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摘要:

闡述了集中供熱在城市建設中的重要性，分析了熱力站在集中供熱系統中的地位，按照建筑設計要求，探討了集中供熱熱力站建筑設計應遵循的原則，以改善環境質量，滿足人們對居住環境的高品質需求。

關鍵詞:

熱力站，建筑設計，集中供熱，環境質量

0引言

隨著太原市城市建設近年大踏步的向前發展，太原市集中供熱的規模發展也是前所未有的。作為城市重要的基礎設施組成部分，尤其是在當下環境污染越來越嚴重，空氣質量越來越差，為保障生產、環境治理和居民正常工作、生活，集中供熱在城市基礎設施的建設地位越發顯得重要。熱力站是集中供熱系統中的一環，是城市一次管網與小區二次管網中的連接點。它是熱量交換、熱量分配以及系統監控、調節的樞紐。其中機房安裝換熱設備、儀表和控制設備。將熱網輸送的熱媒通過設備的調節，轉換，控制向熱用戶系統分配熱量以滿足用戶需求，使供熱、用熱達到平衡，安全運行。目前太原市集中供熱系統采用的是熱源—一級網—熱力站—二級網—熱用戶的形式，一級管網與用戶的間接連接使得熱力站的設計在整個熱網系統中至關重要。本文就熱力站建筑設計中的幾個主要方面進行闡述。

1新建熱力站的規模及選址

1)熱力站的規模。一般是指新建熱力站建筑面積規模和供熱面積規模，它是由多個因素決定的。其中合理供熱面積及合理供熱半徑，建設費用經濟指標的合理性即投資成本是主要考慮因素。其次還要從供熱可靠性和安全性等進行多目標的評價。熱力站作為連接一級網和二級網的中間環節，是熱量交換、熱量分配及系統調節、監控的重要場所。它的建設規模直接影響城市集中供熱工程的投資。例如，有這樣的兩個住宅小區，它們的占地面積、建筑面積和熱負荷密度相同。盡管有相同的供熱量，但熱力站建設規模不同，其投資和運行費用也不同。熱力站規模越大，熱力站和一級網的總投資越小，但二級網的建設投資和運行費用則大大增加;熱力站規模小時，情況正好剛剛相反。因此，合理的熱力站建設規模是集中供熱規劃和實施設計中應重視的問題。太原市集中供熱在發展初期，熱力站建筑規模較小，一般200m2～300m2，供熱面積5萬m2以上就可以建新站。目前許多新建住宅小區建筑規模很大，熱力站的規模也隨之增大，供暖面積一般在10萬m2以上，最大的達到40萬m2～50萬m2，相應熱力站的建筑面積也達到1000m2左右。這就需要各專業設計人員配合優化熱力站規模。

2)熱力站的選址。新建熱力站無論是在年代較長的舊小區，還是新建的小區都存在合理選擇站址的問題。合理選擇站址目前主要有兩個指標控制:第一是必須滿足太原市規劃局制定的《太原市城市規劃管理技術規定》中的涉及到的條款，如建筑物退紅線，退地界，日照距離等規定［1］。第二是必須滿足國標GB50016—2014建筑設計防火規范中的強制性條款，例如，建筑防火距離，不能占用小區現有的消防道路和消防車回轉場地。在當前土地價值越來越大的情況下，熱力站能夠合理安全的選址也是有一定的難度的。這需要有關單位的努力配合才能解決。熱力站的功能平面布置較簡單，它屬于丁、戊類廠房。一般按1層設計，長度、寬度根據工藝要求確定，柱距6m左右，進深10m左右，層高5m左右，應盡可能減少中間柱，平面按各專業要求尺寸設計，平面布置有配電室、控制室、機房、鹽庫等房間，熱力站的立面設計在新建小區需要與民用設計院配合設計，做到建筑設計風格和色彩協調統一。同時熱力站的設計如能充分體現和反映現代城市發展的文明形態，形成與環境藝術完美結合的建筑設計作品，具有更強的藝術感染力，那是再好不過了。

2熱力站建筑防火、防爆的設計

1)熱力站防火設計按照現行國標GB50016—2014建筑設計防火規范執行［2］。熱力站按照第3．1．3儲存物品的火災危險性分類條文規定屬于丁、戊類廠房，丁類廠房是因為站內設有天然氣補燃型機組，戊類廠房沒有設天然氣補燃型機組。熱力站耐火等級一般設計為二級。熱力站的層數和建筑面積執行第3．3．1條:廠房的層數和每個防火分區的最大允許建筑面積條文規定了單層丁、戊類廠房建筑面積不限執行。熱力站疏散距離執行第3．7．4條:廠房內任一點至最近安全出口的直線距離條文規定了單層丁、戊類廠房疏散距離不限。丁類熱力站與工業建筑廠房(倉庫)的防火間距按第3．4．1條執行。丁類熱力站與民用建筑的防火距離按第3．4．1條執行，其中與裙房和單棟民用建筑的防火間距為10m，與一類高層建筑的防火間距為15m，與二類高層建筑的防火間距為13m。戊類熱力站與民用建筑的防火距離按GB50016—2014建筑設計防火規范第5．2．2條執行，其中與裙房和其他民用建筑的防火間距為6m，與高層建筑的防火間距為9m。

2)熱力站防爆設計是指站內設有天然氣補燃型機組。應執行GB50736—2012民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范第8．10．4條直燃吸收式機組機房的設計，應該符合下列規定:a．宜單獨設置機房，如若不能單獨設置機房時要靠建筑物的外墻，并采用耐火極限大于2h防爆墻和耐火極限大于1．5h現澆樓板與相鄰部位隔開，當與相鄰部位必須設門時，應設甲級防火門［3］。b．不應與人員密集場所和主要疏散口貼鄰設置。c．應設置泄壓口，泄壓口面積不應小于機房占地面積的10%。泄壓口應避開人員密集場所和主要安全出口。d．不應設置吊頂。

3)熱力站一般作為公共建筑和居住建筑的配套設施，自身的安全性是很重要的。自身安全了才能保證熱力站周圍的公共建筑以及居住建筑人民的生命財產的安全。所以需要嚴格的按照上述規范條款執行。

3噪聲控制，改善環境質量

熱力站一般建在住宅小區內，如果不采取措施控制噪聲的產生，將會極大的干擾居民的正常生活。噪聲控制首先應搞清噪聲來源，才能提出治理措施。

3．1噪聲來源

通過分析現有機房噪聲的產生和傳遞過程得到的結論是:水泵正常啟動，運轉所產生的噪聲。在管道內流動的水流產生振動噪聲。通過熱力站建筑的墻體、樓板、結構預留洞、管道支吊架和套管來進行傳遞。

1)水泵在運轉過程中，首先是驅動水泵的電機和泵殼都在向周圍輻射噪聲。泵殼輻射的聲音是由水泵的葉輪和葉片產生，通常離心泵葉片的后邊緣運轉時經過導向器導向葉片的前邊緣，壓力發生變化，并傳到排出管中和水泵的壁上面，輻射出了空氣噪聲而且空氣噪聲的衰減比較快。其次，水泵是運動旋轉機器，因為葉輪等旋轉部件質量的不均勻分布，它的質心與轉動中心也有偏心距，產生的擾力就會振動水泵形成彈性波，通過水泵基礎、連接管道、支架等傳遞到建筑結構并傳遞出去。結構噪聲頻率較低，是一種固體聲，在鋼性建筑結構中隨著傳播距離的衰減是很小的。水泵機組在安裝的時侯通常只進行了初級的降噪和減振，效果不明顯，這是由于安裝質量、布置方式沒有能進行有效核算造成的。

2)流體管道系統噪聲主要由調節閥噪聲和管道噪聲組成。調節閥噪聲包括了機械振動引起的噪聲、空穴作用引起的噪聲和氣體動力性噪聲。由于管道管徑小，水流流速過高，在管道中產生噪聲;管道內有空氣時，在通過閥門部件時，高速水氣混合物產生噪聲。

3．2噪聲控制原理

根據噪聲的來源，一般可以采用隔聲、隔振、吸聲及消聲等措施以降低噪聲對周圍環境的影響。從建筑設計方面可以采取以下措施:

1)隔聲措施。熱力站通常設計成密閉式建筑，采取隔聲措施，避免噪聲直接傳播到熱力站外污染環境。其一，結構形式選用磚混結構或框架結構房屋，機房墻體選用360mm磚墻或加氣混凝土砌塊等，其平均隔聲量大于40dB(A)。其二，機房門選用符合國家標準的優質防火隔聲門，隔聲門內填塞優質超細玻璃棉或其他特性隔聲材料。門扇四周安裝特制彈性密封墊，徹底消除“孔洞”和“縫隙”產生的漏聲。隔聲結構還應承受溫度變化和氣動負荷強度的要求，門在關閉時能完全封閉，強度滿足操作需求。其三，窗戶可以采用塑鋼雙層消聲窗。

2)吸聲措施。聲波在傳播過程中，會碰到不同種類的材料，一部分聲能被反射，一部分聲能被吸收。如果采取措施通過對大部分聲能的吸收，避免反射現象，降低機房空間內的混響聲，就能達到機房整體降低噪聲的效果。這就需要建筑設計在內裝修上采用吸聲工程做法。機房內墻面做吸聲墻面，龍骨內填超細玻璃棉板，外飾面選用微穿孔板作為吸聲體。頂棚做吸聲吊頂，選用不同種類吸聲材料制作的吊頂板材。這樣就能吸收大部分聲能，減少聲波反射產生的混響聲。

3)經過上述建筑設計措施，再加上工藝技術專業采取必要措施，熱力站對外產生的噪聲影響基本能夠消除，能夠符合環境噪聲限值，人體聽力感受不到熱力站是否運行。減振降噪效果比較理想，保證了小區居民的正常生活。

4結語

熱力站是集中供熱系統工程中的一個重要環節，它的設計以及建設的合理性與否直接關系到人民群眾千家萬戶的切身利益，也間接的涉及到社會的穩定。所以對于每一個熱力站的設計都應該是慎重的和精心的。按照本文論述的建筑設計主要的三個方面，解決好新建熱力站的規模以及選址問題，解決好熱力站建筑防火，防爆的問題，解決好噪聲控制，改善環境質量問題。同時積極的采用先進的技術措施，緊跟時代步伐，就能夠有效解決千家萬戶的采暖問題，就能滿足人民群眾對居住環境的高質量要求。

作者：梁云凱 單位：太原市熱力設計有限公司

參考文獻:

［1］太原市城市規劃管理技術規定［Z］．

［2］GB50016—2014，建筑設計防火規范［S］．

［3］GB50736—2012，民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范［S］．