建筑熱水設計過程中易錯點及難點分析

馬振軍 李 永

(黑龍江省林業(yè)設計研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

隨著國民經濟的快速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高，建筑生活熱水供應系統(tǒng)已成為民用建筑給排水設計中的重要組成部分。居民建筑生活熱水的設計要滿足居民用水水量、水質和水壓的要求，設計方案要技術合理，經濟可行。另外建筑生活熱水供應系統(tǒng)還要節(jié)能環(huán)保，在滿足用戶用水要求的前提下，使用新技術、新材料、盡量利用再生能源。

1 設計小時耗熱量的計算

設計小時耗熱量的計算根據熱水供應時間的不同分為全日制熱水供應系統(tǒng)和定時制熱水供應系統(tǒng)，全日制和定時制的設計小時耗熱量計算公式不同，設計過程中的易錯點如下：(1)全日制熱水供應系統(tǒng)的計算：根據《建筑給水排水設計規(guī)范》第 5.3.1-2 條，Qh=Kh×mqrC(tr-tl)pr/T,其中m×qr為建筑最高日設計熱水用量，Kh×mqr/T為建筑最高日高時設計熱水量；全日制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之一為熱水的設計用水定額一定與相應的設計熱水溫度相對應，如按《建筑給水排水設計規(guī)范》表5.1.1-1選取熱水定額，則作為對應的熱水溫度一定為60℃；全日制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之二為熱水使用時間T的判斷，并非T為24h才能判定建筑物為全日制熱水供應系統(tǒng)，對于健身中心和公共浴室每日使用時間為12h即為全日制熱水供應系統(tǒng)，對于辦公樓和洗衣房每日使用時間為8h即為全日制熱水供應系統(tǒng)，對于體育場和會議廳每日使用時間為4h即為全日制熱水供應系統(tǒng)[1]。全日制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之三為冷水的計算溫度，不能武斷的確定為10℃，要根據建筑物所在地區(qū)，以及冷水水源是地下水或是地表水，在通過《建筑給水排水設計規(guī)范》表5.1.4表來進行選擇。全日制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之四為熱水的計算溫度不等同于衛(wèi)生器具的使用水溫度，衛(wèi)生器具的使用水溫度為熱水與冷水的混合后的溫度[2]。(2)定時制熱水供應系統(tǒng)的計算：根據《建筑給水排水設計規(guī)范》第 5.3.1-3 條：Qh=∑qh(tr-tl) prnbC計算,b為熱水的同時使用百分數。定時制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之一同全日制一樣，熱水定額要與熱水溫度相對應，但定時制的熱水溫度應按《建筑給水排水設計規(guī)范》表5.1.1-2選取熱水定額，根據不同類型的用水設備選擇不同的使用水溫，而不是表5.1.1-1中的60℃。定時制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之二為b的選擇：住宅、醫(yī)院、旅館等衛(wèi)生間內浴盆或淋浴器應按70%～100%進行計算，其余用水設備不計；學校、體育館、公共浴室、工業(yè)企業(yè)生活間等的淋浴器和洗臉盆均應按100%進行計算；當一個住宅有多個衛(wèi)生間時，計算熱水最小流量時按一個衛(wèi)生間計算，當熱水設計流量要求有富余時，也可按多個衛(wèi)生間計算。定時制熱水供應系統(tǒng)計算的易錯點之三：當建筑物熱水系統(tǒng)供應具有多個不同使用熱水部門的單一建筑或具有多種使用功能的綜合建筑時，設計小時耗熱量應為系統(tǒng)出現高峰用水時間內的主要用戶的設計小時耗熱量與不在高峰用水時間達到最大設計小時耗熱量其他用戶的平均小時耗熱量之和[3]。(3)設計小時供熱量的計算：即熱水供應系統(tǒng)中加熱設備最大時段內的小時產熱量；設計小時供熱量計算的易錯點之一為全日制系統(tǒng)容積式水加熱器的計算，應根據《建筑給水排水設計規(guī)范》第 5.3.3-1 條，Qg= Qh-ηV C(tr-tl)pr/T,其中V為總儲熱容積，tr為水加熱器出水溫度或儲水溫度；需要注意的是當Qg小于平均小時耗熱量時，應取平均小時耗熱量作為設計小時耗熱量；設計小時供熱量計算的易錯點之二為全日制系統(tǒng)半容積式水加熱器的計算，其設計小時供熱量可等價于設計小時耗熱量；設計小時供熱量計算的易錯點之三為全日制系統(tǒng)快速式水加熱器的計算，其設計小時供熱量應按其熱水設計秒流量來進行計算[4]。

例題：山東某賓館設有熱水集中供應系統(tǒng)，熱水供應時間為 19:00～23:00, 共60個客房采用地面水為水源制備生活熱水。每個客房衛(wèi)生間內設有淋浴器、洗臉盆各一個熱水供水溫度60℃設計小時熱水量為9000L/h。衛(wèi)生器具熱水小時用水定額為：淋浴器300L/h，洗臉盆30L/h，則該熱水供應系統(tǒng)的設計小時耗熱量應為多少(衛(wèi)生器具的同時使用百分數均為 100%)。

主要解答過程：(1)關于tr溫度如何取值，是40℃還是60℃。即熱水溫度要跟他的定額保持一致，跟他的熱水量所對應的溫度一樣，本題應選60℃，此溫度下的熱水密度為0.9832kg/L；(2)關于tl溫度如何取值。根據《建筑給水排水設計規(guī)范》表5.1.4選取，應為4℃；(3)根據熱水供水時間在19:00～23:00,僅僅持續(xù)4個小時判定此為定時制熱水供應系統(tǒng)；(4)通過以上判斷帶入公式計算：Qh=∑qh(tr-tl) prnbC=9000×(60-4)×4.187×0.9832=2074796KJ/h。

2 熱水設計循環(huán)流量、設計揚程的計算

對于熱水設計循環(huán)管網的流量，其全日制與定時制的計算方法完全不同。(1)全日制熱水設計循環(huán)管網的流量應按《建筑給水排水設計規(guī)范》第5.5.5條計算：qx=Qs/CprΔt；全日制熱水設計循環(huán)管網的流量計算的易錯點之一為Qs為全部配水管道的熱損失，但不包括回水管道熱損失；在設計基礎資料不全的情況下，單體建筑的Qs可按3%～5%的Qh計算，小區(qū)的Qs可按4%～6%的Qh計算; 全日制熱水設計循環(huán)管網的流量計算的易錯點之二為Δt為配水管道的熱水溫差，并非熱水換熱器供水端與回水端的溫差；在設計基礎資料不全的情況下，單體建筑的Δt可按5℃～10℃計算，小區(qū)的Δt可按6℃～12℃計算[5-6]。(2)定時制熱水設計循環(huán)管網的流量應按《建筑給水排水設計規(guī)范》第5.5.6條計算：qx≥(2～4)V,其中V為熱水循環(huán)管網系統(tǒng)的水容積；該水容積只包括配水管網和回水管網的水容積，不包括熱水器的水容積[7-8]。(3)循環(huán)水泵設計揚程的計算，應根據《建筑給水排水設計規(guī)范》第5.5.10條計算：Hb≥hp+hx,其中hp為熱網循環(huán)水通過配水管道的水頭損失，hx為熱網循環(huán)水通過回水管道的水頭損失；循環(huán)水泵設計揚程的計算的易錯點之一為水泵揚程與熱水供應的靜高度無關，只與管道的水頭損失總和有關，當水加熱器采用快速水加熱器或半即熱水加熱器時，循環(huán)水泵設計揚程還應加入水加熱器的水頭損失；循環(huán)水泵設計揚程的計算的易錯點之二為雖然水泵揚程不考慮熱水供應的靜高度，但選用水泵時要注意水泵殼體承受的工作壓力不得小于其承受的靜水壓力與水泵揚程之和[9-10]。

3 結語

以上為設計師在建筑熱水設計中易犯的錯誤，在建筑熱水設計過程中應以規(guī)范為基準，并在實踐中不斷加強自身學習，提高自身的設計水平。