工程设计问答(一)

系统 总压 力损 失和 比摩 阻 的取值 及其分 配 ， 比 １ ）根据 Ｇ Ｂ ５ ０ １ ８ ９ －２ ０ ０ ５《 公共建 筑 节能设 计
标 准》 对 集 中热水 供 暖 系统 循环 水 泵耗 电输 热 比
（ ＥＨＲ） 和 空 气调 节 冷 热水 系统 输送 能效 比（ Ｅ Ｒ）
大量 工程 实例证 明 ， 这样 的设计 必然会 导致 严重 的 冷热 不均 。
标， 无非就是 达到或 接近 等温 降（ 升） 的效果 。 例如， 按 照供 回水温度 ８ ５℃／ ６ ０℃ 、 温降２ ５℃
设计 的热水供 暖系统 ， 如果 系统水 力平 衡达 不 到要 求， 直接后果 是 回水 温 度 偏 离 ６ Ｏ℃ 而使 供 热量 变 化。 由于单 管 热水 供 暖 系统 下 游对 水 温 降更 加 敏 感， 因此倾 向于采 用变温降法计算 ， 即根据水力平 衡
差２ ％左 右 ， 即使 是对 水温 降影 响 比较敏感 的单 管 系统 下游 ， 引起 的平 均 水 温 和 散 热 量 偏 差 也 只 有
５ ）根 据水 力平衡 原 则 ， 与最不 利 环路 并联 的
其他环路 ， 应根据 与最不 利环路 并联点 的供 回水压
差（ 许用压 力损 失） ， 确定 其平均 比摩 阻。但 最大流 速 不应超 过《 采 暖通风 与 空气调节 设计 规 范》 第４ ．
最不利环路 供回水干管总长度（ ： Ｌ） ， 如考虑局
部 阻力 约为总 阻力 的 ０ ． ２ ～０ ． ３倍 ， 可 得最 不利 环
路的平均比摩阻Ｒ≈ （ ０ ． ７ ～０ ． ８ ） Ｌ Ｘ ｐ ／ ： Ｌ 。
４ ）为 有利 于并联 环 路 之 间 的水 力 平衡 ， 许 用
证采 暖系统 的运 行 效 果 ， 参 照 国 内外 资 料 规 定” 。
程设计 的专 业人 员提供 直接 沟通 的互动 园地 ， 使 大 家关注 的工程设 计 问题得 到持 续深入 的探 讨 ，
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侧 室外管 网最不 利 环 路 管道 的 比摩 阻， 宜不 大 于
６ ０ Ｐ ａ ／ ｍ， 且 其压力 损失 宜不 大 于热源 出 口处 总压
差的 １ ／ ４ 。 ”
这个 １ ５ ％ 的规 定是 相 当严 格 的 ， 并联 环 路 之
间计算压 力损 失相 对 差 额 不大 于 １ ５ ％， 最 大 只会 引起 流 量偏 差 ８ ％左 右 ， 引起 平 均水 温和 散 热量偏
理， 设 计水平 就 能够 上 一个 较 大的 台阶。 由于供 暖水 系统 的供 回水 温差相对 较大 ， 传输 相 同热量需 要的水 流量相对 较 小 ， 所连 带 的问题 相
对 较 多， 所 以可 以拿供 暖水 系统作 为研 究水力平 衡 特 性 的基 础 。
遗憾 的是 ， 不主 要 依据 水 力 平衡 的原 则 ， 而是 按 照流速 、 比摩 阻直接 确定 管径 的错 误做 法甚 为流 行， 以至于 经 常 出现 不 论 所 在 环 路 的许 用 压 差 多 大， 只要散 热器数 量相近 ， 就选 用相 同管径 的现象 。
同样 ， 按 照供 回水 温度 ７℃／ １ ２℃ 、 温升 ５℃设 计 的空调冷 水系统 ， 如果水力平 衡达 不到 要求 ， 直接 后果是 回水温度 偏 离 １ ２℃ ， 室 内空气状 态（ 温度 和 相 对湿度 ） 就会偏 离设 计条 件 。但 由于冷 水平 均温
解答专家 （ 北京 市建筑设 计研 究 院张锡 虎教 授级 高
工， 下 同） ：
供 暖和 空调 工 程 出现概 率最 大 的 问题 是 达不
到设计 室温（ 过 冷 或过 热 ） 。达 不 到 设 计 室温 有 多
种 原 因， 如总体供 热 （ 冷） 量不足 、 设备 故障 、 调 节手 段缺 失 、 管路（ 杂 物或 空气） 堵塞 、 亏水 、 末 端设 备配
途径和 步骤无 非是 ：
６ ）在使 用平 均 比摩 阻 时， 在 同一环路 内， 末 端 管段应取 较小 比摩 阻， 起 始管段 应取较大 比摩 阻。 ７ ）当与最不利环路 并联 的环路 ， 因受最 大流速 制约而不能达 到较 大计 算压力 损失 时， 计 算压力 损 失较小环路可配置 适 当的调 节装置 ， 且 标 记 出所 需
室外管网 在每 一建筑供暖入 口的资用压差， 以对照 室 内系统的总压力损 失 ， 正确选择 入 口调 节装置。 ”
置数量 与负荷 不 匹配、 围护 结 构 建筑 热 工不 佳 、 运 行操 作不 当等 ， 但 其 中比较 主 要 、 且难 以判 断和 处 理 的 问题 ， 是 系 统 的水力 失 调 ， 经 常 需要 花 费很 大
的精 力和代价 来加 以挽救 。 供 暖和 空调 系统 的设 计 计算 都建 立 在各 环 路 供 回水 温差 和 平 均 水 温 相 同 的基 础 上 ， 即认 为 热 （ 冷） 媒 经过末 端设 备 后 的温 降（ 升） 是 相 同的。 由 于并联 环路之 间不 可能达到 完全 的水力平衡 ， 各 并 联 环路 的供水 温度 虽然 都相 同 ， 但 当实 际流量 与设 计流量存 在差 异 时， 回水 温度 和供 回水 平 均温度就 会 不相 同 ， 使 末端 设备 的供热 （ 冷） 量偏 离设 计条件 从 而影响 室温 。 因此任 何 水 系统 的 实 际过 程都 是 变温降（ 升） 的 。系统 水 力 失调 程度 最 直 接 的反 应 就是 温 降（ 升） 的偏 离 幅度 。水 力平 衡 所追 求 的 目
要的调 节量。这 样 的环路 应该是 局部 的， 而不是 全
部或大 多数。例 如北京 市《 新建 集 中供 暖 住宅分 户
热计量 设计技 术规程 》 中作 出 了以下规定 ， “ 应计 算
１ ）合理 划分 和 均匀布 置环 路 。多环路 并联 组
成 的供 暖或 空调 水 系统 ， 都应 以均衡和 容易 实现水
程设 计人 员讲授 了相 关的经验 、 教训、 体 会 和 具体做 法 ， 激起 了听 众极 大的 兴趣 和 积 极 的反 响 。
张锡 虎 高工的上述讲 授 内容有 些 已经成 文发表 于《 暖 通 空调 》 等刊 物 。本 刊拟 从 本期 开 始 ， 将 尚 未正 式发表 过的一 些 内容 以“ 工程设 计 问答” 的形 式 陆续编 辑整 理 刊登 出来 ， 意在 为 广 大从 事工
的要求 ， 确定 循环水 泵 的扬程。 ２ ）循环 水泵 扬程减 去冷 （ 热） 源设 备 系统和 末
端设备 （ 包括 末端设备 的调 节阀） 的阻力 ， 即为最不 利环路 的许用 压力损 失（ △ 声 ） 。 ３ ）将 最 不 利环 路 的许 用 压 力损 失 （ Ａ ｐ ） 除以
度 的偏 离直接影 响 空气冷却 过程 的露 点温度 ， 即使
调整末端设备容 量（ 如表冷器面积） 也难 以弥补 。 并联环 路 的水 力平 衡特 性 ， 对于 供 暖或 空调水 系统 来说 ， 其原理是 相 同的 。如果 能把变温 降法 的
理念（ 而不是 具体 计 算方 法 ） 灵 活 运用 到 所 有 的水 系统 中， 理 解 和 掌 握达 到 等 温 降 （ 升） 的途 径 和 原
８ ． ８条 的规定 。
５ ％左 右 。我在 调试 过程 中发现 ， 即使 并联 环 路之
间计算压 力损 失相 对 差 额达 到 ２ ０ ％， 最大只会引 起 流量偏 差 １ １ ％左右， 引起 平 均水 温和 散 热 量偏 差３ ％左右 ， 引起单 管系统 下游 的平 均水 温和 散 热 量偏 差 ７ ％左 右 ， 也 不 至 于 出现 严 重 的冷 热 不 均。 因此 ， 我对调 试 只要 求 流 量 偏 差 不大 于 １ ０ ％ 或 即 使 再稍 大些 ， 也 可认 为“ 流 量 大体 够用 ” ， 就 应 该 不 会 出现严 重 的冷 热不 均。而达 到这个标 准 ， 通过 下 述 途径和 步骤 的正常设 计 ， 是 应该 能够做 到 的。 使 计算压 力损失 相对差 额 不大 于 １ ５ ％ 的基 本
暖通空调 Ｈ Ｖ ＆ ＡＣ ２ ０ １ ０年第 ４ ０ 卷第 １ 期
工程设计问答 ・４ ５・
工程 设 计 问答 （ １ ）
编 者按 近期 ， 北 京市建 筑设计研 究院 张锡虎教授 级 高工 以“ 暖通设 计 中常见 问题 和 若干新
技术 的合理 应 用” 为题 ， 针 对近 年来工 程设计 中最 常见 而又难 于事后 处理 的 ２ ０个 问题 ， 为 一些工
而对 空调 水 系统 为何 也 采 用 １ ５ ％， 第６ ． ４ ． ９条 的
条 文说 明并没有 正面应 对。
压 力损 失的分配 应尽 量减 小公 共段 阻力损 失 所 占
的比例 。例 如北 京市《 新建 集 中供 暖住宅分 户热计
量 设计技 术规程 》 中作 出 了以下基本 要求和措 施是什 么？
解答 专家 ： 系统水力平衡 的基本 要求， Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ ９ － － ２ ０ ０ ３《 采 暖通风与空气调 节设计规范》 中有很 明确 的规定。如 第４ ． ８ ． ６ 条规定 ： “ 热水 采 暖系统 的各并联 环路 之 间 （ 不包括共 同段） 的计算压力损 失相对差额 ， 不应大于 １ ５ ％。 ” 第６ ． ４ 。 ９ 条规定： “ 空气调节水系统布 置和选择 管径 时， 应 减少 并联环 路之 间 的压力 损 失的相 对差 额， 当超过 １ ５ ％时， 应设置调节装置。 ” 为什 么是 １ ５ ％ 呢？ 采 暖通 风 与 空气 调 节设 计 规 范》 第４ ． ８ ． ６条 的条 文说 明 中指 出是“ 基 于保