刍议冬季施工临时采暖系统

摘要: 本文就以某大厦工程为实例，对散热装置的选择、光管散热器用量的计算、采暖管道的安装以及安装和使用时注意的问题作了扼要说明, 实践证明该工程取得了良好的经济和社会效益。

关键词:采暖系统；散热量；冬季施工

该工程为框架结构,4层,局部5层,檐高23.5m,总建筑面积52 000多平方米。该工程主体已完工,正进入内外装修阶段,适逢冬季。为保证按期交工同时确保工程质量,施工单位与业主经过多次协商,最终决定采用冬季临时采暖系统。

1 临时采暖系统的设计及设计计算

该采暖系统的设计:利用砌筑二次结构的外脚手架做骨架,用多层胶合板沿外脚手架固定密封,在其外覆盖塑料布一层,形成一个封闭的大棚,确保冬季施工时装修工程所需的施工温度不低于规范要求的5℃。临时采暖用热量按暖棚法计算原理进行计算。

1.1 护结构面积计算

该工程为一长方体建筑物,南北长120m,东西宽100m,檐高为23.5m,要求四周及顶部全部密封(注:四周脚手架在结构顶部标高处与层面结构密封,原结构屋面视为暖棚法的顶部)。

S顶=(120+4)×(100+4)=1 289。

S侧=(124+104)×2×23.5=10 716。

由于该建筑物主体已完工,楼板及外墙都有隔热作用,护材料为厚塑料

布一层,外挂一道多层胶合板进行保护。经查资料得塑料布的传热系数 K=8.5 W/(m²•K)。上述已提到,考虑到建筑物外墙、楼板及多层胶合板的作用,必须对K进行修正,取修正系数δ=0.6。

1.2 围护结构的基本耗热量计算

基本耗热量计算公式:

Q=δFK(Tn-Tw)。

其中,Q为围护结构的基本耗热量,W/h；δ为修正系数；F为围护结构的总面积,；K为塑料布的传热系数,W/(m²•K)；Tn为设计高处室内温度,取8℃；Tw为设计计算室外温度,取-11℃。

Q=δFK(Tn-Tw)=0.6×23 612×8.5×[8-(-11)]

=2 288 000 W/h=2 288 kW/h。

即:围护结构总的散热量为2 288 kW/h。

2散热装置的选择方案

总的散热量已经确定,在其他条件相同的情况下,采暖效果的好坏是由散热器来决定的；又因为该采暖系统为临时性采暖系统,因此必须考虑其安装和拆卸的方便,同时又要考虑经济。基于上述要求,须确定散热器的形式。

方案1:采用四柱813型散热器,这种散热器占地面积小,散热系数大,散热效果好是其优点；但是由于是临时采暖,工程完工后,该散热器就要闲置,会造成浪费。

方案2:采用约2m的短光圆钢管进行组合,4根~6根为一组散热器。它的优点是安装较方便,可以挂装,缺点是工程量大,钢管损失大,不经济。

方案3:采用长50m 的光圆钢管作为散热器。长光圆钢管散热器在工程完成后,可以方便拆卸,且大部分管材可以再回收利用,这样经济合理；其缺点是较笨重、工程量大。

经过综合比较,决定采用方案3。施工现场业主提供的热媒为蒸汽。

3􀀁 光管散热器用量的计算公式

经济技术比较,选用D108×4的无缝钢管,焊接连接。

3.1􀀁光管散热器用量的计算

。

其中,F为光圆钢管散热器面积；K为光圆钢管的传热系数；ts为计算的热媒温度；tn为计算的室内温度； 为光圆钢管计算的修正系数。

F=2 288 000÷[12.79×(100-8)]×1.0×1.0×1.0=1 944。

3.2􀀁计算D108×4无缝钢管长度

L= F/(∏•R)=1 944÷(3.14×108×10ˉ³)=5 732m。

其中,L为无缝钢管的长度,m；F为无缝钢管的散热面积,；R为无缝钢管的直径,m。

4􀀁 采暖管道的安装

管道安装总体上分为南北两个分区,这样做的原因之一是建筑物南北向的中间位置安装防火卷帘门,为不妨碍施工,将中间部位让开；原因之二是这样分区使临时采暖管道相比较变短,管道的热胀量减小,在安装时采取一定措施,可以不设膨胀伸缩器。安装之前,首先在框架柱距地2 m的高度固定支架,用来支托采暖管道,然后焊接管道。Vk 管道为6 m长的无缝钢管,因此焊接速度很快。

沿建筑外墙敷设的管道,由于长度大(超过了100m),所以设置了伸缩器。在每层系统的末端均设置疏水器和闸阀:当外界气温低时,打开阀门；当外界气温较高时,可以关闭阀门。在系统的总入口处,设一压力表,以监测工作时的压力。系统正常工作时泄出的冷凝水温度很高,约在100℃,经与冷水调和可以用来淋浴、拌制砂浆及冲洗厕所等,用途很大。

5􀀁 安装及施工过程中注意的问题

1) 安装该系统时,焊接质量一定要符合标准要求。该采暖系统为临时的,为不妨碍翻斗车施工通过,管道架空安装高度距室内地面至少2.0m,因此,如施工质量或设计中出现缺陷,一旦发生事故,后果严重。

2) 管道在水平方向上,一端固定,一端为自由端,这样可以消除由于热胀冷缩而引起的应力和应变。当管道沿外墙布设时,由于其长度大,中间设“几”字弯。

3)主干管连接各层的系统,每层的系统上均设一阀门,对每层进行控制。

4)由于热空气密度小,冷空气密度大,热空气会上升。因此该设计的首层管道要比二、三、四层上管道布置得多,这在实践上也得到了证实。实际上,二、三、四层的温度要比一层的温度高出5℃～8℃,上层与下层间的管道量可相差 20 %～25 %。

6􀀁 实际效益

首层温度在整个系统中是最低的,其温度不小于8℃,该临时采暖系统确保了冬季作业装修工程的施工质量,内外墙砌筑、抹灰、地面等各分项工程未出现因温度低而出现的质量问题,为工程顺利竣工打下了坚实的基础,在保证工程质量及工期的前提下,取得了良好的经济和社会效益。

参考文献：

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