關于高校宿舍既有供水系統補水補溫的探究

顏濤，楊立戈，許相國，陳小濟，朱立

（中建五局土木工程有限公司，湖南 長沙 410000）

1 高校宿舍既有供水系統補水補溫的探究背景

高校宿舍區是中、大學生高度密集的生活區域，我國高校宿舍數量龐大，建造年代各有不同，隨著用水器具給水當量、使用人數、供水資源要求等方面日益增加，已經陸續出現造成供水供溫不合理，供求矛盾激化，實際運行情況與設計情況有較大偏差的問題，對水頭末端宿舍、中間層、頂層宿舍的供水可靠性造成了很大的影響。冷熱水的供應系統是保證宿舍區生活用水的基礎，究其原因：（1）高校教務安排學生的用水需求時間段較為集中，同一時段使用頻率很高，既有給水系統同時給水比例較大；（2）水龍頭、閥門啟閉時易發生水錘、水聲、管道附件損壞、滲漏等問題，隨著使用頻率、用水人數與器具當量的日漸增加，系統負荷隨之加大；（3）由于配水口前方壓力過大，導致水流速度加快，出水量增大，增大水頭損失。本次探究重點用以解決高校宿舍區既有生活給水系統水量供應局促、水溫保證難度大、供求矛盾激化、實際運行情況與設計情況偏差大、一次性更新換舊難度大等問題，在既有生活給水系統的基礎上，通過局部加設補償改造系統，可以有效逐步補償水量水溫，提高既有系統供應能力，延續既有系統使用壽命。

2 高校既有生活給水系統現存問題分析

近年來，隨著高校擴招、學校宿舍建設的推進，學生宿舍數量越來越多，規模越來越大。宿舍用水從以前的宿舍自備井、學校公共供水，逐漸發展為市政供水連接高校供水系統的方式。隨著學生人數的增加、學校宿舍用水量的增加，生活給水系統問題也日漸突出。目前，高校的生活給水系統存在諸多問題，主要表現在以下幾個方面。

（1）高校生活給水系統中二次供水設備老舊，宿舍給水量、水溫保障不能滿足高校學生用水需求；（2）高校生活給水系統管理不到位，存在管理漏洞和安全隱患。（3）高校生活給水系統設備設施陳舊，衛生防護措施不完善。（4）高校生活給水系統中供水管網漏損嚴重，節能降耗工作開展困難。（5）高校生活給水系統中存在著水質污染問題，導致供水水質下降，影響學生身體健康。（6）高校學生宿舍用水浪費嚴重，造成能源的浪費及環境的污染等。

上述各類高校既有生活給水系統現存問題中，多數為既有生活給水系統管理問題，此類問題通過簡單管理人員數量及加強相關管理措施，能得到很好的解決。而部分技術性問題，則需從給水系統根本上進行技術改造，才能得到一定的改善，相對解決給水系統管理問題，其技術性問題的解決更為麻煩，高校整個既有生活給水系統的技術改造必定需要投入一定的時間、經濟成本。本次探究將以具體項目工程為例，針對高校宿舍既有生活給水系統主要的給水量不足、水溫不定問題進行設計改造，完成既有給水系統對應的功能補償。

2.1 既有給水系統給水量保障分析

對于高校宿舍的給水系統，給水量保障是給水系統最重要的功能之一，是學生用水的最根本需求。一般來說，高校宿舍既有給水系統給水量的保障需要考慮以下因素。

（1）宿舍人數。給水量需要根據宿舍的人數來確定，因為每個人平均每天需要一定的用水量。可以根據宿舍的總人數和平均每人用水量來計算出每天需要供應的總水量。（2）用水方式。不同的用水方式對給水量的需求也不同。例如，淋浴、洗衣服、沖廁所等用水方式對水量的需求都有所不同，需要根據不同的用水方式來確定不同的供水量。（3）給水系統的供水能力。高校宿舍的給水系統需要有足夠的供水能力來滿足每天的用水需求。需要考慮供水管道的直徑、水泵的功率、水箱的容量等因素來確定給水系統的供水能力。（4）水源供應。高校宿舍的給水系統的水源供應也是保障水量的一個重要因素。如果水源供應不足，就會影響宿舍的正常用水，需要考慮增加水源或者調整用水計劃來解決問題。（5）管道漏損和損壞。給水系統的管道漏損和損壞也會影響水量的保障。需要定期檢查管道的狀況，及時修復漏損和損壞，確保給水系統的正常運行。

因此，針對高校宿舍既有給水系統，需要進行充分的分析和規劃，確保給水量的充足和穩定。同時，需要進行定期的維護和檢查，及時發現和解決問題，保障給水系統的正常運行。

2.2 既有給水系統給水溫度保障分析

對于高校宿舍既有給水系統，給水溫度保障直接關系到在校中、大學生的生活質量。以下是一些可能影響給水溫度的因素，以及如何進行保障分析：

（1）管道絕熱狀況。如果管道絕熱不良，會導致管道內部的水溫度下降，從而影響供水溫度。保障分析需要檢查管道絕熱狀態，并對需要修復或更換的管道進行維護。（2）熱交換器性能。熱交換器的性能是影響供水溫度的重要因素。如果熱交換器出現故障或磨損，會導致供水溫度下降。保障分析需要檢查熱交換器的狀態，并對需要修復或更換的熱交換器進行維護。（3）供水系統流量。供水系統流量的變化會影響供水溫度。如果供水系統流量不足，供水溫度可能下降。保障分析需要檢查供水系統的流量，并確保其達到正常水平。（4）熱源系統。熱源系統的性能和狀況也會影響供水溫度。如果熱源系統出現故障或磨損，會影響供水溫度。保障分析需要檢查熱源系統的狀態，并對需要修復或更換的部件進行維護。（5）溫控設備。溫控設備的性能也會影響供水溫度。如果溫控設備出現故障或磨損，會影響供水溫度。保障分析需要檢查溫控設備的狀態，并對需要修復或更換的設備進行維護。

在保障分析中，需要考慮這些因素，并確定是否需要進行維修或更換。如果需要，則要制定維修和更換計劃，并確保定期檢查供水系統的狀態，以保證其正常運行并保障供水溫度。

3 水量、水溫補償改造說明

3.1 改造概述

根據上述高校既有生活給水系統、給水量、水溫保障分析，結合本工程案例實際改造需要，本套高校宿舍區供水供熱系統的水量與水溫補償系統，在高校宿舍既有生活給水管道系統基礎上，通過各棟宿舍室外總平面和屋頂平面主給水管道環形連通改造，保證各棟宿舍樓及其各個宿舍內給水壓強滿足供水需要；地下增設集水池，從根本上解決給水量不足問題；宿舍樓頂增設儲水箱，使改造后系統實現多級儲水效果，保證宿舍用水高峰期給水量；增設水溫度補償系統，完成高校宿舍生活給水溫度保障等措施，保證各棟宿舍內各單間寢室用水量、水溫要求，為高校提供學生生活用水質量保證。

3.2 水量補償改造措施

（1）高校宿舍傳統給水系統主要為發散式，由地下集水池配合水泵機通過各棟宿舍主給水管完成生活用水輸送，但由于各棟宿舍距地下集水池距離不一，各棟宿舍給水壓強也不一樣，距水池較近的樓棟水壓強度大，甚至有富余，距水池較遠的樓棟給水壓強小，給水可靠性得不到保證?，F采用各樓棟主給水管環形連通改造，即保證各棟宿舍給水壓強相同，水資源利用更合理。各宿舍樓棟屋頂再主給水管環形連通改造，使同棟宿舍樓各間寢室給水壓強相同。如圖1。

圖1 各宿舍樓棟主給水管系統連通示意圖

（2）考慮到市政水壓通常滿足不了高校宿舍用水需求的普遍情況，針對各高校用水實際情況，增設地下集水池，宿舍樓頂再增設儲水箱，使得改造后的給水系統達到多級儲水的效果，保證各棟宿舍給水量需要。

3.3 水溫補償設計

高校既有給水系統的供熱系統經過長時間運行，其制熱性能必定存在一定程度的折損，且改造后給水量增加，高校用水高峰期對水溫的要求將無法得到保障，所以水溫補償改造尤為重要。在既有太陽能保溫箱外側，增設同材質保溫箱，并與原保溫箱連通，在新增設保溫箱外側另設熱泵熱水低溫機組對保溫箱內熱水進行溫度補償。結合舉例工程實際需要，低溫機組暫選LWH-150CN（可調），設計熱水量4.74m3/h，最高日熱水量35.52m3/d，按照熱泵每天工作12h，每單元熱泵組制熱功率為115.6kW，設計采用2 臺空氣源熱泵，單臺制熱功率57.8kW。當保溫箱內水溫低于40℃（可調）時，空氣源熱泵開啟將保溫儲水箱底部較冷的水進行加熱后再由水箱頂部輸入，當箱內水溫大于50℃（可調）時，空氣源熱泵停止。如圖2。

圖2 樓棟給水溫度補償系統詳圖

3.4 移動終端全時監控設計

為確保生活給水系統的準確運行，在系統水量、水溫自動監控的基礎上，增設移動終端全時監控程序。具體為手機APP 表現形式，通過水箱內感應器，將其水量、水溫等情況實時反映在手機APP 上，可隨時查看生活給水系統運行情況，且系統的自動監測裝置故障時，可通過手機APP 手動操作保證系統的正常運行，方便和減少監控系統場地、設備等投入。如圖3。

圖3 移動終端全時監控設計示意圖

4 水量與水溫補償系統具體改造方式

（1）增設集水池。根據高校屬地市政給水條件及高校實際所需給水補償量，計算需增設地下集水池容積，在既有生活給水系統原集水池旁完成新集水池增設，節約新增集水池所需人力及物資成本，連通新舊集水池，完成給水系統給水量根本性增加。（2）給水主管環管布置。根據既有生活給水系統給水主管原發散式分布情況，結合各宿舍樓棟之間相對位置，在各棟原主給水管接頭處增設新主管，使各棟宿舍新增主管應形成環狀，其具體布置形式依據現場實際需要而定。完成各棟間給水主管環狀連通，保證各棟宿舍給水壓強不受輸水距離影響。在各棟宿舍屋頂既有給水主管基礎上，連接屋面環狀給水主管，樓棟各方向宿舍用水均由對應方向給水主管輸送，保證各間寢室給水量一致。（3）樓棟儲水箱設置。在各棟宿舍樓頂屋面主給水管位置，根據整棟樓實際給水需要增設儲水箱，使其生活給水系統實現多級儲水效果，為宿舍用水給水量提供雙重保證。（4）水溫補償系統裝配。在既有生活給水系統太陽能保溫箱外側，新增同材質保護箱，新增保溫箱連接水溫補償加熱器（暫選熱泵熱水低溫機組）與原保溫水箱相互連通，完成水箱內傳感器設置，設定好水溫補償加熱器自動運行參數。（5）在各棟宿舍保溫水箱內置傳感器，完成移動終端全時監控手機app 的程序的計算機語言編寫。

5 高校宿舍生活給水系統的發展愿景

在科學技術不斷發展進步時代潮流的推動下，高校宿舍生活給水系統應當緊跟步伐向以下愿景及時邁進。

（1）提高供水系統的智能化水平。隨著科技的不斷進步，高校宿舍生活給水系統應該逐步實現智能化，例如，采用傳感器、監測設備等技術實現對水量、水質等方面的監控和管理，從而提高供水系統的效率和穩定性。（2）推廣水資源的節約使用。高校宿舍生活給水系統應該鼓勵和推廣水資源的節約使用，例如，開展水資源的教育宣傳、設置限流器、推廣節水設備等措施，從而減少浪費、節約水資源。（3）推廣水質安全和衛生意識。高校宿舍生活給水系統應該注重水質安全和衛生問題，例如，加強水質檢測和管理、開展衛生宣傳教育等措施，從而提高宿舍生活水質的保障和衛生水平。（4）實現可持續發展。高校宿舍生活給水系統應該實現可持續發展，例如，采用環保材料、推廣新型節水設備等措施，從而實現對環境的保護和可持續利用。（5）建立完善的服務體系。高校宿舍生活給水系統應該建立完善的服務體系，例如，開展用戶滿意度調查、建立在線服務平臺等措施，從而提高用戶的滿意度和便利性。

綜上所述，高校宿舍生活給水系統的發展愿景應該是智能化、節約、安全、可持續和服務化的。同時，需要積極采取各種措施，推進高校宿舍生活給水系統的發展，為宿舍帶來更加便利、安全和舒適的生活環境。

6 結語

隨著社會經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，各高校宿舍生活給水系統的更新換代必定是不可避免的，本次高校宿舍既有生活給水系統改造成本低、工藝簡單，在節約大量人力、物力資源的前提下，為在校中、大學宿舍生活用水質量提供了保證，延長既有給水系統使用壽命，使得既有給水系統設備資源得到更充分的利用，雖不能抵抗時代變遷的潮流，但仍有極高的推廣使用價值。在科學技術發展的潮流下，功能更全、服務更完善的生活給水系統注定會登上新時代的舞臺，本次改造探究希望能拋磚引玉，為給排水系統的發展進步奉出薄力。