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為什么高層建筑要使用強(qiáng)排式熱水器

     隨著城市建設(shè)的發(fā)展,成都市的高層住宅越來(lái)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?xì)庥脩粼儐?wèn)最多的問(wèn)題。要解答這個(gè)問(wèn)題,就要先了解“家用燃?xì)饪焖贌崴鳌钡男阅芎透邔咏ㄖ苓咃L(fēng)環(huán)境的特性。
     在我們的城市中,“家用燃?xì)饪焖贌崴鳌钡氖褂靡逊浅F占?,依?jù)我國(guó)“家用燃?xì)饪焖贌崴鳌眹?guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),家用燃?xì)饪焖贌崴骺砂凑瞻惭b位置和給排氣方式進(jìn)行分類(詳見(jiàn)下表):

                                                          安裝位置或給排氣方式分類
                                   

   

分類內(nèi)容

簡(jiǎn)  

號(hào)

室內(nèi)型

自然排氣式

燃燒時(shí)所需空氣取自室內(nèi),用排氣管在自然抽力作用下將煙氣排至室外

煙道式

D

強(qiáng)制排氣式

燃燒時(shí)所需空氣取自室內(nèi),用排氣管在風(fēng)機(jī)作用下強(qiáng)制將煙氣排至室外

強(qiáng)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(jìn)行給排氣

平衡式

P

強(qiáng)制給排氣式

將給排氣管接至室外,利用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行給排氣

強(qiáng)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(nèi)型熱水器中,“煙道式”和“強(qiáng)排式”屬半密閉式熱水器,“平衡式”和“強(qiáng)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(nèi)時(shí),熱水器燃燒所需要的空氣來(lái)自室內(nèi),燃燒以后產(chǎn)生的煙氣通過(guò)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(fēng),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(fēng)力較大時(shí)容易出現(xiàn)倒煙,不能確保燃燒煙氣有效地排出室外。而強(qiáng)排式熱水器除了采用風(fēng)機(jī)排氣增加了排氣的可靠性外,根據(jù)國(guó)家“家用燃?xì)饪焖贌崴鳌?的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)排式熱水器還必須帶有“煙道堵塞安全裝置”和“風(fēng)壓過(guò)大安全裝置”,這是其他類型快速熱水器所不具備的。這兩項(xiàng)安全裝置不僅保證了燃燒煙氣的有效排出,還能夠在風(fēng)壓過(guò)大,燃燒煙氣無(wú)法排出時(shí),關(guān)閉燃?xì)馔?,保證使用者的安全。因此,在我國(guó)一些多風(fēng)的北方城市和沿海城市中,已普遍使用強(qiáng)排式熱水器。
     由于成都平原地處四川盆地,風(fēng)力相對(duì)較小,目前在多層建筑燃?xì)庥脩糁?,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(gè)問(wèn)題的關(guān)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(gè)問(wèn)題之前,先要了解高層建筑周圍風(fēng)環(huán)境的影響。
     通常我們會(huì)認(rèn)為,距地面越高的位置風(fēng)速會(huì)越快,風(fēng)力也會(huì)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(jī)械攪拌棒,攪動(dòng)著城市上空的風(fēng)。正是由于這種攪動(dòng),在大風(fēng)季節(jié)時(shí),高層建筑及其群體的布局對(duì)建筑自身及其周圍造成不良風(fēng)環(huán)境,甚至造成風(fēng)災(zāi)的事件時(shí)有發(fā)生,這種現(xiàn)象引起了人們的關(guān)注和重視。
     通過(guò)對(duì)不同外形建筑群體的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果表明:風(fēng)在城市中穿行,受到高低錯(cuò)落的建筑物的阻擋,風(fēng)的流向和流速會(huì)發(fā)生變化,這就是建筑物的繞流特性。例如:當(dāng)風(fēng)垂直吹向高層板式建筑正面時(shí),由于風(fēng)力在建筑物外墻受阻,迫使一股風(fēng)向下流動(dòng)。若建筑物下部有拱廊(過(guò)道),則有些風(fēng)就加速穿過(guò)拱廊流向建筑背風(fēng)面負(fù)壓區(qū),在拱廊里形成一股強(qiáng)勁的穿堂風(fēng)。若建筑物整個(gè)是密封的,則在下部形成一個(gè)固定旋渦,而后分兩股流向建筑物兩側(cè),并向背風(fēng)面負(fù)壓區(qū)流去,至拐角棱邊處風(fēng)速急劇增大,并伴生旋渦。一般而言,在建筑背面越接近側(cè)面拐角處風(fēng)速越大,越遠(yuǎn)則稍小些。風(fēng)繞墻面順流而下在建筑物背風(fēng)面形成尾流區(qū),尾流區(qū)的負(fù)壓絕對(duì)值,一般邊緣處略大,中心區(qū)略小。這種繞流特性對(duì)近地面2米高度行人活動(dòng)區(qū)間環(huán)境風(fēng)速的影響,經(jīng)實(shí)測(cè),一般實(shí)際情況大致如下表所示(設(shè)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(huán)境的近似風(fēng)速比

繞流情況

(測(cè)點(diǎn))

地面 2高度處與屋頂平均風(fēng)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(shuō)明,對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),并非一定是越高的位置風(fēng)才越大,在較接近地面的位置,在一定條件下同樣會(huì)形成較大的風(fēng)力。當(dāng)風(fēng)以一定速度吹向建筑及其群體時(shí),由于建筑物的繞流特性,會(huì)在建筑物周圍形成諸如街道風(fēng)、穿堂風(fēng)、尾渦旋風(fēng)等各種形式的繞流現(xiàn)象,造成對(duì)建筑周圍風(fēng)環(huán)境的不良影響。一般情況下,建筑越高對(duì)風(fēng)環(huán)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(dòng)干擾是復(fù)雜的,更由于風(fēng)向和風(fēng)力分布在360o方位角上是變化的,在不同風(fēng)向角下高層建筑物周圍的風(fēng)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(fēng)環(huán)境的變化是難以預(yù)估的。風(fēng)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明,對(duì)建筑物繞流特性影響最顯著的是近地面風(fēng),而近地面風(fēng)有著顯著的紊亂性和隨機(jī)性。這使人們盡管采取了各種防護(hù)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(duì)周圍風(fēng)環(huán)境的影響。
     鑒于成都地區(qū)雖然少風(fēng),但并不排除有風(fēng)和有大風(fēng)的可能性,也由于高層建筑周圍風(fēng)環(huán)境的復(fù)雜多變,以及其對(duì)近地面風(fēng)環(huán)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(fā)生“倒煙”現(xiàn)象,即使是樓層較低的用戶仍極有可能發(fā)生“倒煙”現(xiàn)象。另外,多層建筑使用煙道式熱水器也并非不會(huì)發(fā)生“倒煙”現(xiàn)象,在成都市近幾年發(fā)生的民用住宅煤氣中毒事故中,均是因?yàn)闊煹朗綗崴靼惭b或使用不當(dāng)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(fā)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(shí)的安全,成都城市燃?xì)庥邢挢?zé)任公司規(guī)定:由本公司供氣的高層建筑各樓層均必須安裝和使用強(qiáng)排式熱水器;對(duì)多層及以下建筑的燃?xì)庥脩敉扑]使用強(qiáng)排式熱水器。

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