高层供暖的原理
哈工大供热工程 第三章 热水供暖系统1
二、系统型式
1.双管上供下回式 双管上供下回式
左侧ⅠⅡ立管 只适用于较低层数 的建筑，对高层建筑 易产生垂直失调 右侧ⅢⅣⅤ立管
为单管上供下回 式，详见图3-8
图3—6机械循环上供下回式热水供暖系统 1- 热水锅炉；2-循环水泵I；3-集气装置；4-膨胀水箱
3.单管上供下回式（单管顺流式） 3.单管上供下回式（单管顺流式） 单管上供下回式
垂直失调： 建筑物竖向房间出现冷热不均的现象。 双管系统：各层作用压力不同导致，楼层越多失调 就会越严重。 单管系统：各层散热器表面温度不一致导致。
重力循环系统特点： 不需要外来动力，运行时无噪声，调 节方便，管理简单。由于作用压头小，所 需管径大，只宜用于没有集中供热热源、 对供热质量有特殊要求的小型建筑物中。
3-2 机械循环热水供暖系统
垂直式系统、 垂直式系统、水平式系统 垂直系统： 垂直系统： 1.上供下回（单、双管） 上供下回（ 双管） 上供下回 2.下供下回双管； 下供下回双管； 下供下回双管 3.中供式系统； 中供式系统； 中供式系统 4.下供上回系统； 下供上回系统； 下供上回系统 5.混合式系统 混合式系统
供回水管道都布置在房间 的中部。 的中部。适用于旧房改造 接层的建筑
混合式系统 混合式系统是由下供上回式(倒流式) 和上供下回式（顺流式）两组串联 组成的系统。高温水自下而上进入 第Ⅰ组系统，通过散热器放热后水 温降低，然后再引入第Ⅱ组系统， 放热后循环水温度再降低，然后返 回热源。 由于两组系统串联，系统的 压力损失大些。这种系统一般只宜 使用在连接于高温热水网路上的卫 生要求不高的民用建筑或生产厂房。
图3．1 重力循环热水供暖 系统工作原理图 一散热器； 一热水锅炉； 1一散热器；2一热水锅炉；3一供水管路 回水管路； 4～回水管路；5一膨胀水箱
谈高层建筑在低层供热系统中的采暖设计
２ 高层 建 筑采 暖 系统 的选 择
题： １ ） 综合楼采暖系统高静压 与其 他多层建筑 采暖 系统散热 器的
高层建筑采 暖系统 的选择 与一般多层 建筑不 同 ， 高层建 筑供 承压能力的矛盾 。２ ） 综合 楼采 暖 系统 与其他 多层 建筑采 暖 系统 ） 综合 楼采 暖 系统与其 他 多层建 筑采 暖 系统 热系统的静水压力较大 ， 在进行采暖设计 时应 当综合考 虑室外 热 定压 方式 的确定 。３ 网供 热参数 ， 以及 与室外热网相连接 的多层建筑 物 内散热器 的承 水力 平衡问题 。 压 能力 ， 来确定 高层建 筑物系统形式。 设计 的初 步想法 ： １ ） 选择在综 合楼 内设换 热站 ， 在换 热站 内分高压 、 低 压 两套
谈 高 层 建 筑 在 低 层 供 热 系 统 中 的 采 暖 设 计
王 收 永
（ 中国煤炭科工集 团太原研究院 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘
要： 简要分析 了高层建筑采 暖与一般 多层建筑共用一个采暖 系统在设计 中应注 意 的问题 ， 介 绍了几种 采暖方 式 的设计原 理
第３ ９卷 第 １ ４期 ２ ０ １ ３ 年 ５ 月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ ＵＲ Ｅ
山 西 建 筑
Ｖｏ １ ． ３９ Ｎｏ． １ ４
Ｍａ ｙ ． ２ ０ １ ３
・１ ０编号 ： １ ０ ０ ９ ・ ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ ４ — ０ １ ０ ５ － ０ ２
系统的压力 不可 能满 足高 层建筑 采 暖系统 的要求 ， 新 随着社会 经济的快 速发展 ， 城 市建设 与用地 矛盾 日益突 出 ， 压力供热 ，
设 计 中 高层建筑 日益 增多。由于项 目的多样性及 条件所 限 ， 往 往会 出现 建高层建筑只能采用这一 系统 压力 。为 了解决这 一 问题 ， 通常的做法是 ： 高层与 多层建 筑共存的现象 ， 很多 高层建筑 的采暖 系统不得 不采 １ ） 以城 市供热 热源 为一次 热源 ， 在小 区 内建设 换热 站 ， 换热 站内设高低压两套供热系统 ， 分别对 高层建筑 、 多层 建筑 供 暖， 这 暖系统设计 ， 解决高 层建筑 在低 层供 热系统 中的采暖 问题 ， 这 对 设计 形式 比较简 单 ， 系统 运行 也会 比较稳 定 ， 但这 一 系统增 加 于广大建设者 和设计人 员提出了新的课题 。 了换 热站的投资 ， 以及 以后的运行管理人员及费用 。 １ 高层建筑热负荷计算注意事项
采暖系统
三、机械循环的热水采暖系统
1.工作原理：利用
水泵强制循环，水 流在整个环状管路 中流行的阻力靠水 泵提供的动力来克 服，水泵的扬程大 小由流动阻力确定
2. 特点：设臵了循环 水泵，增加了系统的 经常运行电费和维修 工作量，但水泵所产 生的作用压力很大， 因而供暖范围可以扩 大，不仅可以单栋建 筑供暖，也可以多栋 建筑，区域供暖，广 泛使用。
③ 在施工 中，每安装好 一层散热器即 可采暖，给冬 季施工带来很 大方便。免得 为了冬季施工 的需要，特别 装置临时供暖 设备。
机械循环双管下供下回式热水采暖系统
4）机械循环中供式热水采暖系统
（1）结构形式 水平供水干管敷 设在系统的中部，上 部系统可用下供下回 式，下部系统则用上 供下回式。
（1）结构形式 将回水干管可以设臵在一 层顶板下或楼层夹层中，可省 去地沟。安装时，在立管下端 设泄水堵丝，以方便泄水及排 放管道中的杂物。回水干管末 端需设臵自动排气阀或其他排 气装臵。 （2）适用场合 该系统适合不宜设臵地沟 的多层建筑。
7）水平串联式
（1）结构形式 一根立管水平串联多组散热器。当串联散热器很多时， 运行中易出现前端过热，末端过冷的水平失调现象。每个环 路散热器组8-12组为宜。 按照供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式 两。
图 热水采暖系统组成示意图
热水采暖系统的分类
1.按热水供暖循环动力的不同，分为自然循环系统 和机械循环系统。
循环动力 自然循环系统依靠水的密度差进行循环 机械循环系统依靠水泵压力进行循环
排气阀 散热 器
膨胀 水箱 水 泵
锅 炉
除污器
2.按供、回水方式 的不同，可分为 单管系统和双管 系统。
3）机械循环双管下供下回式
供热工程⑴.doc
供热工程第一篇室内供暖系统第一节自然循环热水供暖系统第二节机械循环热水供暖系统第三节高层建筑供暖系统第四节室内热水供暖系统管路布置和敷设要求第五节供暖施工图第二章供暖系统设计热负荷第一节供暖系统设计热负荷第二节围护结构传热耗热量第三节冷风渗透耗热量第四节高层建筑冷风渗透耗热量第五节冷风侵入耗热量第六节围护结构的最小与经济传热阻第三章供暖系统的散热设备及附属设备第一节散热器第二节辐射采暖第三节暖风机第四节热水供暖系统的附属设备第四章室内热水供暖系统的水力计算第一节管路水力计算的基本原理第二节室内热水供暖系统水力计算的任务和方法第三节自然循环热水供暖系统的水力计算第四节机构循环热水供暖系统的水力计算第五章室内热水供暖系统施工图及设计计算实例第六章室内蒸汽供暖系统第一节蒸汽供暖系统的特点及分类第二节室内低压蒸汽供暖系统第三节室内高压蒸汽供暖系统第四节蒸汽供暖系统的管路布置第五节蒸汽供暖系统的附属设备第七章室内蒸汽供暖系统的水力计算第一节室内低压蒸汽供暖系统的水力计算第二节室内高压蒸汽供暖系统的水力计算第二篇集中供热系统第八章集中供热系统第一节集中供热系统方案的确定第二节集中供热系统的热负荷第三节集中供热系统的年耗热量第四节集中供热系统的形式第九章室外热水供热管网的水力计算第一节室外热水供热管网水力计算的基本原理第二节室外热水供热管网水力计算方法及例题第十章热水网路的水压图和定压方式第一节绘制水压图的基本原理第二节绘制水压图的要求、方法和步骤第三节用户与热网的连接形式第四节热水网路的定压方式第五节循环水泵和补给水泵的选择第十一章热水供热系统的水力工况和供热调节第一节热水网路的水力失调第二节热水网路的水力稳定性第三节热水供热系统的供热调节第十二章集中供热系统的热力站及系统的主要设备第一节集中供热系统的热力站第二节集中供热系统的主要设备第十三章供热管道的布置与敷设第一节供热管道的布置形式及管网的平面布置第二节供热管道的敷设第三节供热管道的排水、放气与疏水装置第四节管道的热膨胀及补偿器第五节管道支座第六节供热管道的保温第七节供热管道的检查室及检查平台第八节室外供热管网的平面图与纵断面图第十四章供热系统的验收、启动、运行和故障处理第一节供热系统的验收第二节室外热水管网的启动第三节供热系统的运行第四节供暖系统的故障处理第一篇室内供暖系统供暖就是根据热平衡的原理，在冬季以一定方式向建筑物供应热量，以维持人们日常生活、工作和生产活动所需的环境温度。
高层地暖正常压力和流速
高层地暖正常压力和流速高层地暖是一种现代化的供暖方式，它通过在建筑物地面铺设热水管道，利用地面的热量散发出来，来达到供暖的效果。
在高层建筑中，地暖系统的正常压力和流速是非常重要的，它直接影响着地暖系统的供暖效果和稳定性。
下面我们将详细介绍高层地暖系统的正常压力和流速。
首先，我们来谈谈高层地暖系统的正常压力。
地暖系统的正常工作压力通常不会超过2.5MPa，具体的工作压力取决于地暖系统的设计方案和管道材质。
一般来说，地暖系统的设计压力是根据建筑物的高度、采暖面积和热水循环泵的功率来确定的。
在高层建筑中，地暖系统往往需要承受较大的水压，因此在设计和安装地暖系统时，需要充分考虑系统的承压能力，以确保系统的正常运行和安全稳定。
其次，我们来谈谈高层地暖系统的正常流速。
地暖系统的正常流速是指在正常工作状态下，热水在管道内的流动速度。
地暖系统的正常流速通常在0.1m/s到0.5m/s之间，具体的流速取决于地暖系统的设计流量和管道布置。
在高层建筑中，地暖系统的流速需要根据建筑物的采暖面积和供暖需求来确定，以确保系统能够提供足够的热量，实现舒适的室内供暖效果。
高层地暖系统的正常压力和流速直接关系到系统的供暖效果和稳定性。
如果地暖系统的压力过高或者流速过快，会导致管道承压过大和水流速过快，从而影响系统的稳定运行，甚至造成管道爆裂等安全隐患。
而如果地暖系统的压力过低或者流速过慢，会导致供暖效果不佳，影响居住者的舒适感。
因此，在使用高层地暖系统时，需要定期检查系统的压力和流速，及时调整和维护系统，以确保系统能够正常运行并提供舒适的室内供暖效果。
在高层建筑中，地暖系统的正常压力和流速是保证供暖效果和稳定性的重要因素。
为了确保地暖系统的正常运行，建筑物的供暖设计和施工过程中需要充分考虑系统的承压能力和水流速度，合理设计和布置管道，选择合适的材质和设备，并进行定期的检查和维护工作。
只有这样，才能够为高层建筑提供舒适、安全的室内供暖环境。
第2章_供暖
高压蒸汽采暖系统与低压蒸汽采暖系统相比，有 如下特点：
（3） 凝结水温度高，在它通过疏水器减压后，会重新汽 化，易产生二次蒸发。在有条件的地方，要尽可能将二次 蒸汽送到附近低压蒸汽供暖系统或热水供应系统中加以利 用。
（4） 工业企业的锅炉房，往往既供应生产工艺用汽，同 时也供应高压蒸汽供暖系统所需要的蒸汽。锅炉房送出的 蒸汽压力常常很高，因此在蒸汽送入高压蒸汽供暖系统之 前，要用减压装置将蒸汽压力降至所要求的数值。一般情 况下，高压蒸汽供暖系统的蒸汽压力不超过300kPa。
每一组散热器或立管上装有疏水器，以阻 止蒸汽进入凝水管；
蒸汽干管沿蒸汽流动方向有向下的坡度； 管路中空气通过凝水管至凝水箱排入大气； 在水泵和锅炉连接的管路上设止回阀； 减少“水击”现象。
高压蒸汽采暧系统
高压蒸汽采暖系统的热媒为相对压力大 于70kPa。
1-室外蒸汽管； 2-室内高压蒸汽供热管； 3-室内高压蒸汽供暖管； 4-减压装置； 5-补偿器； 6-疏水器； 7-开式凝水箱； 8-空气管； 9-凝水泵； 10-固定支点； 11-安全阀
热水供暖系统
民用建筑热水供暖系统大多采用低温水作为 热媒。设计供、回水温度多采用95℃/70℃ 或采用85℃/60℃）。
高温水供暖系统一般宜在生产厂房中应用。 设 计 供 、 回 水 温 度 大 多 采 用 120 ～ 130℃/70～80℃。
2.1建筑供热系统的组成和形式
热水供暖系统
循环动力 自然循环系统依靠水的密度差进行循环 机械循环系统依靠水泵压力进行循环
2.1建筑供热系统的组成和形式
辐射采暖系统
利用低温热水或高温水加热周围壁面、地面 温度的辐射传热和空气的对流传热结合系统。
冬季低温辐射采暖，热水（ 低于60℃ ）管 道（铜管、PVC管、复合管）按一定的间距 埋在具有一定蓄热能力地板结构内，管底铺 设保温层以防热量损失。
供暖系统简介,很有价值解读
1.1 热负荷
热负荷
外门附加率
外门布置状况 一道门 两道门（有门斗） 三道门（有两个门斗） 公共建筑和厂房的主要出入口 附加率 65n% 80n% 60n% 500%
注：n——建筑物的层数
1.1 热负荷
热负荷
高度附加率
民用建筑筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的房间 高度大于4m时，高出1m应附加2％，但总的附加率不应大 于15％。 需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构(门、窗、 外墙及用顶的垂直部分)的基本耗热量和其它附加(修正) 耗热量的总和乘以相应的高度附加率。
3 i i
i 1 2
i
机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统
下供上回式采暖系统特点
3
无需设置集气罐等排 气装置（水与空气流 动方向一致） 。
底层散热器的面积减 小，便于布置。
i
i
i 1 2
i
机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统
5、混合式采暖系统
混合式系统是由上供下回式、下供下 回式和下供上回式等串联组成的系统。 由于两组及以上的系统串联，系统的 压力损失大些。这种系统一般只宜使用在 连接于高温热水网路上的卫生要求不高的 民用建筑或生产厂房。
下供下回式采暖系统特点
4 5
6
a b
>h
3 1 2
在地下室布置供水干管，管 路直接散热给地下室，无效热 损失小。 排除系统中的空气较易。
3、中供式采暖系统
水平供水干管敷设在 系统中部。 下部：上供下回； 上部：下供下回（左） 上供下回（右）
中供式采暖系统特点
中供式系统可避免由于顶层梁底标高过低,
放热中心1 (散热器) 加热中心2 (锅炉) 供水管3 回水管4 膨胀水箱5
集中供暖是一楼热还是顶楼热
集中供暖是一楼热还是顶楼热
集中供暖既是应对冬季严寒大气层变得越来越厚的一条路，也是提升得深刻的经济效益和维护社会的一种环保模式，在集中供暖中，一楼还是顶楼的热量更多存在时考虑的问题。
首先来看节能效果，一般来说，楼层高低关系，一楼的节能效果比起顶楼的层数要少，因此可以省去不少能源。
可是这种高空的热量传递需要把握室内温度下降的潜力，以防林天，所以处于高楼层的供暖量受到限制，然而当暖气系统调节温度时，地下楼层传热慢，所以一般而言，这种情况下顶楼稍微会比一楼要更多一些热量。
此外，从建筑技术上来看，一楼设置供暖可以更迅速地将热能传播出去，由于可以用暖气系统把全楼的热空气分散出去，从而降低供暖温度，同时可以减少热气通过地板渗漏，有利于保温。
另一方面，如果采用逆止方式，热气能从顶楼向下传播，比起一楼热传导模式高效得多，这需要我们再次考虑热气传播原理，然而传播过程中艳少热失。
最后，众所周知，一楼设置的供暖设备本身会遭受受外界环境的影响，在严寒季节，外部环境的温度会直接受热能的影响，所以在这种情况下，一楼的热的供应量会发将减少，而处于高层的供暖量则更始保持稳定。
总结来看，集中供暖的设备及其保温上，一楼的热量较顶楼要多，但从节能效果上来看，顶楼的热量较一楼要多。
所以，选择一楼还是顶楼热取决于采暖建筑的实际需求。
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高层供暖的原理
高层供暖是指在多层建筑中通过集中供暖系统为整个建筑提供暖气
或热水的过程。
尤其是在高楼大厦中，高层供暖系统的运行原理至关
重要。
本文将简要介绍高层供暖的原理，并探讨其优势和挑战。
一、背景介绍
高层建筑由于其复杂的楼层结构和大量的居住单位，需要一个高效、稳定的供暖系统来保证每个住户都能享受到舒适的暖气。
相比于传统
的分散供暖方式，如燃气壁挂炉或电暖气片，高层供暖系统通过集中
供热设备，将热水或蒸汽输送到各个楼层的散热器上，实现整个建筑
的供暖。
二、供热原理
高层供暖的原理主要基于水循环和传热原理。
首先，集中供热设备（如锅炉）将水加热到一定的温度。
然后，热水通过管道输送到每个
楼层的热交换器。
热交换器将热水与冷却水进行间接换热，使冷却水
升温。
最后，热水再次通过管道输送到每个楼层的散热器上，释放热量，并使空气温度升高。
三、供热介质
在高层供暖系统中，供热介质通常为热水或蒸汽。
热水供暖系统是
最常见的方式，因为其使用安全、成本低廉。
蒸汽供暖系统则在一些
旧建筑中仍然存在，因为蒸汽具有较高的热量传递效率，但需要更高
的安全措施。
四、优势
高层供暖系统相比于传统的分散供暖方式具有许多优势。
1. 经济效益：高层供暖系统可以通过集中供热设备更高效地利用能源，降低燃料成本，最大程度地减少能源浪费。
2. 节约空间：相比于每个住户单独安装供暖设备，高层供暖系统只需要一个集中的供热设备和一个供热室，大大节省了室内空间。
3. 管道布局合理：高层供暖系统通过管道将热水输送到各个楼层，使得整个建筑的供暖均匀一致，避免了传统分散供暖设备带来的温度差异问题。
4. 维护便捷：高层供暖系统的维护更为便捷，因为只需要维护和检修一个集中的供热设备和管道系统。
五、挑战
然而，高层供暖系统也面临一些挑战。
1. 设计复杂度：由于高层建筑的复杂性，高层供暖系统的设计需要考虑楼层高度差、水压平衡等因素，对设计师的要求较高。
2. 能源消耗：虽然高层供暖系统可以更高效地利用能源，但相比于分散供暖设备，整体能耗仍然较大。
因此，如何提高供暖系统的能效仍然是一个重要的挑战。
六、结论
高层供暖是现代城市建设不可或缺的一部分，它通过集中供热设备和管道系统，为高层建筑提供舒适的暖气和热水。
高层供暖系统的原理基于水循环和传热原理，并且使用热水或蒸汽作为供热介质。
相比于传统的分散供暖方式，高层供暖系统具有经济效益、节约空间、管道布局合理、维护便捷等优势。
然而，高层供暖系统的设计和能耗问题仍然需要进一步研究和改进。
通过不断的技术创新和系统优化，相信高层供暖系统可以提供更加舒适、环保和可持续的供暖体验。