電伴熱技術在工程中的應用

宮書典

陜西建工集團總公司 710003 西安

法門寺項目地處環境特點

法門寺合十舍利塔工程位于陜西省寶雞市扶風縣城以北10km處的法門鎮，東距西安110km，西至寶雞90km。法門寺合十舍利塔工程全高148m，占地面積約為18000m2，塔樓總建筑面積為76690.2m2。法門寺位于關中西部多年平均氣溫12.5℃,年極端最低氣溫零下21.7℃。最冷月多年平均氣溫零下7℃，最大積雪厚度22cm。

選擇電伴熱及其相關介紹

由于法門寺合十舍利塔工程地處的特殊環境因素，其多年的平均氣溫較低，也由于該建筑的獨特建筑結構，為了保證建筑功能以及建成后安全問題，所以我們采用了先進的伴熱技術來為之保障。就該工程而言，我們主要涉及的兩個方面。

電伴熱主要用于管道系統

（1）環境決定應用

管道不結凍條件為：a. 不流動的水流：水溫不低于4攝氏度。b.流動的水流：水溫不低于2攝氏度。為防止管道結凍我們也使用了伴熱電纜。主塔地下室各衛生間，16M夾層衛生間及裙房四角電梯廳均不采暖，且房間外墻及地板頂板多面為室外空間，有的房間五面為室外，散失的熱量遠大補充的熱量，冬季室內溫度大部分時間低于4度，可能出現0度以下溫度。類似的管道井，由于得不到熱量補充，冬季室內溫度大部分時間低于4度，可能出現0度以下溫度，此類管道井內管道、半開敞空間管溝內景觀水池循環管道，消防管道，給水管道，由于管溝位于室外部分太長，應作電伴熱保溫。裙房消防管道、噴淋管道、給水，雨水，污水系統以及地下車道管道也相應做了伴熱和保溫措施。

具體布置方法

對于室外管道，伴熱線通常按照上圖方式布置。管道防凍應用伴熱技術在安裝過程中是相對簡單的，困難在于電纜量的控制。根據伴熱廠家資料伴熱線的選擇和安裝方式是根據管道的大小決定的。簡單的說就是Φ200以上的水管采用的是8BTV2-CR型號的伴熱電纜，而Φ200以下的水管則采用的是5BTV2-CR，敷設方式均是沿管道水平敷設。敷設方式是選擇水平還是纏繞敷設是根據管道對熱量的需求決定的。比如，應用的發熱量小的電纜采用纏繞的方式和應用發熱量大的電纜采用水平的方式，其結果是一樣的，就是都達到了防凍所需求的溫度。

在電纜長度的選擇上，我們要考慮到閥門和支架的影響，每個閥門、每個支架都有規定的電纜縮放比例，要嚴格按照規范來定量。

相關參數

根據管道上述技術條件，經過模擬計算，不同管徑的散熱量如 下 ：

管徑為DN160及以下管道，其散熱量不大于17.2W/m；因此所有管線使用5BTV2-CR伴熱線，所有管線伴熱均采用1：1 伴熱。

管徑為DN200管道，其散熱量18.7W/m；因此所有管線使用8BTV2-CR伴熱線; 所有管線伴熱均采用1：1 伴熱。

管道防凍的電伴熱電纜工作原理

（1）自調控發熱：導電高分子材料構成的發熱元件自動根據管道溫度來調整發熱功率。

（2）并聯發熱回路：導線間的電流在發熱電纜每點位置上都是相互獨立的。

（3）電伴熱電纜的優點

簡單可靠、發熱電纜可以交叉重疊、不會過熱和燒毀、溫控器不是必須的、恒定功率發熱電纜節省能耗、容易設計和安裝、無需特殊工具、結構牢固、防水、抗紫外線、安裝效率高。

伴熱后的檢測

系統運行

系統連接并測試完畢，就可以準備通電了。手動控制的系統需要在積雪時手動開啟，待屋頂積雪化完后手動關閉。溫控或溫度濕度雙探頭控制的系統可以自動控制啟停。

在系統啟動前應注意：

（1)最后一次測檢查所有回路。

（2）最后一次測試所有回路的絕緣電阻。

（3）指導用戶或使用方操作與維護。

（4）確保用戶或使用方都有正確的安裝與操作手冊。

運行顯示

（1）控制器可以顯示系統運行。

（2）電纜周圍雪的融化可以顯示系統運行。

（3）運行的電纜可以感覺到溫熱。

（4）落水管的融雪滴水可以顯示系統的運行。

總結

從工程管道伴熱的應用中，我們雖已對其有了一定的認識。不過法門寺工程所應用的電伴熱只是電伴熱技術龐大體系中具有代表性的一小部分。在此，我們并不只是看到我們腳步的緩慢，而是更充分認識了探索學習的理由。希望有更多更好的新技術能應用到我們生活當中來。

新技術總是在特殊的需求中學習，在學習的實踐中應用。法門寺合十舍利塔項目同樣也帶給了我們學習認識新技術的機會，在探索中總結，在總結中提高。

 (本文來源：陜西省土木建筑學會    文徑網絡：劉軍 呂琳琳 編輯   劉真 文徑 審核)