《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)明 下
1 總 則 (詳見(jiàn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)明 上)2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào) (詳見(jiàn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)
1 總 則 (詳見(jiàn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)明 上)
2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào) (詳見(jiàn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)明 上)
3 給 水 (詳見(jiàn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)明 上)
4 生活排水 (4.1~4.9 詳見(jiàn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50015-2019條文說(shuō)明 上)
4.10 小區(qū)生活排水
Ⅰ 管道布置和敷設(shè)
4.10.2 本條第2款系根據(jù)寒冷地帶工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),可減少管道埋深,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。埋地塑料排水管的基礎(chǔ)是砂墊層,屬柔性基礎(chǔ),具有抗凍性能。另外,塑料排水管具有保溫性能,建筑排出管排水溫度接近室溫,在坡降0.5m的管段內(nèi)排水不會(huì)結(jié)凍。
4.10.4 本條第1款規(guī)定摘自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014。
4.10.5 本條明確規(guī)定在計(jì)算小區(qū)室外生活排水管道系統(tǒng)時(shí)按最大小時(shí)流量計(jì)算。小區(qū)生活排水系統(tǒng)的排水定額要比其相應(yīng)的生活給水系統(tǒng)用水定額小,其原因是,用水損耗、蒸發(fā)損失,水箱(池)因閥門(mén)失靈漏水、埋地管道滲漏等,但公共建筑中不排入生活排水管道系統(tǒng)的給水量不應(yīng)計(jì)入。選擇85%~95%為上下限的考慮因素是建筑物性質(zhì)、選用管材配件附件質(zhì)量、建筑給排水工程施工質(zhì)量和物業(yè)管理水平等。
4.10.8 本條規(guī)定是根據(jù)原建設(shè)部2007年第659號(hào)公告《建設(shè)事業(yè)“十一五”推廣應(yīng)用和限制禁止使用技術(shù)(第一批)》中推廣應(yīng)用技術(shù)第128項(xiàng)“推廣埋地塑料排水管和塑料檢查井”。塑料檢查井具有節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保以及施工快捷等優(yōu)點(diǎn),具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。
塑料檢查井經(jīng)近十年的推廣應(yīng)用,產(chǎn)品規(guī)格系列化,應(yīng)用技術(shù)文件齊全,許多省份出臺(tái)了禁用黏土磚砌檢查井的指令性文件。
4.10.11 地下室頂板覆土層不能滿(mǎn)足設(shè)置排水檢查井時(shí),采用清掃口替代,此類(lèi)排水管一般是建筑生活排水管道的排出管。
Ⅱ 小區(qū)水處理構(gòu)筑物
4.10.12 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 31962規(guī)定,污水排入城鎮(zhèn)下水道的水溫不得超過(guò)40℃。有溫度的生活排水余熱回收利用,視生活排水排放量,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)實(shí)施。一般在公共浴場(chǎng)、學(xué)生集中淋浴房、游泳池等工程中應(yīng)用。
有壓高溫廢水一般指蒸汽鍋爐排水,高溫排水指水熱交換器的排污水。這種熱交換設(shè)備的排水一般水溫高但排水量少且不定期,余熱回收利用不合理,應(yīng)采用降溫措施。
4.10.13 本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。本條系根據(jù)原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749-85二次供水的規(guī)定“以地下水為水源時(shí),水井周?chē)?0m的范圍內(nèi),不得設(shè)置滲水廁所、滲水坑、糞坑、垃圾堆和廢渣堆等污染源”。在《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749-2006版修訂時(shí)此內(nèi)容納入《生活飲用水集中式供水單位衛(wèi)生規(guī)范》第二十六條規(guī)定:“集中式供水單位應(yīng)劃定生產(chǎn)區(qū)的范圍。生產(chǎn)區(qū)外圍30米范圍內(nèi)應(yīng)保持良好的衛(wèi)生狀況,不得設(shè)置生活居住區(qū),不得修建滲水廁所和滲水坑,不得堆放垃圾、糞便、廢渣和鋪設(shè)污水渠道。”以地下水為水源的一般是遠(yuǎn)離城市的廠(chǎng)礦企業(yè)、農(nóng)村、村鎮(zhèn),不在城市生活飲用水管網(wǎng)供水范圍,且滲水廁所、滲水坑、糞坑、垃圾堆和廢渣堆等普遍存在。化糞池一般采用磚或混凝土模塊砌筑,水泥砂漿抹面,防滲性差,對(duì)于地下水取水構(gòu)筑物而言也屬于污染源。
4.10.14 污水在化糞池厭氧處理過(guò)程中有機(jī)物分解產(chǎn)生甲烷氣體,聚集在池上部空間,甲烷濃度5%~15%時(shí),一旦遇到明火即刻發(fā)生爆炸。化糞池爆炸導(dǎo)致成人兒童傷亡的事故幾乎每年發(fā)生。設(shè)通氣管將化糞池中聚集的甲烷氣體引向大氣中散發(fā)是降低甲烷濃度是有效辦法。通氣管可在頂板或頂板下側(cè)壁上引出,通氣管出口應(yīng)設(shè)在人員稀少的地方或遠(yuǎn)離明火的安全地方。
4.10.15 本條規(guī)定了化糞池有效容積計(jì)算公式。生活污廢水合流的每人每日計(jì)算污水量按本標(biāo)準(zhǔn)第3.2.1條、第3.2.2條最高日生活用水定額乘以0.85~0.95;每人每日計(jì)算污泥量是根據(jù)人員在建筑物中逗留的時(shí)間長(zhǎng)短確定。有住宿的建筑物如住宅、宿舍、旅館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、養(yǎng)老院、幼兒園(有住宿)等,人員逗留時(shí)間大于4h并小于或等于10h的建筑物,如辦公樓、教學(xué)樓、試驗(yàn)樓、工業(yè)企業(yè)生活間;人員逗留時(shí)間小于或等于4h的建筑物,如職工食堂、餐飲業(yè)、影劇院、體育場(chǎng)(館)、商場(chǎng)和其他場(chǎng)所。化糞池在計(jì)算有效容積時(shí),不論污水部分容積還是污泥部分容積均按實(shí)際使用人數(shù)確定,表4.10.15-3中根據(jù)建筑物性質(zhì)列出了實(shí)際使用人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分?jǐn)?shù),其中職工食堂、餐飲業(yè)、影劇院、體育場(chǎng)(館)、商場(chǎng)和其他場(chǎng)所化糞池使用人數(shù)百分?jǐn)?shù),人員多者取小值,人員少者取大值。
4.10.17 化糞池的構(gòu)造尺寸理論上與平流式沉淀池一樣,根據(jù)水流速度、沉降速度通過(guò)水力計(jì)算就可以確定沉淀部分的空間,再考慮污泥積存的數(shù)量確定污泥占有空間,最終選擇長(zhǎng)、寬、高三者的比例。從水力沉降效果來(lái)說(shuō),化糞池淺些、狹長(zhǎng)些沉淀效果更好,但這對(duì)施工帶來(lái)不便,且化糞池單位空間材料耗量大。某些建筑物污水量少,算出的化糞池尺寸很小,無(wú)法施工。實(shí)際上污水在化糞池中的水流狀態(tài)并非按常規(guī)沉淀池的沉淀曲線(xiàn)運(yùn)行,水流非常復(fù)雜。故本條除規(guī)定化糞池的最小尺寸外,還規(guī)定化糞池的長(zhǎng)、寬、高應(yīng)有合適的比例。
化糞池入口處設(shè)置導(dǎo)流裝置,格與格之間設(shè)置攔截污泥浮渣的措施,目的是保護(hù)污泥浮渣層隔氧功能不被破壞,保證污泥在厭氧的條件下腐化發(fā)酵,一般采用三通管件和乙字彎管件。化糞池的通氣很重要,因?yàn)榛S池內(nèi)有機(jī)物在腐化發(fā)酵過(guò)程中分解出各種有害氣體和可燃性氣體,如硫化氫、甲烷等,及時(shí)將這些氣體通過(guò)管道排至室外大氣中去,避免發(fā)生爆炸、燃燒、中毒和污染環(huán)境的事故發(fā)生。故本條規(guī)定不但化糞池格與格之間應(yīng)設(shè)通氣孔洞,而且在化糞池與連接井之間也應(yīng)設(shè)置通氣孔洞。
4.10.20 生活排水調(diào)節(jié)池起污水量貯存調(diào)節(jié)作用。本條規(guī)定的目的是防止污水在集水池停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生沉淀腐化。
4.10.22 除臭裝置排放口位置應(yīng)避免對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害和影響。除臭裝置使用后污水處理站周邊大氣污染物應(yīng)低于現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)臭氣處理技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 243規(guī)定的最高允許濃度。
4.10.23 生活污水處理設(shè)施一般采用生物接觸氧化,鼓風(fēng)曝氣。鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲高達(dá)100dB左右,因此,設(shè)置隔聲降噪措施是必要的。一般安裝鼓風(fēng)機(jī)的房間要進(jìn)行隔聲設(shè)計(jì),特別是進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)消聲裝置,才能達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3096中規(guī)定的數(shù)值。
5 雨 水
5.1 一般規(guī)定
5.1.1 本標(biāo)準(zhǔn)從保證建筑物結(jié)構(gòu)安全角度出發(fā),要求屋面雨水排水迅速、及時(shí)地排至室外管渠或室外地面。當(dāng)設(shè)計(jì)種植屋面和蓄水屋面的雨水排水時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)配合建筑或景觀(guān)專(zhuān)業(yè),將屋面荷載提供給結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè),避免超載,影響屋面結(jié)構(gòu)的安全,應(yīng)按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
當(dāng)小區(qū)地面有雨水控制和資源化利用生態(tài)設(shè)施時(shí),屋面雨水排水管可采用斷接方式,散水排入地面或綠地、坑塘,雨水口溢流排入雨水檢查井。
5.1.5 當(dāng)工程項(xiàng)目有海綿型方面設(shè)計(jì)時(shí),滲、滯、蓄、凈、用、排的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水控制及利用技術(shù)規(guī)范》GB 50400的相關(guān)規(guī)定。
5.2 建筑雨水
5.2.1 內(nèi)檐溝是指內(nèi)天溝收集兩邊斜屋面的雨水,屋面與天溝之間無(wú)防水密封或防水密封不嚴(yán)密,天溝溢水會(huì)泛入室內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)形式。為提高屋面排水的安全性而增大雨水排水系統(tǒng)宣泄能力。斜屋面的集流面上最遠(yuǎn)點(diǎn)排至屋面雨水斗集流時(shí)間一般為0.5min~1.0min。研究認(rèn)為集流時(shí)間取3min為宜,3min集流時(shí)間內(nèi)平均降雨強(qiáng)度是5min集流時(shí)間內(nèi)平均降雨強(qiáng)度的1.3倍~1.5倍。
5.2.3 由于雨量記錄儀的最小單元格為5min,也就是記錄5min暴雨的平均值。
5.2.4 對(duì)于一般性建筑物屋面、重要公共建筑屋面的劃分,可參考建筑防火相關(guān)規(guī)范的內(nèi)容。除重要公共建筑以外,可視為一般性建筑。
5.2.5 本條對(duì)雨水排水管道工程和溢流設(shè)施排水能力作出規(guī)定。
1、2 按本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.2條的原則,在設(shè)計(jì)重現(xiàn)期內(nèi)出現(xiàn)降雨時(shí)屋面不應(yīng)積水,超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的雨水應(yīng)由溢流設(shè)施排放。本條規(guī)定了屋面雨水管道工程的排水系統(tǒng)和溢流設(shè)施宣泄雨水能力,兩者合計(jì)為總排水能力應(yīng)具備的最小排水能力。
3 本款的規(guī)定是針對(duì)在無(wú)外檐天溝或無(wú)直接散水凹形屋面,必須考慮本條第1款、第2款超重現(xiàn)的雨水排水,因此提高雨水排水管道工程與溢流設(shè)施的總排水能力,才能保證屋面不積水。對(duì)這類(lèi)屋面可能產(chǎn)生的超荷載應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)核算,并且應(yīng)設(shè)置屋面超警戒水位的報(bào)警系統(tǒng)。
4 本款的規(guī)定是根據(jù)一場(chǎng)降雨從小到大的規(guī)律,滿(mǎn)管壓力流排水系統(tǒng)雨水排水管道內(nèi)流態(tài)變化的過(guò)程是從重力流→間歇性壓力流→滿(mǎn)管壓力流。如設(shè)計(jì)重現(xiàn)期選得過(guò)大,系統(tǒng)可能在小于設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的降雨時(shí),雨水排水管道系統(tǒng)一直處于重力流與間歇性壓力流的非滿(mǎn)管壓力流狀態(tài)運(yùn)行,影響雨水排水管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行。當(dāng)缺乏重現(xiàn)期資料時(shí),重現(xiàn)期P與設(shè)計(jì)流量q關(guān)系可按表5估算。
表5 重現(xiàn)期P與設(shè)計(jì)流量q關(guān)系估算表

5.2.7 本條規(guī)定雨水匯水面積按屋面的匯水面積投影面積計(jì)算,還需考慮高層建筑高出裙房屋面的側(cè)墻面(最大受雨面)的雨水排到裙房屋面上;窗井及高層建筑地下汽車(chē)庫(kù)出入口的側(cè)墻,由于風(fēng)力吹動(dòng),造成側(cè)墻兜水,因此,將此類(lèi)側(cè)墻面積的1/2納入其下方屋面(地面)排水的匯水面積。
5.2.8 本條引用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》GB 50345的有關(guān)規(guī)定。伸縮縫、沉降縫統(tǒng)稱(chēng)變形縫,變形縫和防火墻處結(jié)構(gòu)均脫開(kāi),并有錯(cuò)位,故天溝布置應(yīng)以為分界,不應(yīng)穿越變形縫和防火墻。
5.2.9 一般金屬屋面采用金屬長(zhǎng)天溝,施工時(shí)金屬鋼板之間焊接連接。當(dāng)建筑屋面構(gòu)造有坡度時(shí),天溝溝底順建筑屋面的坡度可以做出坡度。當(dāng)建筑屋面構(gòu)造無(wú)坡度時(shí),天溝溝底的坡度難以實(shí)施,靠天溝水位差進(jìn)行排水。金屬屋面的長(zhǎng)天溝可無(wú)坡度。
5.2.11 管系排水能力是相對(duì)按一定重現(xiàn)期設(shè)計(jì)的,因此為建筑安全考慮,超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的雨水應(yīng)有出路。根據(jù)目前的技術(shù)水平,設(shè)置溢流設(shè)施是最有效的,但有些建筑屋面無(wú)法設(shè)置溢流時(shí),只能提高其管系排水能力。
1 本款的規(guī)定是針對(duì)外檐天溝排水、可直接散水的屋面雨水排水,其超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的雨水可直接從天溝或屋面外溢,既保證屋面不會(huì)積水,又不會(huì)造成次生危害。
2 本款的規(guī)定是針對(duì)單斗內(nèi)排水系統(tǒng)和多斗重力流雨水管道系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)的特征,只要按上限值設(shè)計(jì)的管道系統(tǒng),均能將此值以下的雨水量安全排泄。百年一遇的雨水量可根據(jù)當(dāng)?shù)赜炅坑?jì)算公式計(jì)算而得,也可按本標(biāo)準(zhǔn)第5.2.5條條文說(shuō)明表5推算。
5.2.13 檐溝排水常用于多層住宅或建筑體量與之相似的一般民用建筑,其屋頂面積較小,建筑四周排水出路多,立管設(shè)置要服從建筑立面美觀(guān)要求,故宜采用重力流排水。
長(zhǎng)天溝外排水常用于多跨工業(yè)廠(chǎng)房,匯水面積大,廠(chǎng)房?jī)?nèi)生產(chǎn)工藝要求不允許設(shè)置雨水懸吊管,由于外排水立管設(shè)置數(shù)量少,只有采用滿(mǎn)管壓力流排水,方可利用其管系通水能力大的特點(diǎn),將具有一定重現(xiàn)期的屋面雨水排除。
高層建筑、超高層建筑屋面面積較小,不適合采用滿(mǎn)管壓力流單斗系統(tǒng),由于立管過(guò)長(zhǎng),資用勢(shì)能過(guò)大,管道內(nèi)容易產(chǎn)生汽化和氣蝕以及伴隨振動(dòng)、氣暴噪聲,所以超高層建筑單斗排水系統(tǒng)宜設(shè)計(jì)為重力流系統(tǒng)。大型屋面工業(yè)廠(chǎng)房、庫(kù)房、公共建筑通常是匯水面積較大,但可敷設(shè)立管的地方卻較少,只有充分發(fā)揮每根立管泄流量大的作用,方能較好的排除屋面雨水,因此,應(yīng)推薦采用滿(mǎn)管壓力流排水。
由于滿(mǎn)管壓力流排水系統(tǒng)懸吊管坡度幾乎平坡,在風(fēng)沙大、粉塵大的地區(qū),一般為降雨量小的西北地區(qū),容易造成雨水管道淤堵現(xiàn)象,該地區(qū)的屋面排水不宜采用滿(mǎn)管壓力流排水系統(tǒng)。
5.2.14 本條針對(duì)大面積雨水排水采用滿(mǎn)管壓力流排水系統(tǒng),雨水斗布置在屋面的雨水集水槽時(shí),對(duì)集水槽尺寸要求。集水槽平面尺寸可按滿(mǎn)管壓力雨水斗的格柵罩或反渦流裝置的直徑再加上不小于50mm的水流通道確定。滿(mǎn)管壓力流雨水斗的高度一般小于100mm(30mm~50mm),故250mm有效水深能保證滿(mǎn)管壓力流排水系統(tǒng)正常運(yùn)行。
5.2.15 本條規(guī)定的目的是保證天溝(坑)雨水進(jìn)入雨水斗有良好的水力條件。由于雨水斗規(guī)格尺寸不一,雨水斗的格柵罩可能比天溝寬度還大,故應(yīng)與土建專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào),在布置雨水斗的局部天溝尺寸放大。
5.2.16 屋面雨水排水系統(tǒng)應(yīng)采用成品雨水斗,不得用排水箅子、通氣帽等替代雨水斗。根據(jù)不同的系統(tǒng)采用相應(yīng)的雨水斗。重力流排水系統(tǒng)應(yīng)采用重力流雨水斗,是依據(jù)斗前水位溢流排泄雨水,允許摻氣。反之亦然,滿(mǎn)管壓力流排水系統(tǒng)如采用重力流雨水斗,大氣進(jìn)入,負(fù)壓破壞形成不了滿(mǎn)管壓力流,達(dá)不到設(shè)計(jì)雨水排水量而使屋面積水。
5.2.19 滿(mǎn)管壓力流的水力計(jì)算通常是按設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的流量進(jìn)行水力計(jì)算,但不同高度的雨水斗實(shí)際是排除非同一屋面、集水溝的雨水,屋面位置不同、高度不同、朝向不同,接收的實(shí)際降雨強(qiáng)度也會(huì)有大的差異,兩個(gè)屋面可能一個(gè)達(dá)到設(shè)計(jì)降雨量,而另外一個(gè)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)降雨量,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓被破壞,計(jì)算無(wú)法解決這種流量差異。
5.2.20 本條引用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50096有關(guān)條文,規(guī)定目的是避免屋面雨水管道設(shè)置在套內(nèi)時(shí)產(chǎn)生噪聲擾民,或雨水管道損漏造成財(cái)產(chǎn)損失。
5.2.21 雨水管道敷設(shè)在結(jié)構(gòu)層或結(jié)構(gòu)柱內(nèi),雨水管滲漏腐蝕鋼筋影響結(jié)構(gòu)安全,雨水管道一旦堵塞,不能維護(hù)更換,也會(huì)造成屋面積水。
5.2.22 高層建筑雨水排水系統(tǒng)中,立管上部是負(fù)壓區(qū),下部是正壓區(qū),而裙房處于下部,裙房屋面的雨水匯入高層建筑屋面排水管道系統(tǒng)不但會(huì)造成裙房屋面的雨水排水不暢,還有可能返溢。
5.2.24 本條對(duì)陽(yáng)臺(tái)、露臺(tái)、雨水系統(tǒng)的設(shè)置作出規(guī)定。
1 本款規(guī)定的前提條件是:①屋面雨落水管敷設(shè)在外墻;②雨落水管底部間接排水;③有防返溢的技術(shù)措施時(shí),陽(yáng)臺(tái)雨水排水可以接入屋面雨水立管。
6 本款規(guī)定中生活陽(yáng)臺(tái)是指廚房外側(cè)的陽(yáng)臺(tái),亦稱(chēng)工作陽(yáng)臺(tái)、北陽(yáng)臺(tái),因其面積小且飄入陽(yáng)臺(tái)雨水量也少。當(dāng)生活陽(yáng)臺(tái)設(shè)有生活排水設(shè)備及地漏時(shí),雨水可排入生活排水地漏中,不必另設(shè)雨水排水立管。生活排水設(shè)施主要是指洗衣機(jī)或洗滌盆通過(guò)地漏排水。當(dāng)住宅陽(yáng)臺(tái)設(shè)有生活排水設(shè)備時(shí),其洗滌廢水中含有洗滌劑,排入雨水系統(tǒng)后污染雨水排放的水體,應(yīng)納入污水系統(tǒng)進(jìn)污水處理廠(chǎng)處理。
5.2.25 多斗系統(tǒng)不管重力流還是壓力流均成懸吊管系統(tǒng),在室內(nèi)成為密閉系統(tǒng)。單斗系統(tǒng),在室內(nèi)如設(shè)檢查井與室內(nèi)埋地管連接,容易造成泛溢,這已在眾多工程中造成廠(chǎng)(庫(kù))內(nèi)雨水返溢,造成財(cái)物損失。
5.2.26 本條規(guī)定中的建筑在衛(wèi)生、安全方面要求較高,故不適合在建筑物內(nèi)這些場(chǎng)所設(shè)置雨水管道。
5.2.27 本條規(guī)定的目的是在屋面匯水范圍內(nèi)一旦一根排水立管堵塞,至少還有一根可排泄雨水。基于雨水斗之間泄流互相調(diào)劑和天溝溢流等因素,下列情況下,匯水范圍內(nèi)可只設(shè)1根雨水排水立管:①外檐天溝雨落水管排水;②長(zhǎng)天溝外排水。
5.2.34 本條系屋面雨水重力流多斗系統(tǒng)按常規(guī)重力流排水管渠的設(shè)計(jì)方法。表5.2.34中雨水斗的最大設(shè)計(jì)排水流量系根據(jù)北京建筑大學(xué)在測(cè)試平臺(tái)對(duì)河北徐水縣興華鑄造有限公司提供的G型重力斗進(jìn)行了尾管0.5m通水能力測(cè)試所得泄流量而確定的(如圖4所示)。考慮到樹(shù)葉雜物在雨水斗處遮擋,相當(dāng)于增加了雨水斗的阻力,乘以系數(shù)0.7。

圖4 重力流雨水斗
本標(biāo)準(zhǔn)表G的數(shù)據(jù)系根據(jù)重力流系統(tǒng)立管的最大設(shè)計(jì)排水流量系按威廉-埃頓(Whly-Eaton)方程式計(jì)算,立管管中雨水充滿(mǎn)率為0.33時(shí)的排水流量確定的。
5.2.35 由于單斗排水不存在斗與斗之間的水力相關(guān)平衡問(wèn)題。其泄流量?jī)H與單斗雨水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)流態(tài)有關(guān)。由于單斗排水系統(tǒng)流態(tài)可設(shè)計(jì)為重力流也可設(shè)計(jì)為滿(mǎn)管壓力流。單斗重力流排水系統(tǒng)雨水斗的最大設(shè)計(jì)排水流量是控制在立管充滿(mǎn)率0.33時(shí)的排水流量。單斗壓力流排水系統(tǒng)雨水斗的最大設(shè)計(jì)排水流量與雨水斗規(guī)格、阻力,管材性質(zhì)和立管高度等因素有關(guān)。
表5.2.35單斗壓力流排水系統(tǒng)雨水斗的最大設(shè)計(jì)排水流量系北京建筑大學(xué)在測(cè)試平臺(tái)對(duì)各種類(lèi)型的雨水斗在尾管3m、斗前水深小于或等于100mm(或h-q曲線(xiàn)拐點(diǎn))情況下的最大測(cè)試泄流量。
實(shí)際工程視具體情況,如氣象特征、建筑物高度、物業(yè)管理水平等確定打折系數(shù)。
5.2.36 本條對(duì)滿(mǎn)管壓力流系統(tǒng)設(shè)計(jì)作出規(guī)定。
1 本款表5.2.36中的值是取用原標(biāo)準(zhǔn)2009版第4.9.16條表中最大測(cè)試泄流量基礎(chǔ)上乘以系數(shù)0.7,同時(shí)不能大于單斗壓力(虹吸)雨水斗設(shè)計(jì)泄流量。選擇雨水斗的泄流量的目的是確定在屋面匯水面積上布置雨水斗數(shù)量,而滿(mǎn)管壓力流排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)雨水流量還是應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式(5.2.1)計(jì)算。
2 本款規(guī)定是滿(mǎn)管壓力流屋面雨水排水系統(tǒng)越大,管道水力平衡越不易計(jì)算,特別系統(tǒng)在重力流至滿(mǎn)管壓力流之間的脈沖流運(yùn)行工況下,更容易造成水力不平衡。
3 本款規(guī)定是根據(jù)一場(chǎng)暴雨的降雨過(guò)程是由小到大,再由大到小,即使是滿(mǎn)管壓力流屋面雨水排水系統(tǒng),在降雨初期或末期由于立管中未形成負(fù)壓抽吸,靠雨水斗出口到懸吊管中心線(xiàn)高差的水力坡降排水,故懸吊管中心線(xiàn)與雨水斗出口應(yīng)有一定的高差。懸吊管中心線(xiàn)與雨水斗出口的高差宜大于1.0m是源于德國(guó)工程師協(xié)會(huì)準(zhǔn)則《屋面虹吸排水系統(tǒng)》VDI 3806-2000版的規(guī)定。歐標(biāo)《建筑物排水溝 第2部分:測(cè)試方法》EN 1253-3:2000中虹吸啟動(dòng)流量測(cè)試裝置圖中的雨水斗斗面至排出管過(guò)渡段管中心的幾何高差為1.0m。
如果懸吊管長(zhǎng)度短,連接管管徑小于或等于75mm或天溝有效水深大于或等于300mm時(shí),則懸吊管中心線(xiàn)與雨水斗出口的高差可適當(dāng)減少。
5 本款滿(mǎn)管壓力流管道系統(tǒng)泄流量大小完全取決于雨水管進(jìn)、出口的幾何高差,如果滿(mǎn)管壓力流管道系統(tǒng)總水頭損失與流出水頭之和大于雨水管進(jìn)、出口的幾何高差,系統(tǒng)將達(dá)不到設(shè)計(jì)泄流量而導(dǎo)致屋面積水。根據(jù)實(shí)際工程中建筑物高度有高有低,大面積的單層廠(chǎng)房一般高度在12m左右,大面積公共建筑高度在40m之內(nèi),建議高差H<12m時(shí),管道系統(tǒng)的總水頭損失有1.0m的水頭富裕;高差H≥12m時(shí),有2.0m~3.0m的水頭富裕,以避免管道負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生汽化、氣蝕和氣暴噪聲等現(xiàn)象。
6、7 滿(mǎn)管壓力流多斗懸吊管系統(tǒng)關(guān)鍵在于水力平衡。因各雨水斗排泄屋面雨水量基本均勻,可根據(jù)選用管材的沿程阻力和配件的局部阻力進(jìn)行水力計(jì)算,不斷調(diào)整與水頭損失相關(guān)參數(shù),達(dá)到水力相對(duì)平衡。各支管(連接雨水斗的管道)均匯合到懸吊管。懸吊管有較大管徑即產(chǎn)生阻力較小,有利于各支管之間的流量平衡。
9 本款滿(mǎn)管壓力流管道系統(tǒng)的排水由勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,在排出口形成射流,容易損壞排水檢查井及埋地管道,應(yīng)采取消能措施,一般采用放大管徑降低流速,或設(shè)置消能井。
5.2.39 按重力流設(shè)計(jì)的多層建筑,一般采用外檐天溝雨落水管,敷設(shè)于外墻,雨水斗下有一個(gè)落水斗過(guò)渡,管材采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》GB/T 5836的規(guī)定。對(duì)于高層建筑外墻敷設(shè)的雨落水管也可采用上述管材。但對(duì)于高層公共建筑由于建筑外立面玻璃幕墻等裝飾不能敷設(shè)的雨落水管,雨水立管必須設(shè)置于建筑物內(nèi),據(jù)工程反饋信息,雨水立管吸癟的事例不少:①采用地漏或通氣帽替代重力雨水斗,被塑料袋堵住,屋面積水,維護(hù)人員挪開(kāi)塑料袋瞬間產(chǎn)生負(fù)壓抽吸(虹吸)流。②將有頂板或整流罩等防止氣體進(jìn)入的壓力流雨水斗替代重力流雨水斗,使重力流變成滿(mǎn)管壓力流。
由于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50242規(guī)定,“安裝在室內(nèi)雨水管道安裝后應(yīng)做灌水試驗(yàn),灌水高度必須到每根立管上部雨水斗”,因此,高層建筑如采用增厚耐壓的塑料管材及配件,其管道系統(tǒng)(含管道、配件、伸縮節(jié)組成的系統(tǒng))耐壓不應(yīng)小于雨水立管靜壓。超高層建筑屋面雨水排水立管建議采用金屬管材,當(dāng)超高層建筑屋面雨水排水立管采用鋼塑復(fù)合管時(shí),建議采用涂塑管,因?yàn)殇摴軆?nèi)襯的塑管也有吸癟的事例發(fā)生。
滿(mǎn)管壓力流雨水排水系統(tǒng)在立管上半部、懸吊干管、懸吊支管、連接管均處于負(fù)壓狀態(tài),僅在立管下半部位至排出管是處于正壓狀態(tài)。故滿(mǎn)管壓力流雨水排水系統(tǒng)應(yīng)選抗負(fù)壓性能的管材。
5.3 小區(qū)雨水
5.3.1 地表排水應(yīng)具備詳細(xì)的地質(zhì)勘察資料:小區(qū)滯水層分布、土壤種類(lèi)和相應(yīng)的滲透系數(shù)、地下水動(dòng)態(tài)等。給排水專(zhuān)業(yè)要向建筑(總圖)、景觀(guān)園林等專(zhuān)業(yè)提出技術(shù)要求,并加強(qiáng)協(xié)調(diào)配合。
5.3.2 小區(qū)改造按照雨水控制及利用要求進(jìn)行改造,排水管道的雨水排水口設(shè)在設(shè)施的終端形成溢流出口。
5.3.4 線(xiàn)性排水溝的設(shè)置應(yīng)根據(jù)設(shè)置場(chǎng)所的匯水雨水量、地面鋪設(shè)材料、荷載等因素選用成品線(xiàn)性排水溝的型號(hào)和規(guī)格尺寸。滲水溝的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》GB 50400的規(guī)定。
5.3.6 寒冷地區(qū),冬季下雪,埋地雨水管道為空管,只有在冬春轉(zhuǎn)換季節(jié)氣溫在0℃以上時(shí)才會(huì)出現(xiàn)融雪水,此時(shí)節(jié)結(jié)凍土也逐漸消融解凍,不存在雨水管道結(jié)凍損害或塞流。當(dāng)雨水管道埋設(shè)在冰凍層內(nèi)時(shí),應(yīng)注意采用耐凍的管材及連接方式。
5.3.7 小區(qū)雨水管道由于管徑不大,為便于計(jì)算均以管頂平接,小區(qū)雨水管排入天然水體宜采用水面平接。雨水管道向河道排水時(shí),應(yīng)有主管部門(mén)的認(rèn)可。
5.3.8 建筑小區(qū)埋地雨水管道,由塑料排水管替代混凝土管。埋地塑料管中有內(nèi)徑系列和外徑系列之分。檢查井之間最大間距系摘自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014的有關(guān)條文。
5.3.11 降雨歷時(shí)計(jì)算公式摘自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014。
5.3.12 本條規(guī)定根據(jù)市政雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期普遍提高,而對(duì)小區(qū)、車(chē)站、碼頭和機(jī)場(chǎng)的基地雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期作相應(yīng)調(diào)整。大城市的小區(qū)或重要基地則取上限值,城市中心城區(qū)的小區(qū)或重要基地則取上限值。下沉式廣場(chǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)由廣場(chǎng)的構(gòu)造、重要程度、短期積水即能引起較嚴(yán)重后果等因素確定。
5.3.15 由于超高層建筑屋面并不大,但墻面面積大,降雨受風(fēng)力影響在迎風(fēng)墻面形成水幕流,必須在超高層建筑周?chē)O(shè)置排水溝接納這部分雨水。在小區(qū)雨水管道計(jì)算時(shí)可以不計(jì)入超高層外墻面面積。
5.3.19 集水池有效容積計(jì)算給出了滿(mǎn)足最大一臺(tái)排水泵30s的出水量要求,這是最小值,下沉式廣場(chǎng)匯水面積大小不一,重要程度不同,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期要求不同,其排水量會(huì)不同。當(dāng)下沉式廣場(chǎng)匯水面積大,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期高,排水量大時(shí),集水池的有效容積計(jì)算宜取最大一臺(tái)排水泵出水量的小值;當(dāng)下沉式廣場(chǎng)匯水面積小,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期低,排水量小時(shí),集水池的有效容積計(jì)算可取最大一臺(tái)排水泵出水量的大值;當(dāng)下沉式廣場(chǎng)與地鐵、建筑物的出入口相連接時(shí),集水池有效容積宜按最大一臺(tái)排水泵5min的出水量計(jì)算,并可配置一臺(tái)小泵,用于小水量時(shí)排水。
排水泵需要不間斷動(dòng)力供應(yīng),可以采用雙電源或雙回路供電。
5.3.20~5.3.22 這三條是針對(duì)近年來(lái)城市暴雨災(zāi)害頻發(fā),造成人民生命財(cái)產(chǎn)重大損失而做出的規(guī)定。城市排水基礎(chǔ)工程建設(shè)滯后,管渠泄洪能力設(shè)計(jì)偏小而導(dǎo)致嚴(yán)重積水。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014明確規(guī)定:小區(qū)開(kāi)發(fā)基地的規(guī)劃控制綜合徑流系數(shù)控制在0.7,進(jìn)行源頭控制,綜合徑流系數(shù)大于0.7時(shí),要采取雨水調(diào)蓄等措施。而小區(qū)中雨水利用設(shè)施、景觀(guān)水池、綠化和雨水泵站等計(jì)劃建造設(shè)施的調(diào)蓄雨水量的潛力應(yīng)充分發(fā)揮。如經(jīng)核算綜合徑流系數(shù)仍大于0.7時(shí),就要考慮建造下凹式綠地,設(shè)置植草溝、滲透池等,人行道、停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)和小區(qū)道路等可采用滲透性路面,促進(jìn)雨水下滲。在上述降低綜合徑流系數(shù)的措施無(wú)條件實(shí)施時(shí),才應(yīng)建造雨水調(diào)蓄池。以削減雨水洪峰為目的的調(diào)蓄池的有效容積,可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》GB 50400和《城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程技術(shù)規(guī)范》GB 51174的相關(guān)規(guī)定計(jì)算確定。
6 熱水及飲水供應(yīng)
6.2 用水定額、水溫和水質(zhì)
6.2.1 我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家,尤其是北方地區(qū)嚴(yán)重缺水,因此在考慮人民生活水平提高的同時(shí),在滿(mǎn)足基本使用要求的前提下,本標(biāo)準(zhǔn)熱水用水定額編制中體現(xiàn)了“節(jié)水”這個(gè)重大原則。由于熱水用水定額的取值范圍較大,可以根據(jù)地區(qū)水資源情況,酌情選值,一般缺水地區(qū)應(yīng)選定額的低值。表6.2.1-1與給水部分相對(duì)應(yīng)增補(bǔ)了平均日熱水用水定額。此定額值系參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50555-2010中的熱水平均日節(jié)水用水定額編制,專(zhuān)供太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和節(jié)水用水量計(jì)算。
在表6.2.1-2的注中增加了學(xué)生宿舍等建筑淋浴間采用IC卡計(jì)費(fèi)用水時(shí)的熱水用水定額修正值。該值系參照一些大學(xué)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)而編寫(xiě)的。
6.2.4 本條系根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》GB 50788-2012第3.7.2條“建筑熱水供應(yīng)應(yīng)保證用水終端的水質(zhì)符合現(xiàn)行國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求”而編制,其中集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)包括集中集熱、集中供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、直接太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和熱泵集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),條文編制依據(jù)如下:國(guó)內(nèi)有關(guān)科研設(shè)計(jì)單位對(duì)14個(gè)包含住宅小區(qū)、高級(jí)賓館、醫(yī)院及高校的采樣點(diǎn)進(jìn)行樣品采集檢測(cè)的結(jié)果顯示,有85.71%的熱水系統(tǒng)末端出水水溫低于45℃,同時(shí)調(diào)查結(jié)果顯示,熱水系統(tǒng)中的細(xì)菌總數(shù)和異養(yǎng)菌高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749規(guī)定的指標(biāo)。滅致病菌的設(shè)施有:①紫外光催化二氧化鈦(AOT)消毒裝置;②銀離子消毒器。滅致病菌的措施有:系統(tǒng)內(nèi)熱水定期升溫滅菌。
6.2.6 熱水供水水溫涉及供水安全、衛(wèi)生、節(jié)能、設(shè)備管道使用壽命等諸多因素,本條第2款與本標(biāo)準(zhǔn)第6.2.4條相對(duì)應(yīng),當(dāng)系統(tǒng)設(shè)有效滅菌設(shè)施時(shí),水加熱設(shè)備出水溫度宜比不設(shè)有效滅菌消毒設(shè)施時(shí)低5℃,有利于降低系統(tǒng)熱損失能耗,用水安全和緩蝕阻垢,延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命。
6.3 熱水供應(yīng)系統(tǒng)選擇
6.3.1 本條第1款對(duì)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源首先利用余熱、廢熱、地?zé)幔⒁?guī)定了“穩(wěn)定、可靠”的前提條件。因?yàn)樯顭崴竺刻旆€(wěn)定供應(yīng),如果余熱、廢熱熱源不穩(wěn)定、不可靠,勢(shì)必要做兩套水加熱系統(tǒng),不經(jīng)濟(jì),系統(tǒng)控制、運(yùn)行管理復(fù)雜,很難達(dá)到應(yīng)有的節(jié)能效果。
地?zé)嵩谖覈?guó)分布較廣,是一項(xiàng)極有價(jià)值的資源,有條件時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮。但地?zé)崴雌渖蓷l件不同,其水溫、水質(zhì)、水量和水壓有很大區(qū)別,應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行處理:
(1)當(dāng)?shù)責(zé)崴乃|(zhì)不符合生活熱水原水質(zhì)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)處理;
(2)當(dāng)水質(zhì)對(duì)鋼材有腐蝕時(shí),水泵、管道和貯永裝置等應(yīng)采用耐腐蝕材料或采取防腐措施;
(3)當(dāng)水量不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)秒流量相應(yīng)的耗熱量要求時(shí),應(yīng)采用貯存調(diào)節(jié)設(shè)施;
(4)當(dāng)?shù)責(zé)崴荒軡M(mǎn)足用水點(diǎn)水壓要求時(shí),應(yīng)采用水泵將地?zé)崴槲嵘蚣訅狠斔椭粮饔盟c(diǎn)。
地?zé)崴臒豳|(zhì)應(yīng)充分利用,有條件時(shí)應(yīng)考慮綜合利用,如先將地?zé)崴糜诎l(fā)電再用于采暖空調(diào),或先用于理療和生活用水再做養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)田灌溉等。
太陽(yáng)能日照時(shí)數(shù)、年太陽(yáng)輻射量參數(shù)摘自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50364-2005中第三等級(jí)的“資源一般”區(qū)域。
選用水源、空氣源為熱源時(shí),應(yīng)注意其適用條件及配備質(zhì)量可靠的熱泵機(jī)組。
熱力管網(wǎng)和區(qū)域性鍋爐房適宜新規(guī)劃區(qū)供熱。
燃油、燃?xì)獬?a href=/tag/611/ target=_blank class=infotextkey>熱水鍋爐(又稱(chēng)燃油燃?xì)鉄崴畽C(jī)組)替代燃煤鍋爐,能降低煙塵對(duì)大氣的污染,改善司爐工的操作環(huán)境,提高設(shè)備效率。
用電能制備生活熱水,除個(gè)別電力供應(yīng)充沛的地方用于集中生活熱水系統(tǒng)的熱水制備外,一般用作分散集熱、分散供熱太陽(yáng)能等熱水供應(yīng)系統(tǒng)的輔助能源。
6.3.5 蒸汽直接通入水中的加熱方式,會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲,采用消聲混合器等措施降低加熱時(shí)的噪聲,能將噪聲控制在允許范圍內(nèi)。
采用汽-水混合設(shè)備的加熱方式,將管網(wǎng)供給的蒸汽與冷水混合直接供給生活熱水,較好地解決了系統(tǒng)回收凝結(jié)水的難題,但采用這種水加熱方式,必須保證穩(wěn)定的蒸汽壓力和供水壓力,保證安全可靠的溫度控制,否則,應(yīng)在其后加貯熱設(shè)施,以保證安全供水。
另外,蒸汽直接通入水中時(shí),開(kāi)口的蒸汽管直接插在水中,在加熱時(shí),蒸汽壓力大于開(kāi)式加熱水箱的水頭;在不加熱時(shí),蒸汽管內(nèi)壓力驟降,為防止加熱水箱內(nèi)的水倒流至蒸汽管,應(yīng)采取防止熱水倒流的措施,如提高蒸汽管標(biāo)高、設(shè)置止回裝置等。
6.3.6 本條是對(duì)熱水系統(tǒng)選擇的規(guī)定。
1 使用方,即業(yè)主或建設(shè)方有設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的要求,主要是針對(duì)居住小區(qū);使用方無(wú)此要求時(shí),宜按本條第3款、第4款處理。賓館、公寓、醫(yī)院、養(yǎng)老院等建筑一般對(duì)舒適和安全使用熱水的要求較高,且管理容易到位,因此此類(lèi)建筑推薦采用全日集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
2 本款對(duì)小區(qū)設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的規(guī)模作了限制,主要是從減少管道熱損失、節(jié)能要求考慮。據(jù)廣州亞運(yùn)城的太陽(yáng)能-熱泵熱水系統(tǒng)的外網(wǎng)計(jì)算,當(dāng)室外熱水管道管長(zhǎng)L≈1000m時(shí),其每日的外管網(wǎng)熱損失與整個(gè)系統(tǒng)的集取太陽(yáng)能的有效熱量相等。可見(jiàn)室外管道太長(zhǎng)的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱循環(huán)能耗是設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)不可忽視的問(wèn)題。
3 本款對(duì)普通住宅等建筑作了宜采用局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的規(guī)定,其理由是:①對(duì)于普通住宅,一般只在晚上洗浴使用熱水,廚房可采用小型快速電熱水器供給熱水,如設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),則一次投資大、能耗大、維修管理工作量大。②對(duì)于無(wú)集中沐浴設(shè)施的辦公樓,一般只有洗手用熱水,其用量少,時(shí)間短,如用干、立管循環(huán)的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),用水時(shí)很可能洗完手熱水還未到位,或放掉部分冷水才出熱水,這樣又耗能又費(fèi)水,使用也不方便。對(duì)這種建筑如需供熱水時(shí),可采用就地安裝小型快速電熱水器供應(yīng)熱水。③對(duì)于日用熱水量(按60℃計(jì))小于5m3且用水點(diǎn)分散的建筑,因設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),相應(yīng)熱損失占比更大,因此也宜采用局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
4 對(duì)于普通住宅等用熱水標(biāo)準(zhǔn)不高的建筑,如果使用方要求設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)時(shí),宜采用定時(shí)系統(tǒng),以減少能耗。
5 本款規(guī)定,在全日集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的公共浴室、洗衣房、廚房等用熱量較大且用水時(shí)段固定的用水部位宜設(shè)與系統(tǒng)循環(huán)管道分開(kāi)的單獨(dú)熱水管網(wǎng),定時(shí)循環(huán)供熱水。另外,洗衣房要求熱水水質(zhì)硬度較低,廚房要求熱水溫度高,這些用水部位也可另設(shè)局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。這樣可以大大減少系統(tǒng)的能耗,并有利于系統(tǒng)供水的穩(wěn)定。
6.3.7 本條對(duì)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分區(qū)、供水壓力等做了原則性規(guī)定。
1 要求應(yīng)與給水系統(tǒng)的分區(qū)一致。
1)因?yàn)樯顭崴饕糜陬孪础⒘茉。@二者均是通過(guò)冷、熱水混合后調(diào)到所需使用溫度。因此,熱水供水系統(tǒng)應(yīng)與冷水系統(tǒng)豎向分區(qū)一致,保證系統(tǒng)內(nèi)冷、熱水的壓力平衡,達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、用水舒適的目的。
2)高層、多層建筑設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)分區(qū)設(shè)水加熱器,其進(jìn)水均應(yīng)由相應(yīng)分區(qū)的給水系統(tǒng)設(shè)專(zhuān)管供應(yīng),以保證熱水系統(tǒng)壓力的相對(duì)穩(wěn)定。確有困難時(shí),如有的單幢高層、多層住宅的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),只能采用一個(gè)或一組水加熱器供整幢樓熱水時(shí),應(yīng)在滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)第3.4.3條分區(qū)供水壓力的范圍內(nèi),采用質(zhì)量可靠的減壓閥等管道附件來(lái)解決系統(tǒng)冷熱水壓力平衡的問(wèn)題。
3)對(duì)于采用集熱、貯熱水箱經(jīng)熱水加壓泵供水的熱水供應(yīng)系統(tǒng)(較大型的太陽(yáng)能、熱泵熱水系統(tǒng)大都采用這種系統(tǒng)),因其冷熱水供水系統(tǒng)分設(shè),為了滿(mǎn)足用水點(diǎn)處冷熱水壓力的平衡,熱水加壓泵的揚(yáng)程應(yīng)按給水系統(tǒng)在其相同位置的壓力值選擇,如有困難也應(yīng)通過(guò)設(shè)置減壓閥等措施予以保證。
2 因倒流防止器在系統(tǒng)為設(shè)計(jì)流量時(shí)的最小阻力也有2m~4m,因此對(duì)于由城鎮(zhèn)給水管直接補(bǔ)水經(jīng)水加熱設(shè)備供熱水的系統(tǒng),其相應(yīng)的給水系統(tǒng)也宜經(jīng)倒流防止器后引出,以保證該系統(tǒng)的冷熱水壓力平衡。
3 本款規(guī)定開(kāi)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)即帶高位熱水箱的供水系統(tǒng)。系統(tǒng)的水壓由高位熱水箱的水位決定,不受市政給水管網(wǎng)壓力變化及水加熱設(shè)備阻力變化等的影響,可保證系統(tǒng)水壓的相對(duì)穩(wěn)定和供水安全可靠。
4 本款對(duì)熱水配水點(diǎn)處冷、熱水水壓平穩(wěn)作出了規(guī)定。工程實(shí)際中,由于冷水熱水管徑不一致,管長(zhǎng)不同,尤其是當(dāng)用高位冷水箱通過(guò)設(shè)在地下室的水加熱器再返上供給高區(qū)熱水時(shí),熱水管路要比冷水管長(zhǎng)得多,這樣相應(yīng)的阻力損失也就要比冷水管大。另外,熱水還需附加通過(guò)水加熱設(shè)備的阻力。因此,要做到冷水熱水在同一點(diǎn)壓力相同是不可能的,只能達(dá)到冷熱水水壓相近。
“相近”絕不意味著降低要求。因?yàn)楣┧到y(tǒng)內(nèi)水壓的不穩(wěn)定,將使冷熱水混合器或混合龍頭的出水溫度波動(dòng)很大,不僅浪費(fèi)水,使用不方便,有時(shí)還會(huì)造成燙傷事故。從國(guó)內(nèi)一些工程實(shí)踐看,本條中“相近”的含義一般以冷熱水供水壓差小于或等于0.01MPa為宜。在集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要特別注意兩點(diǎn):一是熱水供水管的阻力損失要與冷水供水管的阻力損失平衡;二是水加熱設(shè)備的阻力損失宜小于或等于0.01MPa。
5 本款是為了保證公共浴室中淋浴器的水溫水壓穩(wěn)定而作出的規(guī)定。
1)此項(xiàng)規(guī)定推薦采用開(kāi)式熱水供應(yīng)系統(tǒng),水壓穩(wěn)定,不受給水管網(wǎng)水壓變化影響;便于調(diào)節(jié)冷熱水混合裝置的出水溫度,避免水壓高,造成淋浴器實(shí)際出水量大于設(shè)計(jì)水量,既浪費(fèi)水量,又造成貯熱水罐容積不夠用而影響使用。
2)此項(xiàng)規(guī)定是為了避免因浴盆、浴池、洗滌池等用水量大的衛(wèi)生器具間斷使用時(shí),引起淋浴器管網(wǎng)的壓力變化過(guò)大,以致造成淋浴器出水溫度不穩(wěn)定。
3)此項(xiàng)規(guī)定是為了在較多的淋浴器之間啟閉閥門(mén)變化時(shí)減少相互影響,要求配水管布置成環(huán)狀。
4)此項(xiàng)規(guī)定是為了使淋浴器在使用調(diào)節(jié)時(shí)不致造成管道內(nèi)水頭有明顯的變化,影響淋浴器的使用。
5)此項(xiàng)規(guī)定主要是為了從根本上解決淋浴器出水溫度忽高忽低難于調(diào)節(jié)的問(wèn)題,達(dá)到方便使用、節(jié)約用水的目的。由于單管熱水供應(yīng)系統(tǒng)出水溫度不能隨使用者的習(xí)慣自行調(diào)節(jié),故不宜用于淋浴時(shí)間較長(zhǎng)的公共浴室。而對(duì)于工業(yè)企業(yè)生活間的淋浴室,由于工作人員下班后淋浴的目的是沖洗汗水、灰塵,淋浴時(shí)間較短,采用這種單管供水方式較適宜。對(duì)于桑拿間、健身房等公共浴室,一般使用者對(duì)水溫要求差別大,用水時(shí)間較分散,宜采用帶定溫混合閥的雙管熱水供應(yīng)系統(tǒng),它比單管系統(tǒng)使用靈活、舒適。
6.3.8 本條規(guī)定了水加熱設(shè)備機(jī)房的設(shè)置要點(diǎn),以利于減少管道,經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和冷熱水壓力的平衡。
6.3.9 本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。老年人照料設(shè)施(包括老年人全日照料設(shè)施和老年人日間照料設(shè)施)、安定醫(yī)院、幼兒園等均以弱勢(shì)群體為主體的建筑,沐浴者自行調(diào)節(jié)控制冷熱水混合水溫的能力差,為保證沐浴者不被熱水燙傷,熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)采取防燙傷措施。監(jiān)獄的熱水供應(yīng)亦需采取此措施是為了防止犯人自殘、自殺。
6.3.10 本條對(duì)采用干管和立管循環(huán)的集中供應(yīng)系統(tǒng)的建筑做出規(guī)定。
1 本款系根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50555的相應(yīng)條文編制,其中熱水配水點(diǎn)水溫系指單開(kāi)熱水龍頭時(shí)的出水溫度。
3 本款集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中對(duì)使用水溫要求不高的非淋浴用水點(diǎn)指洗手盆、廚房洗滌池等。
6.3.13 本條第2款設(shè)分戶(hù)水表計(jì)量的居住建筑,包括住宅、別墅及酒店式公寓不宜設(shè)支管循環(huán),其理由:一是支管進(jìn)、出口要分設(shè)水表,容易產(chǎn)生計(jì)量誤差,并引起計(jì)費(fèi)糾紛;二是循環(huán)管道及閥件太多難以維護(hù)管理,循環(huán)效果難以保證;三是住宅相對(duì)公建,易采取節(jié)水措施;四是能耗大;五是當(dāng)支管敷設(shè)在墊層時(shí),施工安裝困難。另外,經(jīng)設(shè)支管電伴熱的工程測(cè)算:采用支管自調(diào)控電伴熱與采用支管循環(huán)比較,雖然前者一次投資大,但節(jié)能效果顯著,如居住建筑的支管采用定時(shí)自調(diào)控電伴熱,每天伴熱按6h計(jì)比支管循環(huán)節(jié)能約70%,運(yùn)行2年~3年節(jié)能節(jié)省的能源費(fèi)可抵消增加的一次性投資費(fèi)用,并且還基本解決了以上支管循環(huán)的各種問(wèn)題,但采用支管自調(diào)控電伴熱,支管宜走吊頂,如敷設(shè)在墊層時(shí),墊層需增加厚度。
6.3.14 本條對(duì)熱水循環(huán)系統(tǒng)做出規(guī)定。
1、2 這兩款對(duì)如何保證小區(qū)和單棟建筑內(nèi)的熱水循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)效果作了具體規(guī)定。依據(jù)是“集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)效果的保證措施-熱水循環(huán)系統(tǒng)的測(cè)試與研究”課題,通過(guò)對(duì)溫控循環(huán)閥、流量平衡閥、導(dǎo)流三通、大阻力短管在多種熱水循環(huán)系統(tǒng)工況下的測(cè)試研究成果。
3 本款對(duì)減壓閥在熱水循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用提出了要求。當(dāng)減壓閥用于熱水系統(tǒng)分區(qū)時(shí),除滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)第3.5.10條、第3.5.11條要求之外,其密封部分材質(zhì)應(yīng)按熱水溫度要求選擇,尤其要注意保證各區(qū)熱水的循環(huán)效果。圖5為減壓閥安裝在熱水系統(tǒng)的三個(gè)不同圖示。

圖5 減壓閥設(shè)置
圖5(a)為高低兩區(qū)共用一加熱供熱系統(tǒng),是一錯(cuò)誤系統(tǒng)圖示,因分區(qū)減壓閥設(shè)在低區(qū)的熱水供水立管上,這樣高低區(qū)熱水回水匯合至圖中“A”點(diǎn)時(shí),由于低區(qū)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了減壓其壓力將低于高區(qū),即低區(qū)管網(wǎng)中的熱水就循環(huán)不了。
圖5(b)為高低區(qū)分設(shè)水加熱器的系統(tǒng),兩區(qū)水加熱器均由高區(qū)冷水高位水箱供水,低區(qū)熱水供水系統(tǒng)的減壓閥設(shè)在低區(qū)水加熱器的冷水供水管上。這種系統(tǒng)布置與減壓閥設(shè)置形式是比較合適的。
圖5(c)為高低區(qū)共用一集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),減壓閥均設(shè)在分戶(hù)支管上,不影響立管和干管的循環(huán)。與圖5(a)、圖5(b)相比,其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)不需要另外采取措施就能保證循環(huán)系統(tǒng)正常工作。缺點(diǎn)是低區(qū)一家一戶(hù)均需設(shè)減壓閥,減壓閥數(shù)量多,要求質(zhì)量可靠。此系統(tǒng)應(yīng)控制最低用水點(diǎn)處支管減壓閥前的靜壓小于0.55MPa。
5 本款規(guī)定設(shè)有3個(gè)或3個(gè)以上衛(wèi)生間的住宅、酒店式公寓、別墅因熱水管道長(zhǎng),需設(shè)循環(huán)管道,機(jī)械循環(huán)或自然循環(huán),也可采取熱水供水管設(shè)自調(diào)控(定時(shí))電伴熱措施,其適用范圍:①衛(wèi)生間非豎向同位置布置者可用帶智能控制的小熱水循環(huán)泵機(jī)械循環(huán);②衛(wèi)生間豎向同位置布置者可采用專(zhuān)用回水配件自然循環(huán);③室內(nèi)熱水管道采用非埋墊層敷設(shè)時(shí),可采用自調(diào)控定時(shí)電伴熱措施。
6.4 耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計(jì)算
6.4.1 本條中Kh的計(jì)算示例:
某醫(yī)院設(shè)公用盥洗室、淋浴室采用全日集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),設(shè)有病床800張,60℃熱水用水定額取110L/(床·d),試計(jì)算熱水系統(tǒng)的Kh值。
計(jì)算步驟:
(1)查表6.4.1,醫(yī)院的Kh=3.63~2.56;
(2)按800床位和110L/(床·d)的乘積作為變量采用內(nèi)插法計(jì)算系統(tǒng)的Kh值:

6.4.3 本條對(duì)熱源設(shè)備、水加熱設(shè)備的小時(shí)供熱量作了原則性規(guī)定。
1 本款刪除了傳統(tǒng)的容積式水加熱器,其理由詳見(jiàn)本標(biāo)準(zhǔn)第6.5.10條的條文說(shuō)明。
2 本款對(duì)水加熱設(shè)備的供熱量(間接加熱時(shí)所需熱媒的供熱量)作了如下具體規(guī)定:
(1)導(dǎo)流型容積式水加熱器或貯熱容積相當(dāng)?shù)乃訜崞鳌⑷加?氣)熱水機(jī)組的供熱量按式6.4.3-1計(jì)算。該式是參照《美國(guó)1989年管道工程資料手冊(cè)》、《Aspe DataBook》的相關(guān)公式改寫(xiě)而成的。
原公式為:

式中:Qt——可提供的熱水流量(L/s);
R——水加熱器加熱的流量(L/s);
M——可以使用的熱水占罐體容積之比;
St——總貯水容積(L);
d——高峰用水持續(xù)時(shí)間(h)。
對(duì)照美國(guó)公式,式(6.4.3-1)中的Qg、Qh、T1分別相當(dāng)于美國(guó)公式的R、Qt和d,而η、Vr則相當(dāng)于美國(guó)公式的M、St。但美國(guó)公式是熱水量平衡,忽略了水溫的因素,式(6.4.3-1)為熱量平衡更為準(zhǔn)確。
在式(6.4.3-1)中,帶有相當(dāng)量貯熱容積的水加熱設(shè)備供熱時(shí),提供系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量由兩部分組成:一部分是設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量時(shí)間段內(nèi)熱媒的供熱量Qg;另一部分是供給設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量前水加熱設(shè)備內(nèi)已貯存好的熱量。即式(6.4.3-1)的后半部分:

采用這個(gè)公式比較合理地解決了熱媒供熱量,即熱源設(shè)備容量與水加熱貯熱設(shè)備之間的搭配關(guān)系。即前者大后者可小,或前者小后者可大。避免了以往設(shè)計(jì)中不管水加熱設(shè)備的貯熱容積多大,熱源設(shè)備均按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量來(lái)選擇,從而引起熱源設(shè)備和水加熱設(shè)備兩者均偏大,利用率低,不合理不經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)象。但當(dāng)Qg計(jì)算值小于平均小時(shí)耗熱量時(shí),Qg應(yīng)按平均小時(shí)耗熱量取值。
(2)半容積式水加熱器或貯熱容積相當(dāng)?shù)乃訜崞鳌崴畽C(jī)組的供熱量按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算。由于半容積式水加熱器的貯熱容積只有導(dǎo)流型容積式水加熱器的1/2~1/3,甚至更小些,主要起調(diào)節(jié)穩(wěn)定溫度的作用,防止設(shè)備出水時(shí)冷時(shí)熱。在調(diào)節(jié)供熱量方面,只能調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量與設(shè)計(jì)秒流量耗熱量之間的差值,即保證在2min~5min高峰秒流量時(shí)不斷熱水。而這部分貯熱水容積對(duì)于設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量本身的調(diào)節(jié)作用很小,可以忽略不計(jì)。因此,半容積式水加熱器的熱媒供熱量或貯熱容積與其相當(dāng)?shù)臒崴畽C(jī)組的供熱量即按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算。由于半容積式水加熱器具有無(wú)冷溫水區(qū)保證熱水水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),其貯熱容積部分可根據(jù)使用要求加大,此時(shí)相應(yīng)的Qg也可按式(6.4.3-1)計(jì)算。
(3)半即熱式、快速式水加熱器的供熱量按設(shè)計(jì)秒流量的耗熱量計(jì)算。半即熱式等水加熱設(shè)備的貯熱容積一般不足2min的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量所需的貯熱容積,對(duì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)的被加熱水的溫度與熱量基本上起不到調(diào)節(jié)平衡作用。因此,其供熱量應(yīng)按設(shè)計(jì)秒流量所需的耗熱量供給。當(dāng)半即熱式、快速式水加熱器配貯熱水罐(箱)供熱水時(shí),其設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量可按導(dǎo)流型容積式或半容積式水加熱器的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量計(jì)算。
6.5 水的加熱和貯存
6.5.1 本條對(duì)水加熱設(shè)備提出三點(diǎn)基本要求:
1 本款是對(duì)水加熱設(shè)備的主要性能——熱工性能提出一個(gè)總的要求。作為一個(gè)水加熱換熱設(shè)備,其首要條件當(dāng)然應(yīng)該是熱效率高,換熱效果好,節(jié)能。具體來(lái)說(shuō),對(duì)于熱水機(jī)組其燃燒效率一般應(yīng)在85%以上,煙氣出口溫度應(yīng)小于200℃,煙氣黑度等應(yīng)滿(mǎn)足消煙除塵的有關(guān)要求。對(duì)于間接加熱的水加熱器在保證被加熱水溫度及設(shè)計(jì)流量工況下,當(dāng)汽-水換熱,在飽和蒸汽壓力為0.2MPa~0.6MPa時(shí),凝結(jié)水出水溫度為50℃~70℃的條件下,傳熱系數(shù)K=5400kJ/(m2·℃·h)~10800kJ/(m2·℃·h);當(dāng)水-水換熱時(shí),且熱媒為80℃~95℃的熱水時(shí),熱媒溫降約為20℃~30℃,傳熱系數(shù)K=2160kJ/(m2·℃·h)~4320kJ/(m2·℃·h)。
另外,提出水加熱設(shè)備還必須體型小,節(jié)省設(shè)備用房。
2 本款規(guī)定生活熱水側(cè)阻力損失小。生活熱水大部分用于沐浴與盥洗,而沐浴與盥洗都是通過(guò)冷熱水混合器或混合龍頭來(lái)實(shí)施的。其冷、熱水壓力需平衡、穩(wěn)定的問(wèn)題已在本標(biāo)準(zhǔn)第6.3.7條的條文說(shuō)明中作了詳細(xì)說(shuō)明。以往有不少工程因采用不合適的水加熱設(shè)備出現(xiàn)過(guò)系統(tǒng)冷熱水壓力波動(dòng)大的問(wèn)題,耗水耗能使用不舒適;個(gè)別工程出現(xiàn)了頂層熱水上不去的問(wèn)題。因此,建議水加熱設(shè)備熱水側(cè)的阻力損失宜小于或等于0.01MPa。
3 本款對(duì)水加熱器的安全檢修作了規(guī)定。水加熱設(shè)備的安全可靠性能包括兩方面的內(nèi)容,一是設(shè)備本身的安全,如不能承壓的熱水機(jī)組,承壓后就成了鍋爐;間接加熱設(shè)備應(yīng)按壓力容器設(shè)計(jì)和加工,并有相應(yīng)的安全裝置。二是被加熱水的溫度必須得到有效可靠的控制,否則容易發(fā)生燙傷的事故。
構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作維修方便、生活熱水側(cè)阻力損失小是生活用熱水加熱設(shè)備區(qū)別其他型式的換熱設(shè)備的主要特點(diǎn)。
因?yàn)樯顭崴脑此话闶遣唤?jīng)處理的自來(lái)水,具有一定硬度,近年來(lái)雖有各種物理、化學(xué)簡(jiǎn)易阻垢處理方法,但均不能保證其真正的使用效果。體量大的水加熱設(shè)備安裝就位后,很難有檢修的余地,更有甚者,有的水加熱設(shè)備的換熱盤(pán)管根本無(wú)法拆卸更換,設(shè)備不留檢修人孔這些都將給使用者帶來(lái)極大的麻煩,因此,本款特提出此要求。
6.5.2 本條對(duì)水加熱設(shè)備的選用作了規(guī)定。
1 燃油(氣)熱水機(jī)組除應(yīng)滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)第6.5.1條的要求之外,還應(yīng)具備燃料燃燒完全、消煙除塵、機(jī)組水套通大氣、自動(dòng)控制水溫、火焰?zhèn)鞲小⒆詣?dòng)報(bào)警等功能,機(jī)組還應(yīng)設(shè)防爆裝置。
2 以蒸汽、高溫水為熱媒時(shí),可按下列原則選擇水加熱器:①熱媒供應(yīng)能力小于設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量時(shí),選用導(dǎo)流型容積式水加熱器或加大貯熱容積的半容積式水加熱器;②熱媒供應(yīng)能力大于或等于設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量時(shí),選用半容積式水加熱器;③熱媒供應(yīng)能力大于或等于設(shè)計(jì)秒流量所需耗熱量且系統(tǒng)對(duì)冷熱水壓力平衡穩(wěn)定要求不高時(shí)選用半即熱式水加熱器。
3 本款規(guī)定了采用電作熱源的水加熱設(shè)備應(yīng)該設(shè)陰極保護(hù)等防止結(jié)垢的措施保護(hù)電熱元件。理由是電熱元件工作時(shí)溫度很高,極易將水中鈣、鎂離子吸附環(huán)繞,既降低了電熱效率,又易燒壞。采取陰極保護(hù)措施后能大大延長(zhǎng)電熱元件的使用壽命。
6.5.3 本條規(guī)定醫(yī)院的熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱源機(jī)組及水加熱設(shè)備不得少于2臺(tái),當(dāng)一臺(tái)檢修時(shí),其余各臺(tái)的總供應(yīng)能力不得小于設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的60%。
由于醫(yī)院手術(shù)室、產(chǎn)房、器械洗滌等部門(mén)要求經(jīng)常有熱水供應(yīng),不能有意外的中斷,否則有可能造成醫(yī)療事故。因此,醫(yī)院集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源機(jī)組及水加熱設(shè)備不得少于2臺(tái),以保證一臺(tái)設(shè)備檢修或故障時(shí),還有一臺(tái)繼續(xù)運(yùn)行,不中斷熱水供應(yīng)。
6.5.4 醫(yī)院建筑不得采用有冷溫水滯水區(qū)的水加熱設(shè)備,因?yàn)獒t(yī)院是各種致病細(xì)菌滋生繁殖最適宜的地方,帶有冷溫水滯水區(qū)的水加熱器,其滯水區(qū)的水溫一般在20℃~30℃之間,是細(xì)菌繁殖生長(zhǎng)最適宜的環(huán)境,國(guó)外早已有從這種帶滯水區(qū)的容積式水加熱器中發(fā)現(xiàn)致人體生命危險(xiǎn)的軍團(tuán)菌的報(bào)道。因此,醫(yī)院等病菌滋生繁殖較嚴(yán)重的地方,不得采用帶冷溫水滯水區(qū)的水加熱器。國(guó)內(nèi)近十多年來(lái)研發(fā)成功的半容積水加熱器,運(yùn)行時(shí)無(wú)冷溫水滯水區(qū)是醫(yī)院等建筑集中熱水系統(tǒng)的合理選用設(shè)備。
6.5.5 本條對(duì)局部熱水供應(yīng)設(shè)備作了規(guī)定。
1 本款為選擇局部加熱設(shè)備的總原則。首先要因地制宜按太陽(yáng)能、燃?xì)狻㈦娔艿葻嵩磥?lái)選擇局部加熱設(shè)備,另外還要結(jié)合建筑物的性質(zhì)、使用對(duì)象、操作管理?xiàng)l件、安裝位置、采用燃?xì)馀c電熱水器時(shí)的安全裝置等因素綜合考慮。
2 需同時(shí)供給2個(gè)及2個(gè)以上衛(wèi)生器具或設(shè)備熱水時(shí),宜選用帶貯熱容積的加熱設(shè)備;選用電熱水器時(shí)應(yīng)帶貯熱容積以減少熱源的瞬時(shí)負(fù)荷。如果完全按即熱即用沒(méi)有貯熱容積調(diào)節(jié)選用設(shè)備時(shí),則供一個(gè)q=0.15L/s的標(biāo)準(zhǔn)淋浴器當(dāng)冷水溫度為10℃時(shí)的電熱水器連續(xù)使用時(shí)其功率約為18kW,顯然,作為局部熱水器供多個(gè)器具同時(shí)用,沒(méi)有調(diào)貯容積是很不合適的。
6.5.6 本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。特別強(qiáng)調(diào)采用燃?xì)鉄崴骱碗姛崴鞯陌踩珕?wèn)題。國(guó)內(nèi)發(fā)生過(guò)多起燃?xì)鉄崴髀庵卸局氯松硗龅氖鹿剩虼耍x用這些局部加熱設(shè)備時(shí)一定要按其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)的安全技術(shù)通則,安裝及驗(yàn)收規(guī)程等中的有關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。住宅的燃?xì)鉄崴鲬?yīng)設(shè)置在廚房或廚房相連的陽(yáng)臺(tái)內(nèi)。
6.5.7 本條規(guī)定水加熱器的加熱面積的計(jì)算公式,該公式是計(jì)算水加熱器的加熱面積的通用公式。
式(6.5.7)中ε是考慮由于水垢等因素影響傳熱系數(shù)K值的附加系數(shù)。從調(diào)查資料看,水加熱器結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重,在無(wú)簡(jiǎn)單、行之有效的水處理方法的情況下,加熱管束要避免水垢的產(chǎn)生是很困難的,結(jié)垢的多少取決于水質(zhì)及運(yùn)行情況。由于水垢的導(dǎo)熱性能很差[水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為2.2kJ/(m2·℃·h)~9.3kJ/(m2·℃·h)],因而水加熱器往往受水垢的影響導(dǎo)致其傳熱效率的降低。因此,在計(jì)算水加熱器的傳熱系數(shù)時(shí)應(yīng)附加一個(gè)系數(shù)。
ε取值為0.6~0.8是引用國(guó)外的資料。
6.5.8 本條規(guī)定了熱媒與被加熱水的計(jì)算溫度差的計(jì)算公式。
1 導(dǎo)流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器的計(jì)算溫度差是采用算術(shù)平均溫度差計(jì)算的。因?qū)Я餍腿莘e式水加熱器和半容積式水加熱器中的水溫是逐漸、均勻地升高,即加熱盤(pán)管設(shè)置在加熱器的底部,冷水自下部受熱上升,經(jīng)傳導(dǎo)、對(duì)流循環(huán)使水加熱器內(nèi)的水全部加熱,同時(shí)這兩種水加熱器均有一定的調(diào)節(jié)容積,計(jì)算溫度差粗略一點(diǎn)影響不大。
2 快速式水加熱器、半即熱式水加熱器的計(jì)算溫度差是采用平均對(duì)數(shù)溫度差的計(jì)算公式。因快速式水加熱器主要是靠對(duì)流換熱,換熱時(shí)水在加熱器內(nèi)是不停留的、無(wú)調(diào)節(jié)容積,因此,加熱器的計(jì)算溫差應(yīng)較精確計(jì)算。
對(duì)快速水加熱器計(jì)算式(6.5.8-2)的說(shuō)明:快速水加熱器有逆流式和順流式兩種換熱工況,前者比后者換熱效果好,因此生活熱水采用的快速水加熱器或半即熱式水加熱器基本上均采用如圖6所示的逆流式換熱。
式(6.5.8-2)中的△tmax(熱媒與被加熱水在水加熱器一端的最大溫度差)與△tmin(熱媒與被加熱水在水加熱器另一端的最小溫度差)如圖6所示。

圖6 快速水加熱器水加熱工況示意
當(dāng)采用低溫?zé)崦剿畵Q熱時(shí),有可能式(6.5.8-2)中的△tmax≈△tmin,此時(shí)△tj≈0,即Fjr為無(wú)限大,顯然不合理,可按式(6.5.8-1)計(jì)算△tj,最終計(jì)算的Fjr值才能基本滿(mǎn)足要求。
6.5.9 本條規(guī)定了熱媒的計(jì)算溫度。熱媒的初溫和終溫是決定水加熱器加熱面積大小的主要因素之一,從熱工理論上講,飽和蒸汽溫度隨蒸汽壓力不同而相應(yīng)改變。
當(dāng)蒸汽壓力(相對(duì)壓力)小于或等于70kPa時(shí),蒸汽壓力和蒸汽溫度變化情況見(jiàn)表6。
表6 蒸汽壓力和蒸汽溫度變化表
[蒸汽壓力(相對(duì)壓力)≤70kPa時(shí)]

當(dāng)蒸汽壓力大于70kPa時(shí),蒸汽壓力(相對(duì)壓力)和蒸汽溫度變化情況見(jiàn)表7。
表7 蒸汽壓力和蒸汽溫度變化表
[蒸汽壓力(相對(duì)壓力)>70kPa時(shí)]

從以上數(shù)據(jù)可知,當(dāng)蒸汽壓力小于70kPa時(shí),其溫度變化差值不大,而且在實(shí)際應(yīng)用時(shí),為了克服系統(tǒng)阻力將蒸汽送至用汽點(diǎn)并保證一定的壓力,一般蒸汽壓力都要保持在30kPa~40kPa,這時(shí)的溫度為106.56℃和108.74℃,與100℃的差值僅為6℃~8℃,對(duì)水加熱器的影響不大。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,統(tǒng)一按100℃計(jì)算。
當(dāng)蒸汽壓力大于70kPa時(shí),蒸汽溫度應(yīng)按飽和蒸汽溫度計(jì)算,因高壓蒸汽熱焓值高,若也取100℃為計(jì)算蒸汽溫度,則計(jì)算加熱面積偏大造成浪費(fèi)。
當(dāng)熱媒為熱力管網(wǎng)的熱水,應(yīng)按熱力管網(wǎng)供、回水的最低溫度計(jì)算的規(guī)定,是考慮最不利的情況,如北京市的熱力網(wǎng)的供水溫度冬季為70℃~130℃;夏季為40℃~70℃。
本條對(duì)熱媒初溫、終溫的計(jì)算作出了較具體的規(guī)定。本條中推薦的熱媒為飽和蒸汽與熱水時(shí)的熱媒初溫、終溫的參數(shù),來(lái)源于RV系列導(dǎo)流型容積式水加熱器、HRV系列半容積式水加熱器、SW和WW系列浮動(dòng)盤(pán)管半即熱式水加熱器等產(chǎn)品經(jīng)熱工性能測(cè)定的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),可在設(shè)計(jì)計(jì)算中采用。
6.5.10 水加熱設(shè)備設(shè)置貯存調(diào)節(jié)容積是為了保證系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)小時(shí)流量與設(shè)計(jì)秒流量用水時(shí)均能平穩(wěn)供給所需溫度的熱水。即系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)流量與設(shè)計(jì)秒流量是由熱媒在這段時(shí)間內(nèi)加熱的熱水量與貯熱容器已貯存的熱水量?jī)烧呗?lián)合供給的。不同結(jié)構(gòu)型式和加熱工藝的水加熱設(shè)備,其有效貯熱容積部分大致可以分為下列兩種情況:
(1)U型管式導(dǎo)流型容積式水加熱器(如圖7所示),在U型盤(pán)管外有一組導(dǎo)流裝置,初始加熱時(shí),冷水進(jìn)入水加熱器的導(dǎo)流筒內(nèi)被加熱成熱水上升,繼而迫使水加熱器上部的冷水返下形成自然循環(huán),逐漸將水加熱器內(nèi)的水加熱。隨著升溫時(shí)間的延續(xù),當(dāng)水加熱器上部充滿(mǎn)所需溫度的熱水時(shí),自然循環(huán)即終止。此時(shí),位于U型管下部的水雖然經(jīng)循環(huán)已被加熱,但達(dá)不到所需要的溫度,按熱量計(jì)算,容器的有效貯熱容積約為80%~90%。

圖7 導(dǎo)流裝置的容積式水加熱器工作原理示意圖
(2)半容積式水加熱器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)經(jīng)改進(jìn)的快速式水加熱器插入一個(gè)貯熱容器內(nèi)組成的設(shè)備。它與容積式水加熱器構(gòu)造上最大的區(qū)別就是:前者的加熱與貯熱兩部分是完全分開(kāi)的,而后者的加熱與貯熱連在一起。半容積式水加熱器的工作過(guò)程是:水加熱器加熱好的水經(jīng)連通管輸送至貯熱容器底部,貯熱容器內(nèi)貯存的全是高于系統(tǒng)回水溫度的熱水,計(jì)算水加熱器容積時(shí)不需要考慮附加容積。沒(méi)有冷溫滯水區(qū)能有效保證熱水水質(zhì),這是半容積式水加熱器的核心點(diǎn),經(jīng)調(diào)查國(guó)內(nèi)有的名為“半容積式水加熱器”的產(chǎn)品達(dá)不到此要求。因此設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)調(diào)研選用。
浮動(dòng)盤(pán)管為換熱元件的立式導(dǎo)流型容積式水加熱器的盤(pán)管靠底布置時(shí),有效貯熱容積約為90%~95%。
6.5.11 本條規(guī)定了水加熱設(shè)施的貯熱量。
1 水加熱設(shè)施的貯熱量,理應(yīng)根據(jù)日熱水用水量小時(shí)變化曲線(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。由于目前很難取得這種曲線(xiàn),所以設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)熱源品種,熱源充沛程度、水加熱設(shè)備的加熱能力,以及用水均勻性、管理情況等因素綜合考慮確定。
2 本標(biāo)準(zhǔn)表6.5.11劃分為以蒸汽和95℃以上的熱水為熱媒及以小于或等于95℃熱水為熱媒兩種換熱工況,分別計(jì)算貯熱量。
(1)汽-水換熱的效果要比水-水換熱效果優(yōu)越得多,相同換熱面積的條件下,其換熱量前者可為后者的3倍~9倍。當(dāng)熱媒水溫度高時(shí)與汽-水換熱差距小一點(diǎn),當(dāng)熱媒水溫度低時(shí)(如有的熱網(wǎng)水夏天供70℃左右的水),則與汽-水換熱差距大于10倍。在這種熱媒條件差的條件下,本標(biāo)準(zhǔn)表6.5.11中導(dǎo)流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器的貯熱量值已為最低值。
(2)從傳統(tǒng)型容積式水加熱器的升溫時(shí)間及國(guó)內(nèi)導(dǎo)流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器實(shí)測(cè)升溫時(shí)間來(lái)看(見(jiàn)表8),本標(biāo)準(zhǔn)表6.5.11中“小于或等于95℃”熱水為熱媒時(shí)貯熱量參數(shù)是合理的。
表8 水加熱器升溫時(shí)間

此外,從表8可看出,傳統(tǒng)的容積式水加熱器(采用兩行程U形管為換熱元件的容積式水加熱器)的換熱能力遠(yuǎn)低于其他三種設(shè)備,由于它傳熱效果差,耗能、耗材、占地大,因此此次本標(biāo)準(zhǔn)全面修編時(shí)將其刪除。
3 本款為非傳統(tǒng)熱源(太陽(yáng)能、水源熱泵、空氣源熱泵)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的貯熱量計(jì)算方法。
6.5.14 該條對(duì)熱水箱配件的設(shè)置作了規(guī)定。熱水箱加蓋板是防止空氣中的塵土、雜物污染水體,并避免熱氣四溢。泄水管是為了在清洗、檢修時(shí)泄空,將通氣管引至室外是避免熱氣溢在室內(nèi)。
6.5.15 水加熱設(shè)備、貯熱設(shè)備貯存有一定溫度的熱水,水中溶解氧析出較多,當(dāng)其采用鋼板制作時(shí),氧腐蝕比較嚴(yán)重,易惡化水質(zhì)和污染衛(wèi)生器具。這種情況在我國(guó)以水質(zhì)較軟的地面水為水源的南方地區(qū)更為突出。因此,水加熱設(shè)備和貯熱設(shè)備宜根據(jù)水質(zhì)條件采用耐腐蝕材料(如不銹鋼、鐵素體不銹鋼、不銹鋼復(fù)合板)等制作或襯不銹鋼、銅等防腐面層。當(dāng)水中氯離子含量較高時(shí)宜采用鋼板襯銅,或采用316L不銹鋼、444鐵素體不銹鋼。襯面層時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn),一是面層材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,二是襯面層工藝必須符合相關(guān)規(guī)定,保證面層與母體結(jié)合密實(shí)牢固。
6.5.19 本條對(duì)膨脹管的設(shè)置作了具體規(guī)定。
設(shè)有高位冷水箱供水的熱水系統(tǒng)設(shè)膨脹管時(shí),不得將膨脹管返至高位冷水箱上空,目的是防止熱水系統(tǒng)中的水體超溫膨脹時(shí),將膨脹的水量返至生活用冷水箱,引起該水箱內(nèi)水體的熱污染。解決的辦法是將膨脹管引至其他非生活飲用水箱的上空。因一般多層、高層建筑大多有消防專(zhuān)用高位水箱,有的還有中水水箱等,這些非生活飲用水箱的上空都可接納膨脹管的泄水。
為防止熱水箱的水因受熱膨脹而流失,規(guī)定熱水箱溢流水位超出冷水補(bǔ)給水箱的水位高度h1應(yīng)按式(6.5.19)計(jì)算,其設(shè)置如圖8所示。

圖8 熱水箱與冷水補(bǔ)給水箱布置
6.5.20 本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。膨脹管上嚴(yán)禁設(shè)置閥門(mén)是確保熱水供應(yīng)系統(tǒng)的安全措施。
6.5.21 本條式(6.5.21)中水加熱器屬于壓力容器,它的各部件均是按壓力容器的設(shè)計(jì)壓力來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算的,其設(shè)計(jì)壓力等級(jí)為0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa。按式(6.5.21)計(jì)算Ve時(shí),P2值應(yīng)小于水加熱器的設(shè)計(jì)壓力,如P2=0.60MPa時(shí)應(yīng)選設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa的水加熱器。
Vs指系統(tǒng)內(nèi)熱水總?cè)莘e包括水加熱設(shè)備的貯熱水容積。
6.6 太陽(yáng)能、熱泵熱水供應(yīng)系統(tǒng)
6.6.1 本條編制的總原則為:太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)適用,規(guī)模宜小。
旅館、醫(yī)院等公建因使用要求較高,且管理水平較好宜采用集中集熱、集中供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。而普通住宅因存在管理困難,收費(fèi)矛盾等眾多難題宜采用集中集熱、分散供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)或分散集熱、分散供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。
根據(jù)奧運(yùn)村、亞運(yùn)城等國(guó)內(nèi)大、中型集中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),采用閉式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、系統(tǒng)承壓高溫運(yùn)行是引起系統(tǒng)爆管、集熱失效、氣堵低效、運(yùn)行能耗大、故障多的原因。
5 本款新增了“開(kāi)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)宜采用集熱、貯熱、換熱一體間接預(yù)熱承壓冷水供應(yīng)熱水的組合系統(tǒng)”的規(guī)定。這是國(guó)內(nèi)有關(guān)科研設(shè)計(jì)企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的科研、設(shè)計(jì)、研發(fā)的一種新系統(tǒng),其核心部件是集熱、貯熱、換熱一體的貯筒式組合集熱器,這種新型集熱系統(tǒng)因不需采用機(jī)械循環(huán)而使系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化,較好地解決了上述現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)存在的問(wèn)題。其系統(tǒng)圖示如圖9、圖10所示,圖9為不設(shè)循環(huán)系統(tǒng)的圖式,圖10為設(shè)干管和立管循環(huán)的圖式。

圖9 不設(shè)循環(huán)系統(tǒng)的集中集熱分散供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)示意圖
1-集熱、貯熱、換熱組合集熱器;2-冷水管;3-恒溫混合閥;4-滅菌消毒裝置;5-水表;6-帶溫控的熱水器

圖10 帶干管和立管循環(huán)的集中集熱分散供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)示意圖
1-集熱、貯熱、換熱組合集熱器;2-冷水管;3-恒溫混合閥;4-滅菌消毒裝置;5-水表;6-帶溫控的熱水器;7-循環(huán)水泵
6 本款規(guī)定了集中集熱、分散供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng),在滿(mǎn)足條款規(guī)定的條件下,供熱水管道部分可不設(shè)循環(huán)管道。理由是用戶(hù)終端均設(shè)有帶溫控的熱水器輔熱供水,用水時(shí)先由熱水器加熱供水,由于太陽(yáng)能熱水箱(圖9中組合集熱器)至輔熱設(shè)施連管短,隨著供熱水管中的冷水放盡后,太陽(yáng)能熱水立即補(bǔ)水。這樣不浪費(fèi)水,又節(jié)能,且系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化,有利于解決目前住宅集中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和使用存在的問(wèn)題。當(dāng)不滿(mǎn)足以上條件時(shí),宜按圖10設(shè)干管和立管循環(huán)系統(tǒng)。
6.6.3 太陽(yáng)能是一種低密度、不穩(wěn)定、不可控的熱源,其熱水系統(tǒng)不能按常規(guī)熱源熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此,太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)尤其是集中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的集熱器總面積計(jì)算等參數(shù)的合理選擇是整個(gè)系統(tǒng)是否節(jié)能、經(jīng)濟(jì),是否能正常運(yùn)行的重要因素。
平均日耗熱量Qmd的計(jì)算公式中引入了常規(guī)熱源熱水系統(tǒng)不同或沒(méi)有的參數(shù),平均日熱水用水定額qmr、同日使用率b1是反映實(shí)際用熱水量的參數(shù),因?yàn)樵诔R?guī)熱源熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),往往是按滿(mǎn)負(fù)荷即按設(shè)計(jì)用水人數(shù)計(jì)算,如住宅100戶(hù),每戶(hù)3.5人,則設(shè)計(jì)用水人數(shù)為350人。而住宅實(shí)際入住率按相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料得知b1≈0.7,實(shí)際用水人數(shù)只有245人,這樣僅此一項(xiàng),集熱器總面積的計(jì)算就相差約30%。同理,冷水溫度選用年平均值也是為了合理選用集熱器總面積。尤其是以地表水為源水的冷水年平均溫度與表6.2.5所列冷水計(jì)算溫度相差較大,如南京市二者相差約15℃,相應(yīng)計(jì)算所得的集熱器總面積相差約26%。按上兩例計(jì)算的集熱器總面積即可少選約60%。
年平均冷水溫度可向當(dāng)?shù)刈詠?lái)水公司查詢(xún),也可按相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中提供的水溫月平均最高值和最低值的平均值計(jì)算,如當(dāng)?shù)責(zé)o此參數(shù)時(shí),可參照臨近城市的參數(shù)取值。
太陽(yáng)能保證率f取值表源于《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊(cè)》。設(shè)計(jì)時(shí)可按表6.6.3-2及注選值。
集熱器總面積補(bǔ)償系數(shù)bj是考慮集熱器布置偏離正南方向和安裝角度偏離太陽(yáng)光直射角度較大,即集熱器得到的實(shí)際太陽(yáng)光熱能小于太陽(yáng)能輻照量較大時(shí),應(yīng)增加集熱器總面積。其具體計(jì)算參見(jiàn)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50364或《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊(cè)》。
集熱器總面積的平均集熱效率ηj,分散集熱、分散供熱系統(tǒng)因集熱器只有單組或幾組組成,連接簡(jiǎn)單,引起集熱系統(tǒng)短路循環(huán)、氣堵等運(yùn)行故障概率少,因此其ηj可按單組集熱器經(jīng)正規(guī)實(shí)測(cè)并經(jīng)計(jì)算確定,也可按條文的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取值。集中集熱系統(tǒng)因集熱器多組串、并聯(lián)布置,連接管路復(fù)雜,尤其是采用真空管集熱器的閉式承壓系統(tǒng),存在短路循環(huán)、氣堵、集熱效率衰退等多種運(yùn)行不利因素,因此ηj是很難用計(jì)算得出,只有通過(guò)參照已有的集中集熱系統(tǒng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選取。
條文中給出經(jīng)驗(yàn)值30%~45%,源于北京奧運(yùn)村、廣州亞運(yùn)城的集中集熱、集中供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng),其實(shí)測(cè)平均值分別為:ηj=0.40~0.48,ηj=0.32~0.36。
此外,式中Jt取年平均日太陽(yáng)能輻照量,設(shè)計(jì)宜按當(dāng)?shù)?月(最熱月)的月平均日太陽(yáng)能輻照量、地表水冷水溫度復(fù)核太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的熱量,以防系統(tǒng)過(guò)熱。
6.6.5 本條是集熱系統(tǒng)附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)定。
6 本款選用板式快速水加熱器配集熱水罐或?qū)Я餍腿莘e式水加熱器、半容積式水加熱器集熱時(shí)可利用系統(tǒng)冷水壓力,不需另加熱水增壓供水泵,且有利于系統(tǒng)冷熱水壓力平衡。但當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí),設(shè)備占地大,一次投資大,宜采用板式快速水加熱器配集熱水箱集熱。因此,提出以Aj≈500m2為界分別選取。
9 本款對(duì)集熱系統(tǒng)選用管材,按開(kāi)式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)分別作了規(guī)定。因開(kāi)式系統(tǒng)不承壓、集熱溫度小于或等于100℃。閉式系統(tǒng)根據(jù)工程實(shí)測(cè),最高集熱溫度約為200℃,因此對(duì)其管材及附件等分別提出了耐溫要求。
6.6.7 本條是熱泵機(jī)組供熱的規(guī)定。
1 本款計(jì)算水源熱泵的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量的式(6.6.7-1)中T5取8h~16h,設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)系統(tǒng)是否設(shè)置輔助熱源來(lái)取值。不設(shè)輔助熱源時(shí),T5宜取8h~12h;設(shè)輔助熱源的空氣源熱泵系統(tǒng)T5宜取16h,這樣既可使無(wú)輔助熱源系統(tǒng)通過(guò)延長(zhǎng)熱泵工作時(shí)間保證高峰日用水,又可使設(shè)輔助熱源系統(tǒng)選擇熱泵機(jī)組經(jīng)濟(jì)合理。
3 本款系根據(jù)現(xiàn)有采用水源熱泵制備生活熱水的工程常用系統(tǒng)形式作出的規(guī)定,由于熱泵制熱的冷凝器的換熱管束管徑很小,如用直接加熱供水系統(tǒng),易受熱水水質(zhì)影響結(jié)垢腐蝕熱泵效率衰減,使用壽命縮短,因此宜采用間接換熱供水系統(tǒng)。另外,熱泵熱媒水溫度一般小于或等于60℃,經(jīng)一次換熱很難交換出大于或等于50℃的熱水,工程中一般采用板式水加熱器配貯熱水箱(罐)循環(huán)換熱,獲得大于或等于50℃的熱水。
最冷月平均氣溫小于0℃的地區(qū),空氣源熱泵冬季運(yùn)行COP值一般低于1.5,達(dá)不到商用空氣源熱泵COP≥1.8的要求,使用不經(jīng)濟(jì)、不合理,故此類(lèi)地區(qū)不推薦采用空氣源熱泵系統(tǒng)。
6.7 管網(wǎng)計(jì)算
6.7.1 設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的小區(qū)室外熱水干管管徑設(shè)計(jì)流量計(jì)算,與小區(qū)給水的水力計(jì)算一致。而單幢建筑物的引入管需保證其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量,即引入管應(yīng)按該建筑物熱水供水系統(tǒng)總干管的設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算選擇管徑。
6.7.5 循環(huán)流量一般應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。式(6.7.5)中Qs、△ts的取值范圍可供設(shè)計(jì)參考,并宜控制qx=(0.1~0.15)qrh。
6.7.10 熱水循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水泵的流量與系統(tǒng)所采取的保證循環(huán)效果的措施有密切關(guān)系。根據(jù)工程循環(huán)流量的計(jì)算,循環(huán)流量qx=(0.1~0.15)qrh,即qxh=(0.15~0.38)qrh,因此,設(shè)計(jì)中可參考下列參數(shù)選擇qxh值。
(1)采用溫控循環(huán)閥、流量平衡閥等具有自控和調(diào)節(jié)功能的閥件作循環(huán)元件時(shí),qxh=0.15qrh。
(2)采用同程布管系統(tǒng)、設(shè)導(dǎo)流三通的異程布管系統(tǒng),qxh=(0.20~0.25)qrh。
(3)采用大阻力短管的異程布管系統(tǒng),qxh≥0.3qrh。
(4)供給兩個(gè)或多個(gè)使用部門(mén)的單棟建筑集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)、小區(qū)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)qxh的選值:
①各部門(mén)或單棟建筑熱水子系統(tǒng)的回水分干管上設(shè)溫控平衡閥、流量平衡閥時(shí),相應(yīng)子系統(tǒng)的qxhi=0.15qrhi,母系統(tǒng)總回水干管上的總循環(huán)泵qxh=∑qxhi。
②子系統(tǒng)的回水分于管上設(shè)分循環(huán)泵時(shí),其水泵流量均按子系統(tǒng)的qxhi的最大值選用,各泵同一型號(hào)。總循環(huán)泵的qxh按母系統(tǒng)的qrh選擇,即qxh=0.15qrh。
6.7.11 近年來(lái),隨著太陽(yáng)能、熱泵熱水系統(tǒng)的推廣應(yīng)用,采用高、低位熱水箱配熱水供水泵供水的系統(tǒng)日益增多。為了規(guī)范這種系統(tǒng)熱水供水泵、熱水循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)計(jì)算而規(guī)定了本條款。
1 本款規(guī)定宜二泵合一,只按供水泵設(shè)計(jì)計(jì)算流量和揚(yáng)程即可。熱水回水流量可按非秒流量時(shí)段的一個(gè)出流量考慮。
3 本款規(guī)定水泵臺(tái)數(shù)配置宜大于或等于3臺(tái),以利于用水量小時(shí)段內(nèi),需啟泵運(yùn)行滿(mǎn)足管網(wǎng)循環(huán)流量要求時(shí)低功率水泵能高效工作,節(jié)約能源。
6.8 管材、附件和管道敷設(shè)
6.8.2 本條對(duì)熱水系統(tǒng)選用管材作了規(guī)定。根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門(mén)關(guān)于“在城鎮(zhèn)新建住宅中,禁止使用冷鍍鋅鋼管用于室內(nèi)給水管道,并根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況逐步限制禁止使用熱鍍鋅鋼管,推廣應(yīng)用鋁塑復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、三型無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管、耐熱聚乙烯管(PERT)等新型管材,有條件的地方也可推廣應(yīng)用銅管”的規(guī)定,本條推薦作為熱水管道的管材排列順序?yàn)楸”诓讳P鋼管、薄壁銅管、塑料熱水管、塑料和金屬?gòu)?fù)合熱水管等。
當(dāng)選用塑料熱水管或塑料和金屬?gòu)?fù)合熱水管材時(shí),本條還作了下述規(guī)定:
1 管道的工作壓力應(yīng)按相應(yīng)溫度下的許用工作壓力選擇。塑料管材不同于鋼管,能承受的壓力受溫度的影響很大。管內(nèi)介質(zhì)溫度升高則其承受的壓力驟降,因此,必須按相應(yīng)介質(zhì)溫度下所需承受的工作壓力來(lái)選擇管材。
2 設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的管道不應(yīng)采用塑料熱水管。設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的管道安裝維修時(shí),可能要經(jīng)常碰撞,有時(shí)可能還要站人,一般塑料管材質(zhì)脆怕撞擊,所以不應(yīng)用作機(jī)房的連接管道。
6.8.3 熱水管道因受熱膨脹會(huì)產(chǎn)生伸長(zhǎng),如管道無(wú)自由伸縮的余地,則使管道內(nèi)承受超過(guò)管道所許可的內(nèi)應(yīng)力,致使管道彎曲甚至破裂,并對(duì)管道兩端固定支架產(chǎn)生很大推力。為了減釋管道在膨脹時(shí)的內(nèi)應(yīng)力,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量利用管道的自然轉(zhuǎn)彎,當(dāng)直線(xiàn)管段較長(zhǎng)不能依靠自然補(bǔ)償來(lái)解決膨脹伸長(zhǎng)量時(shí),應(yīng)設(shè)置伸縮器。銅管、不銹鋼管及塑料管的膨脹系數(shù)均不相同,設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)分別按不同管材在管道上合理布置伸縮器。
6.8.4 在熱水系統(tǒng)中,由于熱水在管道內(nèi)不斷析出氣體(溶解氧及二氧化碳),會(huì)使管內(nèi)積氣,如不及時(shí)排除,不但阻礙管道內(nèi)的水流還加速管道內(nèi)壁的腐蝕。為了使熱水供應(yīng)系統(tǒng)能正常運(yùn)行,應(yīng)在熱水管道積聚空氣的地方裝自動(dòng)放氣閥。
在熱水系統(tǒng)的最低點(diǎn)設(shè)泄水裝置是為了放空系統(tǒng)中的水,以便維修。如在系統(tǒng)的最低處有配水點(diǎn)時(shí),則可利用最低配水點(diǎn)泄水而不另設(shè)泄水裝置。
6.8.8 本條對(duì)止回閥在熱水系統(tǒng)中的設(shè)置位置作了規(guī)定。
2 本款規(guī)定是為了防止冷水進(jìn)入熱水系統(tǒng),以保證配水點(diǎn)的供水溫度。
3 本款規(guī)定是為了防止冷、熱水通過(guò)冷熱水混合器、恒溫混合閥等相互串水而影響其他設(shè)備的正常使用。如設(shè)計(jì)成組混合器時(shí),則止回閥可裝在冷、熱水的干管上。
6.8.9 本條對(duì)水加熱器設(shè)置溫度自動(dòng)控制裝置作了規(guī)定。
本條規(guī)定了所有水加熱器均應(yīng)設(shè)自動(dòng)溫度控制裝置來(lái)控制調(diào)節(jié)出水溫度。理由是節(jié)能節(jié)水,安全供水。人工控制溫度,由于人工控制受人員素質(zhì)、熱媒、用水變化等多種因素影響,水加熱器出水水溫得不到有效控制,尤其是汽-水換熱設(shè)備,有的水加熱器內(nèi)水溫由于控制不到位長(zhǎng)期達(dá)80℃以上,設(shè)備用不到一年就報(bào)廢。因此,本條規(guī)定凡水加熱器均應(yīng)裝自動(dòng)溫度控制裝置。
自動(dòng)溫度控制閥的溫度探測(cè)部分(一般為溫包)設(shè)置部位應(yīng)視水加熱器本身結(jié)構(gòu)確定。對(duì)于導(dǎo)流型容積式、半容積式水加熱器,將溫包放在出水口處是不合適的,因?yàn)楫?dāng)溫包反應(yīng)此處溫度的變化時(shí),罐體內(nèi)的水溫早已變了,自動(dòng)溫度控制閥再動(dòng)作為時(shí)已晚,宜將溫包放在靠近換熱管束的上部位置。
自動(dòng)溫度控制閥應(yīng)根據(jù)水加熱器的類(lèi)型,即有無(wú)貯存調(diào)節(jié)容積及容積的相對(duì)大小來(lái)確定相應(yīng)的溫度控制范圍。根據(jù)半即熱式水加熱器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等的規(guī)定,不同水加熱器對(duì)自動(dòng)溫度控制閥的溫度控制級(jí)別范圍如表9。
表9 水加熱器溫度控制級(jí)別范圍(℃)

半即熱式水加熱器除裝自動(dòng)溫度控制閥外,還需有配套的其他溫度調(diào)節(jié)與安全裝置。
6.8.10 水加熱設(shè)備的上部,熱媒進(jìn)出水(汽)管、貯熱水罐和冷熱水混合器上裝溫度計(jì)、壓力表等,是便于操作人員觀(guān)察設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行情況,做好運(yùn)行記錄,并可以減少、避免不安全事故。
承壓容器上裝設(shè)安全閥是勞動(dòng)部門(mén)和壓力容器有關(guān)規(guī)定的要求,也是閉式熱水系統(tǒng)上一項(xiàng)必要的安全措施。用于熱水系統(tǒng)的安全閥可按泄掉系統(tǒng)溫升膨脹產(chǎn)生的壓力來(lái)計(jì)算,其開(kāi)啟壓力根據(jù)“壓力容器”有關(guān)規(guī)定設(shè)定為容器設(shè)計(jì)壓力的1.05倍。安全閥的型式一般可選用微啟式彈簧安全閥。
6.8.12 據(jù)調(diào)查,在上行下給式的系統(tǒng)中管道的腐蝕較嚴(yán)重。管道的腐蝕與系統(tǒng)中不及時(shí)排除空氣有關(guān)。因此,上行下給式系統(tǒng)供、回水橫干管的坡度宜大于或等于0.005,下行上給式系統(tǒng)的最高配水點(diǎn)有可能長(zhǎng)時(shí)間不用,氣體就由回水立管帶到橫干管中而引起管道腐蝕,故下行上給式系統(tǒng)供回水橫干管也宜設(shè)大于或等于0.003的坡度。
6.8.13 為適應(yīng)建筑裝修的要求,“塑料熱水管宜暗設(shè)”。塑料熱水管材材質(zhì)較脆,怕撞擊、怕紫外線(xiàn)照射,且其剛度(硬度)較差,因此不宜明裝。對(duì)于外徑小于或等于25mm的聚丁烯管、改性聚丙烯管、交聯(lián)聚乙烯管等柔性管一般可以將管道直埋在建筑墊層內(nèi),但不允許將管道直接埋在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻板內(nèi)。埋在墊層內(nèi)的管道不應(yīng)有接頭。外徑大于或等于32mm的塑料熱水管可敷設(shè)在管井或吊頂內(nèi)。
6.8.15 近年來(lái),國(guó)內(nèi)不少小區(qū)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),室外熱水干管大都采用埋地敷設(shè),但其設(shè)計(jì)、施工均存在較大問(wèn)題,以致使用中給物業(yè)及用戶(hù)帶來(lái)很大麻煩。因此,本條對(duì)室外熱水管道敷設(shè)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)提出了具體要求。另外,為保證保溫質(zhì)量,宜采用工廠(chǎng)定制的保溫成型制品作保溫層。
6.8.16 熱水管道穿越樓板時(shí)應(yīng)加套管是為了防止管道膨脹伸縮移動(dòng)造成管外壁四周出現(xiàn)縫隙,引起上層漏水至下層的事故。一般套管內(nèi)徑應(yīng)比通過(guò)熱水管的外徑大2號(hào)~3號(hào),中間填不燃燒材料再用瀝青油膏之類(lèi)的軟密封防水填料灌平。套管高出地面應(yīng)大于或等于50mm。
6.8.18 本條規(guī)定了用蒸汽作熱媒的間接式水加熱設(shè)備的凝結(jié)水回水管上應(yīng)設(shè)疏水器。目的是保證熱媒管道汽水分離,蒸汽暢通,不產(chǎn)生汽水撞擊,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
生活用水很不均勻,絕大部分時(shí)間,水加熱器不在設(shè)計(jì)工況下工作,尤其是在水加熱器初始升溫或在很少用水的情況下升溫時(shí),由于一般溫控裝置難以根據(jù)水加熱器內(nèi)熱水溫升情況或被加熱水流量大小來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟度,因而此時(shí)的凝結(jié)水出水溫度可能很高。對(duì)于這種用水不均勻又無(wú)靈敏可靠溫控裝置的水加熱設(shè)備,當(dāng)以飽和蒸汽為熱媒時(shí),均應(yīng)在凝結(jié)水出水管上裝疏水器。
每臺(tái)設(shè)備各自裝疏水器是為了防止水加熱器熱媒阻力不同(即背壓不同)相互影響疏水器工作的效果。
6.8.19 本條規(guī)定了疏水器的口徑不能直接按凝結(jié)水管管徑選擇,應(yīng)按其最大排水量,進(jìn)、出口最大壓差,附加系數(shù)三個(gè)因素計(jì)算確定。
為了保證疏水器的使用效果,應(yīng)在其前加過(guò)濾器。不宜附設(shè)旁通管,目的是杜絕疏水器該維修時(shí)不維修,開(kāi)啟旁通,疏水器形同虛設(shè)。但對(duì)于只有偶爾情況下才出現(xiàn)大于或等于80℃高溫凝結(jié)水(正常工況時(shí)低于80℃)的管路亦可設(shè)旁通,即正常運(yùn)行時(shí)凝結(jié)水從旁通管路走,特殊情況下凝結(jié)水經(jīng)疏水器走。
6.9 飲水供應(yīng)
6.9.2 飲水主要用于人員飲用,也可用于煮飯、淘米、洗滌瓜果蔬菜及沖洗餐具等。
6.9.3 本條對(duì)直飲水系統(tǒng)的水質(zhì)、水嘴流率、供水系統(tǒng)方式、循環(huán)管網(wǎng)的設(shè)置及設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算等分別作了規(guī)定。
1 直飲水一般均以市政給水為原水,經(jīng)過(guò)深度處理方法制備而成,其水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T 94的規(guī)定。
管道直飲水系統(tǒng)水量小、水質(zhì)要求高,目前常采用膜技術(shù)對(duì)其進(jìn)行深度處理。膜處理又分成微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透膜(RO)四種方法。可視原水水質(zhì)條件、工作壓力、產(chǎn)品水的回收率及出水水質(zhì)要求等因素進(jìn)行選擇。膜處理前設(shè)機(jī)械過(guò)濾器等前處理,膜處理后應(yīng)進(jìn)行消毒滅菌等后處理。
2 管道直飲水的用水量小,且其價(jià)格比一般生活給水貴得多,為了盡量避免直飲水的浪費(fèi),直飲水不能采用一般額定流量大的水嘴,而宜采用額定流量為0.04L/s左右的專(zhuān)用水嘴,其最低工作壓力不得小于0.03MPa。專(zhuān)用水嘴的流量、壓力值是“建筑和居住小區(qū)優(yōu)質(zhì)飲水供應(yīng)技術(shù)”課題組實(shí)測(cè)市場(chǎng)上一種不銹鋼鵝頸水嘴后推薦的參數(shù)。
4 本款推薦管道直飲水系統(tǒng)采用變頻機(jī)組直接供水的方式。其目的是避免采用高位水箱貯水難以保證循環(huán)效果和直飲水水質(zhì)的問(wèn)題,同時(shí),采用變頻機(jī)組供水,還可使所有設(shè)備均集中在設(shè)備間,便于管理控制。
5 高層建筑管道直飲水系統(tǒng)豎向分區(qū),基本同生活給水分區(qū)。有條件時(shí)分區(qū)的范圍宜比生活給水分區(qū)小一點(diǎn),這樣更有利于節(jié)水。
分區(qū)的方法可采用減壓閥,因飲水水質(zhì)好,減壓閥前可不加截污器。
6 管道直飲水必須設(shè)循環(huán)管道,并應(yīng)保證干管和立管中飲水的有效循環(huán)。其目的是防止管網(wǎng)中長(zhǎng)時(shí)間滯流的飲水在管道接頭、閥門(mén)等局部不光滑處,由于細(xì)菌繁殖或微粒集聚等因素而產(chǎn)生水質(zhì)污染和惡化的后果。循環(huán)回水系統(tǒng)一方面把系統(tǒng)中各種污染物及時(shí)去掉,控制水質(zhì)的下降,同時(shí)又縮短了水在配水管網(wǎng)中的停留時(shí)間,借以抑制水中微生物的繁殖。本條規(guī)定“循環(huán)管網(wǎng)內(nèi)水的停留不應(yīng)超過(guò)12h”是根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》CJJ 110-2017的條文編寫(xiě)的。
循環(huán)管網(wǎng)應(yīng)同程布置,保證整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)效果。
由于循環(huán)系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)支管循環(huán),因此,從立管接至配水龍頭的支管管段長(zhǎng)度應(yīng)盡量短,一般不宜超過(guò)6m。
8 飲用凈水系統(tǒng)配水管的設(shè)計(jì)秒流量公式qg=m·qo是現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》CJJ 110-2017所推薦的公式。式中m為計(jì)算管段上同時(shí)使用水嘴的數(shù)量,當(dāng)水嘴數(shù)量在24個(gè)及24個(gè)以下時(shí),m值可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄J表J.0.1直接取值;當(dāng)水嘴數(shù)量大于24個(gè)時(shí),在按式(J.0.3)計(jì)算取得水嘴使用概率po值后查附錄J表J.0.2取值。
6.9.6 本條對(duì)飲水管的材質(zhì)提出了具體要求,并首推薄壁不銹鋼管作為飲水管管材。其理由是薄壁不銹鋼管具有下列優(yōu)點(diǎn):①?gòu)?qiáng)度高且受溫度變化的影響很小;②熱傳導(dǎo)率低,只有鍍鋅鋼管的1/4,銅管的1/25;③耐腐蝕性能強(qiáng);④管壁光滑衛(wèi)生性能好,且阻力小。
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