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垂直失调是多层建筑采暖系统中的常见问题。在理想状态下，各楼层应该获得相同的供热量，保持舒适的室内温度。但在实际运行中，往往出现上层过热、下层偏冷的现象，这就是垂直失调。如图所示，五层建筑中，底层温度只有16度，而顶层却达到26度，温差高达10度，严重影响居住舒适性和能源效率。
垂直失调的产生有多个物理原因。首先是重力压差，由于楼层高度不同，底层承受的静压大于顶层，导致底层阻力增加。其次是管道阻力差异，不同楼层的管路长度和局部阻力不同，影响流量分配。第三是热压作用，热水密度小于冷水，在竖直管道中产生自然循环力，进一步加剧流量不均。最后是系统设计不合理导致的水力分布不均，这些因素共同作用，造成了垂直失调现象。
影响垂直失调的因素很多，其中建筑高度是最主要的因素。随着楼层增加，重力压差呈指数增长，失调程度急剧上升。管径选择也很关键，管径过小会显著增加阻力。系统形式方面，单管系统比双管系统更容易出现失调。此外，缺乏有效的调节装置，以及设计参数选择不当，都会加剧垂直失调。通过对比分析可以看出，5层以下建筑失调度通常在1.2以内，而超过10层的高层建筑失调度可能超过2.5。
以某12层住宅为例，该建筑采用双管下供下回系统，供回水温差25度，循环流量15立方米每小时。实际运行中出现严重的垂直失调现象：底层1到3层室温只有16到18度，中间4到8层温度适宜，为20到22度，而顶层9到12层过热，达到24到26度。整个系统的失调度高达2.3，远超设计标准。这种失调不仅影响居住舒适性，还导致能耗增加25%，经济损失严重。
解决垂直失调有多种技术方案。静态平衡阀通过预设开度来平衡各支路阻力，适用于负荷相对稳定的系统。动态平衡阀能自动调节流量，保持压差恒定，效果更好但成本较高。分区供暖将建筑分为多个独立区域，每区单独控制，可有效减少垂直失调。变频调节通过改变循环泵频率来适应负荷变化。温控阀在末端实现自动调节，按需供热。实际工程中往往需要多种方案组合使用，才能达到最佳效果。