住宅热水设计计算
建筑给排水中热水用水量计算方法的比较
建筑给排水中热水用水量计算方法的比较建筑给排水设计是建筑设计的重要组成部分，其中热水用水量计算是一个关键的环节，以便保证建筑的正常运行和生活的舒适性。
在建筑给排水中，热水用水量是建筑的一个重要指标，它直接关系到住户的日常生活。
传统的水量计算方法有很多，但它们在实施中都会存在一些问题。
本文将介绍3种常见的热水用水量计算方法，并比较它们的优缺点。
一、常规用水量法传统的热水用水量计算方法是基于建筑能耗的基础上计算出建筑设备的标准热水用水量。
在计算过程中，需要考虑住宅类型、住宅面积、住宅人口以及用水设备等因素。
通常情况下，住户用水量的计算根据住宅的类型来确定，例如公寓、别墅、民居等不同类型的建筑所需要的人均用水量就不同，一些专业的建筑设计软件例如Eurocodes 也提供了比较全面的热水用水量计算方法。
优点：1. 非常简单易懂，适用于小区等小规模住宅的热水用水量计算；2. 采用建筑的分类标准，能够以低成本得到比较精准的数据。
缺点：1. 忽略了住宅内部的具体情况，例如生活习惯不同的住户对热水需求量的差异；2. 无法预测日常生活中客户使用模式的变化；3. 在设计大型住宅和综合体建筑时，无法有效计算热水需求量；4. 不考虑住户间用水互相影响的问题，不能准确反映出住户实际的用水量和热水需求量。
二、经验法经验法的热水用水量计算是基于建筑已完成建筑设备的使用时间计算，并通过统计收集的经验数据来估计出居住者用水量和热水需求量。
优点：1. 该方法适用于正在使用的住宅，能较准确地反映出住户用水量的实际变化。
2. 当住宅使用时间较长时，该方法能够节省建筑设计的成本和时间。
3. 当住宅外立面和结构不变时，该方法可以通过经验数据来反映住户用水量的变化，较全面地反映住宅的真实用水情况。
缺点：1. 仅适用于已使用的住宅，无法适应新住宅的设计和建造。
2. 如果住户用水模式发生变化，就会导致经验数据的失效和用水计算不准确的问题。
3. 该方法无法考虑到新建筑物的规划、建设和使用期的未来变化，不适用于大型综合大型住宅和建筑。
室内热水供暖系统的水力计算
确定立管1的管径
立管1与管段3~10并联。同理，资用压力
立管选用最小管径DN15*15。
计算结果，立管1总压力损失为3517pa。
不平衡率24.3%，超过允许值，剩余压头用立管阀门消除。
通过上述计算可以看出：
例题1与例题2的系统热负荷，立管数，热媒参数和供热半径都相同，机械循环系统的作用压力比重力循环系统大地多，系统的管径就细很多。
根据并联环路节点平衡原理（管段15，16与管段1，14为并联管路），通过第二层管段15，16的资用压力为
确定通过立管1第二层散热器环路中各管段的管径
求平均比摩阻
管段15，16的总长度为5，平均比摩阻为
根据同样方法，按15和16管段的流量G及Rpj，确定管段的d，将相应的R,v值列入表中。
根据各管段的热负荷，求接近Rpj的管径。 将查出的d,R,v,G值列入表中。
2
确定长度压力损失
01
将每一管段R与l相乘，列入水力计算表中
02
根据系统图中管路的实际情况，列出各管段局部阻力管件名称。利用附录表，将其阻力系数 记于表中，最后将各管段总局部阻力系数 列入表中。
由于机械循环系统供回水干管的R值选用较大，系统中各立管之间的并联环路压力平衡较难。例题2中，立管1，2，3的不平衡率都超过 ±15% 的允许值。在系统初调节和运行时，只能靠立管上的阀门进行调节，否则例题2的异程式系统必然回出现近热远冷的水平失调。如系统的作用半径较大，同时又采用异程式布置管道，则水平失调现象更难以避免。
进行第一种情况的水力计算时，可以预先求出最不利循环环路或分支环路的平均比摩阻 。
01
Pa/m
02
式中 ——最不利循环环路或分支环路的循环作用压力，Pa； ——最不利循环环路或分支环路的管路总长度，m； ——沿程损失约占总压力损失的估计百分数
热水设计计算思路
一、日用水量()r M m q L d =⋅式中 ：M ——日用热水总量（L/d ）；m ——用水单位数（人/床）；r q ——热水用水定额【L/人（床）·d 】；二、设计小时耗热量计算（锅炉选型依据）全日供应热水：）（h /kw 3600)(Tt t MC K Q rl r h h ρ-=定时供应热水：()()3600h r l r o h q t t n bCQ kW h ρ∑-=式中：h Q ——设计小时耗热量（kW/h ）；M ——日用热水总量（L/d ）；C ——水の比热，C)/(187.4︒∙=kg kJ C ；r t ——热水温度（℃），60r t =℃（加热温度）；l t ——冷水温度（℃）；15r t =℃（当地最冷月平均冷水计算温度）；r ρ——热水密度（kg/L ）（55℃时为0.986，60℃时为0.983）；T ——每日使用时间（h ），24h ；h K ——小时变化系数。
h q ——卫生器具热水の小时用水定额（L/h ），按本规范表5.1.1-2采用；0n ——同类型卫生器具数；b ——卫生器具の同时使用百分数：住宅、旅馆，医院、疗养院病房，卫生间内浴盆或淋浴器可按70%～100%计，其他器具不计，但定时连续供水时间应≥2h 。
工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等の浴室内の淋浴器和洗脸盆均按100%计。
住宅一户设有多个卫生间时，可按一个卫生间计算；锅炉选型方法：先确定锅炉の制热量Q（kw/h）；再用Qh除以Q，就等于所需の锅炉の数量。
很多时候，锅炉是一备一用の，若两台同时开启，要保证单台の开启功率≥70%。
三、设计小时供热量计算（热泵机组选型依据）()11()kW/h 3600r l rg MC t t Q k T ρ-=式中： g Q ——设计小时供热量（kW/h ）；1T ——热泵机组设计工作时间（h/d ），取12h~20h ；（14h ） 1k ——安全系数，10.1~05.11=k 。
生活热水设计方案
⽣活热⽔设计⽅案⽣活热⽔设计⽅案⼀、⽤户基本情况：1、热源：市政管⽹蒸汽，蒸汽压⼒为0.3-0.4MPa。
2、⽤户⽬的：配置采暖及⽣活热⽔成套设备，⽤于⼩区采暖及⽣活⽤热⽔。
3、采暖热负荷：供回⽔温度为80-60℃；低区采暖⾯积为74000m2（1-15层）；⾼区采暖⾯积为22000m2，（15-29层）4、⽣活热⽔⽤⽔情况：a、低区为1—6层，共275户；b、中区（1）为7-14层，共358户；c、中区（2）为15-22层，共144户；d、⾼区为23-29层，共72户。
5、换热站室内建筑尺⼨为：换热站在地下负⼀层；层⾼5m。
⽣活热⽔设备区为：13300×11700×5000（H）；采暖设备区为：10600×11700×5000（H）；6、设备品牌、材质、控制的要求：⽔泵为国产名牌、温控阀为进⼝、⽣活热⽔设备材质为不锈钢；采暖循环泵采⽤变频控制。
⼆、⽣活热⽔热⽔量计算及设备选型（供⽔温度以60℃计）:⽣活热⽔⽤量以每户3⼝⼈，耗60℃热⽔100升/⽇.⼈计算。
三、采暖系统热负荷计算及换热机组设备选型：采暖热负荷取40W/m2。
（⽤户分户计量）换热站采暖热负荷计算表四、⼯作原理：采暖流程⼯作原理（蒸汽热源）:蒸汽进⼊分汽缸后经过滤器过滤进⼊波节管换热器与被加热⽔（采暖循环⽔）进⾏热交换：通过设置在供回⽔总管上的压差传感器所测定的压差，将供回⽔压差转换成标准电信号，由控制仪不断地与设定值进⾏⽐较，采⽤PID算法处理，将得出的调节参量传⾄变频器进⾏控制，⾃动调整变频器的输出频率，从⽽改变变频⽔泵电机转速。
系统需⽔量变⼤时，出⽔压⼒降低，控制器即对应输出⼀个增⼤的调节信号，变频器输出频率增加，⽔泵转速上升；反之，调节结果使⽔泵转速下降；最终保持供回⽔压差基本稳定在设定值，压⼒控制精度偏差⼀般不⼤于0.01MPa。
通过安装在机组出⽔管道上的温度感应器和蒸汽⼊⼝的温控阀来调节蒸汽流量，使被加热⽔出⼝温度保持在设定值,蒸汽放热变成的冷凝⽔排放⾄冷凝⽔箱。
生活热水负荷计算方法
生活热水估算：全日供应热水的住宅、别墅、招待所、旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院部、养老院、幼儿园、托儿所等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算：()86400r r l r h hmq C t t Q K ρ-= h Q —设计小时耗热量，W ； h K —小时变化系数；m —用水计算单位数（人数或床位数）；r q —热水用水定额（L/人.d 或L/床.d ）；C —水的比热，4187（J/kg.℃）； r t —热水温度，60℃；l t —冷水温度，河北地区地下水温度10～15℃，地表水温度4℃；r ρ—热水密度，kg/L ；(注意密度的单位！！！)宾馆的热水小时变化系数表设计小时热水量可按下式计算：1.163()h rh r l rQ q t t ρ=- rh q —设计小时热水量，L/h ；其他参数的物理含义同上式。
本项中的生活热水制取方式如下：夏季通过回收冷凝热制取热水；冬季及过度季节通过热泵机组制取热水。
办公、公寓共30000㎡，按15㎡/人计算（是否有依据？可咨询一下员工数量与宾馆的床位数，根据实际的数据才可准确的计算热水用量），根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，宾馆客房每人每床位的最高日热水用水定额为120～160L ，员工的日最高用水定额为40～50L ，供水方式为24小时连续供水，热水温度取60℃，最不利工况下，冷水温度取4℃，则设计小时耗热量为：……设计小时热水量为：……根据设计小时耗热量选机组，根据设计小时热水量选水泵流量，扬程的确定根据热水供应系统的最不利环路的长度确定。
例如，最不利环路的长度为200m (供回水管路总长度)，用户预留压头一般为2-3mH 2O ，则水泵的扬程约为：2221.1(3/100200/1003)9.9p H mH O m m m mH O mH O =⨯⨯+=热水循环泵流量和扬程的安全系数均取10%。
生活热水计算
生活热水计算生活热水计算1、生活热水计算的主要工作确定水温计算生活热水流量计算热负荷选择供水方式选择换热器（计算换热器加热盘管）2、生活热水负荷的确定水温：生活热水水温≤60℃间接加热热媒水温≤90℃3、热水流量计算：1）全日供应生活热水的住宅、别墅、医院（含疗养院、休养所）、旅馆（含招待所）24rh q m K Q ××=Q －设计小时热水量（L/h ）K h －小时变化系数（查表）m －用水计算单位数（人和床）q r －热水用热定额（查表）住宅、别墅的热水小时变化系数K h 值2.342.482.863.283.703.884.134.495.12K h ≥600030001000500300250200150≤100居住人数m旅馆的热水小时变化系数K h 值3.904.194.584.975.616.84K h ≥1200900600450300150床位数m医院的热水小时变化系数K h 值1.95≥10002.232.602.933.543.784.55K h 5003002001007550床位数m“60℃热水用水定额q r 见表8.0.1-4。
生活热水计算2）定时供应生活热水的住宅及公共建筑，易根据卫生器具的小时用水量计算负荷：bn q Q h ××=∑0Q －设计小时热水量（L/h ）q h －卫生器具小时热水量（L/h ）n 0－同类型卫生器具数b －卫生器具同时使用百分数住宅、旅馆、医院、疗养院病房、卫生间内浴盆或淋浴器按30％～50％计。
公共浴室、学校、剧院及体育馆（场）按100％计住宅一户带多个卫生间时，按一个卫生间计算。
3）热水量的计算应符合下列要求：锅炉产热水量应满足秒流量的要求如水温不稳定应设置储热水器储热水器的容积可通过计算或根据下表选取20～30min15～20min ≥20min ≥15min 其它建筑物工业企业淋浴室其它建筑物工业企业淋浴室间接加热机组直接加热机组生活热水计算例1：为某宾馆提供24小时生活热水（60℃），该宾馆共有床位1500个，该宾馆共有员工500人，计算生活热水用水量。
热水流量计算公式
热水流量计算公式热水流量计算是在热水系统设计和分析中非常重要的一项任务。
通过准确计算热水流量，我们可以确定管道尺寸、系统容量以及热水设备的大小。
本文将介绍热水流量计算的一般方法以及常见的热水流量计算公式。
热水流量是指在单位时间内通过管道的热水量。
常见的热水流量单位有升/分钟或者升/小时。
在进行热水流量计算时，我们需要考虑以下几个因素：1. 使用者需求：首先，我们需要确定系统中的热水使用者的数量以及其热水使用量。
这可以是家庭住户的数量，酒店客房数量，或者其他类型建筑物的需求。
2. 热水使用温度：我们需要确定用户所需的热水温度。
这个温度通常是根据不同用途而有所不同。
例如，洗手间的热水温度通常较低，而淋浴和洗碗的热水温度可能较高。
3. 热水供应温度：我们还需要知道热水供应的温度。
这通常是由热水供应系统中的热水锅炉或者加热设备提供的。
热水供应温度对于计算热水流量非常重要。
在进行热水流量计算时，最常用的公式是热水流量 = 热水使用量 / (热水供应温度 - 热水使用温度)。
具体计算步骤如下：1. 确定热水使用量：根据热水使用者的数量和其使用量来确定总的热水使用量。
一般来说，这可以通过对每个使用者的热水需求进行估算来获得。
例如，对于一个住宅，可以估算每个住户每天使用的热水量，然后将其相加得到总热水使用量。
2. 确定热水供应温度和热水使用温度：通过了解热水供应系统和用户需求确定热水供应温度和热水使用温度。
例如，一个家庭住户的热水供应温度可能是60摄氏度，而洗手间的热水使用温度可能是40摄氏度。
3. 应用热水流量计算公式：将热水使用量和温度插入到热水流量计算公式中进行计算。
例如，如果热水使用量为300升/小时，热水供应温度为60摄氏度，热水使用温度为40摄氏度，那么热水流量 = 300 / (60 - 40) = 15升/小时。
需要注意的是，这个公式仅适用于较为简单的热水系统，其中流量是恒定的。
在实际应用中，热水流量可能会在不同时间和不同用户需求下有所变化。
住宅小区暖通系统相关计算
住宅小区暖通系统相关计算住宅小区暖通系统是为了提供住户居住舒适度而设计的一个系统，主要包括采暖、通风和空调系统。
在设计和计算住宅小区暖通系统时，需要考虑多个因素，如建筑结构、建筑材料、住户数量、气候条件等。
本文将介绍住宅小区暖通系统的相关计算。
首先，需要计算住宅小区的热负荷。
热负荷是指室内需要供暖的能量，可以通过以下公式计算：Q=h×A×(t1-t2)其中，Q为热负荷（单位为千瓦），h为热传导系数（建筑材料的导热性能），A为建筑面积（单位为平方米），t1为室内设计温度，t2为室外设计温度。
在计算热负荷时，需要考虑建筑的保温性能。
不同的建筑材料有不同的热传导系数，可以通过建筑材料的热传导系数表获得。
建筑面积是计算热负荷的另一个重要参数，可以通过测量建筑物的实际面积获得。
室内设计温度是指住户在冬季室内的期望温度，通常为18-22摄氏度。
室外设计温度是根据所在地区的气候条件确定的，可以通过气象数据或相关规范获得。
除了热负荷，还需要计算供热设备的能力。
供热设备的能力应大于等于热负荷，以确保室内温度满足要求。
常见的供热设备有锅炉、热水循环泵、散热器等。
在计算通风系统时，需要考虑室内空气的流通和新风的输入。
通风系统可以通过计算每个房间的通风量来确定。
房间通风量的计算可以使用如下公式：V=Q/(n×Δt)其中，V为房间通风量（单位为立方米/小时），Q为每个房间的热负荷（单位为千瓦），n为换气次数，Δt为室内外温差。
在计算通风量时，需要参考相关规范或标准来确定换气次数。
室内外温差是指室内与室外的温度差异，可以根据气象数据获得。
最后，需要计算空调系统的能力。
空调系统的能力应大于等于热负荷，以确保室内温度满足要求。
空调系统的能力可以通过选择适当的空调设备和计算其制冷能力来确定。
在计算空调能力时，需要考虑到热负荷的峰值和系统的供冷温度。
热负荷的峰值是指热负荷在一天中的最大值，可以通过热负荷曲线等方法来获得。
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住宅热水设计计算
一、概述：
1、目前国内住宅具有如下特点:
⑴、住宅分类，普通住宅：建筑面积小于80平方米，设一厨一卫。
高尚住宅：建筑面积大(100 ~200平方米)，室内外装修标准高，附设卫生间两个或两个以上
⑵、每户居民人数平均3~4人。
⑶、一般设有即热式燃气热水器或小容积式电热水器，部分大城市高标准商品住宅设有集中热水供应或每户设大容积式热水器。
⑷、小管径新型冷热水管材得到普遍使用。
⑸、对节水器具的使用提出了新的要求。
2、住宅热水用水量的分析：资料表明，洗浴用热水占户总用水量的30%，耗热量占整个家庭耗能的15%。
如果采用合适的节水措施，可节约15%的用水量。
二、热水设计秒流量的计算方法：
1、平方根法：
规范规定的公式: q=α*0.2√Ng+k*Ng) (1)
其中：α=1.05; k=0.0045；Ng--卫生器具当量总数
公式(1)的推导及取值：公式 (1) 是根据给水秒不均匀系数确定的:
Ks = 30 / √Qp’
q = (Qp’/24)*Ks*1/3.6=0.347√Qp’ = 0.347√So*N =bo √Ng ( l/s )
其中：Ks-----给水秒不均匀系数;
Qp’------平均日用水量;
So-----单位当量的日用水量
Ng----- 卫生器具当量数
bo = 0.347 √So
公式 (1)使用条件: 按每户一个卫生间，每户5人计。
不同用水量标准的N、√So值和 bo值见表1。
根据上表，取bo＝0.2, 并把bo随生活用水量标准的变化性质用系数α反
映出来，再加以修正，从而得出计算公式(1) 。
对于设有多个卫生间的“高尚住宅”，不同用水量标准的N、√So值和 bo 值见表2。
每户使用人数同上。
2、平方根法的修改：从上表1~2可看出，当每户使用人数一定时，随着卫生器具当量总数的增加，用水量标准亦增大，但bo值增加很小，并且小于0.15；每户使用人数减少时，虽然卫生器具当量增加，用水量标准增大，但bo值也小于0.15。
因此，仍按公式 (1) 计算设计秒流量明显不否合适，应考虑到卫生器具增多，卫生洁具同时使用率变小的因素，对于“高尚住宅”，建议bo的取值为0.15。
并取消k值得修正。
由于公式（1）存在理论推导和实测资料两方面的缺陷，不能反映使用人数及用水量标准对设计流量的影响因素，且当Ng≥300时，(k*Ng)项值明显增加，从而失去了修正的意义。
对多卫生间的高尚住宅，热水管道设计秒流量计算公式修改为：
q=α*0.15√Ng (2)
3、概率法：给水设计秒流量的计算属于概率统计的范畴，采用概率法计算更能反映客观实际情况，这一方法在美欧发达国家得以采用。
设计秒流量计算公式为：q=1.0+0.22p*Ng (3)
其中：Ng：卫生器具当量数，的取值应大于25；
p：单位当量使用频率，p=0.017~0.055，p的取值与用水量标准、使用人数、卫生器具当量总数有关。
p的取值应根据不同的使用工况经实测取得，但目前还难以做到。
三、不同使用工况热水设计秒流量的计算比较：
1、不同户型器具当量数及流量计算：
(1) 、户内采用即热式热水器时，由于即热式热水器流量为定值(5~10 l/min)，热水管均可采用DN15管道。
热水设计秒流量可不计算。
(2) 、户内采用容积式热水器或集中热水供应时, 流量计算见表3
2、多栋住宅楼组成的小区器具当量数及流量计算：
某小区由10栋小高层（10层）组成，共800户，服务人口2880人，户型均为一厨二卫的高尚住宅，集中热水供应，竖向为一个给水区。
计算简图见图1，有关计
算见表2:
三、结论：
1、从表1、表2可看出，采用集中热水供应时(容积式热水器应作为集中热水供应)，户内热水设计流量计算可采用公式(2)；户内给水管均可采用DN20，基本满足水力计算的要求，并且管材规格统一，方便施工安装。
2、Ng＞25时，采用公式(2)和公式(3)的计算结果相近，单位当量使用频率p值也基本符合有关资料的取值范围和变化趋势；随着Ng值的增加，公式(1)计算值明显偏大，相应的设备选型要大的多，不利于节能节水。
3、目前，对小区集中热水供应可采用公式(2)计算热水设计流量；如以后有准确的单位当量使用频率p实测值，采用公式(3)计算热水设计流量更符合客观实际状况。