建给热水计算.docx
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建给热水计算
6.1热水用水定额、水温和水质
6.1.1热水用水定额
本设计为综合楼，热水用水定额的确定以《给水排水设计手册》为依据，采用集中供热，机械循环的供给方式。
（1）该建筑的热水用水定额按表5.1确定。
表1热水用水定额
序号
名称
单位
最高日用水定额（L）
用水时间（h）
1
客房
每床每日
120～160
24
2
办公楼
每人每班
5～10
8
（2）建筑内卫生器具，一次用水量、小时热用水定额和水温见表5.2。
表2卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温
序号
卫生器具名称
一次用水量（L）
小时用水量（L）
使用水温（℃）
1
带有淋浴器的浴盆
150
300
40
2
洗脸盆、盥洗槽水嘴
3
30
30
3
办公楼洗手盆
－
50～100
35
6.1.2热水温度
（1）冷水计算温度
热水所用的计算冷水温度，应按当地最冷月平均水温值确定，本设计参照表5.3确定。
表3冷水计算温度
地区
地面水温度℃
（℃）
地下水温度℃
（℃）
黑龙江、内蒙古、吉林全部、辽宁大部，山西、河北、陕西偏北部份，宁夏东部
4
6～10
北京、山东、天津全部、河北、陕西、山西大部，宁夏、甘肃、辽宁的偏南部，江苏偏北及青海偏东小部分
4
10～15
贵州、重庆全部，四川、云南大部份，湖北、湖南的偏西部，陕西及甘肃秦岭以南地区，广西偏北的小部分
7
15～20
（2）热水供水温度
供应热水温度应符合生产和生活要求，但热水温度应在75℃以下。
热水锅炉、水加热器、热水机组直接供应热水时，出口最高水温、配水点最低水温，参照下表4进行确定。
表4直接供热水的热水机组、热水锅炉、水加热器出口最高水温及配水点最低水温
水质的处理情况
出口的最高水温
（℃）
配水点的最低水温（℃）
原水水质无需软化处理，原水水质需且有水质处理
75
50
原水水质需要但未实行水质处理
60
50
注：
如果热水系统只供盥洗和淋浴的用水，不供洗涤盆/池，洗涤用水，则配水点最低温可为不低于40℃。
6.1.3热水水质
（1）生活热水的水质卫生标准，应当满足《生活饮用水卫生标准》的要求。
（2）集中热水供应系统中，对原水的水处理，应依照水量、水质和水温、水加热设备的构造及使用要求等综合因素，进行分析比较确定。
6.2热水供应系统的确定
6.2.1热水供应系统的类型
表5热水供应系统类型
热水供应系统的类型
局部热水供应系统
集中热水供应系统
特点
由热水器把冷水加热，输给单个或少数用水器具。
具有投资少、系统简单、管理方便、易改增及热损失小等优点，但其热效率低，热水成本高
将水集中加热，再由热水管网供给热水器具。
具有设备集中，便于维护管理，高热效率、低成本、占用面积小的优点。
但其设备系统复杂，需要经常维护，热管网长，故而热损失大。
适用范围
中等旅馆和热水用量少分散的地方
热水量大、用水较集中的建筑。
6.2.2管网供水方向及热水循环方式
（1）管网的供水方向有两种：
下行上给式和上行下给式。
下行上给式：
一般在配水支管长、对水温要求高的设计中采用，回水管末端设调压阀，系统顶部设自动排气阀。
上行下给式：
适用于用水量大、不均匀、水温要求高的建筑。
（2）热水的循环方式：
全循环、半循环、不循环。
6.2.3热水供应系统的确定
在确保水量、水压、水质和水温满足用户使用、符合设计要求的基础上，结合本综合楼有客房、办公室，对热水供应要求较高高，故热水系统设计采用集中热水供应、全循环系统，其供水方式为下行上给。
6.3热水供应系统的组成
6.3.1组成部分
在集中加热水供应系统，主要有热媒系统、热水供水系统与附件三部分够成。
（1）热媒系统（亦第一循环系统）
包括：
热源、水加热器、热媒管网三部份。
（2）热水供应系统（亦第二循环系统）
包括：
热水配水管网禾回水管网两部分。
（3）附件
附件主要包含：
蒸汽热水控制附件；
管道连接附件（如：
温自动调节器、疏水器、安全阀、自动气阀、止回阀、膨胀水箱、管道补偿器等）。
6.3.2加热设备的选择
常用集中加热设备一般有四类，其分类依据为：
使用特点、耗热量、热源和燃料种类、维护管理等因素。
热水锅炉（燃煤、燃油、燃气）、水加热器（容积式水加热器、快速式加热器、半容积水加热器、半既热式水加热器）、加热水箱和热水贮水箱、可再生低温源的热泵水热器。
本设计采用HRV型高效半容积式水加热器，具有体型小、加热快、换热好、水温稳定、节水节能的优点，适用于机械循环的热水供应系统。
6.4建筑热水系统的设计计算
6.4.1热水用水量计算
本综合楼的热水供应，主要为客房的热水供应，按客房（不含内部员工）和办公楼集中热水供应系统设计来计算。
（1）全日制热水供应设计小时耗热量的计算
设计小时耗热量应按以下式计算：
（5—1）
式中：
——设计小时耗热量（W）；
——热水小时变化系数，查表5，本建筑办公人数约为400人，这里取5.29，客房35（床）人，此处取6.84；
——用水计算单位数，人数、床位数，本设计办公人数400人，客房35人；
——热水用水定额，经查表1得，10L/（人·班）办公楼，160L/（人.日）客房；
——水比热（J/（kg·℃）），C=4187J/（kg·℃）；
——热水温度（℃），60度，
——冷水温度（℃），本综合楼位于包头市属内蒙古，故冷水的计算温度取4℃度；
——热水的密度（kg/L）,0.98kg/L。
表5热水小时变化变化系数值
人数m
m
≤150
300
450
600
900
≥6000
6.84
5.61
4.97
4.58
4.19
3.90
办公的设计小时的耗热量为：
客房的设计小时耗热量为：
总耗热量:
Q=348645+109481=458126J
（2）全日热水设计小时热水量的计算
设计小时热水量按下式计算：
（5—2）
式中：
——设计小时热水量（L/h）；
——设计小时的耗热量（W）。
则计算该设计的小时热水量为：
6.4.2热水配水管网的水力计算
设计秒流量的计算公为：
（5—3）
热水管道的流速控制数据如下表6
表6热水管道的流速
公称直径（mm）
15～20
25～40
50
流速（m/s）
0.8
1.0
1.2
（1）热水立管1水力计算
表7热水立管1水力计算表
管
卫生器具名称
当
用
管
流
水头
管
管段沿程
段
浴
洗
量
水
径
速
损失
长
编
盆
脸
总
量
De
V
i
L
水头损失
号
盆
数
（L/s）
（mm）
（m/s）
kPa/m
（m）
（kPa）
1
0.75
0~1
1
1
1.75
0.42
40
0.72
0.218
3.90
0.81
1~2
2
2
3.50
0.59
50
0.69
0.306
1.71
0.47
（2）热水立管2计算。
表8热水立管2水力计算表
管
卫生器具名称
当
用
管
流
水头
管
管段沿程
段
浴
洗
量
水
径
速
损失
长
编
盆
脸
总
量
De
V
i
L
水头损失
号
盆
数
（L/s）
（mm）
（m/s）
kPa/m
（m）
（kPa）
1
0.75
0~1
1
1
1.75
0.42
40
0.72
0.218
3.90
0.81
1~2
2
2
3.50
0.59
50
0.69
0.154
3.9
0.60
2~3
2
4
5
0.69
50
0.75
0.179
0.1
0.018
3~4
2
6
6.5
0.81
50
0.81
0.215
27.65
5.9
（3）热水立管3计算
表9热水立管3水力计算表
管
卫生器具名称
当
用
管
流
水头
管
管段沿程
段
洗
脸
量
水
径
速
损失
长
编
总
量
De
V
i
L
水头损失
号
盆
0.75
数
N
（L/s）
（mm）
（m/s）
kPa/m
（m）
（kPa）
0~1
1
0.75
0.28
32
0.84
0.354
1.06
0.39
1~2
2
1.50
0.39
40
0.72
0.216
1.06
0.22
2~3
2
1.50
0.39
40
0.72
0.216
3.90
0.81
3~4
4
3.00
0.55
40
0.99
0.374
3.90
1.48
4~5
6
4.50
0.67
50
0.75
0.188
3.90
0.70
5~6
8
6.00
0.78
50
0.91
0.257
3.90
0.93
6~7
10
7.50
0.87
50
0.99
0.291
3.90
1.13
7~8
12
9.00
0.96
63
0.69
0.115
10.17
1.11
（4）热水立管4计算
表10热水立管4水力计算表
管
卫生器具名称
当
用
管
流
水头
管
管段沿程
段
洗
脸
量
水
径
速
损失
长
编
总
量
De
V
i
L
水头损失
号
盆
0.75
数
N
（L/s）
（mm）
（m/s）
kPa/m
（m）
（kPa）
0~1
1
0.75
0.28
32
0.84
0.354
1.06
0.39
1~2
2
1.50
0.39
40
0.72
0.216
1.06
0.22
2~3
2
1.50
0.39
40
0.72
0.216
3.90
0.81
3~4
4
3.00
0.55
40
0.99
0.374
3.90
1.48
4~5
6
4.50
0.67
50
0.75
0.188
3.90
0.70
5~6
8
6.00
0.78
50
0.91
0.257
3.90
0.93
6~7
10
7.50
0.87
50
0.99
0.291
3.90
1.13
7~8
12
9.00
0.96
63
0.69
0.115
10.17
1.11
（5）热水立管5计算
表11热水立管5水力计算表
管
卫生器具名称
当
用
管
流
水头
管
管段沿程
段
浴
洗
量
水
径
速
损失
长
编
盆
脸
总
量
De
V
i
L
水头损失
号
盆
数
1
0.75
N
（L/s）
（mm）
（m/s）
kPa/m
（m）
（kPa）
0~1
1
0.75
0.28
32
0.84
0.372
1.30
0.486
1~2
2
2
3.50
0.59
50
0.69
0.155
5.30
0.822
2~3
9
9
15.75
1.26
63
0.91
0.186
3.90
0.725
3~4
18
18
31.5
2.48
90
0.88
0.116
23.26
3.826
本建筑热水最不利点，为0点（立管5上）
1）热水最不利配水点,位置高度所需求的静水压是：
23.7（m）=237（kPa）
2）热水最不利配水点的给水管路
①最不利的管段沿程水头总损失计算
取最不利点为0点，将0~1~2~3~4~5’~4’~3’~0’为计算管段，则总水头损失是
0.476+0.189+0.832+4.316+2.25+0.9+2.47+8.06=19.473kPa=1.95m
②最不利的管段局部水头损失计算
按照《建筑给水排水设计手册》第二册规定，局部水损按沿程损失的25%计，则最不利管段的局部水头损失是：
25%×19.473=4.868（kPa）
因此，管路的总水头损失计算是：
19.473+4.868=24.34（kPa）=2.4m
③水流通过水表时的水头损失
本热水系统设计选：
LXL水平螺翼式水表，5.4m3/h，查《LXS旋翼湿式水表技术参数》，选用LXLS-63N型水表，其公称口径：
63mm，常用流量：
10m3/h，过载流量：
20m3/h。
则水表水头损失为：
（5-4）
由于水表的水头损失，小于其水头损失允许值：
12.8kPa，故无需放大水表的口径。
④最不利配水点所要求的最低工作压力
热水最不利配水点的卫生器具是洗脸盆，查表知其最低工作压力是50kPa。
⑤室内给水管网所需压力为
237+24.34+7.09+50=359.24kPa=0.360MPa
生活所选泵的流量：
6.2L/s，扬程：
43m。
6.4.3管网热损失和循环流量的设计计算
（1）比温降：
△t=△T/F，
其中F为热水配水管计算管路展开面积，计算时配水管网的立管，均应按照无保温层来进行，配水管网的干管保温层的厚度的取值为25mm。
热水的配水管网，水力计算管路其管道展开面积F为：
然后从0’起，按公式
依次算出各个节点的水温数值，计算结果见下表12：
表12热水配水管网损失及循环流量的计算表
管段
编号
管长
管径
外径
保温系数
节点水温
平均水温
空气
温度
温差
热损失
循环流量
△t（℃）
3~4
21.85
63
75
0.6
59.90
61.12
20
41.13
2157.46
0.038
4~5’
11.96
63
75
0.6
62.26
63.01
20
43.03
472.87
0.043
5’~4’
2.98
63
75
0.6
63.72
63.79
20
43.87
116.76
0.053
4’~3’
12.56
63
75
0.6
64.05
64.86
20
44.88
499.72
0.064
3’~0’
32.70
75
88
0.6
65.73
65.67
20
45.65
1360.12
0.125
0’节点
70
管段热损失
计算公式：
（5-4）
其中D去外径，K取41.9kj/（m2·h·℃）则有：
配水管网总的热损失为：
配水管网起点和终点的温差按10℃计，则总循环流量为：
（5-5）
即管段内的循环流量为
（2）确定回水管管径
热水的回水管网无配水，仅用以补偿配水管的热损失及循环流量。
热水回水管网各段管的管径，应该根据管道的循环流量，经过计算最后再确定。
通常亦可以参照下表13选用。
表13热水管网回水管的管径选用表
热水配水段管径（DN）mm
20～25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
热水回水管段径（DN）mm
20
20
25
32
40
40
50
65
80
100
6.4.5机械循环泵的选择
（1）最不利段管循环水头损失计算
表14最不利管段循环水头损失计算表
管
管段
管段
管
循环
流
坡
沿程水
局部水
水头
总水
长度
径
流量
速
度
头损失
头损失
损失
头损失
道
编号
L
DN
q
V
i
hy
hj
h
（m）
mm
L/s
（m/s）
kPa/m
（kPa）
（kPa）
（kPa）
（kPa）
3~4
21.85
63
0.038
0.91
0.0042
0.091
0.022
0.110
配
4~5
11.96
63
0.043
0.96
0.0064
0.076
0.019
0.095
水
5~6
2.98
63
0.054
1.17
0.0071
0.021
0.005
0.025
管
6~7
12.56
63
0.063
0.97
0.0082
0.104
0.026
0.130
0.902
7~8
32.70
75
0.125
1.12
0.0130
0.419
0.104
0.523
3~b1
4.90
40
0.038
1.12
0.0019
0.009
0.002
0.011
回
b1~b2
11.97
40
0.043
0.14
0.0031
0.037
0.009
0.045
水
b2~b3
2.97
40
0.054
0.99
0.0037
0.010
0.002
0.012
0.219
管
b3~b4
11.63
40
0.057
1.13
0.0056
0.065
0.016
0.081
b4~b5
6.20
40
0.125
1.21
0.0091
0.056
0.014
0.070
（2）机械循环泵确定
根据公式
（5-6）
循环水泵流量应为
根据公式
（5-7）
（3）机械循环泵的选择
根据流量和扬程，该设计热水循环泵选择IRQ型泵，型号为IRQ15-80，一用一备共两台，该泵参数：
。
6.5热水供应系统的管材及附件
6.5.1热水供应系统的管材选择原则与确定
原则依据：
符合国标和现行产品标准的要求；
耐腐蚀且便于施工连接安装。
（如可采用：
塑料热水管、薄壁铜管、塑料和金属复合管等）。
管材确定：
本中设计中热水管采用聚丙烯（PP-R）热水管，该管材具有：
质轻、强度大、耐腐蚀性强、寿命长等优点。
6.5.2热水管道和设备上的常用附件
（1）自动温度调节装置，用以自动控制出水的温度；
（2）疏水器，是为确保凝结水即时快速的排放，并防止蒸汽漏失；
（3）减压阀，为了安全起见，当蒸汽管道供给的压力过高时，将压力降到允许值；
（4）自动排气阀，排出管道内产生的气体，防止热水管道内不通畅，腐蚀管道；
（5）泄水装置，为了方便维修，排放管中热水。
在热水管道最低处、向下凹的管段处，设置泄水装置；
（6）阀门，热水管道系统中，在与配水、回水干管连接着的分干管；配水立管、回水干管和从立管接出的支管；需要检修的设备进出口处安装；
（7）止回阀，为防止水回流，一般在水加热器、贮水器的冷水管上；采用机械循环时，其回水管上；冷水、热水混水器的冷、热水供水管上安装；
（8）水表，计量热水的用水量时，在水加热器连接的冷水供水管上，安装冷水表。
6.6热水供应系统管道的布置敷设与保温
6.6.1热水供应系统管道的布置与敷设
（1）热水供应系统的水平干管，可以设置的位置有：
楼内室内地沟、地下室的顶部、建筑物最高层内；
（2）回水立管的尾端和配水立管的起始端都应该安装阀门；
（3）当配水支管上，连接有3个及以上的用水点时，应在配水支管的起端设置阀门；
（4）热水横管的坡度不应有小于0.003的，且方便排气、泄水，当坡向水流的反方向；
（5）一般塑料热水管要求暗设，当暗设无法实现时，明设当免受撞击；
（6）当热水管道从建筑物基础、屋面、地下室的外墙或楼板穿过时，应对其加装防护套管，采取防护措施。
6.6.2热水供应系统管道的保温
为防止热水供应时，在介质传递过程中的热损失，针对水加热器设备、贮热水器、热水箱、热水供水干管及立管、机械循环中的回水干管及立管，均应采取保温措施。
常用保温材料有：
岩棉、硬聚氨酯、超细玻璃棉和橡塑泡棉等。
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