[规范] 【最新】建筑给水排水设计标准 GB50015-2019

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张培哲 | 2020-2-7 12:02:17 | 显示全部楼层
5 雨水

5.1 一般规定
5.2 建筑雨水
5.3 小区雨水


张培哲 | 2020-2-7 12:02:30 | 显示全部楼层
5.1 一般规定

5.1.1 屋面雨水排水系统应迅速、及时地将屋面雨水排至室外地面或雨水控制利用设施和管道系统。
5.1.2 屋面雨水排水系统设计应根据建筑物性质、屋面特点等,合理确定系统形式、计算方法、设计参数、排水管材和设备,在设计重现期降雨量时不得造成屋面积水、泛溢,不得造成厂房、库房地面积水。
5.1.3 小区雨水排水系统应与生活污水系统分流。雨水回用时,应设置独立的雨水收集管道系统,雨水利用系统处理后的水可在中水贮存池中与中水合并回用。
5.1.4 建筑小区在总体地面高程设计时,宜利用地形高程进行雨水自流排水;同时应采取防止滑坡、水土流失、塌方、泥石流、地(路)面结冻等地质灾害发生的技术措施。
5.1.5 应按当地规划确定的雨水径流控制目标,实施雨水控制利用。雨水控制及利用工程设计应符合现行的国家标准《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB 50400的规定。

条文说明


5.1.1 本标准从保证建筑物结构安全角度出发,要求屋面雨水排水迅速、及时地排至室外管渠或室外地面。当设计种植屋面和蓄水屋面的雨水排水时,设计人员应配合建筑或景观专业,将屋面荷载提供给结构专业,避免超载,影响屋面结构的安全,应按相关规范执行。
    当小区地面有雨水控制和资源化利用生态设施时,屋面雨水排水管可采用断接方式,散水排入地面或绿地、坑塘,雨水口溢流排入雨水检查井。
5.1.5 当工程项目有海绵型方面设计时,渗、滞、蓄、净、用、排的设计应符合现行国家标准《建筑与小区雨水控制及利用技术规范》GB 50400的相关规定。


张培哲 | 2020-2-7 12:03:36 | 显示全部楼层
5.2 建筑雨水

5.2.1 建筑屋面设计雨水流量应按下式计算:

    式中:qy——设计雨水流量(L/s),当坡度大于2.5%的斜屋面或采用内檐沟集水时,设计雨水流量应乘以系数1.5;
              qj——设计暴雨强度[L/(s·h㎡)];
              ψ——径流系数;
              Fw——汇水面积(㎡)。
5.2.2 设计暴雨强度应按当地或相邻地区暴雨强度公式计算确定。
5.2.3 屋面雨水排水设计降雨历时应按5min计算。
5.2.4 屋面雨水排水管道工程设计重现期应根据建筑物的重要程度、气象特征等因素确定,各种屋面雨水排水管道工程的设计重现期不宜小于表5.2.4中的规定值。
表5.2.4 各类建筑屋面雨水排水管道工程的设计重现期(a)

    注:工业厂房屋面雨水排水管道工程设计重现期应根据生产工艺、重要程度等因素确定。
5.2.5 建筑的雨水排水管道工程与溢流设施的排水能力应根据建筑物的重要程度、屋面特征等按下列规定确定:
    1 一般建筑的总排水能力不应小于10a重现期的雨水量;
    2 重要公共建筑、高层建筑的总排水能力不应小于50a重现期的雨水量;
    3 当屋面无外檐天沟或无直接散水条件且采用溢流管道系统时,总排水能力不应小于100a重现期的雨水量;
    4 满管压力流排水系统雨水排水管道工程的设计重现期宜采用10a;
    5 工业厂房屋面雨水排水管道工程与溢流设施的总排水能力设计重现期应根据生产工艺、重要程度等因素确定。
5.2.6 屋面的雨水径流系数可取1.00,当采用屋面绿化时,应按绿化面积和相关规范选取径流系数。
5.2.7 屋面的汇水面积应按屋面水平投影面积计算。高出裙房屋面的毗邻侧墙,应附加其最大受雨面正投影的1/2计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道应附加其高出部分侧墙面积的1/2。
5.2.8 天沟、檐沟排水不得流经变形缝和防火墙。
5.2.9 天沟宽度不宜小于300mm,并应满足雨水斗安装要求,坡度不宜小于0.003。
5.2.10 天沟的设计水深应根据屋面的汇水面积、天沟坡度、天沟宽度、屋面构造和材质、雨水斗的斗前水深、天沟溢流水位确定。排水系统有坡度的檐沟、天沟分水线处最小有效深度不应小于100mm。
5.2.11 建筑屋面雨水排水工程应设置溢流孔口或溢流管系等溢流设施,且溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。下列情况下可不设溢流设施:
    1 外檐天沟排水、可直接散水的屋面雨水排水;
    2 民用建筑雨水管道单斗内排水系统、重力流多斗内排水系统按重现期P大于或等于100a设计时。
5.2.12 建筑屋面雨水溢流设施的泄流量宜按本标准附录F确定。
5.2.13 屋面雨水排水管道系统设计流态应符合下列规定:
    1 檐沟外排水宜按重力流系统设计;
    2 高层建筑屋面雨水排水宜按重力流系统设计;
    3 长天沟外排水宜按满管压力流设计;
    4 工业厂房、库房、公共建筑的大型屋面雨水排水宜按满管压力流设计;
    5 在风沙大、粉尘大、降雨量小地区不宜采用满管压力流排水系统。
5.2.14 当满管压力流雨水斗布置在集水槽中时,集水槽的平面尺寸应满足雨水斗安装和汇水要求,其有效水深不宜小于250mm。
5.2.15 雨水斗外边缘距天沟或集水槽装饰面净距不得小于50mm。
5.2.16 屋面排水系统应设置雨水斗。不同排水特征的屋面雨水排水系统应选用相应的雨水斗。
5.2.17 雨水斗数量应按屋面总的雨水流量和每个雨水斗的设计排水负荷确定,且宜均匀布置。
5.2.18 雨水斗的设置位置应根据屋面汇水情况并结合建筑结构承载、管系敷设等因素确定。
5.2.19 当屋面雨水管道按满管压力流排水设计时,同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。
5.2.20 居住建筑设置雨水内排水系统时,除敞开式阳台外应设在公共部位的管道井内。
5.2.21 除土建专业允许外,雨水管道不得敷设在结构层或结构柱内。
5.2.22 裙房屋面的雨水应单独排放,不得汇入高层建筑屋面排水管道系统。
5.2.23 高层建筑雨落水管的雨水排至裙房屋面时,应将其雨水量计入裙房屋面的雨水量,且应采取防止水流冲刷裙房屋面的技术措施。
5.2.24 阳台、露台雨水系统设置应符合下列规定:
    1 高层建筑阳台、露台雨水系统应单独设置;
    2 多层建筑阳台、露台雨水宜单独设置;
    3 阳台雨水的立管可设置在阳台内部;
    4 当住宅阳台、露台雨水排入室外地面或雨水控制利用设施时,雨落水管应采取断接方式;当阳台、露台雨水排入小区污水管道时,应设水封井。
    5 当屋面雨落水管雨水间接排水且阳台排水有防返溢的技术措施时,阳台雨水可接入屋面雨落水管。
    6 当生活阳台设有生活排水设备及地漏时,应设专用排水立管管接入污水排水系统,可不另设阳台雨水排水地漏。
5.2.25 建筑物内设置的雨水管道系统应密闭。有埋地排出管的屋面雨水排出管系,在底层立管上宜设检查口。
5.2.26 下列场所不应布置雨水管道:
    1 生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房、车间;
    2 贮存食品、贵重商品库房;
    3 通风小室、电气机房和电梯机房。
5.2.27 建筑屋面各汇水范围内,雨水排水立管不宜少于2根。
5.2.28 屋面雨水排水管的转向处宜做顺水连接。
5.2.29 塑料雨水管穿越防火墙和楼板时,应按本标准第4.4.10条的规定设置阻火装置。当管道布置在楼梯间休息平台上时,可不设阻火装置。
5.2.30 重力流雨水排水系统中长度大于15m的雨水悬吊管,应设检查口,其间距不宜大于20m,且应布置在便于维修操作处。
5.2.31 雨水管道在穿越楼层应设套管且立管底部架空时,应在立管底部设支墩或其他固定措施。地下室横管转弯处也应设置支墩或固定措施。
5.2.32 雨水管穿越地下室外墙处,应采取防水措施。
5.2.33 寒冷地区,雨水斗和天沟宜采用融冰措施,雨水立管宜布置在室内。
5.2.34 重力流多斗系统设计应符合下列规定:
    1 雨水斗的最大设计排水流量应符合表5.2.34的规定;
表5.2.34 重力流多斗系统的雨水斗设计最大排水流量

    2 雨水悬吊管水力计算应按本标准式(4.5.4-1)、式(4.5.4-2)计算,雨水悬吊管充满度应取0.8,排出管充满度应取1.0。
    3 重力流多斗系统立管不得小于悬吊管管径,当一根立管连接2根或2根以上悬吊管时,立管的最大设计排水流量宜按本标准附录G确定。
5.2.35 屋面雨水单斗内排水系统设计应符合下列规定:
    1 单斗排水系统排水管道的管径应与雨水斗规格一致;
    2 系统应密闭;
    3 雨水斗的最大设计排水流量应根据单斗雨水管道系统设计流态确定,并应符合下列规定:
        1)当单斗雨水管道系统流态按重力流设计时,其雨水斗的最大设计排水流量宜按本标准附录G确定;
        2)当单斗雨水管道系统流态按满管压力流设计时,应根据建筑物高度、雨水斗规格型式和雨水管的材质等经计算确定,当缺乏相关资料时,宜符合表5.2.35的规定。
表5.2.35 单斗压力流排水系统雨水斗的最大设计排水流量

5.2.36 满管压力流系统设计应符合下列规定:
    1 满管压力流系统的雨水斗的泄流量,应根据雨水斗规格、斗前设计水深、斗进水口和立管排出管口标高差实测确定,当无实测资料时,可按表5.2.36选用;
表5.2.36 满管压力流多斗系统雨水斗的设计泄流量

    注:满管压力流雨水斗应根据不同型号的具体产品确定其最大泄流量。
    2 一个满管压力流多斗系统服务汇水面积不宜大于2500㎡;
    3 悬吊管中心线与雨水斗出口的高差宜大于1.0m;
    4 悬吊管设计流速不宜小于1m/s,立管设计流速不宜大于10m/s;
    5 雨水排水管道总水头损失与流出水头之和不得大于雨水管进、出口的几何高差;
    6 悬吊干管水头损失不得大于80kPa;
    7 满管压力流多斗排水管系各节点的上游不同支路的计算水头损失之差,不应大于10kPa;
    8 连接管管径可小于雨水斗管径,立管管径可小于悬吊管管径;
    9 满管压力流排水管系出口应放大管径,其出口水流速度不宜大于1.8m/s,当其出口水流速度大于1.8m/s时,应采取消能措施。
5.2.37 87型雨水斗系统设计可按现行行业标准《建筑屋面雨水排水系统技术规程》CJJ 142的规定执行。
5.2.38 建筑雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度,宜按表5.2.38确定。
表5.2.38 建筑雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度

    注:表中铸铁管管径为公称直径,括号内数据为塑料管外径。
5.2.39 雨水排水管材选用应符合下列规定:
    1 重力流雨水排水系统当采用外排水时,可选用建筑排水塑料管;当采用内排水雨水系统时,宜采用承压塑料管、金属管或涂塑钢管等管材;
    2 满管压力流雨水排水系统宜采用承压塑料管、金属管、涂塑钢管、内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管等,用于满管压力流排水的塑料管,其管材抗负压力应大于-80kPa。
5.2.40 地下车库出入口的明沟雨水集水池的有效容积,不应小于最大一台排水泵5min的出水量。集水池除满足有效容积外,尚应满足水泵设置、水位控制器等安装、检查要求。


条文说明


5.2.1 内檐沟是指内天沟收集两边斜屋面的雨水,屋面与天沟之间无防水密封或防水密封不严密,天沟溢水会泛入室内的一种结构形式。为提高屋面排水的安全性而增大雨水排水系统宣泄能力。斜屋面的集流面上最远点排至屋面雨水斗集流时间一般为0.5min~1.0min。研究认为集流时间取3min为宜,3min集流时间内平均降雨强度是5min集流时间内平均降雨强度的1.3倍~1.5倍。
5.2.3 由于雨量记录仪的最小单元格为5min,也就是记录5min暴雨的平均值。
5.2.4 对于一般性建筑物屋面、重要公共建筑屋面的划分,可参考建筑防火相关规范的内容。除重要公共建筑以外,可视为一般性建筑。
5.2.5 本条对雨水排水管道工程和溢流设施排水能力作出规定。
    1、2 按本标准第5.1.2条的原则,在设计重现期内出现降雨时屋面不应积水,超设计重现期的雨水应由溢流设施排放。本条规定了屋面雨水管道工程的排水系统和溢流设施宣泄雨水能力,两者合计为总排水能力应具备的最小排水能力。
    3 本款的规定是针对在无外檐天沟或无直接散水凹形屋面,必须考虑本条第1款、第2款超重现的雨水排水,因此提高雨水排水管道工程与溢流设施的总排水能力,才能保证屋面不积水。对这类屋面可能产生的超荷载应进行结构核算,并且应设置屋面超警戒水位的报警系统。
    4 本款的规定是根据一场降雨从小到大的规律,满管压力流排水系统雨水排水管道内流态变化的过程是从重力流→间歇性压力流→满管压力流。如设计重现期选得过大,系统可能在小于设计重现期的降雨时,雨水排水管道系统一直处于重力流与间歇性压力流的非满管压力流状态运行,影响雨水排水管道系统的安全运行。当缺乏重现期资料时,重现期P与设计流量q关系可按表5估算。
表5 重现期P与设计流量q关系估算表

5.2.7 本条规定雨水汇水面积按屋面的汇水面积投影面积计算,还需考虑高层建筑高出裙房屋面的侧墙面(最大受雨面)的雨水排到裙房屋面上;窗井及高层建筑地下汽车库出入口的侧墙,由于风力吹动,造成侧墙兜水,因此,将此类侧墙面积的1/2纳入其下方屋面(地面)排水的汇水面积。
5.2.8 本条引用现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345的有关规定。伸缩缝、沉降缝统称变形缝,变形缝和防火墙处结构均脱开,并有错位,故天沟布置应以为分界,不应穿越变形缝和防火墙。
5.2.9 一般金属屋面采用金属长天沟,施工时金属钢板之间焊接连接。当建筑屋面构造有坡度时,天沟沟底顺建筑屋面的坡度可以做出坡度。当建筑屋面构造无坡度时,天沟沟底的坡度难以实施,靠天沟水位差进行排水。金属屋面的长天沟可无坡度。
5.2.11 管系排水能力是相对按一定重现期设计的,因此为建筑安全考虑,超设计重现期的雨水应有出路。根据目前的技术水平,设置溢流设施是最有效的,但有些建筑屋面无法设置溢流时,只能提高其管系排水能力。
    1 本款的规定是针对外檐天沟排水、可直接散水的屋面雨水排水,其超设计重现期的雨水可直接从天沟或屋面外溢,既保证屋面不会积水,又不会造成次生危害。
    2 本款的规定是针对单斗内排水系统和多斗重力流雨水管道系统适应性强的特征,只要按上限值设计的管道系统,均能将此值以下的雨水量安全排泄。百年一遇的雨水量可根据当地雨量计算公式计算而得,也可按本标准第5.2.5条条文说明表5推算。
5.2.13 檐沟排水常用于多层住宅或建筑体量与之相似的一般民用建筑,其屋顶面积较小,建筑四周排水出路多,立管设置要服从建筑立面美观要求,故宜采用重力流排水。
    长天沟外排水常用于多跨工业厂房,汇水面积大,厂房内生产工艺要求不允许设置雨水悬吊管,由于外排水立管设置数量少,只有采用满管压力流排水,方可利用其管系通水能力大的特点,将具有一定重现期的屋面雨水排除。
    高层建筑、超高层建筑屋面面积较小,不适合采用满管压力流单斗系统,由于立管过长,资用势能过大,管道内容易产生汽化和气蚀以及伴随振动、气暴噪声,所以超高层建筑单斗排水系统宜设计为重力流系统。大型屋面工业厂房、库房、公共建筑通常是汇水面积较大,但可敷设立管的地方却较少,只有充分发挥每根立管泄流量大的作用,方能较好的排除屋面雨水,因此,应推荐采用满管压力流排水。
    由于满管压力流排水系统悬吊管坡度几乎平坡,在风沙大、粉尘大的地区,一般为降雨量小的西北地区,容易造成雨水管道淤堵现象,该地区的屋面排水不宜采用满管压力流排水系统。
5.2.14 本条针对大面积雨水排水采用满管压力流排水系统,雨水斗布置在屋面的雨水集水槽时,对集水槽尺寸要求。集水槽平面尺寸可按满管压力雨水斗的格栅罩或反涡流装置的直径再加上不小于50mm的水流通道确定。满管压力流雨水斗的高度一般小于100mm(30mm~50mm),故250mm有效水深能保证满管压力流排水系统正常运行。
5.2.15 本条规定的目的是保证天沟(坑)雨水进入雨水斗有良好的水力条件。由于雨水斗规格尺寸不一,雨水斗的格栅罩可能比天沟宽度还大,故应与土建专业协调,在布置雨水斗的局部天沟尺寸放大。
5.2.16 屋面雨水排水系统应采用成品雨水斗,不得用排水箅子、通气帽等替代雨水斗。根据不同的系统采用相应的雨水斗。重力流排水系统应采用重力流雨水斗,是依据斗前水位溢流排泄雨水,允许掺气。反之亦然,满管压力流排水系统如采用重力流雨水斗,大气进入,负压破坏形成不了满管压力流,达不到设计雨水排水量而使屋面积水。
5.2.19 满管压力流的水力计算通常是按设计重现期的流量进行水力计算,但不同高度的雨水斗实际是排除非同一屋面、集水沟的雨水,屋面位置不同、高度不同、朝向不同,接收的实际降雨强度也会有大的差异,两个屋面可能一个达到设计降雨量,而另外一个远小于设计降雨量,导致系统内的负压被破坏,计算无法解决这种流量差异。
5.2.20 本条引用现行国家标准《住宅设计规范》GB 50096有关条文,规定目的是避免屋面雨水管道设置在套内时产生噪声扰民,或雨水管道损漏造成财产损失。
5.2.21 雨水管道敷设在结构层或结构柱内,雨水管渗漏腐蚀钢筋影响结构安全,雨水管道一旦堵塞,不能维护更换,也会造成屋面积水。
5.2.22 高层建筑雨水排水系统中,立管上部是负压区,下部是正压区,而裙房处于下部,裙房屋面的雨水汇入高层建筑屋面排水管道系统不但会造成裙房屋面的雨水排水不畅,还有可能返溢。
5.2.24 本条对阳台、露台、雨水系统的设置作出规定。
    1 本款规定的前提条件是:①屋面雨落水管敷设在外墙;②雨落水管底部间接排水;③有防返溢的技术措施时,阳台雨水排水可以接入屋面雨水立管。
    6 本款规定中生活阳台是指厨房外侧的阳台,亦称工作阳台、北阳台,因其面积小且飘入阳台雨水量也少。当生活阳台设有生活排水设备及地漏时,雨水可排入生活排水地漏中,不必另设雨水排水立管。生活排水设施主要是指洗衣机或洗涤盆通过地漏排水。当住宅阳台设有生活排水设备时,其洗涤废水中含有洗涤剂,排入雨水系统后污染雨水排放的水体,应纳入污水系统进污水处理厂处理。
5.2.25 多斗系统不管重力流还是压力流均成悬吊管系统,在室内成为密闭系统。单斗系统,在室内如设检查井与室内埋地管连接,容易造成泛溢,这已在众多工程中造成厂(库)内雨水返溢,造成财物损失。
5.2.26 本条规定中的建筑在卫生、安全方面要求较高,故不适合在建筑物内这些场所设置雨水管道。
5.2.27 本条规定的目的是在屋面忙水范围内一旦一根排水立管堵塞,至少还有一根可排泄雨水。基于雨水斗之间泄流互相调剂和天沟溢流等因素,下列情况下,汇水范围内可只设1根雨水排水立管:①外檐天沟雨落水管排水;②长天沟外排水。
5.2.34 本条系屋面雨水重力流多斗系统按常规重力流排水管渠的设计方法。表5.2.34中雨水斗的最大设计排水流量系根据北京建筑大学在测试平台对河北徐水县兴华铸造有限公司提供的G型重力斗进行了尾管0.5m通水能力测试所得泄流量而确定的(如图4所示)。考虑到树叶杂物在雨水斗处遮挡,相当于增加了雨水斗的阻力,乘以系数0.7。

图4 重力流雨水斗

    本标准表G的数据系根据重力流系统立管的最大设计排水流量系按威廉-埃顿(Whly-Eaton)方程式计算,立管管中雨水充满率为0.33时的排水流量确定的。
5.2.35 由于单斗排水不存在斗与斗之间的水力相关平衡问题。其泄流量仅与单斗雨水管道系统设计流态有关。由于单斗排水系统流态可设计为重力流也可设计为满管压力流。单斗重力流排水系统雨水斗的最大设计排水流量是控制在立管充满率0.33时的排水流量。单斗压力流排水系统雨水斗的最大设计排水流量与雨水斗规格、阻力,管材性质和立管高度等因素有关。
    表5.2.35单斗压力流排水系统雨水斗的最大设计排水流量系北京建筑大学在测试平台对各种类型的雨水斗在尾管3m、斗前水深小于或等于100mm(或h-q曲线拐点)情况下的最大测试泄流量。
    实际工程视具体情况,如气象特征、建筑物高度、物业管理水平等确定打折系数。
5.2.36 本条对满管压力流系统设计作出规定。
    1 本款表5.2.36中的值是取用原标准2009版第4.9.16条表中最大测试泄流量基础上乘以系数0.7,同时不能大于单斗压力(虹吸)雨水斗设计泄流量。选择雨水斗的泄流量的目的是确定在屋面汇水面积上布置雨水斗数量,而满管压力流排水管道系统设计雨水流量还是应按本标准式(5.2.1)计算。
    2 本款规定是满管压力流屋面雨水排水系统越大,管道水力平衡越不易计算,特别系统在重力流至满管压力流之间的脉冲流运行工况下,更容易造成水力不平衡。
    3 本款规定是根据一场暴雨的降雨过程是由小到大,再由大到小,即使是满管压力流屋面雨水排水系统,在降雨初期或末期由于立管中未形成负压抽吸,靠雨水斗出口到悬吊管中心线高差的水力坡降排水,故悬吊管中心线与雨水斗出口应有一定的高差。悬吊管中心线与雨水斗出口的高差宜大于1.0m是源于德国工程师协会准则《屋面虹吸排水系统》VDI 3806-2000版的规定。欧标《建筑物排水沟 第2部分:测试方法》EN 1253-3:2000中虹吸启动流量测试装置图中的雨水斗斗面至排出管过渡段管中心的几何高差为1.0m。
    如果悬吊管长度短,连接管管径小于或等于75mm或天沟有效水深大于或等于300mm时,则悬吊管中心线与雨水斗出口的高差可适当减少。
    5 本款满管压力流管道系统泄流量大小完全取决于雨水管进、出口的几何高差,如果满管压力流管道系统总水头损失与流出水头之和大于雨水管进、出口的几何高差,系统将达不到设计泄流量而导致屋面积水。根据实际工程中建筑物高度有高有低,大面积的单层厂房一般高度在12m左右,大面积公共建筑高度在40m之内,建议高差H<12m时,管道系统的总水头损失有1.0m的水头富裕;高差H≥12m时,有2.0m~3.0m的水头富裕,以避免管道负压区产生汽化、气蚀和气暴噪声等现象。
    6、7 满管压力流多斗悬吊管系统关键在于水力平衡。因各雨水斗排泄屋面雨水量基本均匀,可根据选用管材的沿程阻力和配件的局部阻力进行水力计算,不断调整与水头损失相关参数,达到水力相对平衡。各支管(连接雨水斗的管道)均汇合到悬吊管。悬吊管有较大管径即产生阻力较小,有利于各支管之间的流量平衡。
    9 本款满管压力流管道系统的排水由势能转化为动能,在排出口形成射流,容易损坏排水检查井及埋地管道,应采取消能措施,一般采用放大管径降低流速,或设置消能井。
5.2.39 按重力流设计的多层建筑,一般采用外檐天沟雨落水管,敷设于外墙,雨水斗下有一个落水斗过渡,管材采用符合国家标准《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》GB/T 5836的规定。对于高层建筑外墙敷设的雨落水管也可采用上述管材。但对于高层公共建筑由于建筑外立面玻璃幕墙等装饰不能敷设的雨落水管,雨水立管必须设置于建筑物内,据工程反馈信息,雨水立管吸瘪的事例不少:①采用地漏或通气帽替代重力雨水斗,被塑料袋堵住,屋面积水,维护人员挪开塑料袋瞬间产生负压抽吸(虹吸)流。②将有顶板或整流罩等防止气体进入的压力流雨水斗替代重力流雨水斗,使重力流变成满管压力流。
    由于现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242规定,“安装在室内雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管上部雨水斗”,因此,高层建筑如采用增厚耐压的塑料管材及配件,其管道系统(含管道、配件、伸缩节组成的系统)耐压不应小于雨水立管静压。超高层建筑屋面雨水排水立管建议采用金属管材,当超高层建筑屋面雨水排水立管采用钢塑复合管时,建议采用涂塑管,因为钢管内衬的塑管也有吸瘪的事例发生。
    满管压力流雨水排水系统在立管上半部、悬吊干管、悬吊支管、连接管均处于负压状态,仅在立管下半部位至排出管是处于正压状态。故满管压力流雨水排水系统应选抗负压性能的管材。


智慧大多源于苦难,强大的男人,绝不是只有简单的过往。处变不惊,笑而不语的心胸也绝非朝夕之功。遭难,修心,正形。
张培哲 | 2020-2-7 12:05:43 | 显示全部楼层
5.3 小区雨水

5.3.1 小区雨水排放应遵循源头减排的原则,宜利用地形高程采取有组织地表排水方式。
5.3.2 小区雨水排水口应设置在雨水控制利用设施末端,以溢流形式排放;超过雨水径流控制要求的降雨溢流进入市政雨水管渠。
5.3.3 小区必须设雨水管网时,雨水口的布置应根据地形、土质特征、建筑物位置设置。下列部位宜布置雨水口:
    1 道路交汇处和路面最低点;
    2 地下坡道入口处。
5.3.4 下列场所宜设置排水沟:
    1 室外广场、停车场、下沉式广场;
    2 道路坡度改变处;
    3 水景池周边、超高层建筑周边;
    4 采用管道敷设时覆土深度不能满足要求的区域;
    5 有条件时宜采用成品线性排水沟;
    6 土壤等具备入渗条件时宜采用渗水沟等。
5.3.5 小区雨水管道布置应符合下列规定:
    1 宜沿道路和建筑物的周边平行布置,且在人行道、车行道下或绿化带下;
    2 雨水管道与其他管道及乔木之间最小净距,应符合本标准附录E的规定;
    3 管道与道路交叉时,宜垂直于道路中心线;
    4 干管应靠近主要排水建筑物,并应布置在连接支管较多的路边侧。
5.3.6 小区雨水管道最小埋地敷设深度应根据道路的行车等级、管材受压强度、地基承载力等因素经计算确定,并应符合下列规定:
    1 小区干道和小区组团道路下的管道,其覆土深度不宜小于0.70m;
    2 当冬季管道内不会贮留水时,雨水管道可埋设在冰冻层内。
5.3.7 雨水检查井设置应符合下列规定:
    1 雨水管、雨水沟管径、坡度、流向改变时,应设雨水检查井连接;
    2 雨水管在检查井连接,除有水流跌落差以外,宜采取管顶平接;
    3 连接处的水流转角不得小于90°;当雨水管管径小于或等于300mm且跌落差大于0.3m时,可不受角度的限制;
    4 小区排出管与市政管道连接时,小区排出管管顶标高不得低于市政管道的管顶标高;
    5 雨水管道向景观水体、河道排水时,管内水位不宜低于水体的设计水位。
5.3.8 雨水检查井的最大间距可按表5.3.8确定。
表5.3.8 雨水检查井的最大间距

    注:括号内是埋地塑料管内径系列管径。
5.3.9 小区雨水排水系统宜选用埋地塑料管和塑料雨水排水检查井。
5.3.10 小区雨水管道设计雨水量和设计降雨强度应按本标准第5.2.1条、第5.2.2条确定。
5.3.11 小区雨水管道设计降雨历时应按式(5.3.11)计算:

式中:t——降雨历时(min);
          t1——地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,可选用5min~10min;
          t2——排水管内雨水流行时间(min)。
5.3.12 小区雨水排水管道的排水设计重现期应根据汇水区域性质、地形特点、气象特征等因素确定,各种汇水区域的设计重现期不宜小于表5.3.12中的规定值。
表5.3.12 各种汇水区域的设计重现期(a)

    注:下沉式广场设计重现期应由广场的构造、重要程度、短期积水即能引起较严重后果等因素确定。
5.3.13 地面的雨水径流系数可按表5.3.13采用。
表5.3.13 各类地面雨水径流系数

    注:各种汇水面积的综合径流系数应加权平均计算。
5.3.14 地面的雨水汇水面积应按水平投影面积计算。
5.3.15 小区雨水管段设计流量应按本标准第5.3.10条~第5.3.14条,经计算确定,并应符合下列规定:
    1 汇水面积应为汇入的地面、屋面面积和墙面面积。
    2 墙面设计流量应按下列条件计算:
        1)当建筑高度大于或等于100m时,按夏季主导风向迎风墙面1/2面积作为有效汇水面积;
        2)径流系数取1.0;
        3)设计重现期与小区雨水设计重现期相同。
    3 其综合径流系数按各类地面(含屋面)的加权平均值。
    4 汇合管段中集流时间应取长者。
5.3.16 小区雨水管道宜按满管重力流设计,管内流速不宜小于0.75m/s。
5.3.17 小区雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度应按表5.3.17确定。
表5.3.17 小区雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度

    注:表中括号内数值是埋地塑料管内径系列管径。
5.3.18 与建筑连通的下沉式广场地面排水当无法重力排水时,应设置雨水集水池和排水泵提升排至室外雨水检查井。
5.3.19 雨水集水池和排水泵设计应符合下列规定:
    1 排水泵的流量应按排入集水池的设计雨水量确定;
    2 排水泵不应少于2台,不宜大于8台,紧急情况下可同时使用;
    3 雨水排水泵应有不间断的动力供应;
    4 下沉式广场地面排水集水池的有效容积,不应小于最大一台排水泵30s的出水量,并应满足水泵安装和吸水要求;
    5 集水池除满足有效容积外,还应满足水泵设置、水位控制器等安装、检查要求。
5.3.20 当市政雨水管无法全部接纳小区雨水量时,应设置雨水贮存调节设施。
5.3.21 雨水调蓄池的建设宜与雨水利用设施、景观水池、绿化和雨水泵站等设施统筹考虑。
5.3.22 雨水调蓄池的有效容积应根据当地降雨特征和建设基地规划控制综合径流系数,按现行国家标准《城镇雨水调蓄工程技术规范》GB 51174和《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB 50400的规定确定。
5.3.23 雨水调蓄池宜设于室外。当雨水调蓄池设于地下室时,应在室外设有超调蓄能力的溢流措施。


条文说明


5.3.1 地表排水应具备详细的地质勘察资料:小区滞水层分布、土壤种类和相应的渗透系数、地下水动态等。给排水专业要向建筑(总图)、景观园林等专业提出技术要求,并加强协调配合。
5.3.2 小区改造按照雨水控制及利用要求进行改造,排水管道的雨水排水口设在设施的终端形成溢流出口。
5.3.4 线性排水沟的设置应根据设置场所的汇水雨水量、地面铺设材料、荷载等因素选用成品线性排水沟的型号和规格尺寸。渗水沟的设计应符合现行国家标准《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB 50400的规定。
5.3.6 寒冷地区,冬季下雪,埋地雨水管道为空管,只有在冬春转换季节气温在0℃以上时才会出现融雪水,此时节结冻土也逐渐消融解冻,不存在雨水管道结冻损害或塞流。当雨水管道埋设在冰冻层内时,应注意采用耐冻的管材及连接方式。
5.3.7 小区雨水管道由于管径不大,为便于计算均以管顶平接,小区雨水管排入天然水体宜采用水面平接。雨水管道向河道排水时,应有主管部门的认可。
5.3.8 建筑小区埋地雨水管道,由塑料排水管替代混凝土管。埋地塑料管中有内径系列和外径系列之分。检查井之间最大间距系摘自现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014的有关条文。
5.3.11 降雨历时计算公式摘自现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014。
5.3.12 本条规定根据市政雨水管渠设计重现期普遍提高,而对小区、车站、码头和机场的基地雨水管渠设计重现期作相应调整。大城市的小区或重要基地则取上限值,城市中心城区的小区或重要基地则取上限值。下沉式广场设计重现期应由广场的构造、重要程度、短期积水即能引起较严重后果等因素确定。
5.3.15 由于超高层建筑屋面并不大,但墙面面积大,降雨受风力影响在迎风墙面形成水幕流,必须在超高层建筑周围设置排水沟接纳这部分雨水。在小区雨水管道计算时可以不计入超高层外墙面面积。
5.3.19 集水池有效容积计算给出了满足最大一台排水泵30s的出水量要求,这是最小值,下沉式广场汇水面积大小不一,重要程度不同,设计重现期要求不同,其排水量会不同。当下沉式广场汇水面积大,设计重现期高,排水量大时,集水池的有效容积计算宜取最大一台排水泵出水量的小值;当下沉式广场汇水面积小,设计重现期低,排水量小时,集水池的有效容积计算可取最大一台排水泵出水量的大值;当下沉式广场与地铁、建筑物的出入口相连接时,集水池有效容积宜按最大一台排水泵5min的出水量计算,并可配置一台小泵,用于小水量时排水。
    排水泵需要不间断动力供应,可以采用双电源或双回路供电。
5.3.20~5.3.22 这三条是针对近年来城市暴雨灾害频发,造成人民生命财产重大损失而做出的规定。城市排水基础工程建设滞后,管渠泄洪能力设计偏小而导致严重积水。现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014明确规定:小区开发基地的规划控制综合径流系数控制在0.7,进行源头控制,综合径流系数大于0.7时,要采取雨水调蓄等措施。而小区中雨水利用设施、景观水池、绿化和雨水泵站等计划建造设施的调蓄雨水量的潜力应充分发挥。如经核算综合径流系数仍大于0.7时,就要考虑建造下凹式绿地,设置植草沟、渗透池等,人行道、停车场、广场和小区道路等可采用渗透性路面,促进雨水下渗。在上述降低综合径流系数的措施无条件实施时,才应建造雨水调蓄池。以削减雨水洪峰为目的的调蓄池的有效容积,可按现行国家标准《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB 50400和《城镇雨水调蓄工程技术规范》GB 51174的相关规定计算确定。


智慧大多源于苦难,强大的男人,绝不是只有简单的过往。处变不惊,笑而不语的心胸也绝非朝夕之功。遭难,修心,正形。
张培哲 | 2020-2-7 12:05:59 | 显示全部楼层
6 热水及饮水供应

6.1 一般规定
6.2 用水定额、水温和水质
6.3 热水供应系统选择
6.4 耗热量、热水量和加热设备供热量的计算
6.5 水的加热和贮存
6.6 太阳能、热泵热水供应系统
6.7 管网计算
6.8 管材、附件和管道敷设
6.9 饮水供应


张培哲 | 2020-2-7 12:06:13 | 显示全部楼层
6.1 一般规定

6.1.1 热水供应系统应在满足使用要求水量、水质、水温和水压的条件下节约能源、节约用水。
6.1.2 热水系统所采用的设备、设施、阀门、管道、附件等应保证系统的安全、可靠使用。




张培哲 | 2020-2-7 12:06:45 | 显示全部楼层
6.2 用水定额、水温和水质

6.2.1 热水用水定额应根据卫生器具完善程度和地区条件,按表6.2.1-1确定。卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温应按表6.2.1-2确定。
表6.2.1-1 热水用水定额

    注:1 表内所列用水定额均已包括在本标准表3.2.1、表3.2.2中。
           2 本表以60℃热水水温为计算温度,卫生器具的使用水温见表6.2.1-2。
           3 学生宿舍使用IC卡计费用热水时,可按每人每日最高日用水定额25L~30L、平均日用水定额20L~25L。
           4 表中平均日用水定额仅用于计算太阳能热水系统集热器面积和计算节水用水量。
表6.2.1-2 卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温

    注:1 一般车间指现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1中规定的3、4级卫生特征的车间,脏车间指该标准中规定的1、2级卫生特征的车间。
           2 学生宿舍等建筑的淋浴间,当使用IC卡计费用水时,其一次用水量和小时用水量可按表中数值的25%~40%取值。
6.2.2 生活热水的原水水质应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749的规定,生活热水的水质应符合现行行业标准《生活热水水质标准》CJ/T 521的规定。
6.2.3 集中热水供应系统的原水的防垢、防腐处理,应根据水质、水量、水温、水加热设备的构造、使用要求等因素经技术经济比较,并按下列规定确定:
    1 洗衣房日用热水量(按60℃计)大于或等于10m3且原水总硬度(以碳酸钙计)大于300mg/L时,应进行水质软化处理;原水总硬度(以碳酸钙计)为150mg/L~300mg/L时,宜进行水质软化处理;
    2 其他生活日用热水量(按60℃计)大于或等于10m3且原水总硬度(以碳酸钙计)大于300mg/L时,宜进行水质软化或阻垢缓蚀处理;
    3 经软化处理后的水质总硬度(以碳酸钙计),洗衣房用水宜为50mg/L~100mg/L;其他用水宜为75mg/L~120mg/L;
    4 水质阻垢缓蚀处理应根据水的硬度、温度、适用流速、作用时间或有效管道长度及工作电压等,选择合适的物理处理或化学稳定剂处理方法;
    5 当系统对溶解氧控制要求较高时,宜采取除氧措施。
6.2.4 集中热水供应系统的水加热设备出水温度不能满足本标准第6.2.6条的要求时,应设置消灭致病菌的设施或采取消灭致病菌的措施。
6.2.5 冷水的计算温度,应以当地最冷月平均水温资料确定。当无水温资料时,可按表6.2.5采用。
表6.2.5 冷水计算温度(℃)

6.2.6 集中热水供应系统的水加热设备出水温度应根据原水水质、使用要求、系统大小及消毒设施灭菌效果等确定,并应符合下列规定:
    1 进入水加热设备的冷水总硬度(以碳酸钙计)小于120mg/L时,水加热设备最高出水温度应小于或等于70℃;冷水总硬度(以碳酸钙计)大于或等于120mg/L时,最高出水温度应小于或等于60℃;
    2 系统不设灭菌消毒设施时,医院、疗养所等建筑的水加热设备出水温度应为60℃~65℃,其他建筑水加热设备出水温度应为55℃~60℃;系统设灭菌消毒设施时水加热设备出水温度均宜相应降低5℃;
    3 配水点水温不应低于45℃。

条文说明


6.2.1 我国是一个缺水的国家,尤其是北方地区严重缺水,因此在考虑人民生活水平提高的同时,在满足基本使用要求的前提下,本标准热水用水定额编制中体现了“节水”这个重大原则。由于热水用水定额的取值范围较大,可以根据地区水资源情况,酌情选值,一般缺水地区应选定额的低值。表6.2.1-1与给水部分相对应增补了平均日热水用水定额。此定额值系参照现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB 50555-2010中的热水平均日节水用水定额编制,专供太阳能热水系统和节水用水量计算。
    在表6.2.1-2的注中增加了学生宿舍等建筑淋浴间采用IC卡计费用水时的热水用水定额修正值。该值系参照一些大学的实测数据而编写的。
6.2.4 本条系根据现行国家标准《城镇给水排水技术规范》GB 50788-2012第3.7.2条“建筑热水供应应保证用水终端的水质符合现行国家生活饮用水水质标准的要求”而编制,其中集中热水供应系统包括集中集热、集中供热太阳能热水系统、直接太阳能热水系统和热泵集中热水供应系统,条文编制依据如下:国内有关科研设计单位对14个包含住宅小区、高级宾馆、医院及高校的采样点进行样品采集检测的结果显示,有85.71%的热水系统末端出水水温低于45℃,同时调查结果显示,热水系统中的细菌总数和异养菌高于现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749规定的指标。灭致病菌的设施有:①紫外光催化二氧化钛(AOT)消毒装置;②银离子消毒器。灭致病菌的措施有:系统内热水定期升温灭菌。
6.2.6 热水供水水温涉及供水安全、卫生、节能、设备管道使用寿命等诸多因素,本条第2款与本标准第6.2.4条相对应,当系统设有效灭菌设施时,水加热设备出水温度宜比不设有效灭菌消毒设施时低5℃,有利于降低系统热损失能耗,用水安全和缓蚀阻垢,延长系统使用寿命。


智慧大多源于苦难,强大的男人,绝不是只有简单的过往。处变不惊,笑而不语的心胸也绝非朝夕之功。遭难,修心,正形。
张培哲 | 2020-2-7 12:07:22 | 显示全部楼层
6.3 热水供应系统选择

6.3.1 集中热水供应系统的热源应通过技术经济比较,并应按下列顺序选择:
    1 采用具有稳定、可靠的余热、废热、地热,当以地热为热源时,应按地热水的水温、水质和水压,采取相应的技术措施处理满足使用要求;
    2 当日照时数大于1400h/a且年太阳辐射量大于4200MJ/m2及年极端最低气温不低于-45℃的地区,采用太阳能,全国各地日照时数及年太阳能辐照量应按本标准附录H取值;
    3 在夏热冬暖、夏热冬冷地区采用空气源热泵;
    4 在地下水源充沛、水文地质条件适宜,并能保证回灌的地区,采用地下水源热泵;
    5 在沿江、沿海、沿湖,地表水源充足、水文地质条件适宜,以及有条件利用城市污水、再生水的地区,采用地表水源热泵;当采用地下水源和地表水源时,应经当地水务、交通航运等部门审批,必要时应进行生态环境、水质卫生方面的评估;
    6 采用能保证全年供热的热力管网热水;
    7 采用区域性锅炉房或附近的锅炉房供给蒸汽或高温水;
    8 采用燃油、燃气热水机组、低谷电蓄热设备制备的热水。
6.3.2 局部热水供应系统的热源宜按下列顺序选择:
    1 符合本标准第6.3.1条第2款条件的地区宜采用太阳能;
    2 在夏热冬暖、夏热冬冷地区宜采用空气源热泵;
    3 采用燃气、电能作为热源或作为辅助热源;
    4 在有蒸汽供给的地方,可采用蒸汽作为热源。
6.3.3 升温后的冷却水,当其水质符合本标准第6.2.2条规定的要求时,可作为生活用热水。
6.3.4 当采用废气、烟气、高温无毒废液等废热作为热媒时,应符合下列规定:
    1 加热设备应防腐,其构造应便于清理水垢和杂物;
    2 应采取措施防止热媒管道渗漏而污染水质;
    3 应采取措施消除废气压力波动或除油。
6.3.5 采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合设备的加热方式时,宜用于开式热水供应系统,并应符合下列规定:
    1 蒸汽中不得含油质及有害物质;
    2 加热时应采用消声混合器,所产生的噪声应符合现行国家标准《声环境质量标准》GB 3096的规定;
    3 应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。
6.3.6 热水供应系统选择宜符合下列规定:
    1 宾馆、公寓、医院、养老院等公共建筑及有使用集中供应热水要求的居住小区,宜采用集中热水供应系统;
    2 小区集中热水供应应根据建筑物的分布情况等采用小区共用系统、多栋建筑共用系统或每幢建筑单设系统,共用系统水加热站室的服务半径不应大于500m;
    3 普通住宅、无集中沐浴设施的办公楼及用水点分散、日用水量(按60℃计)小于5m3的建筑宜采用局部热水供应系统;
    4 当普通住宅、宿舍、普通旅馆、招待所等组成的小区或单栋建筑如设集中热水供应时,宜采用定时集中热水供应系统;
    5 全日集中热水供应系统中的较大型公共浴室、洗衣房、厨房等耗热量较大且用水时段固定的用水部位,宜设单独的热水管网定时供应热水或另设局部热水供应系统。
6.3.7 集中热水供应系统的分区及供水压力的稳定、平衡,应遵循下列原则:
    1 应与给水系统的分区一致,并应符合下列规定:
        1)闭式热水供应系统的各区水加热器、贮热水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应;
        2)由热水箱和热水供水泵联合供水的热水供应系统的热水供水泵扬程应与相应供水范围的给水泵压力协调,保证系统冷热水压力平衡;
        3)当上述条件不能满足时,应采取保证系统冷、热水压力平衡的措施。
    2 由城镇给水管网直接向闭式热水供应系统的水加热器、贮热水罐补水的冷水补水管上装有倒流防止器时,其相应供水范围内的给水管宜从该倒流防止器后引出。
    3 当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时,宜采用设高位热水箱重力供水的开式热水供应系统或采取稳压措施。
    4 当卫生设备设有冷热水混合器或混合龙头时,冷、热水供应系统在配水点处应有相近的水压。
    5 公共浴室淋浴器出水水温应稳定,并宜采取下列措施:
        1)采用开式热水供应系统;
        2)给水额定流量较大的用水设备的管道应与淋浴配水管道分开;
        3)多于3个淋浴器的配水管道宜布置成环形;
        4)成组淋浴器的配水管的沿程水头损失,当淋浴器少于或等于6个时,可采用每米不大于300Pa;当淋浴器多于6个时,可采用每米不大于350Pa;配水管不宜变径,且其最小管径不得小于25mm;
        5)公共淋浴室宜采用单管热水供应系统或采用带定温混合阀的双管热水供应系统,单管热水供应系统应采取保证热水水温稳定的技术措施。当采用公共浴池沐浴时,应设循环水处理系统及消毒设备。
6.3.8 水加热设备机房的设置宜符合下列规定:
    1 宜与给水加压泵房相近设置;
    2 宜靠近耗热量最大或设有集中热水供应的最高建筑;
    3 宜位于系统的中部;
    4 集中热水供应系统当设有专用热源站时,水加热设备机房与热源站宜相邻设置。
6.3.9 老年人照料设施、安定医院、幼儿园、监狱等建筑中为特殊人群提供沐浴热水的设施,应有防烫伤措施。
6.3.10 集中热水供应系统应设热水循环系统,并应符合下列规定:
    1 热水配水点保证出水温度不低于45℃的时间,居住建筑不应大于15s,公共建筑不应大于10s;
    2 应合理布置循环管道,减少能耗;
    3 对使用水温要求不高且不多于3个的非沐浴用水点,当其热水供水管长度大于15m时,可不设热水回水管。
6.3.11 小区集中热水供应系统应设热水回水总管和总循环水泵保证供水总管的热水循环,其所供单栋建筑的热水供、回水循环管道的设置应符合本标准第6.3.12条的规定。
6.3.12 单栋建筑的集中热水供应系统应设热水回水管和循环水泵保证干管和立管中的热水循环。
6.3.13 采用干管和立管循环的集中热水供应系统的建筑,当系统布置不能满足第6.3.10条第1款的要求时,应采取下列措施:
    1 支管应设自调控电伴热保温;
    2 不设分户水表的支管应设支管循环系统。
6.3.14 热水循环系统应采取下列措施保证循环效果:
    1 当居住小区内集中热水供应系统的各单栋建筑的热水管道布置相同,且不增加室外热水回水总管时,宜采用同程布置的循环系统。当无此条件时,宜根据建筑物的布置、各单体建筑物内热水循环管道布置的差异等,在单栋建筑回水干管末端设分循环水泵、温度控制或流量控制的循环阀件。
    2 单栋建筑内集中热水供应系统的热水循环管宜根据配水点的分布布置循环管道:
        1)循环管道同程布置;
        2)循环管道异程布置,在回水立管上设导流循环管件、温度控制或流量控制的循环阀件。
    3 采用减压阀分区时,除应符合本标准第3.5.10条、第3.5.11条的规定外,尚应保证各分区热水的循环。
    4 太阳能热水系统的循环管道设置应符合本标准第6.6.1条第6款的规定。
    5 设有3个或3个以上卫生间的住宅、酒店式公寓、别墅等共用热水器的局部热水供应系统,宜采取下列措施:
        1)设小循环泵机械循环;
        2)设回水配件自然循环;
        3)热水管设自调控电伴热保温。

条文说明


6.3.1 本条第1款对集中热水供应系统的热源首先利用余热、废热、地热,并规定了“稳定、可靠”的前提条件。因为生活热水要求每天稳定供应,如果余热、废热热源不稳定、不可靠,势必要做两套水加热系统,不经济,系统控制、运行管理复杂,很难达到应有的节能效果。
    地热在我国分布较广,是一项极有价值的资源,有条件时应优先考虑。但地热水按其生成条件不同,其水温、水质、水量和水压有很大区别,应采取相应的技术措施进行处理:
    (1)当地热水的水质不符合生活热水原水质要求时应进行水质处理;
    (2)当水质对钢材有腐蚀时,水泵、管道和贮永装置等应采用耐腐蚀材料或采取防腐措施;
    (3)当水量不能满足设计秒流量相应的耗热量要求时,应采用贮存调节设施;
    (4)当地热水不能满足用水点水压要求时,应采用水泵将地热水抽吸提升或加压输送至各用水点。
    地热水的热质应充分利用,有条件时应考虑综合利用,如先将地热水用于发电再用于采暖空调,或先用于理疗和生活用水再做养殖业和农田灌溉等。
    太阳能日照时数、年太阳辐射量参数摘自国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364-2005中第三等级的“资源一般”区域。
    选用水源、空气源为热源时,应注意其适用条件及配备质量可靠的热泵机组。
    热力管网和区域性锅炉房适宜新规划区供热。
    燃油、燃气常压热水锅炉(又称燃油燃气热水机组)替代燃煤锅炉,能降低烟尘对大气的污染,改善司炉工的操作环境,提高设备效率。
    用电能制备生活热水,除个别电力供应充沛的地方用于集中生活热水系统的热水制备外,一般用作分散集热、分散供热太阳能等热水供应系统的辅助能源。
6.3.5 蒸汽直接通入水中的加热方式,会产生较大的噪声,采用消声混合器等措施降低加热时的噪声,能将噪声控制在允许范围内。
    采用汽-水混合设备的加热方式,将管网供给的蒸汽与冷水混合直接供给生活热水,较好地解决了系统回收凝结水的难题,但采用这种水加热方式,必须保证稳定的蒸汽压力和供水压力,保证安全可靠的温度控制,否则,应在其后加贮热设施,以保证安全供水。
    另外,蒸汽直接通入水中时,开口的蒸汽管直接插在水中,在加热时,蒸汽压力大于开式加热水箱的水头;在不加热时,蒸汽管内压力骤降,为防止加热水箱内的水倒流至蒸汽管,应采取防止热水倒流的措施,如提高蒸汽管标高、设置止回装置等。
6.3.6 本条是对热水系统选择的规定。
    1 使用方,即业主或建设方有设集中热水供应系统的要求,主要是针对居住小区;使用方无此要求时,宜按本条第3款、第4款处理。宾馆、公寓、医院、养老院等建筑一般对舒适和安全使用热水的要求较高,且管理容易到位,因此此类建筑推荐采用全日集中热水供应系统。
    2 本款对小区设集中热水供应系统的规模作了限制,主要是从减少管道热损失、节能要求考虑。据广州亚运城的太阳能-热泵热水系统的外网计算,当室外热水管道管长L≈1000m时,其每日的外管网热损失与整个系统的集取太阳能的有效热量相等。可见室外管道太长的集中热水供应系统的热循环能耗是设计这种系统不可忽视的问题。
    3 本款对普通住宅等建筑作了宜采用局部热水供应系统的规定,其理由是:①对于普通住宅,一般只在晚上洗浴使用热水,厨房可采用小型快速电热水器供给热水,如设集中热水供应系统,则一次投资大、能耗大、维修管理工作量大。②对于无集中沐浴设施的办公楼,一般只有洗手用热水,其用量少,时间短,如用干、立管循环的集中热水供应系统,用水时很可能洗完手热水还未到位,或放掉部分冷水才出热水,这样又耗能又费水,使用也不方便。对这种建筑如需供热水时,可采用就地安装小型快速电热水器供应热水。③对于日用热水量(按60℃计)小于5m3且用水点分散的建筑,因设集中热水供应系统,相应热损失占比更大,因此也宜采用局部热水供应系统。
    4 对于普通住宅等用热水标准不高的建筑,如果使用方要求设置集中热水供应系统时,宜采用定时系统,以减少能耗。
    5 本款规定,在全日集中热水供应系统中的公共浴室、洗衣房、厨房等用热量较大且用水时段固定的用水部位宜设与系统循环管道分开的单独热水管网,定时循环供热水。另外,洗衣房要求热水水质硬度较低,厨房要求热水温度高,这些用水部位也可另设局部热水供应系统。这样可以大大减少系统的能耗,并有利于系统供水的稳定。
6.3.7 本条对集中热水供应系统的分区、供水压力等做了原则性规定。
    1 要求应与给水系统的分区一致。
        1)因为生活热水主要用于盥洗、淋浴,而这二者均是通过冷、热水混合后调到所需使用温度。因此,热水供水系统应与冷水系统竖向分区一致,保证系统内冷、热水的压力平衡,达到节水、节能、用水舒适的目的。
        2)高层、多层建筑设集中热水供应系统时应分区设水加热器,其进水均应由相应分区的给水系统设专管供应,以保证热水系统压力的相对稳定。确有困难时,如有的单幢高层、多层住宅的集中热水供应系统,只能采用一个或一组水加热器供整幢楼热水时,应在满足本标准第3.4.3条分区供水压力的范围内,采用质量可靠的减压阀等管道附件来解决系统冷热水压力平衡的问题。
        3)对于采用集热、贮热水箱经热水加压泵供水的热水供应系统(较大型的太阳能、热泵热水系统大都采用这种系统),因其冷热水供水系统分设,为了满足用水点处冷热水压力的平衡,热水加压泵的扬程应按给水系统在其相同位置的压力值选择,如有困难也应通过设置减压阀等措施予以保证。
    2 因倒流防止器在系统为设计流量时的最小阻力也有2m~4m,因此对于由城镇给水管直接补水经水加热设备供热水的系统,其相应的给水系统也宜经倒流防止器后引出,以保证该系统的冷热水压力平衡。
    3 本款规定开式热水供应系统即带高位热水箱的供水系统。系统的水压由高位热水箱的水位决定,不受市政给水管网压力变化及水加热设备阻力变化等的影响,可保证系统水压的相对稳定和供水安全可靠。
    4 本款对热水配水点处冷、热水水压平稳作出了规定。工程实际中,由于冷水热水管径不一致,管长不同,尤其是当用高位冷水箱通过设在地下室的水加热器再返上供给高区热水时,热水管路要比冷水管长得多,这样相应的阻力损失也就要比冷水管大。另外,热水还需附加通过水加热设备的阻力。因此,要做到冷水热水在同一点压力相同是不可能的,只能达到冷热水水压相近。
    “相近”绝不意味着降低要求。因为供水系统内水压的不稳定,将使冷热水混合器或混合龙头的出水温度波动很大,不仅浪费水,使用不方便,有时还会造成烫伤事故。从国内一些工程实践看,本条中“相近”的含义一般以冷热水供水压差小于或等于0.01MPa为宜。在集中热水供应系统的设计中要特别注意两点:一是热水供水管的阻力损失要与冷水供水管的阻力损失平衡;二是水加热设备的阻力损失宜小于或等于0.01MPa。
    5 本款是为了保证公共浴室中淋浴器的水温水压稳定而作出的规定。
        1)此项规定推荐采用开式热水供应系统,水压稳定,不受给水管网水压变化影响;便于调节冷热水混合装置的出水温度,避免水压高,造成淋浴器实际出水量大于设计水量,既浪费水量,又造成贮热水罐容积不够用而影响使用。
        2)此项规定是为了避免因浴盆、浴池、洗涤池等用水量大的卫生器具间断使用时,引起淋浴器管网的压力变化过大,以致造成淋浴器出水温度不稳定。
        3)此项规定是为了在较多的淋浴器之间启闭阀门变化时减少相互影响,要求配水管布置成环状。
        4)此项规定是为了使淋浴器在使用调节时不致造成管道内水头有明显的变化,影响淋浴器的使用。
        5)此项规定主要是为了从根本上解决淋浴器出水温度忽高忽低难于调节的问题,达到方便使用、节约用水的目的。由于单管热水供应系统出水温度不能随使用者的习惯自行调节,故不宜用于淋浴时间较长的公共浴室。而对于工业企业生活间的淋浴室,由于工作人员下班后淋浴的目的是冲洗汗水、灰尘,淋浴时间较短,采用这种单管供水方式较适宜。对于桑拿间、健身房等公共浴室,一般使用者对水温要求差别大,用水时间较分散,宜采用带定温混合阀的双管热水供应系统,它比单管系统使用灵活、舒适。
6.3.8 本条规定了水加热设备机房的设置要点,以利于减少管道,经济、节能和冷热水压力的平衡。
6.3.9 本条为强制性条文,必须严格执行。老年人照料设施(包括老年人全日照料设施和老年人日间照料设施)、安定医院、幼儿园等均以弱势群体为主体的建筑,沐浴者自行调节控制冷热水混合水温的能力差,为保证沐浴者不被热水烫伤,热水供应系统应采取防烫伤措施。监狱的热水供应亦需采取此措施是为了防止犯人自残、自杀。
6.3.10 本条对采用干管和立管循环的集中供应系统的建筑做出规定。
    1 本款系根据现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB 50555的相应条文编制,其中热水配水点水温系指单开热水龙头时的出水温度。
    3 本款集中热水供应系统中对使用水温要求不高的非淋浴用水点指洗手盆、厨房洗涤池等。
6.3.13 本条第2款设分户水表计量的居住建筑,包括住宅、别墅及酒店式公寓不宜设支管循环,其理由:一是支管进、出口要分设水表,容易产生计量误差,并引起计费纠纷;二是循环管道及阀件太多难以维护管理,循环效果难以保证;三是住宅相对公建,易采取节水措施;四是能耗大;五是当支管敷设在垫层时,施工安装困难。另外,经设支管电伴热的工程测算:采用支管自调控电伴热与采用支管循环比较,虽然前者一次投资大,但节能效果显著,如居住建筑的支管采用定时自调控电伴热,每天伴热按6h计比支管循环节能约70%,运行2年~3年节能节省的能源费可抵消增加的一次性投资费用,并且还基本解决了以上支管循环的各种问题,但采用支管自调控电伴热,支管宜走吊顶,如敷设在垫层时,垫层需增加厚度。
6.3.14 本条对热水循环系统做出规定。
    1、2 这两款对如何保证小区和单栋建筑内的热水循环系统的循环效果作了具体规定。依据是“集中热水供应系统循环效果的保证措施-热水循环系统的测试与研究”课题,通过对温控循环阀、流量平衡阀、导流三通、大阻力短管在多种热水循环系统工况下的测试研究成果。
    3 本款对减压阀在热水循环系统的应用提出了要求。当减压阀用于热水系统分区时,除满足本标准第3.5.10条、第3.5.11条要求之外,其密封部分材质应按热水温度要求选择,尤其要注意保证各区热水的循环效果。图5为减压阀安装在热水系统的三个不同图示。

图5 减压阀设置


    图5(a)为高低两区共用一加热供热系统,是一错误系统图示,因分区减压阀设在低区的热水供水立管上,这样高低区热水回水汇合至图中“A”点时,由于低区系统经过了减压其压力将低于高区,即低区管网中的热水就循环不了。
    图5(b)为高低区分设水加热器的系统,两区水加热器均由高区冷水高位水箱供水,低区热水供水系统的减压阀设在低区水加热器的冷水供水管上。这种系统布置与减压阀设置形式是比较合适的。
    图5(c)为高低区共用一集中热水供应系统,减压阀均设在分户支管上,不影响立管和干管的循环。与图5(a)、图5(b)相比,其优点是系统不需要另外采取措施就能保证循环系统正常工作。缺点是低区一家一户均需设减压阀,减压阀数量多,要求质量可靠。此系统应控制最低用水点处支管减压阀前的静压小于0.55MPa。
    5 本款规定设有3个或3个以上卫生间的住宅、酒店式公寓、别墅因热水管道长,需设循环管道,机械循环或自然循环,也可采取热水供水管设自调控(定时)电伴热措施,其适用范围:①卫生间非竖向同位置布置者可用带智能控制的小热水循环泵机械循环;②卫生间竖向同位置布置者可采用专用回水配件自然循环;③室内热水管道采用非埋垫层敷设时,可采用自调控定时电伴热措施。


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6.4 耗热量、热水量和加热设备供热量的计算

6.4.1 设计小时耗热量的计算应符合下列规定:
    1 设有集中热水供应系统的居住小区的设计小时耗热量,应按下列规定计算:
        1)当居住小区内配套公共设施的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段一致时,应按两者的设计小时耗热量叠加计算;
        2)当居住小区内配套公共设施的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段不一致时,应按住宅的设计小时耗热量加配套公共设施的平均小时耗热量叠加计算。
    2 宿舍(居室内设卫生间)、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房(不含员工)、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所(有住宿)、办公楼等建筑的全日集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算:

    式中:Qh——设计小时耗热量(kJ/h);
              m——用水计算单位数(人数或床位数);
              qr——热水用水定额[L/(人·d)或L/(床·d)],按本标准表6.2.1-1中最高日用水定额采用;
              tr——热水温度(℃),
tr=60℃;
              C——水的比热[kJ/(kg·℃)],C=4.187kJ/(kg·℃);
              tl——冷水温度(℃),按本标准表6.2.5取用;
              ρr——热水密度(kg/L);
              T——每日使用时间(h),按本标准表6.2.1-1取用;
              Cγ——热水供应系统的热损失系数,
Cγ=1.10~1.15;
              Kh——小时变化系数,可按表6.4.1取用。
表6.4.1 热水小时变化系数Kh

    注:1 表中热水用水定额与表6.2.1-1中最高日用水定额对应。
           2
Kh应根据热水用水定额高低,使用人(床)数多少取值,当热水用水定额高、使用人(床)数多时取低值,反之取高值。使用人(床)数小于或等于下限值及大于或等于上限值时,Kh就取上限值及下限值,中间值可用定额与人(床)数的乘积作为变量内插法求得。
           3 设有全日集中热水供应系统的办公楼、公共浴室等表中未列入的其他类建筑的Kh值可按本标准表3.2.2中给水的小时变化系数选值。
    3 定时集中热水供应系统,工业企业生活间、公共浴室、宿舍(设公用盥洗卫生间)、剧院化妆间、体育场(馆)运动员休息室等建筑的全日集中热水供应系统及局部热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算:

    式中:Qh——设计小时耗热量(kJ/h);
              qh——卫生器具热水的小时用水定额(L/h),按本标准表6.2.1-2取用;
              tr1——使用温度(℃),按本标准表6.2.1-2使用水温”取用;
              no——同类型卫生器具数;
              bg——同类型卫生器具的同时使用百分数。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大于或等于2h;工业企业生活间、公共浴室、宿舍(设公用盥洗卫生间)、剧院、体育场(馆)等的浴室内的淋浴器和洗脸盆均按表3.7.8-1的上限取值;住宅一户设有多个卫生间时,可按一个卫生间计算。
    4 具有多个不同使用热水部门的单一建筑或具有多种使用功能的综合性建筑,当其热水由同一全日集中热水供应系统供应时,设计小时耗热量可按同一时间内出现用水高峰的主要用水部门的设计小时耗热量,加其他用水部门的平均小时耗热量计算。
6.4.2 设计小时热水量可按下式计算:

    式中:qrh——设计小时热水量(L/h);
              tr2——设计热水温度(℃)。
6.4.3 集中热水供应系统中,热源设备、水加热设备的设计小时供热量宜按下列原则确定:
    1 导流型容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油(气)热水机组应按下式计算:

    式中:Qg——导流型容积式水加热器的设计小时供热量(kJ/h);
              η——有效贮热容积系数,导流型容积式水加热器η取0.8~0.9;第一循环系统为自然循环时,卧式贮热水罐η取0.80~0.85;立式贮热水罐η取0.85~0.90;第一循环系统为机械循环时,卧、立式贮热水罐η取1.0;
              Vr——总贮热容积(L);
              T1——设计小时耗热量持续时间(h),全日集中热水供应系统
T1取2h~4h;定时集中热水供应系统T1等于定时供水的时间(h);当Qg计算值小于平均小时耗热量时,Qg应取平均小时耗热量。
    2 半容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油(气)热水机组的设计小时供热量应按设计小时耗热量计算。
    3 半即热式、快速式水加热器的设计小时供热量应按下式计算:

    式中:Qg——半即热式、快速式水加热器的设计小时供热量(kJ/h);
              qg——集中热水供应系统供水总干管的设计秒流量(L/s)。

条文说明


6.4.1 本条中Kh的计算示例:
    某医院设公用盥洗室、淋浴室采用全日集中热水供应系统,设有病床800张,60℃热水用水定额取110L/(床·d),试计算热水系统的Kh值。
    计算步骤:
    (1)查表6.4.1,医院的Kh=3.63~2.56;
    (2)按800床位和110L/(床·d)的乘积作为变量采用内插法计算系统的Kh值:

6.4.3 本条对热源设备、水加热设备的小时供热量作了原则性规定。
    1 本款删除了传统的容积式水加热器,其理由详见本标准第6.5.10条的条文说明。
    2 本款对水加热设备的供热量(间接加热时所需热媒的供热量)作了如下具体规定:
        (1)导流型容积式水加热器或贮热容积相当的水加热器、燃油(气)热水机组的供热量按式6.4.3-1计算。该式是参照《美国1989年管道工程资料手册》、《Aspe DataBook》的相关公式改写而成的。
        原公式为:

    式中:Qt——可提供的热水流量(L/s);
          R——水加热器加热的流量(L/s);
          M——可以使用的热水占罐体容积之比;
          St——总贮水容积(L);
          d——高峰用水持续时间(h)。
    对照美国公式,式(6.4.3-1)中的Qg、Qh、T1分别相当于美国公式的R、Qt和d,而η、Vr则相当于美国公式的M、St。但美国公式是热水量平衡,忽略了水温的因素,式(6.4.3-1)为热量平衡更为准确。
    在式(6.4.3-1)中,带有相当量贮热容积的水加热设备供热时,提供系统的设计小时耗热量由两部分组成:一部分是设计小时耗热量时间段内热媒的供热量Qg;另一部分是供给设计小时耗热量前水加热设备内已贮存好的热量。即式(6.4.3-1)的后半部分:
     采用这个公式比较合理地解决了热媒供热量,即热源设备容量与水加热贮热设备之间的搭配关系。即前者大后者可小,或前者小后者可大。避免了以往设计中不管水加热设备的贮热容积多大,热源设备均按设计小时耗热量来选择,从而引起热源设备和水加热设备两者均偏大,利用率低,不合理不经济的现象。但当Qg计算值小于平均小时耗热量时,Qg应按平均小时耗热量取值。
    (2)半容积式水加热器或贮热容积相当的水加热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量计算。由于半容积式水加热器的贮热容积只有导流型容积式水加热器的1/2~1/3,甚至更小些,主要起调节稳定温度的作用,防止设备出水时冷时热。在调节供热量方面,只能调节设计小时耗热量与设计秒流量耗热量之间的差值,即保证在2min~5min高峰秒流量时不断热水。而这部分贮热水容积对于设计小时耗热量本身的调节作用很小,可以忽略不计。因此,半容积式水加热器的热媒供热量或贮热容积与其相当的热水机组的供热量即按设计小时耗热量计算。由于半容积式水加热器具有无冷温水区保证热水水质的优点,其贮热容积部分可根据使用要求加大,此时相应的Qg也可按式(6.4.3-1)计算。
    (3)半即热式、快速式水加热器的供热量按设计秒流量的耗热量计算。半即热式等水加热设备的贮热容积一般不足2min的设计小时耗热量所需的贮热容积,对进入设备内的被加热水的温度与热量基本上起不到调节平衡作用。因此,其供热量应按设计秒流量所需的耗热量供给。当半即热式、快速式水加热器配贮热水罐(箱)供热水时,其设计小时供热量可按导流型容积式或半容积式水加热器的设计小时供热量计算。


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6.5 水的加热和贮存

6.5.1 水加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择,并应符合下列规定:
    1 热效率高,换热效果好,节能,节省设备用房;
    2 生活热水侧阻力损失小,有利于整个系统冷、热水压力的平衡;
    3 设备应留有人孔等方便维护检修的装置,并应按本标准第6.8.9条、第6.8.10条配置控温、泄压等安全阀件。
6.5.2 选用水加热设备尚应遵循下列原则:
    1 当采用自备热源时,应根据冷水水质总硬度大小、供水温度等采用直接供应热水或间接供应热水的燃油(气)热水机组;
    2 当采用蒸汽、高温水为热媒时,应结合用水的均匀性、水质要求、热媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等,经综合技术经济比较后选择间接水加热设备;
    3 当采用电能作热源时,其水加热设备应采取保护电热元件的措施;
    4 采用太阳能作热源的水加热设备选择应按本标准第6.6.5条第6款确定;
    5 采用热泵作热源的水加热设备选择应按本标准第6.6.7条第3款确定。
6.5.3 医院集中热水供应系统的热源机组及水加热设备不得少于2台,其他建筑的热水供应系统的水加热设备不宜少于2台,当一台检修时,其余各台的总供热能力不得小于设计小时供热量的60%。
6.5.4 医院建筑应采用无冷温水滞水区的水加热设备。
6.5.5 局部热水供应设备应符合下列规定:
    1 选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安全要求及设备性能特点等因素;
    2 当供给2个及2个以上用水器具同时使用时,宜采用带有贮热调节容积的热水器;
    3 当以太阳能作热源时,应设辅助热源;
    4 热水器不应安装在下列位置:
        1)易燃物堆放处;
        2)对燃气管、表或电气设备有安全隐患处;
        3)腐蚀性气体和灰尘污染处。
6.5.6 燃气热水器、电热水器必须带有保证使用安全的装置。严禁在浴室内安装直接排气式燃气热水器等在使用空间内积聚有害气体的加热设备。
6.5.7 水加热器的加热面积应按下式计算:

    式中:Fjr——水加热器的加热面积(m2);
              Qg——设计小时供热量(kJ/h);
              K——传热系数[kJ/(m2·℃·h)];
              ε——水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数,采用0.6~0.8;
              △tj——热媒与被加热水的计算温度差(℃),按本标准第6.5.8条的规定确定。
6.5.8 水加热器热媒与被加热水的计算温度差应按下列公式计算:
    1 导流型容积式水加热器、半容积式水加热器:

    式中:tmc、tmz——热媒的初温和终温(℃);
              tc、tz——被加热水的初温和终温(℃)。
    2 快速式水加热器、半即热式水加热器:

    式中:△tmax——热媒与被加热水在水加热器一端的最大温度差(℃);
              △tmin——热媒与被加热水在水加热器另一端的最小温度差(℃)。
6.5.9 热媒的计算温度应符合下列规定:
    1 热媒为饱和蒸汽时的热媒初温、终温的计算:
        1)热媒的初温tmc:当热媒为压力大于70kPa的饱和蒸汽时,tmc应按饱和蒸汽温度计算;压力小于或等于70kPa时,tmc应按100℃计算;
        2)热媒的终温tmz:应由经热工性能测定的产品提供,可按 tmz=50℃~90℃。
    2 热媒为热水时,热媒的初温应按热媒供水的最低温度计算;热媒的终温应由经热工性能测定的产品提供;当热媒初温tmc=70℃~100℃时,可按终温tmz=50℃~80℃计算。
    3 热媒为热力管网的热水时,热媒的计算温度应按热力管网供回水的最低温度计算。
6.5.10 导流型容积式水加热器或加热水箱(罐)等的容积附加系数应符合下列规定:
    1 导流型容积式水加热器、贮热水箱(罐)的计算容积的附加系数应按本标准式(6.4. 3-1)中的有效贮热容积系数η计算;
    2 当采用半容积式水加热器、带有强制罐内水循环水泵的水加热器或贮热水箱(罐)时,其计算容积可不附加。
6.5.11 水加热设施贮热量应符合下列规定:
    1 内置加热盘管的加热水箱、导流型容积式水加热器、半容积式水加热器的贮热量应符合表6.5.11的规定。
表6.5.11 水加热设施的贮热量

    注:1 燃油(气)热水机组所配贮热水罐,贮热量宜根据热媒供应情况按导流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定。
           2 表中Qh为设计小时耗热量(kJ/h)。
    2 半即热式、快速式水加热器,当热媒按设计秒流量供应且有完善可靠的温度自动控制及安全装置时,可不设贮热水罐;当其不具备上述条件时,应设贮热水罐;贮热量宜根据热媒供应情况按导流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定。
    3 太阳能热水供应系统的水加热器、集热水箱(罐)的有效容积可按本标准式(6.6.5-1)、式(6.6.5-2)计算确定,水源、空气源热泵热水供应系统的贮热水箱(罐)的有效容积可按本标准式(6.6.7-2)计算确定。
    4 集中生活热水供应系统利用低谷电制备生活热水时,其贮热水箱总容积、电热机组功率应符合下列规定:
        1)采用高温贮热水箱贮热、低温供热水箱供热的直接供应热水系统时,其热水箱总容积应分别按下列公式计算:

    式中:V1——高温贮热水箱总容积(m3);
              V2——低温(供水温度,tγ=60℃)供热水箱总容积(m3);
              1.1——总容积与有效贮水容积之比值;
              T2——高温热水贮水时间,T2=1d;
              T3——低温热水贮水时间,T3=0.25~0.30h;
              th——贮水温度(℃),th=80℃~90℃;
              Qγh——设计小时热水量(L/h)。
        2)采用贮热、供热合一的低温水箱的直接供应热水系统时,热水箱总容积应按下式计算:

    式中:V3——贮热、供热合一的低温贮热水箱(供水温度tr=60℃)的总容积(m3)。
        3)采用贮热水箱贮存热媒水的间接供应热水系统时,贮热水箱总容积应按下式计算:

    式中:V4——热媒水贮热水箱总容积(m3);
              △tmm——热媒水间接换热被加热水时,热媒供、回水平均温度差;一般可取热媒供水温度tmc=80℃~90℃,△tmm=25℃。
        4)电热机组的功率应按下式计算:

    式中:N——电热水机组功率(kW);
              T4——每天低谷电加热的时间,T4=6h~8h;
              M——电能转为热能的效率,M=0.98。
6.5.12 设有高位加热贮热水箱连续加热的热水供应系统,宜设置高位冷水供水箱供水和补水。高位冷水水箱的设置高度(以水箱最低水位计算)应保证最不利处的配水点所需水压。
6.5.13 闭式热水供应系统的冷水补给水管的设置除应符合本标准第6.3.7条的要求外,尚应符合下列规定:
    1 冷水补给水管的管径应按热水供应系统总干管的设计秒流量确定;
    2 有第一循环的热水供应系统,当第一循环采用自然循环时,冷水补给水管应接入贮热水罐,不应接入第一循环的回水管、热水锅炉或热水机组。
6.5.14 热水箱应加盖,并应设溢流管、泄水管和引出室外的通气管。热水箱溢流水位超出冷水补水箱的水位高度应按热水膨胀量计算。泄水管、溢流管不得与排水管道直接连接。
6.5.15 水加热设备和贮热设备罐体,应根据水质情况及使用要求采用耐腐蚀材料制作或在钢制罐体内表面衬不锈钢、铜等防腐面层。
6.5.16 水加热器的布置应符合下列规定:
    1 导流型容积式、半容积式水加热器的侧向或竖向应留有抽出加热管束或盘管的空间;
    2 导流型容积式、半容积式水加热器的一侧应有净宽不小于0.7m的通道,其他侧净宽不应小于0.5m;
    3 水加热器上部附件的最高点至建筑结构最低点的净距应满足检修的要求,并不得小于0.2m,房间净高不得低于2.2m。
6.5.17 燃油(气)热水机组机房的布置应符合下列规定:
    1 燃油(气)热水机组机房宜与其他建筑物分离独立设置;当机房设在建筑物内时,不应设置在人员密集场所的上、下或贴邻,并应设对外的安全出口;
    2 机房的布置应满足设备的安装、运行和检修要求,并靠外墙布置其前方应留不少于机组长度2/3的空间,后方应留0.8m~1.5m的空间,两侧通道宽度应为机组宽度,且不应小于1.0m。机组最上部部件(烟囱除外)至机房顶板梁底净距不宜小于0.8m;
    3 机房与燃油(气)机组配套的日用油箱、贮油罐等的布置和供油、供气管道的敷设均应符合有关消防、安全的要求。
6.5.18 设置锅炉、燃油(气)热水机组、水加热器、贮热水罐的房间,应便于泄水、防止污水倒灌,并应有良好的通风和照明。
6.5.19 在设有膨胀管的开式热水供应系统中,膨胀管的设置应符合下列规定:
    1 当热水系统由高位生活饮用冷水箱补水时,可将膨胀管引至同一建筑物的非生活饮用水箱的上空,其高度应按下式计算:

    式中:h1——膨胀管高出高位冷水箱最高水位的垂直高度(m);
              H1——热水锅炉、水加热器底部至高位冷水箱水面的高度(m);
              ρ1——冷水密度(kg/m3);
              ρr——热水密度(kg/m3),膨胀管出口离接入非生活饮用水箱溢流水位的高度不应少于100mm。
    2 当膨胀管有结冻可能时,应采取保温措施。
    3 膨胀管的最小管径应按表6.5.19确定。
表6.5.19 膨胀管的最小管径

6.5.20 膨胀管上严禁装设阀门。
6.5.21 在闭式热水供应系统中,应设置压力式膨胀罐、泄压阀,并应符合下列规定:
    1 最高日日用热水量小于或等于30m3的热水供应系统可采用安全阀等泄压的措施。
    2 最高日日用热水量大于30m3的热水供应系统应设置压力式膨胀罐;膨胀罐的总容积应按下式计算:

    式中:Ve——膨胀罐的总容积(m3);
              ρf——加热前加热、贮热设备内水的密度(kg/m3),定时供应热水的系统宜按冷水温度确定;全日集中热水供应系统宜按热水回水温度确定;
              ρr——热水密度(kg/m3);
              P1——膨胀罐处管内水压力(MPa,绝对压力),为管内工作压力加0.1MPa;
              P2——膨胀罐处管内最大允许压力(MPa,绝对压力),其数值可取1.10
P1,但应校核P2值,并应小于水加热器设计压力;
              Vs——系统内热水总容积(m3)。
    3 膨胀罐宜设置在水加热设备的冷水补水管上或热水回水管上,其连接管上不宜设阀门。

条文说明


6.5.1 本条对水加热设备提出三点基本要求:
    1 本款是对水加热设备的主要性能——热工性能提出一个总的要求。作为一个水加热换热设备,其首要条件当然应该是热效率高,换热效果好,节能。具体来说,对于热水机组其燃烧效率一般应在85%以上,烟气出口温度应小于200℃,烟气黑度等应满足消烟除尘的有关要求。对于间接加热的水加热器在保证被加热水温度及设计流量工况下,当汽-水换热,在饱和蒸汽压力为0.2MPa~0.6MPa时,凝结水出水温度为50℃~70℃的条件下,传热系数K=5400kJ/(m2·℃·h)~10800kJ/(m2·℃·h);当水-水换热时,且热媒为80℃~95℃的热水时,热媒温降约为20℃~30℃,传热系数K=2160kJ/(m2·℃·h)~4320kJ/(m2·℃·h)。
    另外,提出水加热设备还必须体型小,节省设备用房。
    2 本款规定生活热水侧阻力损失小。生活热水大部分用于沐浴与盥洗,而沐浴与盥洗都是通过冷热水混合器或混合龙头来实施的。其冷、热水压力需平衡、稳定的问题已在本标准第6.3.7条的条文说明中作了详细说明。以往有不少工程因采用不合适的水加热设备出现过系统冷热水压力波动大的问题,耗水耗能使用不舒适;个别工程出现了顶层热水上不去的问题。因此,建议水加热设备热水侧的阻力损失宜小于或等于0.01MPa。
    3 本款对水加热器的安全检修作了规定。水加热设备的安全可靠性能包括两方面的内容,一是设备本身的安全,如不能承压的热水机组,承压后就成了锅炉;间接加热设备应按压力容器设计和加工,并有相应的安全装置。二是被加热水的温度必须得到有效可靠的控制,否则容易发生烫伤的事故。
    构造简单、操作维修方便、生活热水侧阻力损失小是生活用热水加热设备区别其他型式的换热设备的主要特点。
    因为生活热水的源水一般是不经处理的自来水,具有一定硬度,近年来虽有各种物理、化学简易阻垢处理方法,但均不能保证其真正的使用效果。体量大的水加热设备安装就位后,很难有检修的余地,更有甚者,有的水加热设备的换热盘管根本无法拆卸更换,设备不留检修人孔这些都将给使用者带来极大的麻烦,因此,本款特提出此要求。
6.5.2 本条对水加热设备的选用作了规定。
    1 燃油(气)热水机组除应满足本标准第6.5.1条的要求之外,还应具备燃料燃烧完全、消烟除尘、机组水套通大气、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能,机组还应设防爆装置。
    2 以蒸汽、高温水为热媒时,可按下列原则选择水加热器:①热媒供应能力小于设计小时耗热量时,选用导流型容积式水加热器或加大贮热容积的半容积式水加热器;②热媒供应能力大于或等于设计小时供热量时,选用半容积式水加热器;③热媒供应能力大于或等于设计秒流量所需耗热量且系统对冷热水压力平衡稳定要求不高时选用半即热式水加热器。
    3 本款规定了采用电作热源的水加热设备应该设阴极保护等防止结垢的措施保护电热元件。理由是电热元件工作时温度很高,极易将水中钙、镁离子吸附环绕,既降低了电热效率,又易烧坏。采取阴极保护措施后能大大延长电热元件的使用寿命。
6.5.3 本条规定医院的热水供应系统热源机组及水加热设备不得少于2台,当一台检修时,其余各台的总供应能力不得小于设计小时耗热量的60%。
    由于医院手术室、产房、器械洗涤等部门要求经常有热水供应,不能有意外的中断,否则有可能造成医疗事故。因此,医院集中热水供应系统的热源机组及水加热设备不得少于2台,以保证一台设备检修或故障时,还有一台继续运行,不中断热水供应。
6.5.4 医院建筑不得采用有冷温水滞水区的水加热设备,因为医院是各种致病细菌滋生繁殖最适宜的地方,带有冷温水滞水区的水加热器,其滞水区的水温一般在20℃~30℃之间,是细菌繁殖生长最适宜的环境,国外早已有从这种带滞水区的容积式水加热器中发现致人体生命危险的军团菌的报道。因此,医院等病菌滋生繁殖较严重的地方,不得采用带冷温水滞水区的水加热器。国内近十多年来研发成功的半容积水加热器,运行时无冷温水滞水区是医院等建筑集中热水系统的合理选用设备。
6.5.5 本条对局部热水供应设备作了规定。
    1 本款为选择局部加热设备的总原则。首先要因地制宜按太阳能、燃气、电能等热源来选择局部加热设备,另外还要结合建筑物的性质、使用对象、操作管理条件、安装位置、采用燃气与电热水器时的安全装置等因素综合考虑。
    2 需同时供给2个及2个以上卫生器具或设备热水时,宜选用带贮热容积的加热设备;选用电热水器时应带贮热容积以减少热源的瞬时负荷。如果完全按即热即用没有贮热容积调节选用设备时,则供一个q=0.15L/s的标准淋浴器当冷水温度为10℃时的电热水器连续使用时其功率约为18kW,显然,作为局部热水器供多个器具同时用,没有调贮容积是很不合适的。
6.5.6 本条为强制性条文,必须严格执行。特别强调采用燃气热水器和电热水器的安全问题。国内发生过多起燃气热水器漏气中毒致人身亡的事故,因此,选用这些局部加热设备时一定要按其产品标准,相关的安全技术通则,安装及验收规程等中的有关要求进行设计。住宅的燃气热水器应设置在厨房或厨房相连的阳台内。
6.5.7 本条规定水加热器的加热面积的计算公式,该公式是计算水加热器的加热面积的通用公式。
    式(6.5.7)中ε是考虑由于水垢等因素影响传热系数K值的附加系数。从调查资料看,水加热器结垢现象比较严重,在无简单、行之有效的水处理方法的情况下,加热管束要避免水垢的产生是很困难的,结垢的多少取决于水质及运行情况。由于水垢的导热性能很差[水垢的导热系数为2.2kJ/(m2·℃·h)~9.3kJ/(m2·℃·h)],因而水加热器往往受水垢的影响导致其传热效率的降低。因此,在计算水加热器的传热系数时应附加一个系数。
    ε取值为0.6~0.8是引用国外的资料。
6.5.8 本条规定了热媒与被加热水的计算温度差的计算公式。
    1 导流型容积式水加热器、半容积式水加热器的计算温度差是采用算术平均温度差计算的。因导流型容积式水加热器和半容积式水加热器中的水温是逐渐、均匀地升高,即加热盘管设置在加热器的底部,冷水自下部受热上升,经传导、对流循环使水加热器内的水全部加热,同时这两种水加热器均有一定的调节容积,计算温度差粗略一点影响不大。
    2 快速式水加热器、半即热式水加热器的计算温度差是采用平均对数温度差的计算公式。因快速式水加热器主要是靠对流换热,换热时水在加热器内是不停留的、无调节容积,因此,加热器的计算温差应较精确计算。
    对快速水加热器计算式(6.5.8-2)的说明:快速水加热器有逆流式和顺流式两种换热工况,前者比后者换热效果好,因此生活热水采用的快速水加热器或半即热式水加热器基本上均采用如图6所示的逆流式换热。
    式(6.5.8-2)中的△tmax(热媒与被加热水在水加热器一端的最大温度差)与△tmin(热媒与被加热水在水加热器另一端的最小温度差)如图6所示。

图6 快速水加热器水加热工况示意

    当采用低温热媒水换热时,有可能式(6.5.8-2)中的△tmax≈△tmin,此时△tj≈0,即Fjr为无限大,显然不合理,可按式(6.5.8-1)计算△tj,最终计算的Fjr值才能基本满足要求。
6.5.9 本条规定了热媒的计算温度。热媒的初温和终温是决定水加热器加热面积大小的主要因素之一,从热工理论上讲,饱和蒸汽温度随蒸汽压力不同而相应改变。
    当蒸汽压力(相对压力)小于或等于70kPa时,蒸汽压力和蒸汽温度变化情况见表6。
表6 蒸汽压力和蒸汽温度变化表[蒸汽压力(相对压力)≤70kPa时]

    当蒸汽压力大于70kPa时,蒸汽压力(相对压力)和蒸汽温度变化情况见表7。
表7 蒸汽压力和蒸汽温度变化表[蒸汽压力(相对压力)>70kPa时]

    从以上数据可知,当蒸汽压力小于70kPa时,其温度变化差值不大,而且在实际应用时,为了克服系统阻力将蒸汽送至用汽点并保证一定的压力,一般蒸汽压力都要保持在30kPa~40kPa,这时的温度为106.56℃和108.74℃,与100℃的差值仅为6℃~8℃,对水加热器的影响不大。为了简化计算,统一按100℃计算。
    当蒸汽压力大于70kPa时,蒸汽温度应按饱和蒸汽温度计算,因高压蒸汽热焓值高,若也取100℃为计算蒸汽温度,则计算加热面积偏大造成浪费。
    当热媒为热力管网的热水,应按热力管网供、回水的最低温度计算的规定,是考虑最不利的情况,如北京市的热力网的供水温度冬季为70℃~130℃;夏季为40℃~70℃。
    本条对热媒初温、终温的计算作出了较具体的规定。本条中推荐的热媒为饱和蒸汽与热水时的热媒初温、终温的参数,来源于RV系列导流型容积式水加热器、HRV系列半容积式水加热器、SW和WW系列浮动盘管半即热式水加热器等产品经热工性能测定的实测数据,可在设计计算中采用。
6.5.10 水加热设备设置贮存调节容积是为了保证系统达到设计小时流量与设计秒流量用水时均能平稳供给所需温度的热水。即系统的设计小时流量与设计秒流量是由热媒在这段时间内加热的热水量与贮热容器已贮存的热水量两者联合供给的。不同结构型式和加热工艺的水加热设备,其有效贮热容积部分大致可以分为下列两种情况:
    (1)U型管式导流型容积式水加热器(如图7所示),在U型盘管外有一组导流装置,初始加热时,冷水进入水加热器的导流筒内被加热成热水上升,继而迫使水加热器上部的冷水返下形成自然循环,逐渐将水加热器内的水加热。随着升温时间的延续,当水加热器上部充满所需温度的热水时,自然循环即终止。此时,位于U型管下部的水虽然经循环已被加热,但达不到所需要的温度,按热量计算,容器的有效贮热容积约为80%~90%。

图7 导流装置的容积式水加热器工作原理示意图

    (2)半容积式水加热器实质上是一个经改进的快速式水加热器插入一个贮热容器内组成的设备。它与容积式水加热器构造上最大的区别就是:前者的加热与贮热两部分是完全分开的,而后者的加热与贮热连在一起。半容积式水加热器的工作过程是:水加热器加热好的水经连通管输送至贮热容器底部,贮热容器内贮存的全是高于系统回水温度的热水,计算水加热器容积时不需要考虑附加容积。没有冷温滞水区能有效保证热水水质,这是半容积式水加热器的核心点,经调查国内有的名为“半容积式水加热器”的产品达不到此要求。因此设计应经调研选用。
    浮动盘管为换热元件的立式导流型容积式水加热器的盘管靠底布置时,有效贮热容积约为90%~95%。
6.5.11 本条规定了水加热设施的贮热量。
    1 水加热设施的贮热量,理应根据日热水用水量小时变化曲线设计计算确定。由于目前很难取得这种曲线,所以设计计算时应根据热源品种,热源充沛程度、水加热设备的加热能力,以及用水均匀性、管理情况等因素综合考虑确定。
    2 本标准表6.5.11划分为以蒸汽和95℃以上的热水为热媒及以小于或等于95℃热水为热媒两种换热工况,分别计算贮热量。
        (1)汽-水换热的效果要比水-水换热效果优越得多,相同换热面积的条件下,其换热量前者可为后者的3倍~9倍。当热媒水温度高时与汽-水换热差距小一点,当热媒水温度低时(如有的热网水夏天供70℃左右的水),则与汽-水换热差距大于10倍。在这种热媒条件差的条件下,本标准表6.5.11中导流型容积式水加热器、半容积式水加热器的贮热量值已为最低值。
        (2)从传统型容积式水加热器的升温时间及国内导流型容积式水加热器、半容积式水加热器实测升温时间来看(见表8),本标准表6.5.11中“小于或等于95℃”热水为热媒时贮热量参数是合理的。
表8 水加热器升温时间

    此外,从表8可看出,传统的容积式水加热器(采用两行程U形管为换热元件的容积式水加热器)的换热能力远低于其他三种设备,由于它传热效果差,耗能、耗材、占地大,因此此次本标准全面修编时将其删除。
    3 本款为非传统热源(太阳能、水源热泵、空气源热泵)热水供应系统的贮热量计算方法。
6.5.14 该条对热水箱配件的设置作了规定。热水箱加盖板是防止空气中的尘土、杂物污染水体,并避免热气四溢。泄水管是为了在清洗、检修时泄空,将通气管引至室外是避免热气溢在室内。
6.5.15 水加热设备、贮热设备贮存有一定温度的热水,水中溶解氧析出较多,当其采用钢板制作时,氧腐蚀比较严重,易恶化水质和污染卫生器具。这种情况在我国以水质较软的地面水为水源的南方地区更为突出。因此,水加热设备和贮热设备宜根据水质条件采用耐腐蚀材料(如不锈钢、铁素体不锈钢、不锈钢复合板)等制作或衬不锈钢、铜等防腐面层。当水中氯离子含量较高时宜采用钢板衬铜,或采用316L不锈钢、444铁素体不锈钢。衬面层时应注意两点,一是面层材质应符合现行有关卫生标准的要求,二是衬面层工艺必须符合相关规定,保证面层与母体结合密实牢固。
6.5.19 本条对膨胀管的设置作了具体规定。
    设有高位冷水箱供水的热水系统设膨胀管时,不得将膨胀管返至高位冷水箱上空,目的是防止热水系统中的水体超温膨胀时,将膨胀的水量返至生活用冷水箱,引起该水箱内水体的热污染。解决的办法是将膨胀管引至其他非生活饮用水箱的上空。因一般多层、高层建筑大多有消防专用高位水箱,有的还有中水水箱等,这些非生活饮用水箱的上空都可接纳膨胀管的泄水。
    为防止热水箱的水因受热膨胀而流失,规定热水箱溢流水位超出冷水补给水箱的水位高度h1应按式(6.5.19)计算,其设置如图8所示。

图8 热水箱与冷水补给水箱布置

6.5.20 本条为强制性条文,必须严格执行。膨胀管上严禁设置阀门是确保热水供应系统的安全措施。
6.5.21 本条式(6.5.21)中水加热器属于压力容器,它的各部件均是按压力容器的设计压力来设计计算的,其设计压力等级为0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa。按式(6.5.21)计算Ve时,P2值应小于水加热器的设计压力,如P2=0.60MPa时应选设计压力为1.0MPa的水加热器。
    Vs指系统内热水总容积包括水加热设备的贮热水容积。


智慧大多源于苦难,强大的男人,绝不是只有简单的过往。处变不惊,笑而不语的心胸也绝非朝夕之功。遭难,修心,正形。
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