随着我国“双碳”目标的深入推进与居民对室内环境品质要求的不断提升,居住建筑的供暖与空调系统设计已从单一的设备选型,转向强调系统集成、能源高效与舒适保障的协同设计阶段。在山东省,这一转变尤为迫切,其冬冷夏热的气候特征对建筑的全年能耗控制提出了更高要求。《山东省居住建筑地暖与空调系统协同设计技术规程》(以下简称《规程》)的制定,正是为了响应国家节能政策,规范技术应用,引导行业向更绿色、更高效的方向发展。本文将从建筑规范角度,对该《规程》的核心要义、技术要点及其与国家政策的衔接进行解读。
一、 政策引领与规范基础:协同设计的法定框架
任何建筑技术规程的制定,均需植根于国家与地方的法规政策体系之中。《规程》的出台,首先是对《山东省供热条例》等地方性法规的具体技术落实。该条例明确规定,新建民用建筑必须符合建筑节能强制性标准,并应安装供热系统调控、用热计量及室内温度调控装置,居住建筑更需安装分户用热计量装置。这为《规程》中强调系统可控、可计量奠定了法律基础。条例支持清洁能源供热,控制新建燃煤锅炉,鼓励供热设施向农村社区延伸,这些政策导向直接影响了《规程》中关于热源选择、系统形式适配等章节的技术倾向。国家层面的建筑节能设计标准、绿色建筑评价标准等,共同构成了《规程》的上位规范依据,确保了其技术内容与国家宏观战略的一致性。
二、 技术核心解析:地暖与空调系统的协同要义
《规程》的技术核心在于实现低温热水地面辐射供暖(地暖)系统与空调系统(特别是以低温空气源热泵为代表的系统)在设计层面的深度协同,而非简单叠加。这种协同主要体现在以下几个方面:
1. 热源匹配与系统整合:规程强调,地暖系统的热媒参数(温度、流量、压差)必须与热源系统相匹配,热源系统应设置相应的控制装置。这意味着设计时需将地暖末端与热泵主机视为一个整体进行水力计算与设备选型,避免出现“大马拉小车”或末端供热能力不足的问题。对于采用低温空气源热泵等高效清洁能源的系统,这种匹配尤为重要,直接关系到系统全年能效比(APF)与运行稳定性。
2. 末端设计精细化:在地暖系统设计部分,《规程》对加热管布置原则、绝热层设置、分集水器配置等提出了详细要求。例如,要求根据房间热工特性布管,将高温管段优先布置于热负荷较大的外窗或外墙侧,以确保地面温度均匀并高效抵消冷热损失。对于与土壤相邻或潮湿房间的地面,必须设置防潮层与隔离层,这些构造细节是保证系统长期可靠运行、避免能量损失的关键。这些要求使得地暖设计从“经验化”走向“标准化与精细化”。
3. 控制与计量一体化:协同设计的关键环节是实现供暖与空调模式的智能切换与分户计量。《规程》承接上位法要求,明确采用分户热计量的系统应安装相应的热计量或热量分摊装置。系统应具备根据室内外温差、用户设定值等参数自动调节供水温度、流量乃至运行模式(供暖/制冷)的能力。这要求在设计阶段就统筹考虑传感器布置、控制器选型及系统集成策略,从而实现《山东省供热条例》所要求的“供热系统调控装置、用热计量装置和室内温度调控装置”三位一体。
4. 输配系统规范化:对于管道材料、环路划分、过滤器与旁通管设置等,《规程》亦参照《山东省工程建设标准 低温空气源热泵供暖(空调)系统技术规程》等现有标准,给出了明确指引。例如,输配管宜采用与加热管相同的管材,每个环路进出水口需连接分集水器并设置关断阀门,分水器前应设过滤器等。这些规定保障了系统水力平衡、便于维护清洗,是工程质量的基石。
三、 数据支撑与权威性引用:增强规范说服力
为使《规程》内容更具权威性与说服力,其在编制过程中必然参考并融合了多项权威数据与标准。例如:
在论证清洁能源系统经济性时,可引用相关行业白皮书数据,如《中国热泵产业发展报告》中关于空气源热泵在华北地区采暖季能效比(COP)可达2.5-3.0,较传统电采暖节能60%以上的数据,支撑《规程》鼓励高效热泵应用的导向。 在确定围护结构热工参数、计算建筑热负荷时,需严格依据《民用建筑热工设计规范》(GB 50176)及山东省地方标准《居住建筑节能设计标准》中的具体限值与计算方法。 对于管道材质、设备性能等,《规程》直接引用了如《空调与制冷设备用无缝铜管》(GB/T 17791)等国家标准,确保材料质量底线。通过引用这些公认的数据、白皮书及国家标准,《规程》不仅提升了自身的技术含量与公信力,也为设计、施工、验收各环节提供了清晰、可追溯的技术依据。
四、 规范实施与行业展望
《山东省居住建筑地暖与空调系统协同设计技术规程》的制定与实施,标志着山东省在居住建筑暖通空调领域向精细化、绿色化迈出了坚实一步。它不仅是技术条文的汇编,更是连接国家“双碳”政策、地方能源规划与具体工程实践的桥梁。未来,随着该《规程》的普及应用,预计将有效提升山东省新建居住建筑的能源利用效率,降低用户采暖制冷费用,并减少建筑领域的碳排放。它也對设计人员、设备厂商、施工企业提出了更高的专业要求,将推动整个产业链的技术升级与协同发展,为山东乃至我国北方的建筑节能事业贡献重要力量。