淺析監獄熱水給水系統設計

顏正惠

摘要：本文結合實際工程案例，簡要介紹了監獄熱水系統特別是監舍熱水系統的設計及設計過程中的一些思考。

關鍵詞：監獄;熱水系統;監舍

前言

監獄規范《監獄建設標準》中第36條規定“監獄建筑應設置完備的給水、排水系統。”監獄作為一類特殊建筑，生活熱水系統作為常用的機電系統之一，在設計過程中以可靠性、舒適性、穩定性為主要設計目的，需兼顧經濟、節能、節水、節材、節地、環保等訴求。本文結合實際工程案例，對監獄熱水系統設計進行簡要探討。

1項目概況

某監獄屬于中型監獄，主要由監舍、勞動改造用房、物流倉庫、指揮中心、教學樓、禮堂等組成。監舍總關押犯人3000人。設置集中熱水系統的建筑有監舍、伙房、武警附屬房、備勤樓等。

2監獄熱水用水特點

監獄小區內一般使用熱水系統的建筑有監舍、伙房、武警備勤樓、禁閉室等，每個單體的用水特點和用水時間段均不相同。由于監獄獄政管理要求，監舍與禁閉室等統一規范化管理，每天定時供水，用水時間非常集中;武警備勤樓則全天24h供水;伙房熱水用水相對集中，往往也是短時間集中供應。不同單體的用水特點不同，決定了熱水系統的設計有所區別。

根據相關政策法規，本工程項目的特點以及當地的氣候條件等因素，進行綜合技術經濟比較，監舍、武警備勤樓、禁閉室熱水制備熱源采用太陽能加空氣源熱泵及電輔助;伙房中廚房熱水由廚房自行解決。

3熱水給水系統設計

3.1武警備勤樓干警淋浴間

武警備勤樓為干警用房，熱水系統使用時間為24小時，使用性質同常規民用建筑，采用冷熱水雙管供應模式，設置開式水箱，上行下給;熱水用水點分散的，采用容積式電熱水器。此處不展開作過多介紹。

3.2監舍、禁閉室等公共淋浴間

監舍與禁閉室主要是犯人休息與活動場所，公共淋浴間熱水系統設置要求與常規建筑有所不同，在方案設計階段，主要考慮因素如下：

（1）根據《建筑給水排水設計規范》（簡稱“水規”）第5.2.16條規定“公共浴室淋浴器出水水溫應穩定，并宜采取下列措施：工業企業生活間和學校的淋浴室，宜采用單管熱水供應系統。”監舍及禁閉室淋浴間使用性質及特點類似于學校宿舍，且“水規”5.2.16A條規定“養老院、精神病醫院、幼兒園、監獄等建筑的淋浴和浴盆設備的熱水管道應采取防燙傷措施。”為保證淋浴器出水水溫的穩定，以及避免高溫熱水燙傷，監舍、禁閉室的公共淋浴間采用單管供應模式。

（2）在前期與甲方的溝通中，甲方提出犯人公共淋浴間熱水按季節供應，夏天采用冷水淋浴。供應熱水時，每天僅供應一層，供應冷水時所有樓層同時供應。同時，淋浴時間集中，在管理規定的2h內使用。

（3）在監舍冷水給水系統設計時，存在監舍用水時間過度集中，用水負荷較大，需綜合優化設計的問題。而監舍集中用水潔具中，淋浴器用水負荷大，時間集中。淋浴器的冷熱水系統設計結合供水形式綜合考慮。

綜合上述因素，監舍與禁閉室的淋浴間熱水系統采用單管供應模式，屋頂設置一個開式熱水水箱，儲存滿足一天淋浴所需的43℃（可調）的熱水。監舍淋浴間有熱水供應季節輪流供應熱水，每天供應一層;供應冷水時全部樓層同時供應。僅供應冷水時，開式熱水水箱作為高位水箱，儲存一部分生活用水。以監舍為例，系統設計如下：

監舍一共四層，每層層高為3.6m，兩層為一個監區，按監區設置水表計量。監舍設置公共淋浴間，每層21個淋浴頭。根據建設單位提供資料，淋浴間每天供水時間控制在2h。

a.開式水箱有效容積

熱水供應工況下，監舍洗澡間每天供應2小時熱水，輪流供應，每天供應一層，每層21個淋浴頭，每個淋浴器小時用水量為450L/h，冷水計算溫度為5℃，開式水箱有效容積Vr=450L/h×21×2.0h=18.9m3，取20m3。

冷水供應工況下，開式熱水儲水箱相當于高位水箱，高位水箱有效容積儲存了淋浴用水最大用水時水量的50%，滿足“水規”3.7.5條的規定。

b.水箱進水

供應熱水季節，開式水箱可在夜間用水低峰時儲存滿一天的熱水用水量，進水管在淋浴用水高峰期無需再進水，進水管上設置電動閥門，根據熱水箱水位控制進水。

供應冷水季節，原熱水水箱相當于高位水箱，由監獄小區的供水加壓管網供水，進水管管徑應滿足不小于最大小時用水量。對于監舍淋浴器來說，最大小時用水量為Qh=KhQd/T=450Uh×21×4=37.8m3/h，進水管選擇DN100的鋼塑復合管。

給水管管徑滿足冷水供應工況的要求，必然滿足熱水供應工況的要求。

c.水箱供水

熱水供應工況下，高區兩層監舍由熱水加壓泵加壓供應，低區兩層監舍則直接重力流供水。

冷水供應工況下，高區兩層監舍由原來的熱水加壓泵加壓供應，低區兩層監舍與熱水供應工況時相同，重力流供水，冷熱水供應季節進水通過閥門進行調控。

4結語

通過實際工程設計，了解到監獄熱水系統，尤其是用水量較大的監舍熱水系統設計，存在其自身的用水特點。本文通過對監獄小區熱水系統的設計，簡要總結如下，不足之處懇請各位同行批評指正。

（1）監獄熱水系統設計時，需根據監獄獄政管理要求和罪犯的作息規律，選擇合理的供水方案，達到節能、節水、節材、節地、環保等要求。

（2）監舍淋浴器供水分冷熱水工況，可采用高位水箱供水。熱水工況下作為熱水水箱，冷水時作為高位水箱供水。冷熱水工況采用同一系統，這樣既可以優化設計，大大簡化系統，減少設備和管網的設置;同時高位水箱，可以在非用水高峰期先儲存一部分用水，緩解監舍用水高峰期整個管網的用水負荷。

（3）此設計方案，無論對于設置公共淋浴間的監舍，還是設置獨立衛生間淋浴的監舍，均適用。