第7章 给水排水工程

优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水安全、 可靠；集中设置，便于维修、管理。 缺点是：高区水加热器需承受高压，耗钢量较多， 制作要求和费用高。所以该分区形式不宜用于多于3个分 区的高层建筑。 2.分散式 各区热水配水循环管网也自成系统，但各区的加热设 备和循环水泵分散设置在各区的设备层中，如图7.5.2。 优点是：供水安全可靠，且加热设备承压均衡，耗钢 量少，费用低。其缺点是：设备分散设置不但要占用一定 的建筑面积，维修管理也不方便，且热媒管线较长。
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图7.4.1
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图7.4.2
热水管道中水加热器或 贮水器的冷水供水管和机械 循环第二循环回水管上应设 止回阀，以防加热设备内水 倒流被泄空而造成安全事故， 和防止冷水进入热水系统影 响配水点的供水温度，见图。
图7.4.3
7.4.2 热水供应系统的保温 热水管径d≤150mm时， 应采用镀锌管和相应的配 件；对于标准较高的建筑， 应采用铜管及铜制配件， 也可采用聚丁烯管或铝塑 复合管。另外，热水系统 中加热设备、管道、管配 件等均应保温，以减少热 损失。管道及设备保温结 构施工有涂抹式、预制式、 浇灌式和捆扎式，见图。
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图7.3.10
图7.3.9
膨胀管高出水箱水面的垂直高度h为: L m h = H( -1 ) r
6.自然补偿管段和伸缩器 钢管热伸长量ΔL为： ΔL=0.012(t2r-t1r)L mm t2r——管中热水最高温度，℃； t1r——管道周围环境温度，℃，一般取t1r=5℃。 L——计算管段长度，m； 0.012——普通钢管的线膨胀系数，mm/m· 。 ℃
1.自动温度调节装置
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图7.3.1
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b
图7.3.2
2.疏水器 为保证蒸汽凝结水及时排放，同时又防止蒸汽漏失， 在蒸汽的凝结水管段上应装设疏水器
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当热媒工作压力P≯0.6MPa时,可采用吊桶式疏水器； 当P≯1.6 MPa时,排水温度t≯100℃时,可选用热动力式 疏水器. 疏水器前后的压力差ΔP为: 疏水器排水量G为:
第7章
建筑内部热水供应系统
本 章 内 容：
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
热水供应系统的分类、组成和供水方式 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 热水供应系统的管材和附件 热水供应系统的敷设和保温 高层建筑热水供应系统
7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式 7.1.1 热水供应系统的分类 分为集中热水供应系统、局部热水供应系统 和区域热水供应系统。 1 局部热水供应系统 采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围 内一个或几个配水点使用的热水系统。 局部热水供应系统适用于使用要求不高，用水点少 而分散的建筑。室内热水系统主要 2 集中热水供应系统 集中加热，管道输送。 优点、缺点， 集中热水供应系统适用于使用要求高，耗热量大，用 水点多且分布较密集的建筑。
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图7.5.1
7.5.3 管网的布置与敷设
一般高层建筑热水供应的范围大，热水供应系统的 规模也较大，为确保系统运行时的良好工况，进行管线 布置时，应注意以下几点： 1.当分区范围超过5层时，为使各配水点随时得到 设计要求的水温，应采用全循环或立交循环方式。
2.为防止循环流量在系统中流动时出现短流，影响 部分配水点的出水温度，可在回水管上设置阀门，通过 调节阀门的开启度，平衡各循环管路的水头损失和循环 流量，若因系统大，循环管路长，用阀门调节效果不明 显时，可采用同程式管线布置形式，如图7.5.3、7.5.4， 使循环流量通过各循环管路的流程相当，可避免短流现 象，利于保证各配水点所需水温。
G = Ad
2
ΔP= P1- P2
ΔP
Pa
kg/h
P1——疏水器进口压力，Pa； P2 ——疏水器出口压力，Pa； d——疏水器排水阀孔直径，mm； A——排水系数。
3.减压阀 当水加热器采用的热媒为蒸汽时，若蒸汽供应管网的 压力远大于水加热器所规定的蒸汽压力，应设减压阀把 压力降到需要值，才能保证设备使用安全。 减压阀工作孔口面积 f为： f G cm2
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c
图7.1.5 循环方式 a）全部循环 c）干管循环
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d
7.1.5
立管循环热水供应方式是指热水干管和热水立管内均 保持有热水的循环，打开配水龙头时只需要放掉热水支管 中少量的存水，就能获得规定水温的热水。 干管循环热水供应方式是指仅保持热水干管内的热水 循环，多用于采用定时供应热水的建筑中。 无循环热水供应是指在热水管网中不设任何循环管道。 4 全天循环、定时循环 5 自然循环、机械循环 根据热水循环系统中采用循环动力不同有设循环水泵 的机械强制循环方式和不设循环水泵靠热动力差循环的自 然循环方式。 6 根据热水配水管网水平干管的位置不同，还有下行 上给和上行下给的供水方式。
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b
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d
e
2.热水供应方式按管网压力工况可分为开式和闭式。 开式(图7.1.3)热水供应方式中一般是在管网顶部设有 水箱，管网与大气相通，系统内的水压仅取决于水箱的设 置高度，而不受室外给水管网压力坡动的影响。 闭式(图7.1.4)热水供应方式中管网不与大气相通，冷 水直接进入水加热器，需设安全阀，有条件时还可考虑设 隔膜式压力膨胀罐和膨胀管，以确保系统的安全运转。
图7.3.11 tu 8-25 tu8-26
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7.4 热水管道的敷设与保温 7.4.1 热水管网的布置和敷设 热水管网的布置和敷设，除了满足给(冷) 的布置和 敷设要求外，还应该注意由于水温带来的体积膨胀、管道 伸缩补偿、保温、排气等问题。 对于下行上给的热水管网，水平干管可敷设在室内 地沟内，或地下室顶部，对于上行下给的热水管网，水平 干管可敷设在建筑物最高层吊顶或专用设备技术层内。 热水管网有明装和暗装两种形式。 立管与横管连接时，为避免管道伸缩应力破坏管网， 立管与横管相连应采用乙字弯，见图7.4.1。 管道穿楼板、基础及墙壁应设套管，让其自由伸缩。 管路上还应设阀门，见图7.4.1。
7.5 高层建筑热水供应系统 7.5.1 技术要求 技术要求与给水系统相同。 7.5.1技术措施一致 分区与给水系统的分区相同。尽管冷、热水分区范围 相同混合龙头处冷、热水压力仍有差异，为保持良好的供 水工况，还应采取相应措施适当增加冷水管道的阻力，减 小热水管道的阻力，以使冷、热水压力保持平衡，也可采 用内部设有温度感应装置，根据冷、热水压力大小、出水 温度高低自动调节冷热水进水量比例，保持出水温度恒定 的恒温式水龙头。 7.5.3 供水方式 1.集中式(见图7.5.1)
• P147 • wen 18-30
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图7.2.10
所以贮罐的容积利用率也很低。可以把这种层叠的加热方 称为“层流加热”。 (2)快速式加热器 紊流加热理论——通过提高热媒和被加热水的流动 速度，来提高热媒对管壁、管壁对被加热水的传热系数， 以改善传热效果。 汽-水加热器，热媒为蒸汽； 水-水加热器，热媒为 过热水。
3.太阳能热水器
7.2.3 集中热水供应系统的加热设备和贮热设备 1.热水锅炉——有燃煤、燃油、燃气三种。 燃煤锅炉有立式和卧式两类。立式锅炉有横水管、 横火管、直水管、弯水管之分。卧式锅炉有外燃回水管、 内燃回水管、快装卧式内燃等几种。
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图7.2.8
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图7.2.9
• P147 wen 5-18 hang 图7.2.10
0.6q
G——蒸汽流量，kg/h； q——通过每平方厘米孔
口截面积的蒸汽理论流量， kg/ cm2 h。(查右图)
4.自动排气阀
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图7.3.8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图7.3.7
例8-1 已知某容积式水加热器采用蒸汽作为热媒，蒸 汽管网压力为(阀前压力)P1 =5.4 × 105 Pa(绝对压力),水 加热器要求压力不能大于(阀后压力)P2≤4.5×105 Pa(绝 对压力),蒸汽流量Gc=2000kg/h，试求减压阀的工作孔口 截面积f。 解 由图8-20根据P2、 P1 查得qc=240 kg/ cm2 h，取 Gc 2000 φ=0.6,所以 2
图7.5.3
图7.5.4
3.为提高供水的安全可靠性，尽量减少管道、附件检 修时的停水范围，可充分利用循环管路的双向供水有利条 件，放大回水管管径，使它与配水管管径接近，当管道出 现故障时，可临时作配水管使用。
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7.1.3
7.1.4
3 根据热水管网设置循环管网的方式不同，有全循环、 半循环、无循环热水供水方式，如图7.1.5。 全循环热水供应方式是指热水干管、热水立管及热水 支管均能保持热水的循环，各配水龙头随时打开均能提供 符合设计水温要求的热水，该方式用于有特殊要求的高标 准建筑。
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图7.2.12
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图7.2.13
图7.2.14
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(3)半容积式水加热器——见图7.2.14、 7.2.15 7.2.16 。
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图7.2.15
图7.2.16
(4) 半即热 式水加 热器
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图7.2.17
3 加热水箱和热水贮水箱 7.2.4 加热设备的选择 1 选用局部热水供应满足的要求(4点) 2 选用集中热水供应满足的要求(4点) 7.3 热水供应系统的管材和附件 7.3.1 热水供应系统的管材和管件 7.3.2 热水供应系统的管件
f =
qc
=
0.6 × 240
= 13.89(cm )
由f可选定阀门. 减压阀应安装在水平管段上，阀体直立，安装节点还 应设置闸门、安全阀、压力表、旁通管等附件，如图8-21。 安装尺寸见附录8-3。