淺談某學院綜合樓的給排水設計

王偉

摘要：此綜合樓建于學校內，功能復雜，冷熱水的使用要求比較多且要求較高，設計時需要考慮全面，而且此項目生活熱水要求采用水源熱泵機組進行換熱供給。本文對某學院綜合樓的給水及生活熱水系統設計進行說明及討論，其內容可供參考。

關鍵詞：綜合樓； 給水； 熱水； 水源熱泵

1 工程概況

本綜合樓共六層，局部三層，地下室一層。本工程總建筑面積17993m 2，其中地上部分為16698m2，地下部分為1295m2，建筑基底面積3315m2。高層主體六層，建筑高度27.6m；多層部分為三層，建筑高度15.6m。

本工程地下一層設置送排風機房、變配電室、空調機房、消防水池、消防水泵房、生活水箱間、樓電梯間及輔助用房等。一層為商業、餐飲區和階梯教室兩間。二層為餐飲區、辦公區及教室。三層分為高管辦公區及會議室。四～六層為宿舍區。

2 給水系統

2.1 設計用水量

綜合樓生活給水系統供水除考慮本樓外，兼顧其北側的一棟辦公樓。生活冷熱水的設計參數見下表：

由上表參數計算可知：最高日用水量為216m3/d，最高日最大時用水量為26.63m3/h，最高日平均時用水量為14.76 m3/h 。最高日用水量用來確定生活水箱的大小，最大時及平均時用水量用來決定進水管的管徑大小。

2.2 水源

生活給水由市政外網提供，由于管網壓力不穩定，所供流量不滿足本樓生活用水設計秒流量，因此本樓采用二次加壓供水系統。從本樓局部三層的南側引一根DN200的給水管進入本樓地下室供生活熱水罐、消防水池及采暖系統用水，并分出一路DN100的給水管到地下一層生活水箱。

2.3 生活水泵房

根據《二次供水工程技術規程》CJJ140-2010第6.1.5條要求：當水箱容積大于50m3時，宜分成容積基本相等的兩格，并能獨立工作。本樓地下一層的生活水箱間內設有兩個有效容積為30m3的生活水箱，并配有五臺微機變頻生活給水泵，四用一備供本樓及辦公樓生活用水。

生活飲用水箱進水管與水泵吸水管對側設置，以防短流，且水箱進水管管口高出箱內溢流水位。溢流管和泄水管的出口排至泵房內排水明溝，管口高出排水溝沿不小于0.15m。溢流管、泄水管管口及通氣管管口設銅絲網網罩，網孔為14～18目。箱頂設通氣管。

2.4 生活供水系統

本樓由學校統一管理，因此僅在市政進水管上設一塊總水表進行計量。本樓生活給水系統不分區，地下室生活用水用減壓閥減壓后供給，其余用水點的靜水壓力皆不大于0.35MPa。

3 熱水系統

3.1 設計用水量

由表-1參數計算可知：最高日用水量為78.3m3/d，最高日最大時用水量為8.8m3/h，最高日平均時用水量為4.56 m3/h 。最高日用水量用來確定熱水水罐的大小，最大時及平均時用水量用來決定進水管的管徑大小。

3.2 熱水耗熱量的計算

宿舍區及餐飲區在使用時間內均可隨時供應熱水，考慮兩部分用水性質及用水時間不同，總耗熱量為宿舍區最大時耗熱量與餐飲區平均時耗熱量之和。

其中：小時變化系數Kh=3.24，熱水密度ρr=0.983kg/h，水的比熱C=4.187kJ/kg·℃，

熱水溫度tr=60℃，冷水溫度tl=10℃（水源為地下水）

3.3 生活熱水罐的選擇

1） 水源熱泵的設計小時供熱量Qg=K1Qd/T1=328KW

其中：安全系數K1=1.1，熱泵機組設計工作時間T1=15h，經計算最高日耗熱量Qd=4470KW；

2） 熱水罐總容積 ，因此選用V=20m3的熱水罐。

其中：安全系數K2=1.1，有效貯熱容積系數η=0.8，設計小時耗熱量持續時間T=4h（一般為2～4h）

3.4 水源熱泵獨立制取生活熱水直接換熱的閉式循環系統

水源熱泵機組直接加熱熱水，機組提供的熱水水溫為60℃，機組進水水溫采用55℃，因此需采用高溫型水源熱泵機組，制冷劑采用R134a。

本樓全日制供應熱水，為保證供水溫度在熱水罐及回水管上均設有溫度傳感器。當水罐水溫低于55℃時，熱水罐上的溫度傳感器控制生活熱水循環泵啟動，循環加熱水罐中的水；當水溫達到60℃時，控制停泵。回水管道上的溫度傳感器自動控制電磁閥開關：50℃電動閥開啟，60℃電動閥關閉，并聯動控制熱水給水泵的啟停。

3.5 水源熱泵機房內設有一臺渦旋式水源熱泵機組，一個有效容積為20m3的生活熱水水罐和三臺微機變頻生活熱水給水泵。水源熱泵機組將加熱的水送至熱水罐再由微機變頻熱水泵供給生活用熱水，供水溫度為60℃。當本樓有用水點用水時，系統內的壓力下降使得管道上的壓力傳感器控制生活熱水給水泵開啟供水，同時控制進水管上的電動閥開啟，冷水進入生活熱水罐，熱水罐上的溫度傳感器感溫控制生活熱水循環泵的啟停。

參考文獻

[1]《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003（2009年版）

[2]《二次供水工程技術規程》CJJ140-2010

[3]《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB50242-2002

[4 ]《2009全國民用建筑工程設計技術措施-給水排水》