的 制 冷 系 数 COP 与 情 况 2 中 的 制 冷 系 数 EER 概 念 清 楚, 并 与 空 气 调 节 用 制 冷 技 术 ( 第 二 版 ) 第 30 页 至 36 页 内 容 无 关 因 此 仍 保 留 原 有 叙 述 最 后, 谨 向 杨 主 任 并 两 位 专 家 表 示 诚 挚 的 感 谢! 作 者 : 肖 兰 生 张 瑞 芝 2010.11. 24 44

对 于 现 行 建 筑 节 能 设 计 标 准 的 理 解 与 建 议 肖 兰 生 摘 要 本 文 综 合 了 国 家 辽 宁 省 及 沈 阳 市 建 筑 节 能 设 计 标 准 的 颂 布 与 实 施 现 状 基 于 对 现 行 国 家 及 辽 宁 省 公 共 建 筑 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 的 理 解, 就 建 筑 热 工 设 计 气 候 分 区 窗 墙 面 积 比 凸 窗 设 置 采 暖 与 空 调 冷 热 源 地 方 标 准 与 国 家 标 准 之 间 的 关 系 等 提 出 了 建 议 关 键 词 建 筑 节 能 窗 墙 面 积 比 采 暖 度 日 数 HDD18 采 暖 期 度 日 数 HPDD Comprehension and suggestion on current design standard for energy efficiency of buildings After comprehensive analyzing the current promulgation and implement of design standard for energy efficiency of our country, Liaoning province and Shenyang city. We give some suggestions on the Climatic sub area during the thermo technical design, area ratio of window to wall, the bay window settings, hot and cold source of the heating and air conditioning, and the relationship between local stsndard and national standard. All these suggestions are based on our comprehension of the design standard for energy effieiency of public buildings and the design standard for energy effieiency of residential buildings used in our country and Liaoning province. KeywDrds enerpy efficiency of bui&dings, area ratio of window to watt, neating degree day based on 18 (HDD18), degreedays of heating period(hpdd). 1 国 家 及 辽 宁 省 节 能 设 计 标 准 的 发 布 及 修 订 现 状 1.1 国 家 标 准 1 国 家 行 业 标 准 民 用 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 采 暖 居 住 建 筑 部 分 ) JGJ26-95,1995 年 发 布 实 施, 节 能 目 标 为 50%, 现 部 分 地 区 已 将 节 能 目 标 提 高 至 65% 并 颂 布 了 地 方 标 准, 此 时 该 标 准 已 不 适 用 2 国 家 行 业 标 准 夏 热 冬 冷 地 区 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 GJ134-2001,2001 年 发 布 实 施 3 国 家 行 业 标 准 夏 热 冬 暖 地 区 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 GJ75-2003,2003 年 发 布 实 施 4 国 家 标 准 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准, 按 建 设 部 要 求, 将 上 述 三 个 标 准 合 并 改 编 现 进 行 到 征 求 意 见 阶 段 5 国 家 标 准 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 GB50189-2005,2005 年 发 布 实 施 1.2 辽 宁 省 及 沈 阳 市 标 准 1 沈 阳 市 标 准 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 DB2101J01-2006, 节 能 目 标 65%,2006 年 发 布 实 施,2007 年 10 月 1 日 起 废 止 2 沈 阳 市 标 准 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 实 施 细 则 DB2101J01-2006,2006 年 发 布 实 施, 2007 年 10 月 1 日 起 废 止 3 辽 宁 省 标 准 民 用 建 筑 节 能 设 计 标 准 实 施 细 则 ( 采 暖 居 住 建 筑 部 分 ) DB21/1007-1998, 1998 年 发 布 实 施,2007 年 3 月 废 止 4 辽 宁 省 标 准 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 DB21/T1476-2006,2006 年 12 月 发 布,2007 年 3 月 实 施 5 辽 宁 省 标 准 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 DB21/T1477-2006,2006 年 12 月 发 布,2007 年 2 月 实 施 45

2 关 于 建 筑 热 工 设 计 气 候 分 区 2.1 国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 中 的 建 筑 热 工 设 计 气 候 分 区, 来 源 于 民 用 建 筑 热 工 设 计 规 范 GB50176-93, 但 舍 弃 了 温 和 地 区, 将 严 寒 地 区 细 分 为 A B 两 个 子 区 气 候 分 区 共 包 括 : 严 寒 地 区 A 区 B 区, 寒 冷 地 区, 夏 热 冬 冷 地 区 及 夏 热 冬 暖 地 区 该 气 候 分 区 以 最 冷 月 及 最 热 月 平 均 温 度 为 主 要 指 标, 以 日 平 均 温 度 5 或 25 的 天 数 为 辅 助 指 标 2.2 国 家 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 征 求 意 见 稿 ) 中 的 气 候 分 区 保 留 了 民 用 建 筑 热 工 设 计 规 范 中 的 五 个 气 候 分 区 但 却 是 以 采 暖 度 日 数 (HDD18) 和 空 调 度 日 数 (CDD26) 为 指 标 来 划 分 的 五 个 气 候 区 中 又 细 分 出 11 个 子 区 ( 见 表 2-1) 气 候 分 区 严 寒 地 区 (Ⅰ 区 ) 寒 冷 地 区 (Ⅱ 区 ) 夏 热 冬 冷 地 区 (Ⅲ 区 ) 夏 热 冬 暖 地 区 (Ⅳ 区 ) 温 和 地 区 (Ⅴ 区 ) A 区 B 区 C 区 A 区 B 区 A 区 B 区 C 区 A 区 B 区 居 住 建 筑 节 能 设 计 气 候 分 区 表 2-1 分 区 依 据 5500 HDD18<8000 5000 HDD18<5500 3800 HDD18<5000 2000 HDD18<3800 CDD26 100 2000 HDD18<3800 100<CDD26 200 1000 HDD18<2000 50<CDD26 150 1000 HDD18<2000 150<CDD26 300 600 HDD18<1000 100<CDD26 300 HDD18<600 CDD26>200 600 HDD18<2000 CDD26 50 HDD18<600 CDD26 50 2.3 辽 宁 省 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 中 的 气 候 分 区, 主 要 依 据 国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准, 并 细 会 为 严 寒 地 区 B1 B2 区 及 寒 冷 地 区 但 其 气 候 分 区 表 中 又 列 出 了 各 分 区 的 HDD18 的 范 围, 十 分 矛 盾 其 不 够 规 范 之 处 尚 有 :1 严 寒 地 区 Ⅰ 区 寒 冷 地 区 Ⅱ, 应 写 作 严 寒 地 区 (Ⅰ 区 ) 寒 冷 地 区 (Ⅱ 区 );2 B1 B2 等 子 气 候 区 前, 应 加 气 候 区 名, 如 严 寒 地 区 B1 区 严 寒 地 区 B2 区 ;3 子 气 候 区 应 在 同 一 气 候 区 内 排 列, 寒 冷 地 区 C 区 应 为 寒 冷 地 区 A 区, 或 寒 冷 地 区 ( 只 一 个 子 气 候 区, 无 须 排 列 ) 括 号 内 的 大 长 地 区 可 取 消 2.4 辽 宁 省 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 中 的 气 候 分 区, 来 源 于 国 家 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 征 求 意 见 稿 ) 标 准 中 的 严 寒 Ⅰ 区 寒 冷 Ⅱ 区, 应 规 范 地 写 为 严 寒 地 区 (Ⅰ 区 ) 寒 冷 地 区 (Ⅱ 区 ) 2.5 用 于 建 筑 热 工 设 计 的 气 候 分 区, 称 为 建 筑 热 工 设 计 气 候 分 区 是 建 筑 节 能 设 计 标 准 的 编 制 依 据, 在 全 国 应 该 是 统 一 的 但 由 上 述 可 见, 无 论 是 国 家 的, 还 是 辽 宁 省 的 节 能 设 计 标 准, 其 气 候 分 区 即 不 统 一 又 不 规 范 甚 至 出 现 如 锦 州 丹 东 等 市, 在 辽 宁 省 两 个 节 能 标 准 中 分 别 划 入 严 寒 地 区 和 寒 冷 地 区 的 情 形 建 议 在 修 订 时 应 注 意 到 这 一 点 3 关 于 采 暖 度 日 数 HDD18( d) 及 采 暖 期 度 日 数 HPDD( d) 3.1 采 暖 度 日 数 HDD18( d) 如 前 所 述, 国 家 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 征 求 意 见 稿 ) 及 辽 宁 省 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 中, 气 候 分 区 是 以 采 暖 度 日 数 为 指 标 来 划 分 的 在 国 家 夏 热 冬 冷 地 区 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 的 术 语 中 定 义 一 年 中, 当 某 天 室 外 日 平 均 温 度 低 于 18 时, 将 低 于 18 的 度 数 乘 以 1 天, 并 将 此 乘 积 累 加, 称 为 采 暖 度 日 数 3.2 采 暖 期 度 日 数 HPDD( d) 46

国 家 民 用 建 筑 热 工 设 计 规 范 将 采 暖 期 度 日 数 定 义 为 室 内 温 度 18 与 采 暖 期 室 外 平 均 温 度 之 间 的 温 度 差 值 乘 以 采 暖 期 天 数 的 数 值 3.3 采 暖 度 日 数 与 采 暖 期 度 日 数 的 差 别 两 者 的 差 别, 显 而 易 见 采 暖 度 日 数 中 的 日 数 是 室 外 日 平 均 温 度 <18 的 日 数, 而 采 暖 期 度 日 数 中 的 日 数 为 采 暖 期 的 日 数, 即 室 外 日 平 均 温 度 5 的 日 数 同 一 地 区, 日 平 均 温 度 <18 的 日 数 要 多 于 日 平 均 温 度 5 的 日 数 因 此, 采 暖 期 度 日 数 在 数 值 上 要 小 于 采 暖 度 日 数 其 实, 日 平 均 温 度 <18 时, 室 内 温 度 往 往 要 高 于 或 等 于 18, 不 一 定 需 要 采 暖 或 因 条 件 等 的 限 制 不 能 够 进 行 采 暖 因 而, 所 谓 的 采 暖 度 日 数, 与 采 暖 并 无 必 然 的 联 系 只 是 一 个 衡 量 寒 冷 程 度 和 持 续 时 间 的 指 标, 用 以 划 分 气 候 分 区 而 已 辽 宁 省 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 表 A.0.2 将 采 暖 度 日 数 列 于 采 暖 期 参 数 栏 内, 辽 宁 省 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 表 4.2.1 将 采 暖 度 日 数 和 采 暖 期 度 日 数 罗 列 在 一 起, 都 是 不 适 当 的 4 关 于 窗 墙 面 积 比 及 凸 窗 4.1 房 间 有 两 面 或 两 面 以 上 外 墙 时 如 何 规 定 各 节 能 标 准 对 于 窗 墙 面 积 比 的 限 值 均 作 出 了 规 定 当 房 间 只 有 一 面 外 墙 时, 不 存 在 任 何 问 题 但 若 房 间 有 两 面 或 两 面 以 上 外 墙 时, 是 否 每 面 外 墙 均 可 以 按 窗 墙 比 确 定 窗 户 面 积? 在 角 部 设 置 凸 窗 时, 其 窗 墙 比 的 计 算, 以 一 面 外 墙 还 是 两 面 外 墙 的 面 积 为 基 础? 节 能 设 计 标 准 中, 尤 其 是 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 中 应 作 出 规 定 4.2 建 议 引 入 综 合 平 均 窗 墙 面 积 比 的 概 念 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 中 关 于 严 寒 地 区 及 寒 冷 地 区 窗 墙 面 积 比 的 规 定, 不 同 朝 向 有 不 同 的 限 值 一 般 南 向 限 值 最 大, 北 向 限 值 最 小 而 传 热 系 数 的 限 值 规 定, 又 因 窗 墙 面 积 比 的 不 同 而 不 同 结 果, 南 向 窗 的 传 热 系 数 往 往 会 低 于 北 向 和 东 西 向 按 此 传 热 系 数 确 定 窗 户 的 形 式, 就 有 可 能 出 现, 比 如 南 窗 为 单 框 三 玻, 而 北 向 或 东 西 向 的 窗 户 为 单 框 双 玻 这 种 不 合 常 理 的 现 象 因 此, 建 议 引 入 综 合 平 均 窗 墙 面 积 比 的 概 念 在 各 朝 向 窗 墙 面 积 比 确 定 之 后, 求 出 综 合 平 均 值 然 后, 按 综 合 平 均 窗 墙 面 积 比 的 数 值 来 确 定 窗 户 的 传 热 系 数 4.3 凸 窗 设 置 的 规 定 凸 窗 有 两 种 基 本 形 式 一 种 是 两 侧 凸 出 外 墙 面, 而 上 下 层 相 接, 以 楼 板 分 隔 另 一 种 是 上 下 左 右 均 凸 出 外 墙 面, 也 称 为 飘 窗 凸 窗 耗 能 增 加, 处 理 不 周 时 可 能 产 生 结 露 现 象 在 国 家 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 征 求 意 见 稿 ) 中 规 定 居 住 建 筑 不 宜 设 置 凸 窗 严 寒 地 区 不 应 设 置 凸 窗, 寒 冷 地 区 北 向 卧 室 起 居 室 不 应 设 置 凸 窗 辽 宁 省 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 保 留 了 该 规 定 的 前 半 部 居 住 建 筑 不 宜 设 置 凸 窗, 面 舍 弃 了 严 寒 地 区 不 应 设 置 凸 窗, 等 后 半 部 是 否 合 适, 值 得 考 虑 5 关 于 热 源 和 冷 源 5.1 热 源 应 严 格 限 制 直 接 用 电 国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 第 5.4.2 条 规 定 除 了 符 合 下 列 情 况 之 一 外, 不 得 采 用 电 热 锅 炉 电 热 水 器 作 为 直 接 采 暖 和 空 调 系 统 的 热 源 :1 电 力 充 足, 供 电 政 策 支 持 和 电 费 优 惠 地 区 的 建 筑 ;2 该 条 规 定 可 以 理 解 为 电 力 充 足, 供 电 政 策 支 持 和 电 费 优 惠 地 区 的 建 筑, 可 采 用 电 热 锅 炉 电 热 水 器 作 为 直 接 采 暖 和 空 调 系 统 的 热 源 如 所 周 知, 我 国 的 电 力 供 应 以 火 力 发 电 为 主 而 火 力 发 电 的 总 效 率 不 及 燃 煤 锅 炉 的 50% 显 然, 以 电 力 做 为 采 暖 或 空 调 的 直 接 热 源, 有 背 于 节 能 减 排 的 总 趋 势, 有 背 于 建 设 资 源 节 约 型 社 会 的 宗 旨 电 力 充 足, 就 可 以 轻 易 消 耗?! 而 电 力 充 足 也 可 能 是 一 时 的 供 电 政 策 支 持 和 电 费 优 惠, 其 政 策 本 身 就 是 短 视 和 不 正 确 的 在 前 几 年, 一 些 地 区 就 是 依 靠 政 策 的 支 持 和 优 惠, 上 了 一 些 电 热 膜 等 电 热 采 暖 一 方 面, 高 品 位 的 能 源 轻 易 消 耗 令 人 惋 惜 ; 另 一 方 面 住 户 抱 怨 费 用 偏 高, 也 是 在 媒 体 上 有 过 报 导 的 5.2 蒸 汽 压 缩 式 制 冷 的 压 缩 机 类 型 应 有 规 定 47

国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 表 5.4.5 对 电 动 蒸 汽 压 缩 式 冷 水 机 组 的 制 冷 系 数 限 值 做 出 了 规 定 但 是, 只 有 此 项 规 定 是 不 够 的 在 相 同 的 额 定 制 冷 量 范 围 内, 压 缩 机 的 类 型 不 1 同, 其 制 冷 系 数 也 是 不 同 的 这 从 该 表 的 数 据 中 也 可 以 看 出 因 此, 建 议 参 照 有 关 规 范 就 某 一 制 冷 量 范 围 内 所 应 选 用 的 压 缩 机 类 型 做 出 补 充 规 定 6 关 于 居 住 建 筑 的 采 暖 热 负 荷 指 标 辽 宁 省 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 第 3.0.2 条 规 定 居 住 建 筑 节 能 设 计 的 耗 热 量 耗 煤 量 指 标 和 采 暖 热 负 荷 指 标, 不 应 超 过 附 录 表 A.0.3 规 定 的 限 值 而 在 第 4.3.1 条 中 又 规 定 设 计 建 筑 的 节 能 设 计 判 定 以 规 定 性 指 标 或 耗 热 量 指 标 为 依 据 这 里 所 说 的 规 定 性 指 标, 如 第 4.3.2 条 规 定, 包 括 表 4.1.4 表 4.1.5 表 4.2.1 和 4.2.3 条 的 规 定 的 限 值 比 较 第 3.0.2 及 第 4.3.1 两 条 规 定, 采 暖 热 负 荷 指 标 即 然 不 是 判 定 依 据, 何 以 又 有 不 应 超 过 限 值 的 规 定? 在 国 家 民 用 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 采 暖 居 住 建 筑 部 分 ) 及 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 征 求 意 见 稿 ) 中, 均 无 采 暖 热 负 荷 指 标 的 规 定 内 容 很 明 显, 规 定 性 指 标 不 超 限 或 节 能 计 算 耗 热 量 指 标 不 超 限, 已 经 是 达 标 的 节 能 建 筑, 再 多 一 个 采 暖 热 负 荷 指 标 已 没 有 意 义 同 时, 由 于 同 一 个 气 候 分 区 内 各 地 采 暖 计 算 温 度 存 在 差 别, 而 标 准 中 对 于 采 暖 热 负 荷 计 算 的 冷 空 气 渗 透 耗 热 朝 向 等 各 项 修 正 均 无 明 细 规 定, 其 计 算 结 果 就 存 在 着 某 种 不 确 定 性, 给 施 工 图 设 计 审 查 带 来 麻 烦 7 地 方 标 准 与 国 家 标 准 的 关 系 7.1 地 主 标 准 以 实 施 细 则 的 名 义 为 好 节 能 设 计 标 准 有 国 家 标 准, 同 时 还 有 相 应 的 地 方 标 准 这 一 点 不 同 于 其 他 方 面 的 规 范 与 标 准 为 明 确 关 系, 方 便 使 用, 建 议 地 方 标 准 不 宜 与 国 家 标 准 同 名, 而 以 实 施 细 则 的 名 义 为 好 如 国 家 颂 布 民 用 建 筑 节 能 设 计 标 准 ( 采 暖 居 住 建 筑 部 分 ), 辽 宁 省 相 应 颂 布 民 用 建 筑 节 能 设 计 标 准 实 施 细 则 ( 采 暖 居 住 建 筑 部 分 ) ; 国 家 颂 布 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准, 沈 阳 市 相 应 颂 布 了 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 实 施 细 则 等 等 7.2 地 方 标 准 在 原 则 上 应 与 国 家 标 准 保 持 一 致 1) 辽 宁 省 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 将 公 共 建 筑 划 分 甲 乙 两 类 面 积 大 于 20000 m2 且 全 面 设 置 空 气 调 节 系 统 的 建 筑 为 甲 类, 其 他 为 乙 类 这 种 划 分 在 国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 中 是 没 有 的 而 且 两 类 建 筑 在 该 标 准 中 只 发 现 表 4.3.1 中 有 一 些 少 许 差 异, 而 这 一 差 异 在 附 录 A-1 公 共 建 筑 围 护 结 构 热 工 性 能 判 定 表 中 又 被 忽 略 掉 了 显 然 此 一 分 类, 必 要 性 并 不 大 2) 辽 宁 省 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 规 定, 建 筑 节 能 设 计 衡 量 判 断 的 主 要 依 据 是 耗 热 量 这 对 于 地 处 严 寒 和 寒 冷 地 区 的 辽 宁 省 应 该 是 合 适 的 但 标 准 中 的 互 度 值 以 称 为 室 内 外 空 气 温 差 1 时 的 耗 热 量 或 传 热 量 为 好 而 所 谓 的 传 热 耗 热 量 系 数 的 提 出 已 基 本 没 有 意 义 7.3 地 方 标 准 的 重 点 应 放 在 细 则 上 地 方 标 准 应 该 在 遵 守 国 家 标 准 的 原 则 规 定 的 基 础 上, 把 重 点 放 在 细 则 上 如 较 详 尽 地 列 出 省 内 各 城 市 的 气 象 参 数 各 项 限 值, 以 及 本 地 常 用 围 护 结 构 的 传 热 系 数 值 等 国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 表 4.2.2-6 规 定 出 地 面 热 阻 限 值 该 热 阻 系 指 建 筑 基 础 持 力 层 以 上 各 层 材 料 热 阻 之 和, 用 其 可 以 方 便 地 确 定 保 温 层 的 厚 度 但 由 于 其 中 不 含 内 表 面 换 热 阻 及 土 壤 热 阻 在 内, 不 能 直 接 应 用 于 耗 热 的 计 算 类 似 情 况, 地 方 标 准 应 给 出 含 内 表 面 换 热 阻 及 土 壤 热 阻 在 内 的 总 热 阻 值 8 其 他 建 议 8.1 关 于 分 层 空 调, 国 家 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 第 5.3.22 条 规 定 建 筑 物 空 间 高 度 大 于 或 等 于 10m, 且 体 积 大 于 10000m 3 时, 宜 采 用 分 层 空 调 系 统, 建 议 取 消 体 积 大 于 10000m 3 的 限 定 条 件 48

8.2 关 于 低 位 冷 却 水 箱, 辽 宁 省 公 共 建 筑 节 能 设 计 标 准 第 5.5.18 条 规 定, 当 冷 却 塔 与 冷 却 水 循 环 泵 的 高 差 大 于 10m 时, 不 应 采 用 在 冷 却 水 循 环 泵 处 设 置 低 位 开 式 冷 却 水 箱 的 冷 却 水 系 统 建 议 取 消 高 差 大 于 10m 的 限 定 条 件 8.3 对 辽 宁 省 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 提 出 以 下 建 议 : 1) 表 4.1.5 中 寒 冷 地 区 4-6 层 建 筑, 南 向 窗 墙 比 为 0.5, 东 西 向 窗 墙 比 为 0.25, 北 向 为 0.3, 不 合 规 律, 南 向 窗 墙 比 似 应 为 0.33-0.4 之 间 的 数 值, 而 北 向 与 东 西 向 的 数 值 则 应 颠 倒 过 来 此 外 该 表 中 尚 有 两 处 窗 墙 比 为 0.05 者, 则 可 能 是 印 刷 错 误 2) 附 录 H.0.1 设 计 建 筑 节 能 设 计 直 接 判 定 表 中, 应 列 出 体 型 系 数 及 窗 墙 面 积 比 限 值, 以 作 为 判 定 依 据 3) 附 录 表 J.0.1-3 中,VC 与 VW 可 取 消, 直 接 写 为 0.6V0 及 0.65V0 4) 公 式 D.0.5 中 屋 顶 传 热 系 数 Kwi, 要 求 根 据 附 录 G 计 算 确 定, 而 附 录 G 却 是 外 墙 平 均 传 热 系 数 的 计 算 方 法 5) 条 文 说 明 D.0.6 指 出 地 面 的 传 热 是 一 个 很 复 杂 的 非 稳 定 二 维 或 三 维 ( 墙 角 部 分 ) 传 热 过 程, 式 {D.0.6} 中 的 地 面 传 热 系 数 实 际 上 是 一 个 当 量 传 热 系 数, 应 由 非 稳 定 二 维 或 三 维 ( 墙 角 部 分 ) 传 热 计 算 程 序 确 定 即 然 复 杂, 为 方 便 使 用, 标 准 中 应 给 出 某 一 限 值 时 的 地 面 构 造 及 保 温 层 厚 度 6) 表 4.2.1 列 出 严 寒 地 区 的 周 边 及 非 周 边 地 面 的 传 热 系 数 限 值 为 0.35W/m2 K, 寒 冷 地 区 的 周 边 及 非 周 边 地 面 的 传 热 系 数 限 值 为 0.5W/m2 K 在 采 暖 热 负 荷 计 算 中, 一 直 使 2 用 的 非 保 温 地 面 的 传 热 系 数 第 一 地 带 ( 标 准 中 所 指 周 边 地 面 ) 为 0.47 W/m2 K, 第 二 三 四 地 带 ( 标 准 中 所 指 非 周 边 地 面 ) 分 别 为 0.23 W/m2 K 0.12 W/m2 K 0.07 W/ m2 K 至 今 无 人 提 出 否 定 意 见 如 果 仍 是 可 行 的, 标 准 中 表 4.2.1 严 寒 地 区 非 周 边 地 面, 寒 冷 地 区 周 边 及 非 周 边 地 面 的 传 热 系 数 限 值 可 不 列 出 参 考 文 献 [1] GB50019-2003 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2003 [2] 中 国 建 筑 标 准 设 计 研 究 院 全 国 民 用 建 筑 工 程 设 计 技 术 措 施 暖 通 空 调 动 力 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2003 原 载 建 筑 节 能 2008 年 第 7 期 49

地 下 室 垂 直 疏 散 通 道 防 排 烟 设 计 体 会 肖 兰 生 摘 要 根 据 对 现 行 建 筑 设 计 防 火 规 范 的 理 解, 叙 述 了 地 下 室 垂 直 部 分 疏 散 通 道 的 独 立 性 防 排 烟 楼 梯 间 的 设 置 原 则 以 及 防 排 烟 系 统 的 设 计 体 会 同 时 对 一 些 存 在 争 议 规 范 规 定 不 明 确 的 地 方, 提 出 了 探 讨 性 的 意 见 关 键 词 防 烟 楼 梯 间 前 室 消 防 电 梯 自 然 排 烟 加 压 送 风 Abstract: Under the understanding of current code for fire protection design, describe the independence of basement vertical fire evacuation exits, smoke staircase set principles and the design experience of smoke control system. Meanwhile, put forward exploratory views for some questions that controversial or unclear in the code. Key word: Smoke prevention staircase, Foyer, Fire elevators, Natural draft, Pressurized air supply 引 言 对 于 多 层 或 高 层 建 筑 的 地 下 室 及 半 地 下 室, 其 垂 直 消 防 疏 散 通 道 楼 梯 间 及 消 防 电 梯 等 的 设 置 要 求, 以 及 相 应 的 排 烟 设 施, 在 现 行 的 建 筑 防 火 规 范 中, 缺 乏 完 整 清 晰 的 规 定, 设 计 人 员 与 消 防 建 审 人 员 施 工 图 审 查 人 员, 在 理 解 上 也 往 往 很 不 一 致 本 文 根 据 实 际 工 程 的 设 计 体 会 及 对 防 火 规 范 的 理 解, 对 地 下 室 及 半 地 下 室 垂 直 消 防 疏 散 通 道 的 防 排 烟 系 统 设 计 提 出 了 探 讨 性 的 意 见, 以 期 专 业 人 士 展 开 讨 论, 并 在 规 范 修 订 时 补 充 修 改 1 地 下 室 与 地 上 层 楼 梯 间 的 相 互 独 立 性 地 下 室 ( 含 半 地 下 室 ) 的 楼 梯 间 可 单 独 设 置, 其 出 口 通 向 室 外 地 面 或 室 内 首 层 地 面, 也 可 以 与 地 上 层 共 用 楼 梯 间 当 地 下 室 与 地 上 层 共 用 楼 梯 间 时, 按 照 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 GB50045-95(2005 年 版 ) ( 以 下 简 称 高 规 ) 第 6.2.8 条 规 定 : 地 下 室 或 半 地 下 室 与 地 上 层 不 应 共 用 楼 梯 间, 当 必 须 共 用 楼 梯 间 时, 应 在 首 层 与 地 下 或 半 地 下 层 的 出 入 口 处, 设 置 耐 火 极 限 不 低 于 2.00h 的 隔 墙 和 乙 级 的 防 火 门 隔 开, 并 应 有 明 显 标 志 在 建 筑 设 计 防 火 规 范 GB50016-2006( 以 下 简 称 建 规 ) 第 7.4.4 条, 人 防 工 程 设 计 防 火 规 范 GB50098-2009( 以 下 简 称 人 防 规 ) 第 5.2.3 条 也 作 出 了 相 同 内 容 的 规 定 地 下 室 与 地 上 层 楼 梯 间 以 防 火 隔 墙 及 防 火 门 隔 开 后, 实 际 上 已 各 自 独 立 所 谓 共 用 楼 梯 间, 其 实 是 出 于 建 筑 布 置 的 方 便, 在 平 面 上 处 于 同 一 位 置 而 已 地 下 室 与 地 上 层 楼 梯 间 各 自 独 立, 并 分 别 为 地 下 室 与 地 上 层 两 个 不 同 的 防 火 分 区 的 人 员 疏 散 服 务 在 明 确 这 一 概 念 之 后, 在 考 虑 垂 直 疏 散 通 道 的 防 排 烟 的 设 置 时, 对 于 地 下 室 与 地 上 层 的 楼 梯 间 也 应 分 别 对 待 2 关 于 地 下 室 疏 散 楼 梯 间 的 规 定 如 上 所 述, 地 下 室 楼 梯 间 独 立 于 地 上 层, 而 对 于 地 下 室 疏 散 楼 梯 间, 何 时 采 用 封 闭 楼 梯 间, 何 时 采 用 防 烟 楼 梯 间, 则 应 依 据 防 火 规 范 的 规 定 在 建 规 第 5.3.12-5 条 中 有 较 为 明 确 的 规 定 : 地 下 商 店 和 设 置 歌 舞 娱 乐 放 映 游 艺 场 所 的 地 下 建 筑 ( 室 ), 当 地 下 层 数 为 3 层 及 3 层 以 上 或 地 下 室 内 地 面 与 室 外 出 入 口 地 坪 高 差 大 于 10m 时, 应 设 置 防 烟 楼 梯 间 ; 其 他 地 下 商 店 和 设 置 歌 舞 娱 乐 放 映 游 艺 场 所 的 地 下 建 筑, 应 设 置 封 闭 楼 梯 间 在 人 防 规 第 5.2.1 条 中 则 规 定 为 : 设 有 下 列 公 共 活 动 场 所 的 人 防 工 程, 当 底 层 室 内 地 面 与 室 外 出 入 口 地 坪 高 差 大 于 10m 时, 应 设 置 防 烟 楼 梯 间 ; 当 地 下 为 两 层, 且 地 下 第 二 层 的 室 内 地 面 与 室 外 出 入 口 地 坪 高 差 不 大 于 10m 时, 应 设 置 封 闭 楼 梯 间 1) 电 影 院 礼 堂 ;2) 建 筑 面 积 大 于 500 m2 的 医 院 旅 馆 ;3) 建 筑 面 积 大 于 1000 m2 的 商 场 餐 厅 展 览 馆 公 共 娱 乐 场 所 健 身 体 育 场 所 在 汽 车 库 修 车 库 停 车 场 设 计 防 火 规 范 GB50067-97( 以 下 简 称 车 库 规 ) 第 6.0.3 条 规 定 : 汽 车 库 修 车 库 的 室 内 疏 散 楼 梯 应 设 置 封 闭 楼 梯 间 但 在 高 规 中 却 没 有 相 关 的 规 定 当 遇 到 高 层 50

建 筑 附 属 的 地 下 室 时, 建 筑 设 计 人 员 往 往 不 考 虑 地 下 室 的 用 途 和 具 体 情 况, 按 照 地 上 层 楼 梯 间 的 做 法, 依 样 葫 芦 画 出 地 下 室 楼 梯 间 封 闭 楼 梯 间 或 防 烟 楼 梯 间 随 之 暖 通 设 计 人 员 在 建 筑 条 件 图 的 基 础 上 设 置 防 排 烟 设 施 其 实, 无 论 地 上 层 建 筑 是 高 层 还 是 多 层, 在 地 下 室 楼 梯 间 的 设 置 上 应 该 是 相 同 的 即 高 层 建 筑 地 下 室 疏 散 楼 梯 间 的 设 置, 也 是 可 以 依 照 建 规 和 车 库 规 的 相 关 规 定 3 关 于 地 下 室 消 防 电 梯 的 设 置 按 照 高 规, 高 层 民 用 建 筑 中 高 度 超 过 24m 的 一 类 建 筑 高 度 超 过 32m 的 二 类 建 筑 十 层 及 十 层 以 上 的 塔 式 住 宅 十 二 层 及 十 二 层 以 上 的 其 他 类 型 住 宅, 应 设 置 消 防 电 梯 而 按 照 建 规, 高 层 工 业 建 筑 中 高 度 大 于 32m 且 设 有 电 梯 的 高 层 厂 房 高 层 仓 库, 每 一 防 火 分 区 内 宜 设 置 一 部 消 防 电 梯 但 是, 消 防 电 梯 是 否 必 须 下 到 地 下 室, 两 个 规 范 均 无 明 确 规 定 根 据 两 个 规 范 的 相 关 条 文 说 明, 高 层 民 用 建 筑 或 工 业 建 筑 中 设 置 消 防 电 梯 的 目 的 是 使 消 防 队 员 在 携 带 必 要 装 备 的 情 况 下, 能 够 迅 速 到 达 高 层 部 分 的 火 场 并 在 保 存 充 沛 体 力 的 情 况 下 投 入 扑 救 而 当 地 下 室 发 生 火 灾 时, 一 是 层 数 有 限, 二 是 消 防 队 员 是 向 下 而 非 向 上 攀 登, 消 防 电 梯 显 然 不 是 必 须 的 因 此 可 以 明 确, 消 防 电 梯 可 不 必 下 到 地 下 室 在 全 国 民 用 建 筑 工 程 设 计 技 术 措 施 / 规 划 建 筑 景 观 (2009 年 版 ) 第 9.5.4-8 中 就 指 出 : 消 防 电 梯 不 下 到 地 下 室, 对 上 述 观 点 是 支 持 的 若 因 消 防 之 外 的 需 要 而 下 到 地 下 室 时, 其 属 性 亦 应 定 义 为 兼 用 客 ( 货 ) 梯 因 此 就 防 排 烟 而 言, 根 据 现 行 的 防 火 规 范 可 以 认 为, 在 地 下 室 不 存 在 消 防 电 梯 前 室 或 合 用 前 室 当 然 也 可 能 有 这 样 的 认 识, 既 然 已 按 地 上 层 的 需 要 设 置 了 消 防 电 梯, 也 不 妨 在 地 下 室 发 生 火 灾 时 供 消 防 员 使 用, 但 这 需 要 在 规 范 修 订 时 加 以 明 确 4 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 防 排 烟 设 施 的 设 置 由 上 述 可 见, 地 下 室 的 垂 直 消 防 疏 散 通 道 需 要 设 置 防 排 烟 设 施 的, 仅 限 于 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 的 设 置, 应 依 据 建 规 第 5.3.12-5 条, 或 人 防 规 第 5.2.1 条 的 规 定 当 依 据 上 述 两 条 及 车 库 规 第 6.0.3 条 需 设 置 封 闭 楼 梯 间 者, 应 能 天 然 采 光 和 自 然 通 风, 否 则 依 建 规 第 7.4.2-1 条 也 应 按 防 烟 楼 梯 间 设 置 4.1 地 下 室 楼 梯 间 独 立 设 置 的 场 合 4.1.1 当 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 均 能 开 设 外 窗 ( 或 窗 井 ) 时, 可 考 虑 自 然 排 烟 4.1.2 当 防 烟 楼 梯 间 可 开 设 外 窗 而 前 室 无 条 件 时, 应 在 前 室 设 加 压 送 风 4.1.3 当 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 均 不 具 备 自 然 排 烟 条 件 时, 则 应 在 楼 梯 间 设 加 压 送 风 4.2 地 下 室 与 地 上 层 共 用 楼 梯 间 的 场 合 4.2.1 当 地 上 层 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 ( 合 用 前 室 ) 为 自 然 排 烟 时, 其 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 的 防 排 烟 可 按 4.1.1 4.1.2 及 4.1.3 实 施 4.2.2 当 地 上 层 防 烟 楼 梯 间 及 合 用 前 室 分 别 设 置 加 压 送 风, 或 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室 只 在 楼 梯 间 设 置 加 压 送 风 时, 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 及 其 前 室, 可 单 独 设 置 加 压 送 风, 也 可 与 地 上 层 合 用 加 压 送 风 系 统 当 与 地 上 层 合 用 加 压 送 风 系 统 时, 无 论 地 上 地 下, 无 论 前 室 楼 梯 间 均 应 采 用 常 闭 可 控 风 口, 以 便 于 地 下 或 地 上 发 生 火 灾 时 分 别 送 风 防 烟 楼 梯 间 的 加 压 送 风 量, 按 建 规 表 9.3.2 及 高 规 表 8.3.2 采 用 在 地 上 层 为 多 层 建 筑 或 少 于 20 层 的 高 层 建 筑 时, 地 下 与 地 上 加 压 送 风 量 相 同, 可 共 用 风 机 ; 在 地 上 层 为 20 层 及 以 上 的 高 层 建 筑 时, 地 上 层 加 压 送 风 量 要 大 于 地 下 室, 可 采 用 双 风 机 并 联, 分 别 运 行 送 风 前 室 ( 合 用 前 室 ) 与 楼 梯 间 不 同, 各 层 是 相 互 独 立 的 其 加 压 送 风 量, 与 送 风 口 在 火 灾 时 开 启 的 层 数 有 关, 而 与 建 筑 层 数 无 关 送 风 口 的 开 启 层 数, 建 规 及 高 规 均 无 规 定 实 践 中, 开 启 一 层 ( 着 火 层, 见 上 海 市 地 方 标 准 建 筑 防 排 烟 技 术 规 程 第 5.1.1 条 ) 二 层 ( 着 火 层 及 其 上 一 层 ) [1] 三 层 ( 着 火 层 及 其 上 下 层 ) [1] 的 作 法 均 存 在 设 计 中 可 根 据 地 下 室 的 层 数 确 定 系 统 的 送 风 口 开 启 层 数, 并 应 做 到 地 下 与 地 上 一 致 地 下 室 为 一 层 时, 开 启 层 数 取 为 1 层 ; 地 下 室 为 两 层 时, 开 启 层 数 可 取 为 1 或 2 层 ; 地 51

下 室 为 三 层 时, 开 启 层 数 可 取 为 1~3 层 在 现 行 防 火 规 范 中, 前 室 的 加 压 送 风 量 均 使 用 速 度 法 计 算 同 时 开 启 的 门 的 数 量 n:20~ 32 层 的 高 层 民 用 建 筑,n=3;20 层 以 下 高 层 民 用 建 筑 多 层 建 筑 高 层 工 业 建 筑 及 人 防 地 下 室,n=2 按 这 些 防 火 规 范 查 取 送 风 量 时, 送 风 口 的 开 启 层 数 应 与 n 值 相 对 应 即, 当 送 风 口 开 启 层 数 为 3 层 时, 风 量 可 按 高 规 表 8.3.2-2 3 4 负 担 层 数 为 20~32 层 的 数 字 采 用 ; 当 送 风 口 开 启 层 数 为 2 层 时, 风 量 可 按 高 规 表 8.3.2-2 3 4 负 担 层 数 为 20 层 以 下 或 建 规 表 9.3.2 的 数 字 采 取 ; 当 送 风 口 开 启 为 1 层 时, 可 分 别 按 上 述 数 字 除 以 3 或 2 采 用 4.2.3 当 地 上 层 防 烟 楼 梯 间 采 用 自 然 排 烟, 前 室 ( 合 用 前 室 ) 采 用 加 压 送 风 时, 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 仍 可 考 虑 自 然 排 烟, 前 室 按 4.2.2 做 法 与 地 上 层 共 用 加 压 送 风 当 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 无 自 然 排 烟 条 件 时 地 下 室 防 烟 楼 梯 间 可 与 地 上 层 前 室 合 用 加 压 送 风 系 统, 竖 风 井 下 到 地 下 室 时 常 闭 风 口 由 前 室 改 设 至 防 烟 楼 梯 间 地 上 层 发 生 火 灾 时, 启 动 系 统 向 其 前 室 送 风 ; 而 在 地 下 室 发 生 火 灾 时, 则 向 其 楼 梯 间 送 风 地 下 室 楼 梯 间 所 需 送 风 量 按 建 规 表 9.3.2 为 25000m 3 /h; 而 地 上 层 前 室 ( 合 用 前 室 ) 在 楼 梯 间 采 用 自 然 排 烟 时 的 送 风 量, 按 建 规 表 9.3.2 及 高 规 表 8.3.2-4( 负 担 层 数 少 于 20 层 ) 为 22000~27000 m 3 /h, 二 者 基 本 一 致 因 此, 无 论 地 上 层 为 多 层 还 是 高 层 建 筑, 均 可 以 确 定 系 统 送 风 量 为 25000 m 3 /h 应 该 注 意 的 是, 火 灾 时 地 上 层 前 室 ( 合 用 前 室 ) 送 风 口 的 开 启 层 数 为 2 层 参 考 文 献 : [1] 陆 耀 庆 主 编. 实 用 供 热 空 调 设 计 手 册 ( 第 二 版 ) [M]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2008 [2] 中 华 人 们 共 和 国 公 安 部.GB50045-95(2005 年 版 ) 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2005 [3] 中 华 人 们 共 和 国 公 安 部.GB50016-2006 建 筑 设 计 防 火 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2006 [4] 中 华 人 们 共 和 国 公 安 部.GB50067-97 汽 车 库 修 车 库 停 车 场 设 计 防 火 规 范 [S]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,1997 [5] 国 家 人 民 防 空 办 公 室.GB50098-2009 人 民 防 空 工 程 设 计 防 火 规 范. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2009 [6] 中 国 建 筑 标 准 设 计 研 究 院. 全 国 民 用 建 筑 工 程 设 计 技 术 措 施 / 规 划 建 筑 景 观 (2009 年 版 )[M]. 北 京 : 中 国 计 划 出 版 社,2009 原 载 建 筑 热 能 通 风 空 调 2011 年 第 3 期 52

成 稿 于 2001 年, 于 同 年 在 辽 宁 省 制 冷 学 会 上 宣 读, 并 载 于 该 学 会 会 刊 53

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空 调 用 热 泵 概 论 肖 兰 生 张 瑞 芝 提 要 本 文 从 对 于 热 泵 的 广 义 理 解 出 发, 将 通 常 的 空 调 用 制 冷 以 制 冷 为 主, 以 及 热 泵 以 制 热 为 主 的 论 述 方 式 加 以 综 合, 以 空 调 用 热 泵 为 题, 以 最 常 见 的 电 力 驱 动 蒸 汽 压 缩 式 热 泵 的 原 理 功 能 分 类 以 及 在 空 调 领 域 的 应 用 为 内 容, 进 行 概 括 地 论 述 文 中 提 出 了 制 冷 与 制 热 综 合 系 数 的 概 念, 并 对 热 泵 理 论 中 某 些 学 术 用 语 表 述 了 个 人 见 解 关 键 词 热 泵 大 气 源 水 源 地 源 性 能 系 数 能 效 比 Summary Exposition of Heat Pump Air Conditioning Abstract Originally from the broad comprehension of heat pump, two common argumentation methods refrigeration of air conditioning (refrigerating mainly) and the heat pump (heating mainly) are summarized. With the topic of heat pump for air conditioning, the principle function, classification and the application of the most common electric drive vapour compressing heat pump in the field of air conditioning are expounded. The conception of refrigerating and heating synthesis coefficient is proposed, and personal opinions on some academic terms in the theory of the heat pump are stated. Keyword heat pump, atmosphere source, water Source, ground source, coefficient of performance, energy efficiency ratio 1 概 述 1.1 热 泵 定 义 在 某 种 动 力 驱 动 之 下, 迫 使 热 从 低 温 介 质 传 向 高 温 介 质 的 装 置, 称 之 为 热 泵 热 泵 的 功 能 包 括 制 冷 制 热 制 冷 制 热 按 需 轮 换 制 冷 制 热 同 时 进 行 等 等 众 所 周 知, 水 往 低 处 流 而 欲 将 水 提 升 或 传 输 时, 则 须 依 靠 某 种 动 力 驱 动 的 水 泵 同 样 道 理, 热 可 以 自 发 地 从 高 温 物 体 传 向 低 温 物 体, 而 欲 使 热 从 低 温 物 体 传 向 高 温 物 体 时, 依 据 热 力 学 第 二 定 律, 则 不 可 能 自 发 地 不 付 代 价 地 实 现 为 此, 必 须 依 靠 上 面 所 定 义 的 热 泵 当 热 泵 在 使 热 由 低 温 介 质 传 至 高 温 介 质 的 过 程 中, 在 低 温 介 质 一 端, 由 于 热 的 失 去 而 产 生 制 冷 效 应, 在 高 温 介 质 一 端, 则 由 于 热 的 获 得 而 产 生 制 热 效 应 因 之, 在 热 泵 工 作 的 过 程 中, 制 冷 与 制 热 两 种 效 应 是 同 时 并 存 的 概 括 地 说 就 是 : 一 个 循 环, 两 种 效 应 但 在 实 际 应 用 中, 或 用 其 制 冷, 或 用 其 制 热, 或 用 其 制 冷 兼 制 热 即 前 述 的 热 泵 的 各 种 功 能 在 应 用 其 制 冷 时, 通 常 称 之 为 制 冷 机 除 同 时 制 冷 及 制 热 之 外, 热 泵 制 冷 或 制 热 的 一 端 称 作 应 用 端 ( 或 负 荷 端 ), 另 一 端 则 称 作 热 源 端 向 热 源 排 出 和 吸 取 热 量 1.2 对 于 热 泵 的 不 同 理 解 对 于 热 泵, 实 际 上 存 在 着 广 义 和 狭 义 两 种 理 解 广 义 理 解 如 前 所 述 即 凡 在 某 种 动 力 驱 动 下, 使 热 从 低 温 介 质 传 向 高 温 介 质 的 装 置, 不 论 其 功 能 是 制 冷 还 是 制 热, 均 称 其 为 热 泵 但 在 狭 义 的 理 解 中, 较 为 普 遍 的 是, 其 功 能 只 在 制 热 时 才 称 之 为 热 泵 国 家 标 准 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 GB50019 2003 术 语 一 章 中, 将 水 ( 空 气 ) 源 热 泵 定 义 为 以 水 ( 空 气 ) 为 低 位 热 源 的 热 泵 明 确 热 源 为 低 位, 应 用 端 则 为 高 位, 即 将 热 泵 的 功 能 限 定 为 单 纯 制 热 以 制 热 为 目 的 时, 称 作 热 泵 ; 以 制 冷 为 目 的 时, 称 作 制 冷 机 对 于 常 见 的 制 热 与 制 冷 双 重 目 的 时 如 何 称 谓? 显 然 此 种 理 解 过 于 狭 义! 另 一 种 狭 义 理 解 是, 在 制 冷 装 置 上 增 设 四 通 换 向 阀, 则 称 其 为 热 泵 即 一 般 所 说 的 热 泵 式 或 带 热 泵 的 同 样 是 国 家 标 准, 在 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 术 语 标 准 GB50155 92 中, 热 泵 被 定 义 为 能 实 现 蒸 发 器 与 冷 凝 器 功 能 转 换 的 制 冷 机 所 谓 实 现 蒸 发 器 与 冷 凝 器 功 能 转 换, 是 依 靠 四 通 换 向 阀 改 变 工 质 流 向, 其 目 的 在 于 冷 热 工 况 的 变 换 此 种 理 解 虽 略 显 全 面, 但 却 未 涉 及 热 泵 实 质 而 且, 诸 如 水 水 热 泵, 依 靠 外 部 水 路 阀 门 的 交 替 开 闭, 不 转 换 蒸 发 器 与 冷 凝 器 的 功 能, 也 可 实 现 冷 热 功 能 的 变 换, 足 见 此 定 义 的 偏 颇 之 处 1.3 空 调 用 制 冷 与 空 调 用 热 泵 长 期 以 来, 热 泵 的 制 冷 功 能 在 空 调 领 域 内 应 用 相 当 广 泛 而 其 制 热 功 能 的 应 用 则 相 对 推 迟 和 少 了 许 多 原 因 并 不 复 杂, 天 然 冷 源 的 作 用 十 分 有 限, 正 71

是 为 了 追 求 人 工 冷 源, 人 们 开 发 和 日 臻 完 善 了 制 冷 机 应 用 其 制 冷 功 能 的 热 泵 但 是 长 期 以 来, 热 却 可 以 通 过 柴 草 煤 炭 以 及 油 气 等 的 燃 烧 容 易 地 获 得 不 必 要 花 费 更 多 的 金 钱 去 购 置 热 泵 这 种 精 密 的 设 备, 和 交 付 昂 贵 的 电 费 正 所 谓 存 在 决 定 意 识, 热 泵 的 制 冷 功 能 在 空 调 人 工 冷 源 应 用 上 的 唯 一 性, 并 称 为 制 冷 机, 以 及 其 制 热 功 能 的 长 期 不 被 重 视, 致 使 空 调 领 域 热 泵 应 用 的 学 科 被 称 为 空 调 用 制 冷, 而 非 空 调 用 热 泵 这 种 现 象, 与 前 述 热 泵 的 狭 义 理 解 不 无 关 系 可 是, 在 上 世 纪 七 十 年 代 的 能 源 危 机 之 后, 人 们 开 始 对 可 以 利 用 低 品 位 可 再 生 能 源 的 热 泵 重 视 起 来 国 内 从 八 十 年 代 后 期, 主 要 是 九 十 年 代 初 期, 第 一 环 保 节 能 情 势 迫 人 热 泵 在 性 能 系 数 上 的 优 势, 能 够 利 用 低 品 位 可 再 生 能 源 供 热 的 优 势 以 及 一 机 双 功 能 的 优 势 适 应 了 这 一 情 势 的 需 求 ; 第 二 电 力 供 应 状 况 的 改 善, 用 电 政 策 的 转 变 ; 第 三 热 泵 制 造 技 术 的 引 进 与 完 善, 促 使 制 冷 制 热 双 功 能 的 大 气 源 热 泵 及 水 源 热 泵 的 应 用 大 幅 增 长 此 种 情 势 之 下, 研 究 空 调 领 域 热 泵 应 用 的 学 科 继 续 称 作 空 调 用 制 冷, 已 明 显 不 如 空 调 用 热 泵 更 名 副 其 实 中 国 制 冷 学 会 及 一 些 地 区 的 空 调 制 冷 学 术 委 员 会, 已 改 称 空 调 热 泵 学 术 委 员 会 理 论 著 述 方 面, 有 学 [ ] 者 推 出 热 泵 专 著 6, 着 重 于 论 述 热 泵 在 制 热 方 面 的 应 用 在 较 新 版 本 的 空 调 用 制 冷 的 著 述 中, 也 增 添 了 热 泵 章 节, 叙 述 其 制 热 功 能 但 这 种 历 史 形 成 的, 人 为 分 割 开 来 的 论 述 方 法, 难 免 出 现 重 复 衔 接 不 顺 及 概 念 含 混 之 处 因 之, 应 该 与 时 俱 进, 按 照 客 观 事 物 的 本 来 面 目, 以 空 调 用 热 泵 为 题, 将 其 制 冷 与 制 热 功 能 合 而 论 之 本 文 拟 以 对 于 热 泵 的 广 义 理 解 为 指 导, 对 空 调 用 热 泵 主 要 是 电 力 驱 动 的 蒸 气 压 缩 式 热 泵 的 原 理 功 能 分 类 以 及 应 用 作 一 概 括 性 的 论 述, 以 期 抛 砖 引 玉 2 蒸 汽 压 缩 式 热 泵 的 理 论 基 础 2.1 热 泵 的 理 想 循 环 消 耗 一 定 的 能 量, 使 热 从 低 温 热 源 传 向 高 温 热 源 的 循 环, 在 热 力 图 上 是 循 逆 时 针 方 向 运 行 的 这 种 逆 循 环 也 称 为 热 泵 循 环 逆 卡 诺 循 环 是 热 泵 的 理 想 循 环, 该 循 环 是 由 两 个 恒 温 和 两 个 绝 热 过 程 组 成 图 1 所 示 为 逆 卡 诺 循 环 的 T S 图 该 图 所 示 T c 和 T e 为 高 低 温 热 源 的 温 度 热 泵 的 循 环 工 质 依 次 经 过 等 熵 压 缩 过 程 1 2, 等 温 放 热 过 程 2 3, 等 熵 膨 胀 过 程 3 4, 等 温 吸 热 过 程 4 1, 完 成 逆 卡 诺 循 环 每 一 循 环, 单 位 质 量 工 质 从 低 温 热 源 吸 取 的 热 量 ( 制 热 工 况 ) 为 : g e = T e (s 1 -s 4 ) (1) g e 也 称 为 单 位 制 冷 量 ( 制 冷 工 况 ) 单 位 质 量 工 质 向 高 温 热 源 放 出 的 热 量 ( 制 冷 工 况 ) 为 : g c = T c (s 2 -s 3 ) (2) g c 也 称 为 单 位 制 热 量 ( 制 热 工 况 ) 根 据 热 力 学 第 一 定 律, 可 写 为 ; g c =g e +w (3) 式 中 w 为 单 位 质 量 循 环 净 功 由 式 (3) 可 得 : w=g c -g e =(T c -T e )(s 1-s 4) (4) 热 泵 循 环 的 经 济 性 指 标 包 括 制 冷 系 数 和 制 热 系 数 分 别 表 示 单 位 功 所 能 制 取 的 冷 量 和 热 量 热 泵 理 想 循 环 的 制 冷 系 数 为 : q COP e Te i e= = W T T c e 1 = Tc 1 T 热 泵 理 想 循 环 的 制 热 系 数 为 ; q COP c Tc i c= = W T T c e e 1 = T 1 T e c (5) (6) q 或 COP i c = e +W = COP i e +1 (7) W 逆 卡 诺 循 环, 是 热 泵 工 质 与 被 冷 却 和 被 加 热 物 体 之 间 在 无 温 差 下 传 热, 压 缩 过 程 和 膨 胀 过 程 是 在 没 有 损 失 的 情 况 下 进 行 的 现 实 中 是 不 可 能 实 现 的 但 逆 卡 诺 循 环 所 表 达 的 原 则, 确 是 对 热 泵 循 环 具 有 普 遍 指 导 意 义 的 :1 热 泵 循 环 遵 循 热 力 学 第 一 定 律 和 热 力 学 第 二 定 律 ;2 逆 卡 诺 循 环 的 制 冷 及 制 热 系 数 与 热 泵 工 质 无 关, 仅 取 决 于 高 低 温 热 源 的 72

T Tc Te Q c h COP t c= = 2 h3 N t h2 h1 Q e + N 或 COP t c= N t t (12) =COP t e+1 (13) 温 度 Tc 及 T e Tc 越 低,T e 越 高, 制 冷 系 数 及 制 热 系 数 越 大 3 制 热 系 数 永 远 大 于 1 2.2 热 泵 的 理 论 循 环 蒸 汽 压 缩 式 热 泵, 是 利 用 工 质 的 压 缩 冷 凝 节 流 和 蒸 发 的 循 环, 来 实 现 热 从 低 温 介 质 向 高 温 介 质 的 传 输 的 在 对 其 进 行 分 析 计 算 时, 最 具 指 导 意 义 的 是 压 焓 (p h) 图 所 表 示 的 蒸 汽 压 缩 式 热 泵 的 理 论 循 环 ( 图 2) 图 2 中 Pc 为 工 质 的 冷 凝 压 力,Pe 为 工 质 的 蒸 发 压 力 1-2 为 压 缩 机 内 的 等 熵 压 缩 过 程 ;2-2 及 2-3 为 等 压 冷 却 及 冷 凝 过 程 ;3-4 为 绝 热 节 流 过 程 ; 4-1 为 等 压 蒸 发 过 程 当 热 泵 循 环 的 各 状 态 参 数 确 定 后, 便 可 在 p-h 图 上 确 定 各 状 态 点 及 循 环 过 程, 并 可 进 行 理 论 循 环 的 热 力 计 算 已 知 工 质 的 质 量 流 量 为 g m (k g /s), 则 : 1 热 泵 的 制 冷 量 ( 制 冷 工 况 ) 或 吸 热 量 ( 制 热 工 况 ) Q e =g m (h 1 -h 4 ) Kw (8) 2 热 泵 理 论 功 率 N t =g m (h 2 -h 1 ) Kw (9) 3 热 泵 的 放 热 量 ( 制 冷 工 况 ) 或 制 热 量 ( 制 热 工 况 ) Q C =g m (h 2 -h 3 )Kw (10) 4 热 泵 循 环 的 理 论 制 冷 系 数 表 示, 制 冷 系 数 是 制 冷 量 与 理 论 功 率 之 比 用 COP t e 即 : COP t e = (11) 5 热 泵 循 环 的 理 论 制 热 系 数 Q e h = 1 h4 N t h2 h1 制 热 系 数 是 制 热 量 与 理 论 功 率 之 比, 用 COP t c 表 示, 即 : 2.3 热 泵 性 能 系 数 COP 值 上 述 的 热 泵 制 冷 系 数 和 制 热 系 数, 统 称 为 热 泵 性 能 系 数, 是 评 价 热 泵 运 行 经 济 性 的 重 要 指 标 实 际 的 性 能 系 数, 要 考 虑 运 行 效 率 的 影 响, 若 计 入 诸 运 行 效 率 在 内 的 总 效 率 η o, 则 有 : Q 实 际 制 冷 系 数 COP e = N Q 实 际 制 热 系 数 COP c = N t t e /η ο c /η ο Q = N e Q = N in c in (14) (15) 式 中 N in 热 泵 电 机 输 入 功 率 (Kw) 当 已 知 该 输 入 功 率 及 热 泵 的 制 冷 量 和 制 热 量 时, 便 可 按 式 P h 2 (14)(15) 计 算 出 该 热 泵 的 制 冷 系 数 及 制 热 系 数 表 1 表 2 为 依 据 某 公 司 资 料 计 算 出 的 大 气 水 热 泵 水 水 热 泵 的 COP 值 及 EER 值 2.4 制 冷 与 制 热 综 合 系 数 在 热 泵 制 冷 工 况 或 制 热 工 况 下, 可 分 别 以 制 冷 或 制 热 系 数 来 评 价 其 经 济 性 但 在 热 泵 两 种 功 能 并 存 时, 制 冷 或 制 热 系 数 均 不 能 全 面 评 价 其 经 济 性 因 此, 提 出 COPe.c 制 冷 与 制 热 综 合 系 数 的 概 念 该 系 数 为 制 冷 与 制 热 系 数 之 和 表 3 为 依 据 某 公 司 资 料 计 算 出 的 双 功 能 水 水 热 泵 技 术 参 数 举 例 2.5 热 泵 能 效 比 EER 值 上 面 所 述 热 泵 的 性 能 系 数, 只 是 热 泵 的 制 冷 量 或 制 热 量 与 输 入 功 率 之 比 但 我 们 知 道, 热 泵 在 运 73

行 时, 对 热 源 热 源 媒 介 以 及 应 用 端 媒 介 水 或 空 气 的 驱 动 也 必 须 消 耗 动 力 因 此, 为 全 面 评 价 热 泵 运 行 的 经 济 性, 应 将 风 机 水 泵 冷 却 塔 等 的 动 力 消 耗 一 并 计 入 即 : 热 泵 的 制 冷 量 或 制 热 量 与 热 泵 压 缩 机 风 机 水 泵 冷 却 塔 等 的 输 入 功 率 之 和 的 比, 称 作 能 效 比 EER EER 的 概 念 散 见 于 某 些 文 献, 有 将 配 备 封 闭 式 压 缩 机 热 泵 单 位 输 入 功 率 制 冷 量 定 义 为 EER, 有 将 冷 量 单 位 是 BTU/h 与 输 入 功 率 为 W 时 的 制 冷 系 数 定 义 为 EER 此 两 例 EER, 均 应 归 入 COP 值 的 范 畴, 且 冷 量 单 位 应 采 用 法 定 单 位 制 因 此, 本 文 引 用 了 确 切 的 EER 的 概 念, 并 赋 予 了 上 述 定 义 热 泵 EER 值 举 例 见 表 1 表 2 应 该 注 意 的 是, 一 些 大 气 空 气 热 泵 及 大 气 水 热 泵 等, 风 机 水 泵 与 压 缩 机 组 装 在 一 起, 在 其 技 术 资 料 中 所 列 出 的 输 入 功 率 已 含 风 机 水 泵 在 内 因 此, 资 料 给 出 的 比 值 已 是 能 效 比 EER 但 大 型 的 水 水 热 泵, 其 配 套 的 水 泵 冷 却 塔 等, 由 工 程 设 计 确 定, 技 术 资 料 中 只 能 给 出 COP 值,EER 值 则 需 另 行 计 算 表 1 大 气 水 热 泵 技 术 参 数 举 例 机 组 型 号 冷 量 kw 热 量 kw 压 缩 机 功 率 合 计 功 率 kw COP EER 风 机 冷 热 水 泵 kw 功 率 kw 功 率 kw 制 冷 制 热 制 冷 制 热 制 冷 制 热 制 冷 制 热 30AQA240 620 406 196.2 138.2 10.8 2.2 209.2 151.2 3.16 2.94 2.96 2.69 注 :1. 制 冷 工 况, 大 气 温 度 35, 冷 水 供 回 水 温 度 7 12 2. 制 热 工 况, 大 气 温 度 -10, 热 水 供 回 水 温 度 45 40 表 2 水 水 热 泵 技 术 参 数 举 例 压 缩 机 功 率 合 计 功 率 kw COP EER 冷 量 热 量 井 泵 冷 热 水 泵 机 组 型 号 kw kw kw 功 率 kw 功 率 kw 制 冷 制 热 制 冷 制 热 制 冷 制 热 制 冷 制 热 30HXC20 628 722 131 166 5.5 2.2 138.7 173.7 4.29 4.35 4.53 4.16 0AHP1 注 :1. 制 冷 工 况, 地 下 水 供 回 水 温 度 20 25, 冷 水 供 回 水 温 度 7 12 2. 制 热 工 况, 地 下 水 供 回 水 温 度 13 5, 热 水 供 回 水 温 度 45 40 表 3 双 功 能 热 泵 技 术 参 数 举 例 机 组 型 号 冷 量 kw 回 收 热 量 输 入 功 率 COP kw kw 制 冷 制 热 综 合 备 注 CSRH2402-D 918 174 178 5.16 0.98 6.14 部 分 热 回 收 CSRH2402-R 805 1015 210 3.8 4.8 8.6 全 部 热 回 收 注 :1. 冷 水 进 出 口 温 度 12 7 2. 热 水 进 出 口 温 度 40 45 3. 部 分 热 回 收 时 冷 却 水 进 出 口 温 度 32 37 3 热 泵 的 热 源 热 源 对 于 热 泵 的 运 行 是 必 不 可 少 的 在 热 泵 制 热 时, 向 热 泵 供 应 热 量 ; 而 在 热 泵 制 冷 时, 则 需 容 纳 热 泵 所 排 出 的 热 量 在 向 热 泵 供 应 热 量 时, 称 为 热 源 是 当 然 的 而 需 容 纳 热 泵 排 出 的 热 量 时, 则 有 称 为 热 汇 者 从 文 字 上 来 讲, 这 一 称 呼 无 疑 是 正 确 的, 但 实 际 应 用 却 嫌 烦 琐 对 于 季 节 性 转 换 的 双 功 能 热 泵 而 言, 热 源 与 热 汇 一 体, 更 无 法 分 别 因 此, 统 称 热 源 是 合 适 的 权 当 热 源 所 供 热 量 是 代 数 值, 即 热 源 的 作 用 在 于 提 供 正 值 热 量 或 负 值 热 量 ( 容 纳 热 量 ) 但 74

对 于 制 冷 兼 制 热 的 热 泵, 则 不 像 冷 热 单 功 能 或 季 节 性 转 换 的 双 功 能 热 泵 那 样, 清 楚 地 区 分 出 热 源 端 和 应 用 端 其 两 端 互 为 热 源 和 冷 热 媒 介, 并 无 明 确 意 义 上 的 热 源 3.1 热 源 选 用 原 则 1 温 度 适 宜 热 源 或 热 源 媒 介 的 温 度 应 该 适 合 于 热 泵 的 制 冷 工 况 或 制 热 工 况 的 需 求 在 空 调 领 域 内, 冷 热 双 工 况 热 泵 应 用 较 多, 热 源 或 热 源 媒 介 的 温 度 应 以 即 满 足 制 冷 工 况, 又 能 满 足 制 热 工 况 为 佳 关 于 热 源 及 热 源 媒 介 的 适 宜 温 度 详 见 后 面 章 节 2 水 质 良 好 以 水 作 为 热 源 时, 水 源 以 能 达 到 直 流 冷 却 水 的 水 质 标 准 为 佳 ( 水 环 热 泵 除 外 ) 当 水 质 不 能 满 足 标 准 要 求, 如 使 用 海 水 城 市 原 生 污 水 时 应 间 接 使 用, 或 采 用 耐 海 水 腐 蚀 的 材 料 制 造 蒸 发 器 及 冷 凝 器 3 廉 价 易 得 优 先 使 用 低 品 位 可 再 生 方 便 取 用 无 需 花 费 即 可 得 到 的 热 源 常 用 热 源 中, 以 大 气 城 市 原 生 污 水 最 易 取 得 而 地 下 水 水 处 理 厂 再 生 水 工 业 废 水 等 的 使 用, 则 应 因 地 制 宜 热 源 系 统 土 壤 埋 管 热 源 水 的 抽 取 回 灌 等 的 投 资, 亦 应 在 技 术 经 济 比 较 中 予 以 考 虑 3.2 热 源 种 类 1 大 气 源 2 水 源 地 下 水 地 表 水 ( 江 河 湖 海 ) 城 市 污 水 工 业 废 水 地 热 尾 水 及 冷 却 塔 循 环 水 等 冷 却 塔 循 环 水 一 般 为 热 泵 制 冷 工 况 服 务, 所 吸 纳 的 热 量 最 终 散 入 大 气 循 环 水 温 度 参 数 决 定 于 当 地 的 气 象 条 件 3 地 ( 土 壤 ) 源 4 太 阳 能 以 太 阳 能 热 水 器 加 热 的 水 作 为 热 源, 用 于 热 泵 的 制 热 工 况 如 需 制 冷 时 须 加 装 冷 却 塔 5 锅 炉 + 冷 却 塔 用 于 水 环 热 泵 系 统 常 用 热 源 特 点 分 别 详 见 大 气 源, 水 源 及 地 源 热 泵 等 章 节 4 热 泵 分 类 4.1 按 原 理 分 1 蒸 汽 压 缩 式 ;2 蒸 汽 喷 射 式 ;3 吸 收 式 ;4 空 气 压 缩 式 ;5 半 导 体 热 电 效 应 式 4.2 按 蒸 汽 压 缩 机 种 类 分 1 活 塞 式 ;2 涡 旋 式 ;3 螺 杆 式 ;4 滑 片 式 ;5 滚 动 转 子 式 ;6 离 心 式 4.3 按 动 力 分 蒸 汽 压 缩 式 热 泵 按 动 力 可 分 为 1 电 力 ;2 燃 油 或 燃 气 式 发 动 机 吸 收 式 热 泵 按 动 力 可 分 为 1 蒸 汽 ;2 热 水 ;3 油 或 气 直 燃 4.4 按 功 能 分 1 制 冷 ;2 制 热 ;3 制 冷 或 制 热 ( 按 季 节 或 视 需 求 转 换 );4 制 冷 兼 制 热 4.5 按 热 源 种 类 分 1 大 气 源 ;2 水 源 ;3 地 源 ;4 太 阳 能 ;5 锅 炉 加 冷 却 塔 4.6 按 热 源 和 热 源 媒 介 及 应 用 端 媒 介 组 合 分 1 大 气 空 气 热 泵 ;2 大 气 水 热 泵 ;3 水 空 气 热 泵 ; 4 水 水 热 泵 此 种 分 类 方 法, 提 纲 挈 领 应 用 普 遍 按 此 法 列 出 热 泵 分 类 总 表 ( 表 4) 5 大 气 源 热 泵 大 气 源 热 泵 也 称 空 气 源 热 泵, 也 有 称 风 冷 热 泵 的 但 这 里 的 空 气, 对 空 气 去 湿 机 等 少 数 场 合 之 外 的 空 调 用 热 泵, 是 有 限 定 条 件 的, 即 室 外 空 气 大 气 而 所 谓 风 冷 则 仅 适 用 于 单 冷 式 因 此, 称 大 气 源 热 泵 更 确 切 一 些 地 球 上, 大 气 无 处 不 在, 取 之 不 尽, 用 之 不 竭, 无 需 缴 费, 是 热 泵 最 方 便 的 热 源 在 夏 季, 既 使 炎 热 地 区, 大 气 温 度 也 可 满 足 热 泵 的 制 冷 工 况 要 求 在 冬 季, 除 寒 冷 地 带, 我 国 很 大 一 部 分 地 区 的 大 气 温 度 也 是 可 以 满 足 热 泵 制 热 工 况 的 要 求 的 大 气 源 热 泵 的 应 用 是 当 前 最 为 广 泛 的 属 大 气 空 气 热 泵 的 有 整 体 或 分 体 家 用 空 调 及 商 用 空 调 VRV 变 频 及 数 码 涡 旋 等 ( 表 4 No1 No2); 属 大 气 水 热 泵 的 有 冷 ( 热 ) 水 机 组 等 ( 表 4 No3 No4) 大 气 源 热 泵 也 有 其 局 限 性 空 调 冷 热 负 荷 会 随 大 气 温 度 的 升 高 或 降 低 而 增 加, 但 热 泵 的 供 冷 与 供 热 能 力 却 相 反 的 随 着 大 气 温 度 的 升 高 或 降 低 而 下 降 所 承 担 的 冷 热 负 荷 与 其 供 冷 与 供 热 能 力 的 这 种 矛 盾, 导 致 热 泵 在 设 计 参 数 下 的 性 能 系 数 降 低, 输 入 功 率 较 高, 这 是 大 气 源 热 泵 的 弱 点 之 一 其 弱 点 之 二, 当 表 面 温 度 低 于 0 时, 蒸 发 器 可 能 会 结 霜, 冲 霜 要 消 耗 能 力 的 5~10% 而 在 大 气 温 度 低 于 -10 时, 一 般 已 不 能 正 常 运 行, 原 因 是 热 泵 机 组 压 缩 比 过 大 欲 在 寒 冷 的 气 候 下 提 供 足 够 温 度 的 热 水 或 热 风, 热 泵 机 组 的 压 缩 比 又 要 适 中, 传 统 的 应 对 方 案 是 双 级 压 缩 或 复 叠 式 压 缩 循 环 文 献 [19] 介 绍, 已 面 市 的 一 种 低 温 大 气 源 热 泵 机 组, 采 用 螺 杆 式 压 缩 机 带 辅 助 进 气 口 的 准 二 级 压 缩 单 独 油 冷 却 系 统 及 智 能 除 霜 等 技 术, 可 在 -22 环 境 温 度 中 稳 定 运 行 当 热 水 进 出 口 温 度 40 45 时, 环 境 温 度 -22, COP 值 为 1.5; 环 境 温 度 -15,COP 值 为 2.3 制 冷 工 况 下 可 切 断 辅 助 进 气 回 路, 按 单 级 运 行 75

文 献 [17] 对 复 叠 式 压 缩 循 环 在 大 气 水 热 泵 机 组 中 的 应 用 进 行 了 探 讨, 并 得 出 能 够 在 我 国 北 方 大 部 分 地 区 室 外 环 境 温 度 较 低 下 运 行 的 结 论 根 据 计 算, 在 复 叠 双 级 工 质 均 为 R22 供 水 温 度 50 蒸 发 温 度 -30 时,COP 值 为 2.6, 系 统 通 过 电 磁 开 关 变 换, 供 热 工 况 下 环 境 温 度 较 高 或 制 冷 工 况 时, 系 统 按 单 级 运 行 文 献 [24] 提 出 空 气 源 热 泵 与 水 源 热 泵 耦 合 双 级 热 泵 供 暖 系 统 耦 合 式 双 级 热 泵 在 实 质 上, 是 复 叠 式 双 级 热 泵 的 一 种 变 形 复 叠 式 热 泵 的 两 级, 通 过 冷 凝 蒸 发 器 相 连 接 而 耦 合 式 热 泵 使 低 温 级 的 冷 凝 器 与 高 温 级 的 蒸 发 器 各 自 独 立, 再 以 循 环 水 为 媒 介 联 接 起 来 由 大 气 水 热 泵 提 供 较 低 温 度 (10 ~ 20 ) 的 水, 作 为 水 空 气 ( 水 ) 热 泵 的 低 温 热 源, 再 由 水 空 气 ( 水 ) 热 泵 从 低 温 热 源 中 吸 取 热 量, 向 空 调 供 应 较 高 温 度 (40 ~50 ) 的 热 水 或 热 风 双 级 耦 合 热 泵 尚 处 于 设 想 方 案 及 理 论 探 讨 阶 段 在 最 近 对 实 验 系 统 测 试 中 [18] 得 出, 双 级 运 行 时, 室 外 气 温 为 -15 供 热 水 温 度 45,EER 值 为 2.06; 单 级 运 行 时, 室 外 温 度 为 -5 供 水 温 度 45, EER 值 为 1.91; 建 议 单 双 级 切 换 温 度 为 -3 6 水 源 热 泵 以 水 作 为 热 源 的 热 泵, 称 之 为 水 源 热 泵 作 为 热 源 的 水, 可 以 是 地 面 水 ( 江 河 湖 海 ), 可 以 是 地 下 水, 可 以 是 污 水 或 处 理 后 的 再 生 水, 也 可 以 是 流 经 冷 却 塔 ( 加 热 器 ) 的 循 环 水 等 等 无 论 水 的 来 源, 其 水 质 应 满 足 国 家 关 于 冷 却 水 的 水 质 要 求, 水 的 温 度 也 必 须 适 宜 就 当 前 热 泵 产 品 而 言, 制 冷 工 况 下, 热 源 水 的 温 度 不 宜 低 于 15.5 [ 1 ] 也 有 产 品 提 出 不 低 于 18 [ 8 ] 或 20 [ 9] 的 要 求 当 低 于 该 温 度 时, 可 采 用 经 换 热 器 间 接 使 用 或 者 混 水 的 方 式 水 温 上 限 则 不 宜 高 于 33 指 单 冷 式 机 组, 若 为 冷 热 式 一 般 可 适 当 提 高 在 制 热 工 况 下 水 温 下 限 应 以 不 出 现 结 冰 为 限, 水 温 上 限 可 视 机 组 性 能 确 定 有 些 产 品 要 求 不 宜 高 于 20 [ 9 ] 或 22 [ 8 ] 在 使 用 地 热 尾 水 或 工 业 废 水 作 为 热 源 时, 往 往 要 高 出 这 一 限 值, 可 采 用 经 换 热 器 间 接 使 用 或 混 水 方 式, [ ] 也 可 考 虑 采 用 适 宜 的 高 温 热 水 热 泵 20 这 种 高 温 热 水 热 泵 使 用 自 主 研 发 的 HTR01 工 质 以 32 ~ 57 的 水 作 为 低 温 热 源, 热 泵 供 水 温 度 为 70 ~ 90 使 用 HTR02 工 质 的 中 高 温 热 水 热 泵, 以 20 ~ 40 水 作 为 热 源, 制 热 工 况 下 可 供 55 ~75 热 水, 制 冷 工 况 下 可 供 6 ~14 冷 水 水 源 热 泵 的 设 置 有, 集 中 设 置 的 水 水 热 泵 或 分 散 设 置 的 水 水 热 泵, 可 用 于 住 宅 建 筑, 每 户 一 机, 以 及 多 区 分 散 设 置 的 水 空 气 热 泵 水 源 ( 环 ) VRV 等 6.1 配 备 冷 却 塔 的 循 环 水 水 源 热 泵 ( 表 3 No7 No12) 配 备 冷 却 塔 的 循 环 水 水 源 热 泵, 包 括 水 水 热 泵 和 水 空 气 热 泵 此 种 热 泵 多 在 夏 季 用 作 空 调 冷 源, 即 通 常 说 的 水 冷 冷 水 机 组 和 水 冷 空 调 器 在 商 用 空 调 中 应 用 十 分 广 泛, 特 别 是 水 冷 冷 水 机 组, 在 大 型 建 筑 空 调 中 应 用 更 多 由 于 早 已 为 人 所 熟 知, 本 文 不 再 赘 述 6.2 水 环 热 泵 ( 表 4 No8) 在 各 房 间 或 区 域 分 别 设 置 水 空 气 热 泵, 其 水 源 由 配 备 闭 式 冷 却 塔 和 加 热 装 置 的 循 环 水 系 统 供 给, 人 们 称 之 为 水 环 热 泵 循 环 水 温 度 宜 控 制 在 15-35 [ 1 ] 夏 季, 大 部 或 全 部 热 泵 按 制 冷 方 式 运 行 时, 房 间 余 热 经 热 泵 传 给 循 环 水, 通 过 冷 却 塔 散 至 大 气 过 渡 季, 由 于 房 间 所 处 的 位 置 ( 阴 阳 面 内 外 区 等 ), 部 分 热 泵 按 制 冷 方 式 运 行, 另 一 部 分 热 泵 按 制 热 方 式 运 行, 制 冷 热 泵 排 至 循 环 水 的 热, 为 制 热 热 泵 所 吸 收, 冷 却 塔 和 加 热 装 置 不 需 工 作 冬 季, 在 大 部 或 全 部 热 泵 按 制 热 工 况 运 行 时, 则 需 启 动 加 热 装 置 水 环 热 泵 的 主 要 优 点 有 :1 某 一 区 域 排 热 为 另 一 区 域 吸 收, 具 有 热 回 收 性 质 ;2 使 用 灵 活, 任 何 时 间 可 选 择 供 冷 或 供 热 ;3 节 省 冷 水 机 组 的 机 房 水 环 热 泵 系 统 于 上 世 纪 60 年 代 初 出 现 于 美 国 加 州,80 年 代 传 入 中 国, 在 北 京 上 海 广 州 及 深 圳 等 地 均 有 应 用 6.3 以 地 下 水 为 热 源 ( 表 3 No6 No11) 作 为 热 泵 的 热 源, 地 下 水 无 论 其 水 质 水 温 都 是 适 宜 的 但 是, 作 为 资 源, 国 家 明 令 禁 止 滥 采 滥 用 只 有 在 引 进 回 灌 循 环 使 用 的 方 法 之 后, 才 使 地 下 水 作 为 热 泵 的 热 源 成 为 可 能 上 世 纪 六 七 十 年 代, 国 内 也 曾 搞 过 回 灌 但 彼 回 灌 非 此 回 灌 国 内 当 时 的 回 灌 称 冬 灌 夏 用, 与 当 前 所 采 用 的 回 灌 循 环 使 用 是 完 全 不 同 的 地 下 水 的 回 灌 循 环 使 用, 看 似 简 单, 实 则 很 有 创 意, 地 下 水 在 向 热 泵 供 给 或 吸 收 热 量 之 76

后, 返 回 地 下, 并 无 损 耗, 在 一 些 地 区 已 经 取 得 政 府 许 可 地 下 水 一 般 取 自 于 地 层 的 恒 温 带, 水 温 恒 定, 其 值 比 当 地 年 平 均 气 温 约 高 出 1-4 左 右, 除 海 南 之 外 的 全 国 各 地 地 下 水 温 约 在 6 ~20 作 为 空 调 冷 源, 当 水 温 较 低 时, 应 首 先 考 虑 直 接 引 入 空 调 末 端 装 置, 用 来 冷 却 空 气, 以 节 省 热 泵 耗 能 作 为 热 泵 热 源, 制 冷 工 况 下, 在 水 温 低 于 热 泵 机 组 所 要 求 的 限 值 时, 应 考 虑 混 水 措 施 或 经 换 热 器 间 接 使 用 ; 制 热 工 况 下, 包 括 夏 热 冬 冷 地 区 寒 冷 地 区 以 及 大 庆 哈 尔 滨 等 地 在 内 的 严 寒 地 区, 地 下 水 水 温 都 是 适 合 的 地 下 水 水 源 热 泵 与 大 气 源 热 泵 相 比, 性 能 系 数 及 能 效 比 高 ( 表 1 表 2), 制 热 不 受 寒 冷 气 候 的 影 响 与 通 常 的 单 冷 式 水 水 热 泵 ( 配 装 冷 却 塔 的 冷 水 机 组 ) 热 网 供 热 的 组 合 方 案 相 比, 其 优 势 也 较 明 显 : 初 投 资 较 低, 一 机 两 用, 制 冷 制 热 双 功 能, 一 般 仅 入 网 费 一 项, 已 基 本 相 当 于 热 泵 机 组 的 购 置 费 ; 在 运 行 费 用 方 面, 地 下 水 水 源 热 泵 方 案 的 全 年 电 费, 基 本 与 夏 季 冷 水 机 组 的 电 费 和 冬 季 采 暖 费 之 和 持 平 基 于 上 述, 地 下 水 水 源 热 泵 自 上 世 纪 末 引 入 之 后, 在 华 北 及 东 北 地 区 得 到 广 泛 应 用 地 下 水 水 源 热 泵 运 行 的 关 键 是 地 下 水 的 正 常 供 给 和 回 灌 提 水 井 在 生 活 及 生 产 给 水 上 广 泛 使 用, 技 术 上 是 成 熟 的 回 灌 井 的 技 术 经 验 还 需 要 积 累 完 善 有 公 司 推 出 液 态 冷 热 源 环 境 系 统 该 系 统 在 井 孔 中 加 装 隔 板, 隔 板 下 为 提 水 井, 装 设 潜 水 泵, 而 隔 板 上 为 回 灌 井 隔 板 上 下 形 成 一 孔 双 井 回 灌 水 由 隔 板 上 的 回 灌 井 井 壁 流 出 与 地 层 进 行 热 交 换 后 进 入 隔 板 下 的 提 水 井 其 实 质 仍 应 是 异 井 回 灌 一 孔 双 井, 回 灌 水 由 回 灌 井 流 向 提 水 井 距 离 短, 回 灌 相 [ ] 对 容 易, 但 也 同 时 伴 随 着 热 贯 通 影 响 的 存 在 10 在 确 定 热 泵 机 组 出 力 时, 应 加 以 考 虑 6.4 以 城 市 污 水 为 热 源 ( 表 4 N09 N13) 以 城 市 污 水 未 经 处 理 的 原 生 污 水 或 处 理 后 的 再 生 水, 作 为 热 泵 的 热 源, 日 本 及 欧 美 国 家 上 世 [ 12 ] [ ] 纪 八 十 年 代 已 经 开 始 应 用 研 究 及 实 践 13 国 内 也 在 本 世 纪 初 开 始 关 注 并 尝 试 应 用, 取 得 初 步 成 果 [ 14 ] [ 15 ] 6.4.1 以 原 生 污 水 为 热 源 以 原 生 污 水 作 为 热 泵 的 热 源, 有 如 下 两 大 优 势 :1 遍 及 城 市 各 处, 取 用 方 便 ;2 由 于 用 户 热 水 的 排 入, 污 水 温 度 往 往 高 于 给 水 温 度 又 由 于 城 市 下 水 道 埋 于 地 下, 水 温 具 有 相 对 稳 定 的 特 性, 随 着 地 理 位 置 和 季 节 的 不 同, 约 在 10 ~20 对 于 热 泵 的 制 热 工 况 及 制 冷 工 况 均 是 适 宜 的 但 是, 其 劣 势 也 十 分 明 显, 既 污 水 中 含 有 污 染 物 及 悬 浮 物, 水 质 极 差, 与 表 6 所 列 冷 却 水 水 质 要 求 相 去 甚 远 因 之, 以 原 生 污 水 作 为 热 泵 热 源 时, 必 须 通 过 换 热 器 间 接 使 用, 并 采 取 措 施 防 止 因 水 质 恶 劣 可 能 造 成 的 换 热 管 阻 塞 及 污 垢 综 合 国 内 外 经 验, 有 如 下 几 种 方 案 : 1 使 用 壳 管 式 换 热 器, 原 生 污 水 经 自 动 筛 滤 器 清 除 悬 浮 物 换 热 器 配 备 自 动 清 洗 装 置, 定 期 清 除 换 热 管 内 污 垢 2 使 用 淋 水 式 换 热 器, 原 生 污 水 经 自 动 筛 滤 器 清 除 悬 浮 物 换 热 管 外 部, 定 期 以 高 压 水 进 行 清 洗 3 使 用 浸 泡 式 换 热 器, 换 热 盘 管 直 接 浸 泡 于 污 水 池 中, 污 水 无 需 筛 滤 及 定 期 清 洗 6.4.2 以 再 生 水 为 热 源 作 为 量 大 而 普 遍 存 在 的 城 市 污 水, 按 照 国 家 污 水 综 合 排 放 标 准 GB8978 1996 的 规 定, 须 经 二 级 处 理 并 达 到 表 5 所 列 的 一 二 级 标 准 方 可 排 至 相 应 标 准 的 水 域 和 海 域 为 缓 解 水 资 源 危 机, 污 水 的 再 生 回 用 也 已 成 为 重 要 课 题 再 生 水 作 为 工 业 冷 却 水, 是 诸 多 回 用 用 途 之 一 表 6 为 国 家 建 议 再 生 水 用 作 冷 却 水 的 水 质 标 准 表 5 第 二 类 污 染 物 最 高 允 许 排 放 标 准 (1998.1.1 后 建 设 的 单 位 ) 污 染 物 适 用 范 围 一 级 标 准 二 级 标 准 ph 一 切 排 污 单 位 6-9 6-9 色 度 ( 稀 释 倍 数 ) 一 切 排 污 单 位 50 80 77

悬 浮 物 SS( 毫 克 / 升 ) 城 镇 二 级 污 水 处 理 厂 20 30 BOD5( 毫 克 / 升 ) 城 镇 二 级 污 水 处 理 厂 20 30 表 6 再 生 水 用 作 冷 却 水 的 建 议 水 质 标 准 项 目 直 流 冷 却 水 循 环 冷 却 补 充 水 ph 值 6-9 6.5-9 SS(mg/L) 30 - 浊 度 ( 度 ) - 5 BOD5 (mg/l) 30 10 CODcr(mg/L) - 75 铁 (mg/l) - 0.3 锰 (mg/l) - 0.2 氯 化 物 (mg/l) 300 300 总 硬 度 ( 以 CaCO3 计 )(mg/l) 850 450 总 碱 度 ( 以 CaCO3 计 )(mg/l) 500 350 总 溶 解 固 体 ( 以 CaCO3 计 )(mg/l) 1000 1000 游 离 余 氧 (mg/l) - 0.1-0.2 异 氧 菌 总 数 ( 个 /ml) - 5ⅹ10 3 水 源 热 泵 的 热 源 用 水, 应 属 该 表 6 的 直 流 冷 却 水 对 照 表 5 和 表 6, 达 到 一 二 级 排 放 标 准 的 出 水 是 可 以 直 接 使 用 的 但 用 作 热 源, 水 的 温 度, 尤 其 是 冬 季 水 温 能 否 满 足 要 求, 是 十 分 关 键 的 城 市 污 水 的 二 级 处 理 系 采 用 生 化 处 理 生 化 处 理 的 适 宜 温 度 是 20~30 10 以 下 处 理 效 果 迅 速 下 降 水 温 在 6 7 时, 只 有 提 高 污 泥 浓 度 和 降 低 污 泥 负 荷 率, 才 能 发 挥 净 化 功 能 因 此, 北 方 地 区 处 理 厂 露 天 设 置 时 是 要 采 取 加 热 设 施 的 因 此, 水 处 理 厂 在 正 常 运 行 的 状 态, 冬 季 出 水 温 度 是 可 以 满 足 热 泵 制 热 工 况 的 要 求 的 再 生 水 的 收 费 标 准 有 待 制 定 但 应 该 说 明 的 一 点 是, 城 市 污 水 的 处 理 是 国 家 污 水 排 放 标 准 所 规 定 的, 污 水 处 理 费 不 应 该 计 入 热 泵 成 本 况 且 热 泵 热 源 使 用 污 水 的 再 生 水 只 吸 纳 和 释 放 热 量, 水 温 改 变 而 水 质 不 变, 水 量 不 减, 热 泵 出 水 仍 可 作 为 他 用 按 照 国 家 规 划,2010 年 实 现 污 水 处 理 率 达 50% 以 上, 处 理 污 水 的 回 用 率 达 60% 以 上, 回 用 水 作 为 热 泵 热 源 应 该 是 很 有 前 途 的 考 虑 到 污 水 处 理 厂 多 处 于 城 市 周 边 且 相 对 集 中 的 特 点, 以 处 理 厂 的 二 级 处 理 水 作 为 热 源, 建 设 大 型 的 集 中 供 冷 供 热 的 热 泵 站 应 该 是 适 宜 的 78

1990 年 丹 东, 与 第 二 作 者 1995 年 沈 阳, 与 第 二 作 者 79

表 4 热 泵 分 类 详 表 80

6.5 以 地 表 水 作 为 热 源 ( 表 4 No9 No13) 地 表 水 包 括 淡 水 来 源 于 江 河 湖 泊, 咸 水 来 源 于 海 洋 地 表 水 用 作 水 源 热 泵 的 热 源, 有 两 种 方 式 一 种 方 式 是 用 泵 将 水 抽 送 至 热 泵 蒸 发 器 或 冷 凝 器, 换 热 之 后 返 回 原 处 另 一 种 方 式 是 在 地 表 水 水 体 中 设 置 换 热 盘 管, 用 管 道 与 热 泵 蒸 发 器 和 冷 凝 器 连 接 成 回 路, 充 以 媒 介 水, 在 水 泵 的 驱 动 下 循 环 地 表 水 资 源 丰 富, 用 作 热 泵 热 源 极 具 潜 力, 但 实 际 应 用 尚 不 广 泛 对 于 单 冷 式 水 源 热 泵 ( 水 冷 冷 水 机 组 或 水 冷 空 调 器 ), 使 用 地 表 水 冷 却 较 之 配 备 冷 却 塔 的 冷 却 水 循 环 系 统, 并 无 明 显 优 势, 实 际 应 用 中 仍 以 后 者 为 主 而 在 能 源 日 渐 短 缺, 环 保 要 求 不 断 提 高 的 今 天, 开 发 地 表 水 所 含 的 可 利 用 能 用 作 制 热, 为 人 们 所 关 注 对 于 单 热 式 或 冷 热 双 功 能 水 源 热 泵, 地 表 水 的 使 用 应 该 是 很 有 前 途 的 例 如, 瑞 典 斯 德 哥 尔 摩 建 有 多 个 大 型 区 域 供 热 站, 装 有 大 型 离 心 式 水 水 热 泵, 利 用 波 罗 的 海 深 处 的 海 水 作 热 源, 海 水 进 出 口 温 度 为 2.5 ~0.5 [ 23 ] 俄 罗 斯 季 夫 诺 哥 尔 斯 克, 以 叶 尼 赛 河 水 为 热 源, 建 造 热 泵 供 热 站 1999 2001 年 建 成 4MW 的 试 验 性 供 热 站 第 二 阶 段 拟 建 120MW 大 型 热 泵 供 热 站,2003 年 竣 工 热 泵 水 源 取 自 于 水 电 站 下 游, 冬 季 水 温, 表 层 不 低 于 2, 深 层 不 低 于 5 河 水 流 量 17.5m³/s, 供 回 水 温 差 1 [ 11 ] 近 年 来, 国 内 也 有 小 规 模 的 海 水 源 [ ] 热 泵 的 试 点 工 程 建 成, 运 行 效 果 良 好 7 7 地 源 热 泵 ( 表 3 No5 No10) 地 源 热 泵, 是 在 土 壤 中 埋 设 水 平 或 垂 直 的 换 热 盘 管, 然 后 用 管 道 将 其 与 热 泵 蒸 发 器 和 冷 凝 器 连 接 成 回 路, 充 以 作 为 媒 介 的 水 ( 或 含 一 定 比 例 的 乙 二 醇 ), 依 靠 水 泵 的 驱 动 循 环 夏 季, 媒 介 水 在 热 泵 的 冷 凝 器 中 吸 收 热 量, 在 流 经 换 热 盘 管 时 不 断 传 给 土 壤, 以 实 现 热 泵 的 制 冷 功 能 ; 冬 季, 媒 介 水 在 热 泵 的 蒸 发 器 中 放 出 热 量, 在 流 经 换 热 盘 管 时 经 管 壁 不 断 从 土 壤 中 吸 取 热 量, 实 现 热 泵 的 制 热 功 能 如 前 所 述 地 下 水 水 源 热 泵 的 出 水, 在 由 回 灌 井 向 提 水 井 流 动 的 过 程 中, 将 在 热 泵 冷 凝 器 中 吸 取 的 热 量 交 换 给 土 壤, 或 将 其 在 热 泵 蒸 发 器 中 失 去 的 热 量 从 土 壤 中 重 新 获 得 说 到 底, 地 下 水 水 源 热 泵 也 是 地 源 热 泵, 地 下 水 不 过 是 天 然 媒 介 而 已 地 下 水 水 温 是 确 定 的, 而 地 源 热 泵 的 媒 介 水 为 人 工 充 入, 温 度 值 取 决 于 换 热 盘 管 面 积 及 土 壤 温 度 等 范 围 较 宽, 可 达 到 20 ~110 [ 2 ] 必 要 时, 水 中 应 加 入 一 定 比 例 的 乙 二 醇 地 源 热 泵 的 换 热 盘 管 可 以 埋 在 运 动 场 停 车 场 及 绿 地 等 的 土 壤 内, 其 单 位 负 荷 所 需 地 表 面 积, 垂 直 埋 管 为 60~400ft 2 / 冷 吨, 水 平 埋 管 为 1400~3500 ft 2 [ ] / 冷 吨 2 换 热 盘 管 埋 设 所 需 空 地 面 积 较 大, 埋 管 工 程 也 颇 具 难 度, 地 源 热 泵 在 国 内 尚 处 于 试 验 和 小 规 模 应 用 阶 段 8 热 泵 在 加 热 生 活 热 水 上 的 应 用 ( 表 7) 使 用 热 泵 来 加 热 生 活 热 水, 其 节 能 与 环 保 方 面 的 优 势, 尤 其 在 冷 凝 热 回 收 上 的 高 经 济 效 益, 日 渐 引 起 关 注, 并 在 实 际 工 程 中 得 到 应 用 供 应 生 活 热 水 与 空 调 负 荷 相 比 其 明 显 不 同 之 处 是 负 荷 波 动 较 大, 且 经 常 出 现 间 歇 因 此, 实 际 应 用 中 应 根 据 需 要 考 虑 贮 水 措 施 8.1 以 地 下 水 地 面 水 及 废 水 回 用 水 等 为 热 源 8.1.1 图 式 1 生 活 热 水 用 热 泵 与 空 调 用 热 泵 各 自 独 立 设 置, 共 用 水 源 使 用 灵 活, 易 于 适 应 生 活 热 水 负 荷 波 动 的 特 点 应 用 较 多 8.1.2 图 式 2 冬 季, 生 活 热 水 用 热 泵 与 空 调 用 热 泵, 共 用 水 源, 均 处 于 制 热 工 况 夏 季, 空 调 用 热 泵 处 于 制 冷 工 况, 冷 凝 热 排 至 地 下 水 ( 或 废 水 回 用 水 ) 而 生 活 热 水 用 热 泵 则 处 于 制 冷 与 制 热 的 双 功 能 工 况, 蒸 发 器 供 空 调 冷 水, 冷 凝 器 供 应 生 活 热 水 为 保 证 生 活 热 水 停 供 时 仍 能 供 冷, 冷 凝 器 生 活 热 水 进 出 管 装 有 与 地 下 水 ( 或 废 水 回 用 水 等 ) 供 回 水 干 管 之 间 的 连 通 管, 该 图 式 的 优 点 是 可 以 节 省 热 源 水 8.1.3 图 式 3 所 用 热 泵 全 部 或 部 分 配 备 副 冷 凝 器 ( 也 可 做 成 双 管 束 冷 凝 器 ) 主 冷 凝 器 接 热 源 水 和 空 调 热 水 管 道, 副 冷 凝 器 接 生 活 热 水 8.2 利 用 配 备 冷 却 塔 的 水 水 热 泵 ( 水 冷 冷 水 机 组 ) 的 冷 凝 热 8.2.1 图 式 4 供 生 活 热 水 的 热 泵 处 于 冷 热 兼 供 双 功 能 工 况, 在 蒸 发 器 供 空 调 冷 水 的 同 时, 冷 凝 器 供 应 生 活 热 水 当 生 活 热 水 停 供 时, 冷 凝 热 由 循 环 冷 却 水 带 走, 散 至 大 气 8.2.2 图 式 5 所 用 热 泵 全 部 或 部 分 配 备 副 冷 凝 器 主 冷 凝 器 接 循 环 冷 却 水 管 道, 副 冷 凝 器 接 生 活 热 水 管 道 冷 凝 热 由 循 环 冷 却 水 和 生 活 热 水 共 同 吸 纳 主 副 冷 凝 器 串 联 于 压 缩 机 输 气 管 道, 副 冷 凝 器 靠 近 压 缩 机, 以 便 于 得 到 较 高 温 度 的 生 活 热 水 8.3 以 空 气 或 大 气 为 热 源 81

8.3.1 图 式 6 生 活 热 水 专 用 大 气 水 热 泵 8.3.2 图 式 7 单 冷 式 空 调 器 ( 大 气 空 气 热 泵 ) 配 置 副 冷 凝 器, 提 供 生 活 热 水, 但 只 限 于 夏 季 8.3.3 图 式 8 冷 热 式 空 调 器 ( 大 气 空 气 热 泵 ) 配 置 副 冷 凝 器, 提 供 生 活 热 水 热 泵 制 冷 与 制 热 功 能 的 转 换, 是 由 蒸 发 器 与 冷 凝 器 的 互 换 来 实 现, 副 冷 凝 器 供 热 水 的 功 能 不 随 之 改 变 表 9 热 泵 加 热 生 活 热 水 应 用 图 式 参 考 文 献 1 GB50019 2003 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 规 范 2 徐 伟, 等 译. 地 源 热 泵 工 程 技 术 指 南. 美 国 制 冷 空 调 工 程 师 学 会 编 著. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2001 3 李 树 林 主 编. 制 冷 技 术. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社,2003 4 尉 迟 斌 主 编. 实 用 制 冷 与 空 调 工 程 手 册. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社,2003 5 肖 锦 主 编. 城 市 污 水 处 理 及 回 用 技 术. 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社,2002 6 徐 邦 浴, 陆 亚 俊, 马 最 良. 热 泵. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,1988 7 胡 松 涛, 张 莉, 王 刚. 海 水 源 热 泵 空 调 系 统 的 应 用 与 运 行 特 性 研 究. 暖 通 空 调.2005 8 清 华 同 方. 水 源 热 泵 机 组 9 联 合 开 利 ( 上 海 ) 空 调 有 限 公 司. 螺 杆 式 水 水 热 泵 机 组 10 李 志 浩. 全 国 暖 通 空 调 制 冷 2004 年 学 术 年 会 综 述. 暖 通 空 调.2004,34(10): 5 12 11 陈 兴 华, 庄 斌 舵. 俄 罗 斯 热 泵 供 热 技 术 简 介. 暖 通 空 调 制 冷.2001,( 1) 12 周 文 忠. 污 水 源 热 泵 系 统 和 污 水 冷 热 能 利 用 前 景 分 析. 暖 通 空 调,2004,34(8):25 29 13 吴 荣 华. 城 市 污 水 冷 热 源 应 用 技 术 发 展 状 况 分 析. 暖 通 空 调,2005,35(6): 31 37 14 马 广 兴. 城 市 原 生 污 水 热 能 采 集 工 艺 设 计 应 用 实 例. 暖 通 空 调.2006,35(1):87 90 15 周 文 忠. 污 水 源 热 泵 空 调 系 统 在 污 水 处 理 厂 的 应 用. 暖 通 空 调.2005,35(1):83 86 16 吴 荣 华. 城 市 原 生 污 水 冷 热 源 浸 泡 式 工 艺 应 用 实 例. 暖 通 空 调.2004,34(11):86 87 82

17 陈 斌. 扩 大 空 气 源 热 泵 冷 热 水 机 组 应 用 范 围 的 可 行 性 分 析. 暖 通 空 调.2006,36(1):55 59 18 王 洋. 单 双 级 混 合 式 热 泵 系 统 切 换 条 件 的 实 验 研 究. 暖 通 空 调.2005,35(2):1 3 19 清 华 同 方 低 温 空 气 源 热 泵 机 组 开 创 北 方 供 暖 新 经 验 模 式. 见 : 全 国 暖 通 空 调 制 冷 2004 年 学 术 文 集. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2004 20 清 华 同 方. 空 气 源 热 泵 机 组 21 GB50155 92 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 术 语 标 准 22 北 京 清 源 世 纪 科 技 有 限 公 司. 高 温 水 源 热 泵 23 蒋 爽. 海 水 热 泵 系 统 在 斯 德 哥 尔 摩 应 用 及 其 在 中 国 的 发 展 前 景.2005 年 全 国 空 调 与 热 泵 节 能 技 术 交 流 会 论 文 集 24 马 最 良. 替 代 寒 冷 地 区 传 统 供 暖 的 新 型 热 泵 供 暖 方 式 的 探 讨. 暖 通 空 调 新 技 术,3:31 34 1969 年 沈 阳, 与 第 二 作 者 原 载 2005 年 全 国 空 调 与 热 泵 节 能 技 术 交 流 会 论 文 集 83

空 调 制 冷 中 含 氯 氟 里 昂 的 受 限 与 对 策 肖 兰 生 提 要 本 文 叙 述 了 限 制 含 氯 氟 里 昂 使 用 的 国 际 公 约 及 日 程, 远 近 期 替 代 物 质 的 研 究 与 应 用 动 态, 以 及 当 前 空 调 制 冷 剂 的 选 择 一 含 氯 氟 里 昂 对 臭 氧 层 的 破 坏 如 所 周 知, 氟 里 昂 于 1931 年 由 美 国 的 杜 邦 (DuPont) 公 司 首 次 制 成 氟 里 昂 物 质 是 饱 和 烃 卤 族 衍 生 物 的 总 称 是 用 氟 氯 部 分 或 全 部 置 换 饱 和 烃 中 的 氢 生 成 的 化 合 物 根 据 氢 元 素 被 卤 族 元 素 的 那 一 种 或 哪 几 种 置 换 及 置 换 的 程 度 不 同, 氟 里 昂 可 分 为 六 类, 如 下 表 所 示 氟 里 昂 物 质 分 类 表 1 置 换 元 素 氯 和 氯 氟 置 换 程 度 氟 全 氯 代 全 氟 代 氯 氟 烃 全 部 置 换 烃 烃 CFC PCC PFC 氢 氯 氟 氢 氯 烃 氢 氟 烃 部 分 置 换 烃 HCC HFC HCFC 上 表 中 所 列 氟 里 昂 物 质, 在 空 调 制 冷 行 业 中 有 实 用 意 义 的 是 CFC HCFC 和 HFC 例 如, 属 于 CFC 的 有 R-11 和 R-12, 属 于 HCFC 的 有 R-22 和 近 期 研 制 的 R-123, 属 于 HFC 的 有 R-32 R-125 及 R-134a 等 由 于 氟 里 昂 物 质 无 毒 不 燃 热 力 性 质 适 宜, 能 够 出 色 地 满 足 人 们 对 制 冷 剂 的 各 种 要 求, 因 而 广 泛 应 用 于 涡 旋 式 活 塞 式 螺 杆 式 离 心 式 等 各 种 类 型 的 制 冷 机 在 空 调 制 冷 中 逐 步 取 代 氨 而 居 于 主 导 地 位 然 而, 近 些 年 来 由 于 某 些 氟 里 昂 物 质 对 于 臭 氧 层 的 破 坏, 这 种 主 导 地 位 似 乎 已 开 始 动 摇 国 际 上, 特 别 是 美 国 的 一 些 专 家, 提 出 要 重 新 估 价 制 冷 剂 R717( 氨 ) 而 一 些 溴 化 锂 吸 收 式 冷 水 机 组 的 生 产 厂 商 则 相 机 发 动 了 促 销 攻 势 1974 年 4 月, 美 国 加 州 大 学 化 学 系 教 授 罗 兰 德 (Pro Sherwood Rowland) 和 莫 妮 娜 博 士 (Dr Mar Lo--molla) 首 次 提 出, 并 经 各 国 的 科 学 家 研 究 观 察, 含 氯 氟 里 昂 确 对 臭 氧 层 有 破 坏 作 用 专 家 们 认 为, 含 氯 氟 里 昂 上 升 至 同 温 层 后, 受 到 太 阳 中 紫 外 线 的 照 射, 所 含 氯 原 子 被 分 解 出 来 分 解 出 来 的 氯 原 子 使 臭 氧 分 子 分 解, 产 生 氧 化 氯 和 普 通 的 氧 分 子, 氧 化 氯 又 与 氧 原 子 结 合 将 氯 原 子 还 原 出 来 被 还 原 出 来 的 氯 原 子 又 会 按 上 述 过 程 分 解 臭 氧 分 子 这 种 反 应 要 持 续 100 000 次 之 多, 致 使 臭 氧 层 遭 到 破 坏 1986 年 有 人 指 出, 这 一 破 坏 结 果 已 导 致 南 极 上 空 的 臭 氧 层 出 现 空 洞 并 且, 把 温 室 效 应 也 与 氟 里 昂 物 质 联 系 起 来 表 2 所 列 为 空 调 制 冷 常 用 氟 里 昂 制 冷 剂 的 臭 氧 耗 减 潜 能 与 全 球 变 暖 潜 能 指 标 几 种 氟 里 昂 的 特 性 表 2 标 准 名 称 R-11 R-12 R-22 R-123 R-134a 分 类 名 称 CFC-11 CFC-12 HCFC-22 HCFC-123 HFC-134a 分 子 式 CFCL 3 CF 2CL 2 HCF 2CL CHCL 2CF CH 2FCF 3 臭 氧 耗 减 潜 (ODP) 1.0 1.0 0.05 0.02 0 含 氯 百 分 数 77.4 58.6 41.0 46.3 0 大 气 中 的 寿 命 ( 年 ) 50 102 13.3 1.4 14 全 球 变 暖 潜 (GWP) 4000 8500 1700 93 1300 容 许 暴 露 浓 (AEL) 1000ppm 1000ppm 1000ppm 30ppm 1000ppm 安 全 性 分 类 A1 A1 A1 B1 A1 注 :1.ODP 值 以 R-11 为 1 2.GWP 值 以 CO2 为 1 3. 安 全 性 分 类 按 美 国 采 暖 制 冷 及 空 调 工 程 师 学 会 标 准 34-1992 氟 里 昂 物 质 对 于 臭 氧 层 的 破 坏, 其 严 重 程 度 以 臭 氧 耗 减 潜 能 (ODP) 来 衡 量 ODP 值 的 大 小 取 决 于 氟 里 昂 在 大 气 中 的 寿 命 长 短 和 含 氯 的 多 少 由 表 2 可 见 CFC 寿 命 长 含 氯 多, 对 臭 氧 层 的 破 坏 最 为 严 重 HCFC 次 之, 而 HFC 则 完 全 没 有 破 坏 各 种 氟 里 昂 物 质 的 ODP 值 是 其 受 限 与 否 的 根 据 二 有 关 的 国 际 会 议 及 议 定 书 含 氯 氟 里 昂 对 臭 氧 层 产 生 破 坏 的 问 题 提 出 83

后, 在 国 际 环 保 化 工 及 制 冷 界 引 起 强 烈 反 响 许 多 机 构 及 企 业 在 新 制 冷 剂 与 制 冷 机 的 研 制 上 进 行 了 大 量 卓 有 成 效 的 工 作 联 合 国 环 境 规 划 署 (UNEP) 就 臭 氧 层 的 保 护 问 题 召 集 了 一 系 列 重 要 会 议, 做 出 了 一 系 列 宣 言 决 议 其 中, 较 为 重 要 的 会 议 有 : 1.1987 年 9 月, 联 合 国 环 境 规 划 署 在 加 拿 大 蒙 特 利 尔 召 开 第 四 次 工 作 会 议, 签 署 了 著 名 的 关 于 消 耗 臭 氧 层 物 质 的 蒙 特 利 尔 议 定 书 该 议 定 书 从 1989 年 1 月 1 日 起 生 效, 是 第 一 个 明 确 规 定 控 制 物 质 种 类 和 控 制 进 程 的 国 际 性 文 件 但 全 面 淘 汰 CFC 的 期 限, 议 定 书 中 没 有 规 定 2.1990 年 6 月 伦 敦 会 议, 主 要 议 程 是 对 蒙 特 利 尔 议 定 书 进 行 修 正 修 正 案 明 确 规 定,CFC 在 2000 年 1 月 1 日 全 部 停 止 使 用, 发 展 中 国 家 可 推 迟 10 年 ; HCFC 作 为 替 代 CFC 的 过 渡 性 工 质, 最 晚 在 2040 年 停 止 使 用 3.1991 年 6 月 肯 尼 亚 内 罗 毕 会 议, 中 国 国 家 环 保 局 副 局 长 王 扬 祖 出 席 会 议, 成 为 议 定 书 缔 约 国 之 一 4.1992 年 11 月 丹 麦 哥 本 哈 根 会 议 是 联 合 国 环 境 规 划 署 关 于 保 护 臭 氧 层 的 最 近 一 次 会 议, 对 蒙 特 利 尔 议 定 书 进 行 了 第 二 次 修 正, 主 要 内 容 是 : CFC 全 面 停 用 日 期 提 前 到 1996 年 1 月 1 日, 发 展 中 国 家 可 延 至 2010 年 ; HCFC 作 为 规 定 的 过 渡 性 制 冷 剂, 可 以 使 用 到 2030 年 1 月 1 日, 发 展 中 国 家 可 延 至 2040 年 三 关 于 对 全 球 暖 的 影 响 关 于 氟 里 昂 对 全 球 变 暖 的 影 响, 也 曾 是 引 起 广 泛 注 意 的 一 个 专 题 表 2 所 列 的 全 球 变 暖 潜 能 GWP, 是 用 来 衡 量 制 冷 剂 对 全 球 变 暖 直 接 影 响 的 一 项 指 标 所 谓 直 接 影 响 是 指 制 冷 剂 散 布 在 大 气 中 时 所 产 生 的 后 果 我 们 知 道, 全 球 电 力 的 大 部 分 是 靠 燃 烧 煤 炭 进 行 的 火 力 发 电 煤 炭 燃 烧 排 放 的 二 氧 化 碳 是 使 全 球 变 暖 的 重 要 因 素 这 便 是 制 冷 机 对 于 全 球 变 暖 的 间 接 影 响 不 同 制 冷 剂 对 全 球 变 暖 的 间 接 影 响 取 决 于 使 用 该 制 冷 剂 的 制 冷 机 效 率 有 研 究 表 明, 要 准 确 地 衡 量 某 种 制 冷 剂 对 全 球 变 暖 的 影 响 必 须 综 合 考 虑 其 直 接 影 响 与 间 接 影 响 而 与 间 接 影 响 相 比, 直 接 影 响 要 小 得 多 因 此, 不 能 仅 以 GWP 值 的 大 小 来 作 为 衡 量 全 球 变 暖 影 响 的 依 据 更 重 要 的 是 从 提 高 制 冷 机 的 效 率 节 约 能 源 着 手, 缓 和 全 球 变 暖 的 趋 势 关 于 防 止 全 球 变 暖, 曾 经 开 过 两 次 国 际 会 议, 即 1992 年 6 月 的 里 约 热 内 卢 会 议 及 1995 年 2 月 柏 林 会 议, 但 都 没 有 发 表 类 似 公 约 性 质 的 东 西 四 空 调 制 冷 设 计 的 对 策 1. 过 渡 制 冷 剂 的 使 用 根 据 哥 本 哈 根 会 议 对 蒙 特 利 尔 议 定 书 的 第 二 次 修 正,CFC 于 1996 年 ( 发 展 中 国 家 为 2010 年 ) 1 月 1 日 全 面 禁 用 而 使 用 CFC 制 冷 剂 的 制 冷 机 已 经 停 止 生 产 2030 年 1 月 1 日 ( 发 展 中 国 家 2040 年 1 月 1 日 ) 停 止 使 用 的 HCFC 物 质, 如 HCFC-22/HCFC-123, 当 然 成 为 CFC 现 时 期 的 替 代 制 冷 剂 其 中,HCFC-22 已 使 用 多 年, 国 内 可 以 生 产, 已 成 为 当 前 国 内 空 调 制 冷 的 首 选 制 冷 剂 使 用 HCFC-22 的 有 窗 式 分 体 式 及 柜 式 等 房 间 空 调 器, 以 及 活 塞 式 螺 杆 式 和 新 研 制 的 离 心 式 冷 水 机 组 活 塞 式 冷 水 机 组, 国 内 生 产 厂 家 很 多 引 进 国 外 技 术 生 产 和 中 外 合 资 厂 家 的 产 品, 均 可 达 到 替 代 进 口 产 品 的 水 平 机 组 形 式 有 多 机 头 和 模 块 式, 冷 凝 器 冷 却 方 式 有 风 冷 和 水 冷, 单 台 冷 量 在 116-930Kw, 适 用 于 中 小 型 建 筑 在 国 外 正 当 离 心 制 冷 机 忙 于 寻 求 替 代 制 冷 剂, 研 制 新 机 型 的 时 候, 本 来 就 使 用 HCFC-22 的 螺 杆 式 冷 水 机 组 则 乘 虚 而 入, 迅 速 发 展 以 美 国 顿 汉 - 布 什 (DUN-HAM-BUSH) 公 司 产 品 为 例, 被 称 为 第 五 代 超 静 音 的 密 闭 式 机 组, 有 350kW~1800kW 制 冷 量 等 17 种 规 格 ; 开 启 式 则 有 1400kW~2800kW 制 冷 量 等 五 种 规 格 麦 克 维 尔 (MCQUdy) 国 际 公 司 则 已 生 产 出 3500kW 级 的 大 冷 吨 单 螺 杆 冷 水 机 组 螺 杆 式 机 组 低 负 荷 时 无 喘 振, 使 用 寿 命 和 维 修 周 期 也 长 于 离 心 式 机 组 而 且, 单 位 冷 量 的 功 耗 也 与 离 心 机 不 相 上 下 离 心 机 的 功 耗, 一 般 型 为 0.23kW/kW(0.8kW/RT), 节 能 型 0.2kW/kW (0.7kW/RT), 超 节 能 型 为 0.17kW/kW(0.6 kw/rt) 而 螺 杆 机 的 功 耗 约 为 0.2 kw/kw(0.7 kw/rt), 即 已 达 到 节 能 型 的 离 心 机 水 平 鉴 于 上 84

述 优 点, 螺 杆 式 冷 水 机 组 已 广 泛 应 用 于 大 中 型 建 筑 常 用 制 冷 剂 工 作 压 力 表 3 名 称 蒸 发 器 冷 凝 器 38 (3.3 ) 100 (37.8 ) 72 (22.2 ) CFC-11-16.3Hg 8.8 Psig -1.6 Hg (-414mmHg) (0.061MPa) (-41 mmhg) HCFC-123-18.7Hg 6.1 Psig -5.6 Hg (-475mmHg) (0.042MPa) ((-142mmHg) CFC-12 35.2 Psig 117.2 Psig 72.9 Psig (0.24MPa) (0.8MPa) (0.5MPa) HFC-134a 33.1 Psig 124.1Psig 74.0 Psig (0.23MPa) (0.86MPa) (0.51MPa) HCFC-22 65.6 Psig 195.9Psig 125.7Psig (0.45MPa) (1.35MPa) (0.87MPa) 由 表 3 可 见, 根 据 其 工 作 压 力, 空 调 制 冷 常 用 的 氟 里 昂 可 分 为 低 压 中 压 及 高 压 三 种 CFC 11 及 HCFC 123 属 低 压 制 冷 剂,CFC 12 及 HFC 134a 属 中 压 制 冷 剂, 而 HCFC 22 属 高 压 制 冷 剂 以 往 的 离 心 机 多 使 用 CFC 11, 也 有 少 数 使 用 CFC 12. 按 惯 例, 离 心 机 的 替 代 制 冷 剂 应 为 HCFC 123 及 HFC 134a 而 美 国 开 利 (CARRIER) 公 司 却 大 胆 推 出 使 用 HCFC 22 的 离 心 式 冷 水 机 组 19XL, 并 已 在 上 海 合 众 - 开 利 公 司 投 入 生 产, 很 适 用 于 尚 不 能 生 产 新 型 制 冷 剂 的 发 展 中 国 家 另 一 种 过 渡 制 冷 剂 HCFC 123 是 一 种 新 产 品, 与 CFC 11 同 属 低 压 制 冷 剂, 被 作 为 CFC 11 的 替 代 品 HCFC 123 的 臭 氧 耗 减 潜 能 ODP 值 为 0.05, 是 否 能 够 付 诸 使 用, 关 键 是 所 谓 的 毒 性 问 题 美 国 的 一 项 试 验 表 明, 将 老 鼠 暴 露 在 300 5000ppm 浓 度 HCFC 123 的 空 气 中, 两 年 后 发 现 : a. 发 生 良 性 肿 瘤 b. 发 生 在 生 命 末 期 c. 无 生 命 缩 短 现 象 鉴 于 良 性 肿 瘤 的 发 现, 杜 邦 公 司 将 AEL 值 ( 容 许 暴 露 浓 度 ) 由 原 来 确 定 的 100ppm 降 为 10ppm, 以 求 慎 重 1993 年 11 月, 该 公 司 又 宣 布 提 高 为 30ppm 根 据 美 国 对 12 个 HCFC 123 离 心 式 冷 水 机 房 的 监 测 结 果, 平 均 浓 度 仅 为 0.44ppm, 远 低 于 30ppm 的 容 许 暴 露 浓 度 况 且, 力 主 在 近 期 以 HCFC 123 替 代 CFC 11 的 美 国 特 灵 (TRANE) 公 司 已 称 制 造 出 泄 漏 近 于 零 的 机 组 并 认 为 任 何 制 冷 剂 所 引 发 的 最 大 危 险 在 于 窒 息 的 直 接 威 胁, 而 非 长 期 慢 性 中 毒 的 结 果 言 外 之 意 是, 使 用 低 毒 性 的 高 中 压 制 冷 剂 溢 出 的 危 险 性 甚 至 要 大 于 毒 性 略 大 的 低 压 制 冷 剂 HCFC 123 现 在, 国 际 上 已 确 认 HCFC 123 为 CFC 11 的 替 代 物 特 灵 公 司 生 产 的 密 闭 式 三 级 压 缩 离 心 式 冷 水 机, 可 使 用 CFC 11 和 HCFC 123 国 内, 重 庆 通 用 机 器 厂 引 进 美 国 约 克 (YORK) 公 司 技 术 生 产 的 CFC 11 和 HCFC 123 兼 容 机, 可 在 不 更 换 任 何 部 件 的 情 况 下 换 用 制 冷 剂 2.HFC 制 冷 剂 的 使 用 在 氟 里 昂 物 质 中, 对 臭 氧 层 无 破 坏 而 不 受 限 制 的 HFC 类 中, 当 前 使 用 最 普 遍 的 是 HFC 134a HFC 134a 与 CFC 12 同 属 中 压 制 冷 剂 现 在, 除 广 泛 应 用 于 汽 车 空 调 和 冰 箱, 美 国 各 大 公 司 均 已 生 产 出 使 用 HFC 134a 的 离 心 式 冷 水 机 组 但 由 于 HFC 134a 目 前 价 格 较 高, 一 些 发 展 中 国 家 尚 不 能 生 产 某 些 公 司, 如 开 利 公 司 主 张 以 HCFC 22 作 为 过 渡 制 冷 剂, 特 灵 公 司 主 张 以 HCFC 123 为 过 渡 制 冷 剂 而 麦 克 维 尔 公 司 则 认 为,HCFC 制 冷 剂 两 年 来 限 制 使 用 的 时 间 提 前 10 年, 再 次 提 前 的 可 能 性 并 非 完 全 不 存 在 欧 洲 共 同 体 已 规 定 HCFC 在 2014 年 前 停 止 使 用 因 此 一 直 推 崇 HFC 134a, 主 张 一 步 到 位 该 公 司 生 产 的 HFC 134a 离 心 式 冷 水 机 组,1993 年 已 在 香 港 太 古 城 中 心 工 程 使 用, 并 陆 续 在 国 内 的 一 些 工 程 中 使 用 继 HFC 134a 之 后, 生 产 并 付 诸 使 用 的 是 HFC 410a HFC 410a 属 于 高 压 制 冷 剂, 其 在 115 时 的 压 力 与 HCFC 22 在 150 时 的 压 力 相 同 使 用 HFC 410a 制 冷 剂 时, 由 于 其 热 传 递 性 能 好, 蒸 汽 密 度 大, 因 此 换 热 面 积 及 压 缩 机 外 形 均 相 应 缩 小, 被 各 大 制 冷 厂 商 认 为 是 HCFC 22 的 最 佳 替 代 品 麦 克 维 尔 公 司 等 已 生 产 出 使 用 HFC 410c 非 共 沸 混 合 制 冷 剂 的 冷 水 机 组 也 已 推 向 市 场 但 专 家 指 出, 该 制 冷 剂 经 济 性 较 差, 及 因 泄 漏 而 改 变 组 成 比 例, 在 使 用 上 将 受 到 一 定 限 制 3. 非 氟 里 昂 制 冷 剂 的 使 用 在 氟 里 昂 CFC 与 HCFC 受 限 伊 始, 国 际 上, 特 别 是 美 国 制 冷 界 有 人 提 出 重 新 估 价 制 冷 剂 氨 但 由 于 氨 有 害 于 人 体, 达 到 一 定 浓 度 时 会 发 生 爆 炸, 与 铜 及 其 合 金 不 相 容 等 等, 使 用 上 困 难 不 少, 迄 今 不 过 纸 上 谈 兵 溴 化 锂 吸 收 式 制 冷 由 于 保 护 臭 氧 层 方 面 的 优 势 而 颇 受 青 睐 但 是 亦 应 看 到, 溴 化 锂 吸 收 式 制 冷 机 组 初 投 资 较 高 根 据 国 外 1990 年 公 布 的 估 算 价, 在 制 冷 系 统 的 投 资 上, 吸 收 式 制 冷 为 离 心 机 85

的 二 倍 而 且, 吸 收 式 制 冷 省 电 不 省 能 一 般 压 缩 式 制 冷 其 单 位 制 冷 量 的 功 耗 在 0.2kw/kw 左 右, 而 吸 收 式 制 冷 则 为 0.8~1kw/kw 一 般 在 电 能 匮 乏, 而 又 有 蒸 汽 或 热 水 来 源, 或 有 条 件 设 置 直 燃 式 机 组 时, 溴 化 锂 吸 收 式 制 冷 机 组 才 可 能 成 为 优 选 的 对 象 受 到 关 注 的 非 氟 里 昂 制 冷 剂, 还 有 碳 氢 化 合 物 尤 其 是 在 德 国, 绿 色 和 平 组 织 极 力 推 荐 以 丙 烷 (R290) 异 丁 烷 (R600A) 及 其 混 合 物 来 替 代 CFC 物 质 德 国 一 些 知 名 公 司, 诸 如 宝 石 - 西 门 子 (Bosch Siemens) 公 司 利 勃 海 尔 (Liebherr) 公 司 已 成 功 地 将 丙 烷 和 异 丁 烷 用 于 家 用 空 调 器 样 机, 并 用 于 电 冰 箱 的 指 生 产 中 国 内 一 些 公 司 也 已 生 产 使 用 碳 氢 化 合 物 作 为 制 冷 剂 的 电 冰 箱 这 就 是 厂 家 广 告 及 传 媒 中 所 谓 的 无 氟 冰 箱 如 所 周 知, 这 些 碳 氢 化 合 物 具 有 可 燃 性, 且 制 冷 量 较 小 美 国 即 明 文 规 定, 可 燃 物 质 不 能 作 为 制 冷 剂 诚 然, 用 于 冰 箱, 其 充 注 量 不 过 100g, 家 用 空 调 充 注 量 不 过 150~300g 即 使 泄 漏, 也 因 其 数 量 甚 小 而 不 会 带 来 大 的 危 害 应 用 于 大 型 制 冷 设 备 则 显 然 不 够 合 适 这 就 注 定 了 碳 氢 化 合 物 不 可 能 成 为 替 代 CFC 和 HCFC 的 主 要 物 质 综 上 所 述, 至 少 在 空 调 制 冷 上, 用 来 替 代 受 限 的 CFC, 在 近 期 主 要 是 HCFC, 而 远 期 则 非 HFC 莫 属 在 国 外,HFC-134a 已 成 功 使 用 在 涡 旋 式 活 塞 式 螺 杆 式 及 离 心 式 等 各 种 类 型 的 制 冷 压 缩 机 HFC-410a 也 应 用 于 螺 杆 机, 并 随 后 将 应 用 于 其 他 类 型 的 制 冷 压 缩 机 HFC-32 HFC-125 等 非 含 氯 的 氟 里 昂 也 即 将 投 入 批 量 生 产 考 虑 到 设 备 的 使 用 寿 命, 制 冷 机 的 停 产 期 限 要 早 于 制 冷 剂 的 禁 用 期 使 用 CFC 的 制 冷 机 已 经 停 产, 使 用 HCFC 的 制 冷 机 大 约 在 2010 年 ( 发 展 中 国 家 为 2020 年 ) 也 将 停 止 生 产 从 长 计 议, 中 国 应 尽 快 进 行 非 受 限 制 冷 剂 及 使 用 这 些 制 冷 剂 的 压 缩 机 的 引 进 和 生 产, 为 执 行 蒙 特 利 尔 议 定 书 的 哥 本 哈 根 修 正 案 创 造 条 件 参 考 文 献 1. 彦 启 森 氯 氟 烃 CFCs 与 空 调 制 冷, 暖 通 空 调,1993,(4) 2. 胡 友 年 邬 守 春 CFCs 限 制 与 替 代 综 述, 全 国 暖 通 空 调 技 术 情 报 网 大 会 论 文 集,1993,9 3. 严 德 隆 张 维 君 < 对 当 前 空 调 用 冷 水 机 组 的 综 合 分 析 > 暖 通 空 调,1994,(2) 4. 美 国 特 灵 公 司 特 灵,1993.1~1994.1 5. 徐 钧 益 空 调 用 冷 冻 水 机 组 常 用 制 冷 剂 的 选 择 美 威,1994,6 6. 王 扬 祖 保 护 臭 氧 层 十 年 >, 暖 通 空 调,1997(2) 原 载 中 国 建 筑 东 北 设 计 研 究 院 院 刊 1998 年 总 13 期 86

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10 沈 阳 商 业 大 厦 暖 通 设 计 说 明 1986 年 绘 制

10 沈 阳 商 业 大 厦 暖 通 设 备 表 1986 年 绘 制

10 沈 阳 商 业 大 厦 空 调 机 连 管 图 ( 一 ) 1986 年 绘 制

10 沈 阳 商 业 大 厦 空 调 机 连 管 图 ( 二 ) 1986 年 绘 制

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