【摘要】建筑給水排水工程中的熱水系統(tǒng)設(shè)計是很重要的一部分內(nèi)容，越來越多的建筑需要設(shè)置集中式熱水系統(tǒng)。在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的今天，如何選取好熱水系統(tǒng)的熱源是工程師亟需解決的問題。不同的建筑熱水系統(tǒng)的特點不同，所處的地域不同，所適宜的熱水系統(tǒng)熱源亦不相同。本文基于建筑給水排水工程中的熱水系統(tǒng)的設(shè)計及所適宜的熱水系統(tǒng)熱源展開論述。

【關(guān)鍵詞】建筑;給水排水;熱水系統(tǒng)設(shè)計

【中圖分類號】TU82

【文獻標識碼】A

作為建筑給水排水工程設(shè)計中的重要組成部分，集中式熱水系統(tǒng)的設(shè)計一直是設(shè)計中的重點和難點。對不同建筑類型中熱水系統(tǒng)的使用特點進行分析，以及對工程所處地域的熱水可資利用的能源進行分析，制定出適應(yīng)本建筑特點以及工程所處地區(qū)實際情況的熱水系統(tǒng)，是工程師們亟需解決的問題。

1、普通住宅的熱水系統(tǒng)設(shè)計

集中熱水系統(tǒng)管理復(fù)雜，造價較高，一般的普通住宅熱水系統(tǒng)設(shè)計多采用分散式系統(tǒng)。住宅熱水系統(tǒng)采用的熱源形式主要有兩種：1.采用電源作為主要熱源。2.采用太陽能作為主要熱源。

普通住宅熱源采用電源的熱水系統(tǒng)構(gòu)成：衛(wèi)生間內(nèi)預(yù)留電源，用戶入住后自行購置電熱水器，用以制備熱水。

普通住宅熱源采用的太陽能熱水系統(tǒng)構(gòu)成：住宅每戶南側(cè)陽臺窗戶下方的建筑外墻上安裝太陽能集熱板，于衛(wèi)生間座便器上方設(shè)置太陽能用熱水水箱，熱水管道敷設(shè)于地面墊層內(nèi)。每戶太陽能熱水器集熱面積一般為2m2，熱水儲水箱容積為100L。另外，應(yīng)用太陽能熱水系統(tǒng)也有局限性，遇有陰雨或者多云天氣，太陽能系統(tǒng)產(chǎn)熱量不夠，不能滿足用戶所需熱水用量。為了解決此問題，一般在太陽能用熱水箱內(nèi)預(yù)留電加熱器，以補充太陽能系統(tǒng)無法正常工作時的熱水用量。

在日照資源豐富的地區(qū)，太陽能宜作為熱水系統(tǒng)熱源的首選。太陽能作為一種取之不竭的清潔可再生能源，已逐步成為替代常規(guī)石油能源的新型能源。推廣應(yīng)用太陽能光熱系統(tǒng)對滿足能源增長需要、保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。越來越多的省市制定相應(yīng)地方標準，要求新建住宅必須按照要求設(shè)置太陽能熱水系統(tǒng)。如山西省規(guī)定，自2011年6月1日起，在全省城鎮(zhèn)新設(shè)計的12層及以下的居住建筑、高層居住建筑的逆12層強制推廣應(yīng)用太陽能光熱系統(tǒng)。按照太陽能光熱與建筑一體化的原則，從規(guī)劃、設(shè)計、建造、驗收等各個環(huán)節(jié)，將太陽能光熱系統(tǒng)作為建筑的組成部分，與建筑工程同步規(guī)劃、同步設(shè)計、同步施工、同步驗收。

2、高檔別墅區(qū)的熱水系統(tǒng)設(shè)計

在地熱水資源豐富的地區(qū)，高檔別墅區(qū)一般都設(shè)置兩套熱水系統(tǒng)。一套為普通住宅中的分散式熱水系統(tǒng)，主要熱源形式也與普通住宅相同，采用電熱水器或者太陽能集熱板進行熱水的制備。另一套系統(tǒng)為集中溫泉水入戶系統(tǒng)，這也是廣義上的熱水系統(tǒng)。普通的分散式熱水系統(tǒng)與普通住宅的設(shè)置相同，就不再論述，下面主要介紹一下集中的溫泉水入戶系統(tǒng)：

集中的溫泉水系統(tǒng)的構(gòu)成：在地熱水豐富的地區(qū)打地熱井，地熱水溫度比較高，一般在80℃-90℃;小區(qū)內(nèi)設(shè)置集中的地熱水機房，將提升上來的地熱水進行水質(zhì)處理，去除掉鐵、錳后，進行二次換熱;經(jīng)過換熱后，地熱水溫度降為45℃-50℃，由小區(qū)內(nèi)的二次管網(wǎng)集中供給到用戶的室內(nèi)及室外泡池，供用戶洗浴。 地熱水由80℃-90℃換熱到45℃-50℃，換出的這部分熱量可作為維持地熱水二次管網(wǎng)及熱水儲水箱散熱用熱量，也可用于小區(qū)的冬季采暖用熱源。

地熱水資源豐富的地區(qū)，應(yīng)充分利用，可用其做熱源，也可直接采用地熱水作為生活熱水。但地熱水按其形成條件不同，其水溫、水質(zhì)、水量和水壓有很大差別，設(shè)計中應(yīng)采取相應(yīng)的升溫、降溫、去除有害物質(zhì)、選用合適的管材設(shè)備、設(shè)置存儲調(diào)節(jié)容器，加壓提升等技術(shù)措施，以保證地熱水的安全合理利用。地熱水的熱、質(zhì)應(yīng)充分利用，有條件時應(yīng)考慮綜合利用，如先將地熱水用于發(fā)電、再用于采暖空調(diào)、理療和生活用熱水、最后再作養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)灌溉等。

3、醫(yī)院的熱水系統(tǒng)設(shè)計

醫(yī)院一般采用集中式熱水系統(tǒng)，醫(yī)院的熱水系統(tǒng)主要包括病房內(nèi)熱水系統(tǒng)、手術(shù)室產(chǎn)房熱水系統(tǒng)、門診洗手熱水系統(tǒng)、職工淋浴用熱水系統(tǒng)、食堂用熱水系統(tǒng)。由于醫(yī)院手術(shù)室、產(chǎn)房、器械洗滌等部門要求經(jīng)常有熱水供應(yīng)，不能有意外的中斷，否則將會影響正常的工作，而其他如盥洗、淋浴、門診等部門的熱水用水時間都比較集中，而且是有規(guī)律的，有的是早、中、晚;有的是在白天8h工作時間內(nèi)。醫(yī)院熱水系統(tǒng)采用的熱源一般為鍋爐或者加熱器，針對醫(yī)院的熱水供應(yīng)系統(tǒng)不能中斷的特點，所采用的鍋爐或加熱器不得少于2臺。當一臺檢修時，其余各臺的總供應(yīng)能力不得小于設(shè)計小時耗熱量的50%。

醫(yī)院是各種致病菌滋生繁殖最適宜的地方，帶有滯水區(qū)的容積式水加熱器，其滯水區(qū)的水溫一般在20℃-30℃之間，是細菌繁殖生長最適宜的環(huán)境，國外早已有從這種帶滯水區(qū)的容積式加熱器中發(fā)現(xiàn)過軍團菌等致人體生命危險病菌的報道，因此醫(yī)院熱水系統(tǒng)熱源不得采用有滯水區(qū)的容積式水加熱器。

醫(yī)院熱水系統(tǒng)的構(gòu)成：醫(yī)院一般采用集中式熱水系統(tǒng)，于醫(yī)院的地下室設(shè)置直燃式熱水機組為暖通空調(diào)系統(tǒng)及生活熱水系統(tǒng)提供熱源;于地下室設(shè)置換熱站，由直燃式熱水機組經(jīng)過水-水換熱器，將生活冷水換熱成溫度為60℃的熱水，供給醫(yī)院內(nèi)各部位的生活熱水。直燃式熱水機組設(shè)置2臺以上，每臺的供應(yīng)能力不得小于設(shè)計小時耗熱量的50%。水-水換熱器采用半容積式換熱器。

上面介紹的三種建筑，功能和特點各不相同，所處的地域各不相同，所能利用的能源形式也各不相同。熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)使用對象、建筑物的特點、熱水用水量、用水規(guī)律、用水點分布、熱源類型、水加熱設(shè)備及操作管理條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選擇合適的系統(tǒng)形式。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)一般用于使用要求高、耗熱量大，用水點分布較密集或較連續(xù)，熱源條件充分的場合;局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)一般用于使用要求不高，用水范圍小，用水點數(shù)量少且分散，熱源條件不夠理想的場合。集中熱水系統(tǒng)的熱源當條件許可時，應(yīng)首先利用工業(yè)余熱、廢熱、地熱和太陽能作為熱源。

結(jié)語：

在城市化快速推進的今天，越來越多的建筑工程拔地而起，所以社會對于建筑工程的舒適度方面有著更為迫切的關(guān)注。建筑工程熱水系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)劣直接影響著民眾對舒適度的體驗。而且給排水設(shè)計中的熱水系統(tǒng)也是耗能大戶，在國家倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的大前提下，如何高效合理利用清潔能源是工程師們亟需解決的問題。因此，在給水排水工程中熱水系統(tǒng)的設(shè)計過程中，切記要對建筑特點及當?shù)乜少Y利用能源進行反復(fù)論證后，選取最適宜的熱水系統(tǒng)形式及能源形式。

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作者簡介：

王兆敬，天津建工集團建筑設(shè)計有限公司，天津。