淺談民用建筑生活熱水系統設計

魏貴娟

摘要：生活熱水系統是現代民用建筑給排水設計中的重要內容，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的需求，提高了住戶生活質量。在當前資源環境問題日益突出的情況下，建筑節能問題日漸受到各方重視，因此，民用建筑生活熱水系統設計不僅要考慮熱水的正常供應，同時還要考慮節能環保以及方便美觀等的要求。本文對民用建筑生活熱水系統的設計進行了探討。

關鍵詞：民用建筑；生活熱水系統；建筑節能；設計探討

隨著建筑行業的發展和百姓生活水平的不斷提高，生活熱水系統已成為現代民用建筑給排水設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，節能環保理念已深入人心，高效、方便、節能將是未來民用建筑生活熱水系統設計的發展趨勢。生活熱水系統設計首先應保證的就是供水溫度和供水壓力的穩定，其次還要考慮節能、方便和美觀，這就需要我們在設計中合理選擇供水方式，科學設計管路布局，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。如此才能確保系統設計的合理性，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的類型與選擇。

民用建筑中生活熱水系統與一般建筑的熱水供應系統基本相同，按照系統的設備組成，管網布局可分為集中加熱式和分散加熱式兩種。

1、集中式加熱分區系統。

集中式加熱分區供水系統是以某一片區和小區為單位，以大型蓄熱水箱為主的中央熱水供應站集中統一提供熱源，通過網狀式布局的室外熱水管道將熱水輸送至每棟樓，然后再由樓內的輸配管路將熱水分別送至各家各戶。集中式加熱分區供水系統的循環水泵和加熱設備等通常都集中設置于建筑地下室或其他附屬建筑物內，其冷水主要由各分區高位水箱供給。集中式加熱供水由于加熱及泵送等設備布置比較集中，因而管理維護比較方便，設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。

分散式加熱供水系統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的一套熱水機組為熱源的熱水供應系統，由管路送至各處用水點。該種供水方式由于合區加熱器均設置于本區內，負載較小，設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，適用性強的優點。但與此同時，由于加熱設備的分散又給系統的管理維護帶來了諸多不便；此外，高區和室外設備的熱媒管道長，供熱不穩，對設備泵的隔音防振要求也較高。

3、熱水供應方式的選擇。

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

二、加熱方式和設備的選擇。

加熱方式直接影響到住戶熱水系統的正常加熱，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、設備簡單、體積小、操作簡單等優點，在民用建筑熱水系統加熱中廣泛應用。間接加熱是利用加熱器傳熱面傳遞熱媒的熱量，與直接加熱相比，熱效率較低，并且系統復雜，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能環保的重視，清潔能源開始成為生活熱水系統熱源的首選，太陽能熱水器逐步開始替代燃氣熱水器進入到千家萬戶。太陽能的優勢在于清潔環保，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定，受季節和天氣的影響很大，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是不現實的。因此，在優先使用太陽能的同時，還應輻以電能等其他能源聯合加熱，這樣即可滿足民用建筑24小時不間斷的熱水供應。

三、熱水管網的設計。

熱水管網設計關系到熱水的輸送。民用建筑生活熱水具有使用量大，時間較集中的特點，管網設計計算時必須要考慮到以下：計算最大小時熱水量時應統一標準，用水時間、用水標準和小時變化系數等應采用熱水供應規定的數據；秒流量的計算設計應采用用水器具額定流量和當量值的相應數據；配水管網壓力計算應確定管網管徑和水損，再根據管網設備的水壓要求確定水箱高度和設備揚程。

熱水管網水利計算與一般給水管網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：一是要考慮管道內壁的結垢縮小，由于熱水溫度較高，熱水長期供送中，水中的雜質和礦物質等更容易附著在管壁內，造成管壁內徑的結垢縮小，對供水量產生影響，一般內徑縮小按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，管道內壁粗糙度會增加，計算時應考慮粗糙度為1mm；三是流速計算，應根據建筑性質和管徑大小確定，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℃，配水管網絡最大溫度降應根據系統大小和供水循環方式確定，一般按5～10℃計算。

四、結語。

總而言之，民用建筑生活熱水系統的設計是很復雜的，在設計中要遵循方便、節能的原則，因地制宜，根據實際情況合理選擇供水方式、加熱設備，才能保證民用建筑熱水的正常供應。

參考文獻：

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