随着社会的发展,城市人口的增加,城市建设用地的减少,在多山的城市如大连等地,建设山地型小区不可避兔;另外随着环境污染的加剧,崇尚自然、回归自然成为人们物质和精神追求的一个目标。经过有关专家、部门的论证审批,野外型住宅、乡村型住宅、山地型住宅等一大批具有自然特色的住宅小区应运而生,山地型住宅小区成为现代住宅小区发展的一个方向。下面就以笔者设计的吉林市运河里住宅小区为例,谈一谈山地型住宅小区的供暖外网设计。外网设计可分为热源与管网两大部分,下面分别予以说明。
1、热源
热源的选择应根据中心城市供热条件、小区周围环境条件、小区内部设施条件、投资情况等综合确定。通常可按照以下顺序选择热源:
①城市热网;
②集中供热锅炉房,可分为电热型、燃气型、燃油型、燃煤型4种;
③新型能源,如太阳能、地热能、风能等。
1.1 城市热网供热
当小区在城区附近(1~2km),且城市热网条件较好,那么利用城市热网作为供暖热源应是第一选择。它的优点是热源稳定,初投资较小,运行管理简单,对自然环境影响小,环保价值高。它的不足之处是缺乏热水供应,适合于标准较低的住宅小区,如果小区标准较高,就要考虑加设换热泵房或热水供应锅炉房。
供热泵房一般设置在山下,便于热源接设、设备的运输和安装、小区的物业管理等;内部设备一般包括计量设备、循环水泵、定压装置、换热器(可选)、升减压装置(可选)及水处理设备(可选)等。
1.2 集中供热锅炉房
当小区距城区较远,或不具备与城市热网接设的条件时,应设集中供热锅炉房。它的特点是内部设置灵活,可提供热水,不足之处是初投资较大,运行管理较复杂。锅炉房根据燃料类型可分为电热、燃气、燃油、燃煤4种,从环保角度看电热最好,燃气、燃油次之,燃煤最差;从投资和运行费用角度看,电热、燃气、燃油较高,燃煤较低,一个供暖季能耗费用燃煤仅为其它形式的正巧左右,所以,通常情况下宜选用燃煤型锅炉房,以节省初投资和降低运行费用。如果在风景名胜地区、旅游疗养胜地,建议选择电热型锅炉,它污染小,自动化程度高,缺点是受电力条件限制及电能无法储备,但在未找到新能源之前它是最好的热源形式;由于燃气、燃油和燃煤锅炉房在消防和燃料存储方面存在较多的问题,应尽量少选,非选不可时应解决好消防和燃料存储等问题,并应与消防部门沟通,签署有关协议。
在选用锅炉房设备时,应尽量选用环保型设备,如低噪声风机、低噪声水泵、脱硫型除尘器等,在社会环保意识逐步增强的形势下,环保应成为设计的首要任务之一。另外还要与建设单位(开发商)做好设备选型的协商工作。
1.3 新型能源
新型能源的使用,在我国仍处于试验阶段。比较典型的新型能源有太阳能、地热能、风能。在我国华北和西北的大部分地区,日照时间长,太阳辐射照度高,对于太阳能的利用有着充分的自然条件,很多科研机构和高等院校已对其进行了一定的研究,并取得了较好的进展。这些能源形式由于受技术条件、地区条件、地理条件、投资条件的限制和影响较大,只能在局部地区、局部范围内使用,无法大面积推广使用,但其优越的环保价值、低廉的运行费用已得到国家有关部门的充分重视,相信在不远的将来一定会作为主要的能源形式的。
2、管网设计
2.1 管道敷设
山地型小区地质条件一般比较复杂,各用热点之间高差大,管道的敷设方式根据具体情况大致可分为3种:架空、直埋和地沟。
在通常情况下,如果小区地面和道路规划比较好,房屋附近较平整,宜设置供暖地沟,且应采用通行地沟,以便于管道安装、检查和维修。一般情况下可采用阶梯状地沟与竖井相结合的形式。笔者设计的运河里小区位于半山坡,总面积 10万㎡,供热锅炉房位于山脚下。小区内住宅高低错落,地质条件变化复杂,并且道路纵横交错。设计中针对落差大(相邻两楼高差5~7rn)、楼距近、道路窄 (两楼间包括道路距离 12 m)等具体问题,借鉴了排水落差井的原理,采用了阶梯式爬坡、单双层管道竖井相结合的形式,即管道整体呈阶梯状上升,管道翻身处设单层竖井,高低连接、横过道路处,根据情况设单层和双层管道竖井,即出户处设第一层竖井,管道翻身、横过道路后再设第二层竖井,然后翻身人户,使得管道能够顺利通行。
架空敷设一般用于以下情况:
①多雨地区,地下水位高,采用有效防水措施经济上又不合理时;
②湿陷性大孔土或具有较强腐蚀性地段;
③不影响道路通行;
④压力大于2.2 MPa,温度大于等于350℃的蒸汽管道;
⑤冬季平均气温较高(一5℃左右)地区;
⑥地形复杂、标高差较大、土石方工程量大或地下障碍很多且管道种类较多时。
架空敷设的优点是投资省,管道受地形影响小,架设方便;缺点是美观性差,热损失大,在寒冷地区,尤其是高寒山地极易发生冻害,设计时要特别注意。
直埋敷设应尽量少采用,因为:
①山地的地质条件复杂,原土及回填土层强弱不均,沉降不均;
②管道基础不易处理,特别是爬坡段及上下翻身处;
③岩层区埋深无法保证。
在土壤地质条件比较好的地方,可酌情采用。