问题82:设有贮热水箱(罐)的热水供应系统中,水加热设备供热量与贮热容积不匹配。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.3.3条关于容积式水加热设备供热量与贮热容积关系的规定,容积式水加热设备供热量可由贮热容积、设计小时耗热量、设计小时耗热量持续时间等参数经计算确定。
【处理措施】容积式水加热设备的热水供应系统供给高峰时段的热量由两部分组成:一部分是高峰时段内水加热设备供给的热量;另一部分是高峰时段前水加热设备内已贮存的热量。水加热设备供热量与贮热容积、形式相关。前者大后者可小,前者小后者可大。在实际工程案例中,屡见二者均大或二者均小的不合理配置。贮热容积适当加大,可减小水加热设备的负荷,即可选择产热量较小的水加热设备,不仅可节省一次投资还可使水加热设备均匀运行,提高热效率。贮热容积参数需符合《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.4.10条要求。容积式水加热设备供热量可由贮热容积、设计小时耗热量、设计小时耗热量持续时间等参数经《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.3.3条给出的公式计算确定。需要注意的是,当水加热设备的计算供热量参数小于系统平均小时耗热量参数时,水加热设备供热量参数应按系统平均小时耗热量参数取值。
问题83:采用间接加热方式的容积式、半容积式水加热器选型不明确传热管束换热面积、管程与壳程压力等级选择不当。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.4.6条关于水加热器的加热面积应根据设计小时供热量、换热管束传热系数、结垢影响系数等参数计算确定的规定。此外,管程与壳程压力等级选择不当会影响系统的安全运行或降低系统的技术经济合理性。
【处理措施】国家建筑标准设计图集《水加热器选用及安装》(16S122)中各类容积式或半容积式水加热器相同贮水容积有两种或两种以上传热管束换热面积。设计应根据计算求得的换热面积参数对水加热器的传热管束换热面积进行选择,选型确定的传热管束换热面积不应低于计算值,也无须过大。容积式、半容积式水加热器管程和壳程压力分别由热媒侧的第一循环系统及热水侧的第二循环系统的工作压力决定。偏低的压力等级可能导致水加热器变形甚至破裂而影响系统安全运行,偏高的压力等级可能造成水加热器不必要地增加壁厚而降低换热效率。容积式、半容积式水加热器选型应包括确定传热管束换热面积,其管程和壳程压力等级分别不应低于热媒侧的第一循环系统及热水侧的第二循环系统所施加的工作压力。
问题84:空气源热泵热水供应系统未根据所在区域最冷月平均气温参数来确定是否设置辅助热源。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.4.2B条第2款关于空气源热泵应根据最冷月平均气温是否低于确定是否设置辅助热源的规定,最冷月平均气温小于10℃且不小于0℃时,宜设置辅助热源。
【处理措施】以空气为低温热源的热泵热水供应系统易受室外空气温、湿度的影响。按《民用建筑热工设计规范》(GB 50176—2016)表A.0.1,重庆市主城区冬季最冷月平均气温为8.1℃,区域内空气源热泵热水供应系统宜配置辅助热源。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.5.5条、第5.5.6条、第5.5.10条关于热水循环流量及热水循环泵扬程的规定。全日热水供应系统的热水循环流量通过配水管道热损失及配水管道温度差计算得出,定时热水供应系统的热水循环流量按循环管网中的水每小时循环2~4次计算确定,热水循环泵提供的压头仅需克服循环流量流经配水管网与回水管网的沿程损失与局部损失。
【处理措施】热水供应系统设置循环的目的在于弥补配水管道热损失,使配水点在短时间内取得温度与设计热水温度相近的热水。热水循环泵的流量及扬程参数应经计算确定,不宜过大。热水循环泵的流量或扬程参数过大不仅耗能,也会造成热水供水压力偏高且不稳定,还会增加热水循环泵在单位时间内启停次数。全日热水供应系统经计算得出的循环流量通常为0.25~0.3倍的设计小时热水量。若热水供水干管设有减压阀,热水循环泵扬程还需叠加减压阀所减去的压头。
问题86:忽略热水循环泵所在给水分区工作压力对壳体承压的要求。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.5.10条第3款关于热水循环水泵壳体承压要求的规定,热水循环水泵壳体承受的工作压力不得小于其所承受静水压力加水泵扬程。
【处理措施】对于热水供水干管未设置减压阀的热水供应系统,热水循环泵提供的压头仅需克服循环流量流经配水管网与回水管网的沿程损失与局部损失。设置于高层建筑底部的热水循环泵壳体所承受的压力由所在分区工作压力决定,往往会高出其设计扬程数倍甚至更多,而这个问题在设计中经常被忽视。所以在热水系统运行中,壳体渗漏甚至破裂也时有发生。热水循环泵壳体所承受压力与其设计扬程无关,其壳体承压能力不应低于所在热水供应系统(分区)所施加的工作压力与水泵扬程之和。
问题87:热水机房内与水加热设备直接相连的管道管材选用塑料管或钢塑复合管。(www.xing528.com)
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.6.2条和《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告(第八号)》关于热水供应系统管材选取的规定。热水机房内管道不应采用塑料热水管,且衬塑复合钢管不得用于建筑热水系统。
【处理措施】热水机房内的水加热设备出口接管处是温度最高处,塑料管、内壁衬塑或镀塑的钢塑复合管的耐高温性能远不如金属管道,当其经常处于高温状态时易老化甚至脱落继而堵塞管道。热水机房内与水加热设备直接连接的管道不应采用塑料管及钢塑复合管,应采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管等金属管材。
问题88:商用水加热器或承压贮水罐冷水补水管的止回阀或倒流防止器漏设或设置不当。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009版)第3.2.5条第3款、第5.6.8条关于水加热器补水管设置管道附件的规定。利用城镇给水管网水压且小区引入管无倒流防止设施的商用水加热器,进水管应设置倒流防止器、水加热器;进水管应设置止回阀及进水管;安装倒流防止器时,应采取保证系统冷热水供水压力平衡措施。利用城镇给水管网水压且小区引入管无倒流防止设施的商用水加热器进水管未设置倒流防止器,属于违反强制性条文要求。
【处理措施】止回阀与倒流防止器均有防止水倒流的作用,但后者在严密度、防倒流等级等方面明显优于前者,侧重于防止倒流引起的水质污染。商用水加热器或承压贮水罐冷水补水管应设置止回阀或倒流防止器。是否利用城镇给水管网水压及建筑或小区引入管是否设有倒流防止器,决定其冷水补水管是否设置止回阀或倒流防止器。若必须设置倒流防止器,设计需考虑倒流防止器对冷、热水压力平衡的影响,采取保证系统冷热水供水压力平衡的措施。止回阀或倒流防止器设置于水加热器或承压贮水罐冷水补水管正确的做法有:①当建筑或小区引入管设有倒流防止器时,商用水加热器或承压贮水罐冷水补水管仅需设置止回阀;②当采用不利用城镇给水管网水压的加压供水方式(比如设置开式热水箱),商用水加热器或承压贮水罐冷水补水管仅需设置止回阀即可;③当利用城镇给水管网水压且建筑或小区引入管未设置倒流防止器时,商用水加热器或承压贮水罐冷水补水管设置倒流防止器会导致热水系统比相应分区的冷水系统压力下降,其数值上与倒流防止器水头损失相当,解决办法是相应分区的冷、热水干管均从倒流防止器后接出。
问题89:未对热水供应系统保温层的燃烧性能等级提出技术要求。
【原因分析】违反《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014,2018年版)第6.1.6条、第9.3.15条关于热水供应系统保温层燃烧性能等级的规定。穿越防火墙的管道保温材料应采用不燃材料、设备;热水管绝热材料采用不燃材料确有困难时,可采用难燃材料。
【处理措施】按《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.6.14条正文及条文解释,水加热设备、贮水器、热水输(配)水、循环回水干管的保温材料应具有较高机械强度和防火性能。参照《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB 50264—2013)第4.6.4条规定,被绝热设备或管道表面温度大于100℃时,应选择不低于《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB 8624—2012)规定的A2级(A级中的最低等级)材料;被绝热设备或管道表面温度不超过100℃时,应选择不低于《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB 8624—2012)规定的C级(B1级中的最低等级)材料。热水供应系统保温层的绝热材料燃烧性能等级最低应为B1级;穿越防火墙的热水管道保温层燃烧性能等级应为A级。保温层从构造上自内向外可分作绝热层、防潮层和保护层,其各层材质燃烧性能等级最低应为B1级。根据设备或管道设置位置或绝热材料种类,有的保温层可不设置防潮层或保护层,比如以泡沫橡塑制品为绝热层、设置于非潮湿空间的保温层。泡沫橡塑制品被广泛用作保温层的绝热材料,其燃烧性能等级分作B1、B2两个等级,但用于建筑内热水供应系统的绝热材料的泡沫橡塑制品燃烧性能等级不应低于B1级。
问题90:热水系统管道未采取补偿管道伸缩补偿措施,导致管道变形甚至破裂。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009年版)第5.6.3条关于热水管道采取伸缩补偿措施的规定,热水管道系统应有补偿管道热胀冷缩的措施。
【处理措施】由于水温变化,热水管道会收缩或膨胀。若管道无自由伸缩余地且管道承受超过管道所许可的内应力,可能导致管道弯曲甚至破裂并对管道两端的固定支架产生较大推力。为此,热水管道系统应采取补偿管道热胀冷缩的措施。补偿管道伸缩的措施有利用自然补偿、采用Ω形伸缩器、套管伸缩器、波纹管伸缩器和橡胶管接头等。不同材质管道的膨胀系数不相同,设计应通过计算管道伸缩膨胀量,合理确定补偿伸缩的措施。
问题91:热水供应系统未采取消毒措施,用水终端水质难以得到保证。
【原因分析】违反《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003,2009版)第3.2.1条关于热水供应系统水质的规定,热水供应系统应保证水质应符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749)的要求。
【处理措施】当生活热水源为生活给水时,虽然生活给水水质符合相关标准要求,但其经加热设备加热、管道输送后和用水器具使用过程中,有可能产生军团菌等细菌或其他微生物而使水质受到污染。在水温20~40℃范围内,细菌生长繁殖速率加快,微生物污染风险增大。有关资料报道显示,我国多数集中热水供应系统温度偏低,存在热水水质不达标的情况。为此,热水供应管道应采取保证用水终端水质应符合生活饮用水水质标准要求的技术措施,比如选用无滞水区的水加热设备、控制热水出水温度为55~60℃、选用内表面光滑不生锈不结垢的管道及附件、保证集中热水系统的循环效果、设置消毒设施等。常见安全可靠的消毒设施有银离子消毒装置、紫外线消毒器、臭氧发生器和水箱自洁消毒器等,其选型及安装可参见国家建筑标准设计图集14S104《二次供水消毒设备选用及安装》。
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