淺談民用建筑生活熱水系統(tǒng)設(shè)計

魏貴娟

摘要：生活熱水系統(tǒng)是現(xiàn)代民用建筑給排水設(shè)計中的重要內(nèi)容，它極大地方便了百姓生活，滿足了住戶日常生活中對熱水供應(yīng)的需求，提高了住戶生活質(zhì)量。在當前資源環(huán)境問題日益突出的情況下，建筑節(jié)能問題日漸受到各方重視，因此，民用建筑生活熱水系統(tǒng)設(shè)計不僅要考慮熱水的正常供應(yīng)，同時還要考慮節(jié)能環(huán)保以及方便美觀等的要求。本文對民用建筑生活熱水系統(tǒng)的設(shè)計進行了探討。

關(guān)鍵詞：民用建筑；生活熱水系統(tǒng)；建筑節(jié)能；設(shè)計探討

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和百姓生活水平的不斷提高，生活熱水系統(tǒng)已成為現(xiàn)代民用建筑給排水設(shè)計中不可缺少的組成部分，為百姓生活提供了很大便利，改善了居住條件。當前，節(jié)能環(huán)保理念已深入人心，高效、方便、節(jié)能將是未來民用建筑生活熱水系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展趨勢。生活熱水系統(tǒng)設(shè)計首先應(yīng)保證的就是供水溫度和供水壓力的穩(wěn)定，其次還要考慮節(jié)能、方便和美觀，這就需要我們在設(shè)計中合理選擇供水方式，科學(xué)設(shè)計管路布局，充分考慮實際使用中熱水用量變化，注重對清潔能源的高效利用。如此才能確保系統(tǒng)設(shè)計的合理性，在滿足住戶生活熱水需求的同時，減少污染排放，使能耗最低化。

一、民用建筑生活熱水系統(tǒng)的類型與選擇。

民用建筑中生活熱水系統(tǒng)與一般建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)基本相同，按照系統(tǒng)的設(shè)備組成，管網(wǎng)布局可分為集中加熱式和分散加熱式兩種。

1、集中式加熱分區(qū)系統(tǒng)。

集中式加熱分區(qū)供水系統(tǒng)是以某一片區(qū)和小區(qū)為單位，以大型蓄熱水箱為主的中央熱水供應(yīng)站集中統(tǒng)一提供熱源，通過網(wǎng)狀式布局的室外熱水管道將熱水輸送至每棟樓，然后再由樓內(nèi)的輸配管路將熱水分別送至各家各戶。集中式加熱分區(qū)供水系統(tǒng)的循環(huán)水泵和加熱設(shè)備等通常都集中設(shè)置于建筑地下室或其他附屬建筑物內(nèi)，其冷水主要由各分區(qū)高位水箱供給。集中式加熱供水由于加熱及泵送等設(shè)備布置比較集中，因而管理維護比較方便，設(shè)置于建筑底層或地下室也有利于防振隔音。但弊端在于加熱設(shè)備需要承受一定的靜水壓，并且靜水壓隨供水高度的增加而增大，這對設(shè)備的承壓性提出了很高的要求，因此該種供水方式在高度上較為受限，高層和超高層建筑不宜采用。

2、分散式加熱供水系統(tǒng)。

分散式加熱供水系統(tǒng)是以每棟樓或住戶為單位，以安裝在樓頂、室外空地或是每戶室內(nèi)的一套熱水機組為熱源的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，由管路送至各處用水點。該種供水方式由于合區(qū)加熱器均設(shè)置于本區(qū)內(nèi)，負載較小，設(shè)備承受的壓力也比較小，不受建筑高度的影響，具有布置靈活，適用性強的優(yōu)點。但與此同時，由于加熱設(shè)備的分散又給系統(tǒng)的管理維護帶來了諸多不便；此外，高區(qū)和室外設(shè)備的熱媒管道長，供熱不穩(wěn)，對設(shè)備泵的隔音防振要求也較高。

3、熱水供應(yīng)方式的選擇。

民用建筑生活熱水系統(tǒng)設(shè)計首先要考慮的就是供水方式，這就需要我們根據(jù)建筑類型，熱水使用情況，結(jié)合兩種供水方式的優(yōu)缺點綜合考慮。雖然集中式熱水供應(yīng)具有維護方便，熱效率高，供熱成本低的優(yōu)點，但由于設(shè)備復(fù)雜，投資大，建成后改建擴建難以，因此在我國應(yīng)用并不多，主要限于高級住宅。而分散式熱水供應(yīng)由于適用性強，不受高度限制的優(yōu)點，在城市建筑高層化發(fā)展的趨勢下，得到了較為廣泛的應(yīng)用。

二、加熱方式和設(shè)備的選擇。

加熱方式直接影響到住戶熱水系統(tǒng)的正常加熱，可分為直接加熱和間接加熱兩種加熱方式。直接加熱方式是以燃料、太陽能、電能等能源，通過加熱設(shè)備對水進行的直接加熱，比如我們生活中常見的燃氣熱水器、電熱水器、太陽能熱水器等都屬于直接加熱方式。直接加熱方式具有熱效率高、設(shè)備簡單、體積小、操作簡單等優(yōu)點，在民用建筑熱水系統(tǒng)加熱中廣泛應(yīng)用。間接加熱是利用加熱器傳熱面?zhèn)鬟f熱媒的熱量，與直接加熱相比，熱效率較低，并且系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，因此民用建筑中不宜采用。過去民用建筑中較常用的是燃氣熱水器，隨著近年來人們對節(jié)能環(huán)保的重視，清潔能源開始成為生活熱水系統(tǒng)熱源的首選，太陽能熱水器逐步開始替代燃氣熱水器進入到千家萬戶。太陽能的優(yōu)勢在于清潔環(huán)保，可免費使用，并且取之不盡，用之不竭，但缺點在于熱源的不穩(wěn)定，受季節(jié)和天氣的影響很大，尤其是在冬季和陰雨天太陽輻射量很難保證熱水的加熱升溫，因此僅依靠太陽能來滿足全天候熱水供應(yīng)是不現(xiàn)實的。因此，在優(yōu)先使用太陽能的同時，還應(yīng)輻以電能等其他能源聯(lián)合加熱，這樣即可滿足民用建筑24小時不間斷的熱水供應(yīng)。

三、熱水管網(wǎng)的設(shè)計。

熱水管網(wǎng)設(shè)計關(guān)系到熱水的輸送。民用建筑生活熱水具有使用量大，時間較集中的特點，管網(wǎng)設(shè)計計算時必須要考慮到以下：計算最大小時熱水量時應(yīng)統(tǒng)一標準，用水時間、用水標準和小時變化系數(shù)等應(yīng)采用熱水供應(yīng)規(guī)定的數(shù)據(jù)；秒流量的計算設(shè)計應(yīng)采用用水器具額定流量和當量值的相應(yīng)數(shù)據(jù)；配水管網(wǎng)壓力計算應(yīng)確定管網(wǎng)管徑和水損，再根據(jù)管網(wǎng)設(shè)備的水壓要求確定水箱高度和設(shè)備揚程。

熱水管網(wǎng)水利計算與一般給水管網(wǎng)的計算方法基本相同，按照其計算方法計算即可，所不同的主要有以下幾點：一是要考慮管道內(nèi)壁的結(jié)垢縮小，由于熱水溫度較高，熱水長期供送中，水中的雜質(zhì)和礦物質(zhì)等更容易附著在管壁內(nèi)，造成管壁內(nèi)徑的結(jié)垢縮小，對供水量產(chǎn)生影響，一般內(nèi)徑縮小按Dg=15—40mm，縮小2.5mm計算；二是要考慮管道阻力的變化，熱水管網(wǎng)在運行時要不斷補充冷水，再冷熱氣體的交替作用和侵蝕影響下，管道內(nèi)壁粗糙度會增加，計算時應(yīng)考慮粗糙度為1mm；三是流速計算，應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)和管徑大小確定，流速一般按1.0～1.5m/s計算；四是水溫的計算，供水和回水平均水溫采用60℃，配水管網(wǎng)絡(luò)最大溫度降應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)大小和供水循環(huán)方式確定，一般按5～10℃計算。

四、結(jié)語。

總而言之，民用建筑生活熱水系統(tǒng)的設(shè)計是很復(fù)雜的，在設(shè)計中要遵循方便、節(jié)能的原則，因地制宜，根據(jù)實際情況合理選擇供水方式、加熱設(shè)備，才能保證民用建筑熱水的正常供應(yīng)。

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