建筑設(shè)備第6章

1、第6章 建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件6.4熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管道敷設(shè)與保溫6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)介6.6高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.7飲水供應(yīng)6.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.1.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類(lèi)6.1.2建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成6.1.3熱水供水方式6.1.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類(lèi)按熱水供應(yīng)范圍，建筑內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)可分為局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)和集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)。局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指供給單個(gè)或數(shù)個(gè)配水點(diǎn)所需熱水的小型系統(tǒng)。局部熱水供應(yīng)的范圍較小，熱水分散制備。一般靠近用水點(diǎn)設(shè)置小型加熱設(shè)備供一個(gè)或幾個(gè)配水點(diǎn)使用，熱水管路短，熱損失小，適用于

2、使用要求不高，用水點(diǎn)少而分散的建筑。如建筑內(nèi)的餐廳、理發(fā)店、洗衣房、浴室等的熱水供應(yīng)。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指供給一幢或數(shù)幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。集中熱水供應(yīng)的范圍較大，熱水集中制備，利用管道輸送到各配水點(diǎn)。一般在建筑內(nèi)設(shè)專(zhuān)用鍋爐房或熱交換間，由加熱設(shè)備將水加熱后，供一幢或幾幢建筑使用，適用于使用要求高，耗熱量大，用水點(diǎn)多且分布較密集的建筑。如賓館的客房、餐廳、洗衣房、浴室全部可供熱水，類(lèi)似數(shù)棟建筑內(nèi)的熱水供應(yīng)以及建筑小區(qū)的熱水供應(yīng)。6.1.2建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成6M1.tif6.1.3熱水供水方式圖6-2加熱方式a)直接加熱b)間接加熱1給水2熱水3蒸汽4多孔管5噴射器6通氣管7溢水管8泄水管

3、6.1.3熱水供水方式圖6-3同程式和異程式循環(huán)a)同程式b)異程式6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備6.2.1發(fā)熱設(shè)備6.2.2換熱設(shè)備6.2.3儲(chǔ)熱設(shè)備6.2.1發(fā)熱設(shè)備1.鍋爐2.燃?xì)鉄崴?.電熱水器4.太陽(yáng)能熱水器1.鍋爐圖6-4快裝鍋爐構(gòu)造示意圖1鍋爐2前煙箱3后煙箱4省煤器5煙囪6引風(fēng)機(jī)7下降管8聯(lián)箱9鰭片式水冷壁10第二組煙管11第一組煙管12爐壁1.鍋爐圖6-5容積式燃?xì)鉄崴鳂?gòu)造2.燃?xì)鉄崴魅細(xì)鉄崴鞯臒嵩从刑烊粴狻⒔範(fàn)t煤氣、液化石油氣和混合煤氣四種。依照燃?xì)鈮毫τ械蛪?p5kPa)、中壓(5kPap150kPa)熱水器之分。民用和公共建筑中生活、洗滌用燃?xì)鉄崴O(shè)備一般均采用低

4、壓，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所用燃?xì)鉄崴骺刹捎弥袎?。此外，按加熱冷水方式不同，燃?xì)鉄崴饔兄绷骺焖偈胶腿莘e式之分，圖6-5所示為容積式燃?xì)鉄崴鞯臉?gòu)造示意圖。容積式燃?xì)鉄崴骶哂幸欢ǖ膬?chǔ)水容積，使用前應(yīng)預(yù)先加熱，可供幾個(gè)配水點(diǎn)或整個(gè)管網(wǎng)供水，可用于住宅、公共建筑和工業(yè)企業(yè)的局部或集中的熱水供應(yīng)。3.電熱水器圖6-6容積式電熱水器構(gòu)造4.太陽(yáng)能熱水器圖6-7裝配式太陽(yáng)能熱水器4.太陽(yáng)能熱水器圖6-8自然循環(huán)太陽(yáng)能熱水器6.2.2換熱設(shè)備1.容積式水加熱器2.半容積式水加熱器3.快速式水加熱器4.半即熱式水加熱器5.加熱水箱1.容積式水加熱器圖6-9臥式容積式水加熱器構(gòu)造示意圖2.半容積式水加熱器圖6-10

5、半容積式水加熱器構(gòu)造示意圖3.快速式水加熱器圖6-11多管式汽-水快速式水加熱器1冷水2熱水3蒸汽4冷凝水4.半即熱式水加熱器圖6-12半即熱式水加熱器構(gòu)造示意圖5.加熱水箱加熱水箱是一種簡(jiǎn)單的熱交換設(shè)備。在水箱中安裝蒸汽多孔管或蒸汽噴射器，可構(gòu)成直接加熱水箱；在水箱內(nèi)安裝排管或盤(pán)管即構(gòu)成間接加熱水箱。加熱水箱適用于公共浴室等用水量大而均勻的定時(shí)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。6.2.3儲(chǔ)熱設(shè)備熱水儲(chǔ)熱箱(罐)是一種專(zhuān)門(mén)調(diào)節(jié)熱水量的容器，可在用水不均勻的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置，以調(diào)節(jié)水量，穩(wěn)定出水溫度。儲(chǔ)熱箱(罐)斷面呈圓形，兩端有封頭，常為閉式，能承受流體壓力。儲(chǔ)熱箱(罐)可按標(biāo)準(zhǔn)圖制作和選用，也可根據(jù)供熱水的實(shí)

6、際情況和儲(chǔ)熱量大小不按標(biāo)準(zhǔn)圖制作和采用。6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件6.3.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件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。2)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的管道不應(yīng)采用塑料熱水管。3)塑料熱水管宜暗設(shè)。6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件1.自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置2.疏水閥3.減壓閥4.排氣裝置5.熱補(bǔ)償裝置6.膨脹管、膨脹水罐、安全閥7.分水器、集水器、分汽缸1.自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置圖6-13自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造圖1溫包2感溫元件3調(diào)壓閥2.疏水閥圖6-14吊桶式疏水閥1吊桶2杠桿3珠閥4快速排氣孔5雙金屬?gòu)椈善?.減壓閥汽-水換熱

7、器的蒸汽壓力一般小于0.5MPa，若蒸汽供應(yīng)壓力遠(yuǎn)大于換熱器所需壓力，必須用減壓閥把蒸汽壓力降到需要的數(shù)值，才能保證設(shè)備使用安全。4.排氣裝置圖6-15活塞式減壓閥4.排氣裝置6M16.tif5.熱補(bǔ)償裝置圖6-17自然補(bǔ)償管道6.膨脹管、膨脹水罐、安全閥在集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，冷水被加熱后，水的體積膨脹，如果熱水系統(tǒng)是密閉的，在衛(wèi)生器具不用水時(shí)，必然會(huì)增加系統(tǒng)的壓力，有脹裂管道的危險(xiǎn)，因此需設(shè)膨脹管、膨脹水罐、安全閥。具體見(jiàn)第9章建筑供熱采暖的相關(guān)內(nèi)容。7.分水器、集水器、分汽缸1)多個(gè)熱水、多個(gè)蒸汽管道系統(tǒng)或多個(gè)較大熱水、蒸汽用戶(hù)均宜設(shè)置分水器、分汽缸。2)分水器、分汽缸、集水器宜設(shè)置在熱交

8、換間、鍋爐房等設(shè)備用房?jī)?nèi)，以方便維修、操作。3)分水器等的筒體直徑應(yīng)大于2倍最大接入管直徑。6.4熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管道敷設(shè)與保溫6.4.1熱水管網(wǎng)的敷設(shè)6.4.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的保溫6.4.1熱水管網(wǎng)的敷設(shè)圖6-18熱水立管與水平干管的連接方式6.4.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的保溫?zé)崴?yīng)系統(tǒng)的熱水鍋爐、熱水機(jī)組、水加熱設(shè)備、儲(chǔ)水器、分(集)水器、熱水輸(配)水、循環(huán)回水干(立)管應(yīng)做保溫，以減少熱損失。保溫層結(jié)構(gòu)由保溫層、防潮層和保護(hù)層組成。常用的保溫材料有巖棉制品及其管殼、礦渣制品及其管殼、微孔硅酸鈣制品及其管殼、超細(xì)玻璃棉、硅酸鋁制品、珍珠巖制品、泡沫玻璃制品、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫石

9、棉制品等。 防潮層材料有油氈紙、鋁箔、帶金屬網(wǎng)瀝青瑪脂、布面涂瀝青漆。保護(hù)層材料有不銹鋼薄板、鍍鋅薄鋼板、布面涂漆、帶金屬網(wǎng)石棉水泥抹面、鋁箔(鋁箔分為以玻璃鋼、牛皮紙、塑料為基層三種)。保溫層厚度要根據(jù)熱媒溫度、保溫層外表面溫度及保溫材料的性質(zhì)確定。6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)介6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計(jì)算6.5.3熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算簡(jiǎn)介6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)1.熱水用水定額2.熱水用水水溫3.熱水用水水質(zhì)表6-1熱水用水定額1.熱水用水定額表6-1熱水用水定額1.熱水用水定額表6-1熱水用水定額1.熱水用水定額表6-2衛(wèi)生

10、器具的一次和小時(shí)熱水用水量及水溫表6-2衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水量及水溫表6-2衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水量及水溫2.熱水用水水溫(1)冷水的計(jì)算溫度冷水的計(jì)算溫度，應(yīng)以當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁刭Y料確定。(2)熱水供水溫度和使用溫度熱水供水溫度是指熱水供應(yīng)設(shè)備的出口溫度，最低供水溫度一般不低于55，最高供水溫度一般不高于75。3.熱水用水水質(zhì)1)生活熱水水質(zhì)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合現(xiàn)行的GB 57492006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。2)生產(chǎn)用熱水的水質(zhì)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。3)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的原水的水處理，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、水溫、水加熱設(shè)備的構(gòu)造、使用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，根據(jù)具體條件

11、確定。6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計(jì)算1.設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的計(jì)算2.熱水量的計(jì)算3.熱媒耗量的計(jì)算表6-6衛(wèi)生器具同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)b值1.設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的計(jì)算2.熱水量的計(jì)算建筑內(nèi)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)小時(shí)熱水供應(yīng)量，理論上應(yīng)根據(jù)日熱水用量小時(shí)變化曲線、換熱方式、鍋爐及換熱器的工作制度確定。3.熱媒耗量的計(jì)算(1)蒸汽直接與被加熱水混合加熱的蒸汽耗量(2)蒸汽通過(guò)傳熱面間接加熱冷水的蒸汽耗量(3)熱媒為高溫水通過(guò)傳熱面間接加熱冷水的熱水耗量6.5.3熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算簡(jiǎn)介1.熱水配水管網(wǎng)水力計(jì)算2.熱水循環(huán)管網(wǎng)水力計(jì)算1.熱水配水管網(wǎng)水力計(jì)算從換熱器或熱水儲(chǔ)罐出來(lái)的熱水進(jìn)入到各用熱

12、水器具之間的管網(wǎng)稱(chēng)配水管網(wǎng)，配水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法與冷水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法相類(lèi)似，如設(shè)計(jì)秒流量公式、衛(wèi)生器具熱水給水額定流量、支管管徑和最低工作壓力等。主要區(qū)別是管道水力計(jì)算按“熱水管道水力計(jì)算表”來(lái)取用，另外，熱水管道內(nèi)的水流速度應(yīng)比冷水小一些。2.熱水循環(huán)管網(wǎng)水力計(jì)算1)確定回水管管徑。2)計(jì)算配水管網(wǎng)各管段的熱損失。3)計(jì)算配水管網(wǎng)總的熱損失，將各管段的熱損失相加便得到配水管網(wǎng)總的熱損失。4)計(jì)算總循環(huán)流量。5)計(jì)算循環(huán)管路各管段通過(guò)的循環(huán)流量。6)復(fù)核各管段的終點(diǎn)水溫。7)計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失(最不利環(huán)路的循環(huán)壓力損失)。8)選擇循環(huán)水泵。6.6高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.6.1熱水供

13、應(yīng)方式6.6.2管網(wǎng)布置與敷設(shè)6.6.1熱水供應(yīng)方式1.集中加熱熱水供應(yīng)方式2.分散加熱熱水供應(yīng)方式1.集中加熱熱水供應(yīng)方式圖6-19集中設(shè)置加熱器、分區(qū)設(shè)置熱水管網(wǎng)的供水方式1水加熱器2循環(huán)水泵3排氣閥2.分散加熱熱水供應(yīng)方式圖6-20分散設(shè)置水加熱器、分區(qū)設(shè)置熱水管網(wǎng)的供水方式a)各區(qū)系統(tǒng)均為上行下回方式b)各區(qū)系統(tǒng)混合設(shè)置1水加熱器2給水箱3循環(huán)水泵6.6.2管網(wǎng)布置與敷設(shè)1)當(dāng)分區(qū)范圍超過(guò)5層時(shí)，為使各配水點(diǎn)隨時(shí)得到設(shè)計(jì)要求的水溫，應(yīng)采用全循環(huán)或立管循環(huán)方式；當(dāng)分區(qū)范圍小，但立管數(shù)多于5根時(shí)，應(yīng)采用干管循環(huán)方式。2)為防止循環(huán)流量在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)出現(xiàn)短流，影響部分配水點(diǎn)的出水溫度，可在回

14、水管上設(shè)置閥門(mén)，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)啟度，平衡各循環(huán)管路的水頭損失和循環(huán)流量。3)為提高供水的安全可靠性，盡量減小管道、附件檢修時(shí)的停水范圍，或充分利用熱水循環(huán)管路提供的雙向供水的有利條件，放大回水管管徑，使其與配水管管徑接近，當(dāng)管道出現(xiàn)故障時(shí)，可臨時(shí)作配水管使用。6.7飲水供應(yīng)6.7.1飲水定額6.7.2開(kāi)水供應(yīng)系統(tǒng)6.7.3冷飲水供應(yīng)系統(tǒng)6.7.4飲用凈水表6-7飲水定額及小時(shí)變化系數(shù)6.7.1飲水定額6.7.2開(kāi)水供應(yīng)系統(tǒng)1.開(kāi)水制備2.開(kāi)水的供應(yīng)1.開(kāi)水制備開(kāi)水的制備方式有集中制備開(kāi)水和分散制備開(kāi)水兩種。開(kāi)水可以通過(guò)開(kāi)水爐、電熱爐直接將自來(lái)水燒開(kāi)制得，這是一種直接加熱方式，常采用的熱源為燃

15、煤、燃油、燃?xì)?、蒸汽、電等；另一種方法是利用熱媒間接加熱制備開(kāi)水。這兩種都屬于集中制備開(kāi)水的方式。目前，在住宅、辦公樓、科研樓、實(shí)驗(yàn)樓等建筑中，常采用小型的電開(kāi)水器，靈活方便，可隨時(shí)滿(mǎn)足要求；還有的采用飲水機(jī)，既可制備開(kāi)水，同時(shí)也可制備冷飲水，較好地解決了由氣候變化引起的人們需求的變化，使用前景較好。這些都屬于分散制備開(kāi)水的方式。2.開(kāi)水的供應(yīng)(1)開(kāi)水集中制備分散供應(yīng)在開(kāi)水間集中制備開(kāi)水，人們用容器取水飲用。(2)開(kāi)水集中制備管道輸送供應(yīng)在開(kāi)水間統(tǒng)一制備開(kāi)水，通過(guò)管道輸送至各飲用點(diǎn)。(3)統(tǒng)一熱源分散制備分散供應(yīng)在建筑中把熱媒輸送至每層制備點(diǎn)，在各制備點(diǎn)(開(kāi)水間)制備開(kāi)水，以滿(mǎn)足各樓層的需要

16、。6.7.3冷飲水供應(yīng)系統(tǒng)1.冷飲水的制備2.冷飲水的供應(yīng)1.冷飲水的制備為保證進(jìn)入冷卻設(shè)備的自來(lái)水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)，一般要經(jīng)過(guò)預(yù)處理進(jìn)一步去掉雜質(zhì)和消毒滅菌，通常采用砂濾、紫外線消毒或活性炭吸附等方法。處理后的水經(jīng)制冷設(shè)備冷卻后，應(yīng)根據(jù)飲用要求，按一定標(biāo)準(zhǔn)投加調(diào)料，如食鹽、糖漿、二氧化碳等。當(dāng)制備的冷飲水量大且儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，則應(yīng)投加防腐劑。2.冷飲水的供應(yīng)(1)冷飲水集中制備分散供應(yīng)對(duì)中、小學(xué)校以及體育場(chǎng)(館)、車(chē)站，碼頭等人員流動(dòng)較集中的公共場(chǎng)所，可采用如圖所示的冷飲水供應(yīng)系統(tǒng)，人們從飲水器中直接取水。(2)冷飲水集中制備管道輸送根據(jù)制冷設(shè)備、飲水器循環(huán)水泵安裝位置、管道布置情況等，冷飲水供應(yīng)

17、有上行下給的全循環(huán)方式和下行上給的全循環(huán)方式。2.冷飲水的供應(yīng)圖6-21冷飲水供應(yīng)系統(tǒng)1給水2過(guò)濾器3水加熱器(開(kāi)水器)4蒸汽5冷凝水6循環(huán)泵7飲水器8安全閥2.冷飲水的供應(yīng)圖6-22飲水器1供水管2排水管3噴嘴4調(diào)節(jié)閥5水柱6.7.4飲用凈水1.飲用凈水的分類(lèi)2.飲用凈水(直飲水)的制備3.飲用凈水(直飲水)的供應(yīng)方式1.飲用凈水的分類(lèi)目前，飲用凈水(直飲水)主要分為純凈水、礦泉水與深度處理的優(yōu)質(zhì)水三大類(lèi)。純凈水是一種通俗的稱(chēng)謂，嚴(yán)格來(lái)講應(yīng)分為高(超)純水、純水、蒸餾水。高純水又稱(chēng)超純水，指的是水中所有物質(zhì)的陰、陽(yáng)離子基本上已去除，只有H2O的成分，其含鹽濃度在0.05mg/L以下，在25，

18、水的電阻率在10Mcm以上。將高純水作為飲用水目前相對(duì)較少。而純水作為飲用水目前市場(chǎng)上相對(duì)較多，其剩余含鹽濃度一般在0.5mg/L以下，電阻率為110Mcm。蒸餾水是通過(guò)水加熱汽化，再使蒸汽冷凝而得，其純度僅次于純水，電阻率為0.11.0Mcm。目前市場(chǎng)上瓶裝蒸餾水的供應(yīng)量也較多。2.飲用凈水(直飲水)的制備(1)預(yù)處理預(yù)處理主要是降低水中的色度、濁度和臭味。(2)主處理主處理是凈水的核心工序，可進(jìn)一步去除預(yù)處理和常規(guī)處理中難以去除的小分子和無(wú)機(jī)鹽，目前常采用離子交換法和膜分離技術(shù)。(3)后處理后處理的目的主要是通過(guò)消毒的方法將水中的細(xì)菌、病毒、微生物殺滅，并分離水中的殘留有機(jī)物，達(dá)到保證凈水水質(zhì)、改善口感的目的；同時(shí)為使凈水中含有適量的礦物鹽，可以對(duì)水進(jìn)行礦化。3.飲用凈水(直飲水)的供應(yīng)方式(1)分散