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為什么高層建筑要使用強排式熱水器

作者:房山燃氣   來源:   發布日期:2014-5-12

隨著城市建設的發展,成都市的高層住宅越來越多,那么高層建筑是否可以使用煙道式熱水器,特別是高層建筑中接近底樓的樓層,是否可以使用煙道式熱水器,是燃氣用戶詢問最多的問題。要解答這個問題,就要先了解“家用燃氣快速熱水器”的性能和高層建筑周邊風環境的特性。
     在我們的城市中,“家用燃氣快速熱水器”的使用已非常普及,依據我國“家用燃氣快速熱水器”國家技術標準,家用燃氣快速熱水器可按照安裝位置和給排氣方式進行分類(詳見下表):

                                                          安裝位置或給排氣方式分類

   

分類內容

 

室內型

自然排氣式

燃燒時所需空氣取自室內,用排氣管在自然抽力作用下將煙氣排至室外

煙道式

D

強制排氣式

燃燒時所需空氣取自室內,用排氣管在風機作用下強制將煙氣排至室外

強排式

Q

自然給排氣式

將給排氣管接至室外,利用自然抽力進行給排氣

平衡式

P

強制給排氣式

將給排氣管接至室外,利用風機強制進行給排氣

強制平衡式

G

室外型

只可以安裝在室外的熱水器

室外型

W

  注:在室內型熱水器中,“煙道式”和“強排式”屬半密閉式熱水器,“平衡式”和“強制平衡式”屬密閉式熱水器。

     由于半密閉式熱水器安裝在室內時,熱水器燃燒所需要的空氣來自室內,燃燒以后產生的煙氣通過煙道排出室外。因此,安裝熱水器的房間除了要有良好的通風,能為熱水器的燃燒提供充足的空氣外,還必須能使燃燒煙氣有效地排出室外,這是使用半密閉式熱水器非常重要的安全條件之一。
     在半密閉式熱水器中,由于自然排氣式熱水器(即:煙道式熱水器)在風力較大時容易出現倒煙,不能確保燃燒煙氣有效地排出室外。而強排式熱水器除了采用風機排氣增加了排氣的可靠性外,根據國家“家用燃氣快速熱水器” 的生產技術標準,強排式熱水器還必須帶有“煙道堵塞安全裝置”和“風壓過大安全裝置”,這是其他類型快速熱水器所不具備的。這兩項安全裝置不僅保證了燃燒煙氣的有效排出,還能夠在風壓過大,燃燒煙氣無法排出時,關閉燃氣通路,保證使用者的安全。因此,在我國一些多風的北方城市和沿海城市中,已普遍使用強排式熱水器。
     由于成都平原地處四川盆地,風力相對較小,目前在多層建筑燃氣用戶中,仍然大部分使用煙道式熱水器。那么,高層建筑用戶能否使用煙道式熱水器呢?解答這個問題的關鍵,首先要確定在高層建筑中使用煙道式熱水器能否保證燃燒煙氣被有效地排出室外。在確定這個問題之前,先要了解高層建筑周圍風環境的影響。
     通常我們會認為,距地面越高的位置風速會越快,風力也會越大。隨著城市中的高大建筑物的增多,這些高大建筑物猶如眾多的機械攪拌棒,攪動著城市上空的風。正是由于這種攪動,在大風季節時,高層建筑及其群體的布局對建筑自身及其周圍造成不良風環境,甚至造成風災的事件時有發生,這種現象引起了人們的關注和重視。
     通過對不同外形建筑群體的風洞試驗結果表明:風在城市中穿行,受到高低錯落的建筑物的阻擋,風的流向和流速會發生變化,這就是建筑物的繞流特性。例如:當風垂直吹向高層板式建筑正面時,由于風力在建筑物外墻受阻,迫使一股風向下流動。若建筑物下部有拱廊(過道),則有些風就加速穿過拱廊流向建筑背風面負壓區,在拱廊里形成一股強勁的穿堂風。若建筑物整個是密封的,則在下部形成一個固定旋渦,而后分兩股流向建筑物兩側,并向背風面負壓區流去,至拐角棱邊處風速急劇增大,并伴生旋渦。一般而言,在建筑背面越接近側面拐角處風速越大,越遠則稍小些。風繞墻面順流而下在建筑物背風面形成尾流區,尾流區的負壓絕對值,一般邊緣處略大,中心區略小。這種繞流特性對近地面2米高度行人活動區間環境風速的影響,經實測,一般實際情況大致如下表所示(設高層建筑物的高度為其周邊建筑物高度的4~8倍情況)。
                                  

                                                     板式高層建筑周圍環境的近似風速比

繞流情況

(測點)

地面2高度處與屋頂平均風速的比值

地面有固定旋渦

正面拱廊入口與拐角之間                 (距建筑有一定距離)

0.5  :  1

底層中央有拱廊

拱廊正面入口處

1.2  :  1

繞建筑物拐角處

建筑拐角處

0.95  :  1

上述例子說明,對于高層建筑來說,并非一定是越高的位置風才越大,在較接近地面的位置,在一定條件下同樣會形成較大的風力。當風以一定速度吹向建筑及其群體時,由于建筑物的繞流特性,會在建筑物周圍形成諸如街道風、穿堂風、尾渦旋風等各種形式的繞流現象,造成對建筑周圍風環境的不良影響。一般情況下,建筑越高對風環境的不良影響越大,高層建筑則更為突出。由于建筑物的形體各異,所處地貌不同,相互間的氣體流動干擾是復雜的,更由于風向和風力分布在360o方位角上是變化的,在不同風向角下高層建筑物周圍的風力分布也是變化的。使得各種外形的高層建筑物沿周邊不同高度上,其風環境的變化是難以預估的。風場實測表明,對建筑物繞流特性影響最顯著的是近地面風,而近地面風有著顯著的紊亂性和隨機性。這使人們盡管采取了各種防護與改善措施,都只能減弱但不可能消除高層建筑及其群體對周圍風環境的影響。
     鑒于成都地區雖然少風,但并不排除有風和有大風的可能性,也由于高層建筑周圍風環境的復雜多變,以及其對近地面風環境的影響,高層建筑使用煙道式熱水器,不僅樓層較高的用戶有可能發生“倒煙”現象,即使是樓層較低的用戶仍極有可能發生“倒煙”現象。另外,多層建筑使用煙道式熱水器也并非不會發生“倒煙”現象,在成都市近幾年發生的民用住宅煤氣中毒事故中,均是因為煙道式熱水器安裝或使用不當造成的,其中就包含了由于“倒煙”引起的中毒事故,而這些事故多是發生在多層建筑用戶中。
     因此,為了確保用戶在使用半密閉快速熱水器時的安全,成都城市燃氣有限責任公司規定:由本公司供氣的高層建筑各樓層均必須安裝和使用強排式熱水器;對多層及以下建筑的燃氣用戶推薦使用強排式熱水器。
                                                                      房山燃氣公司電話宣傳欄


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