第7章-建筑内部热水供应系统

第7章建筑内部热水供应系统7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备7.3热水供应系统的管材和附件7.4热水供应系统的敷设与保温7.5高层建筑热水供应系统热水供应也属于给水，与冷水供应的区别是水温，必须满足用水点对水温、水量的要求等，还有“热”的供应，热源、加热系统等等。

建筑内的热水供应系统按照热水供应范围的大小，可分为：局部热水供应系统、集中热水供应系统、区域热水供应系统。局部热水供应系统

小型加热器在用水场所就地加热，对建筑内部的个别配水点供应热水。特点：热水输送管道短，热损失小，设备、系统简单，造价低；维护管理方便、灵活；改建、增设较容易。小型加热器热效率低，制水成本高；使用不够方便舒适；每个用水场所均需设置加热装置，占用建筑面积较大.适用：热水用量较小且分散的建筑。

第7章建筑内部热水供应系统概述

7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.1热水供应系统的分类集中热水供应系统在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢或几幢建筑的热水系统。特点：加热和其他设备集中设置，便于集中维护管理；加热设备热效率较高，热水成本较低；各热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；使用较为方便舒适;

设备、系统较复杂，建筑投资较大；需要有专门维护管理人员；管网较长，热损失较大；一旦建成后，改建扩建较困难。适用：热水用量较大，用水点比较集中的建筑。

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7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.1热水供应系统的分类区域热水供应系统

在热电厂、区域性锅炉房或热交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送至整个建筑群、居住区、城市街坊或整个工业企业的热水系统。特点：便于集中统一维护管理和热能的综合利用；有利于减少环境污染；设备热效率和自动化程度较高；热水成本低，设备总容量小，占用总面积少；使用方便舒适，保证率高。设备、系统复杂，建筑投资高；需要有较高的维护管理水平；改建扩建困难。适用：建筑布置较集中，热水用量较大的城市和工业企业，目前在国外特别是发达国家中应用较多。

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7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.1热水供应系统的分类

１热媒系统（第一循环系统）２热水供水系统（第二循环系统）３附件

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7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.2热水供应系统的组成室内热水系统主要由以上３部分组成:热水供应系统的组成因建筑类型和规模、热源情况、用水要求、加热和贮存设备的供应情况、建筑对美观和安静的要求等不同情况而异。蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件热媒系统供水系统

1.热媒系统（第一循环系统）组成：热源、水加热器、热媒管网。工作过程：锅炉产生的蒸汽或（高温热水）通过热媒管网送到水加热器加热冷水，经过热交换，蒸汽变成冷凝水，靠余压经输水器流到冷凝水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽，如此循环完成热的传递作用。区域性热水系统不需设置锅炉。

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7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.2热水供应系统的组成

2.热水供水系统（第二循环系统）组成：热水配水管网和回水管网组成。工作过程：被加热到一定温度的热水，从水加热器中出来经配水管网送至各个热水配水点，而水加热器的冷水由高位水箱或给水管网补给。为了保证用水点随时都有规定水温的热水，在立管和水平干管甚至支管处设置回水管，使一定量的热水经过循环水泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。

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7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.2热水供应系统的组成1.加热冷水的方式不同，可分为：直接加热、间接加热2.管网压力工况不同，可分为：开式、闭式供水方式3.热水管网设置循环管网的方式不同，可分为：全循环、半循环、无循环4.热水管网运行方式不同，可分为：全天循环、定时循环5.系统中循环动力不同，可分为：机械循环、自然循环6.水平干管位置不同，可分为：上行下给式、下行上给式

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7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式

7.1.3

热水供水方式1a.直接加热（一次换热）供水方式特点：

以燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需热水温度，或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接通入冷水混合制备热水。热水锅炉直接加热具有热效率高、节能的特点；蒸汽直接加热方式具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点，但存在噪声大，对蒸汽质量要求高，冷凝水不能回收，热源需大量经水质处理的补充水，运行费用高等缺点。适用：适用于具有合格的蒸汽热媒，且对噪音无严格要求的公共浴室，洗衣房、工矿企业等。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成1b.间接加热（二次换热）供水方式特点：将热媒通过水加热器把热量传递给冷却水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒与被加热水不直接接触.

该方式冷凝水可重复使用，只需对少量补充水进行软化处理，运行费用低，加热时不产生噪音，蒸汽不会对热水产生污染，供水安全稳定。适用：适用于要求供水稳定、安全、噪音要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成热水锅炉直接加热热水锅炉间接加热给水给水热水热水蒸汽蒸汽多孔管喷射器通气管通气管溢水管溢水管泄水管泄水管蒸汽－水加热器间接加热2a.开式供水方式特点：所有配水点关闭后，系统内的水仍与大气相通。在管网顶部设水箱，管网与大气相通，系统水压决定于水箱的设置高度，而不受室外给水管网的水压的波动影响，可保证系统水压稳定和供水安全可靠。高位水箱占用建筑空间，开式水箱易受外界污染。适用：用户要求水压稳定且允许设高位水箱的热水系统。注意：该方式必须设置高位冷水箱和膨胀管或开式加热水箱。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成2b.闭式供水方式特点：所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统。冷水直接进入加热器，管路简单，水质不易受污染；但供水水压稳定性差，安全可靠性差。适用：不宜设置高位水箱的热水供应系统。注意：为了确保系统的安全运转，需设安全阀。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成开式热水供水方式闭式热水供水方式3a.全循环供水方式

特点：指热水干管、立管及支管都设置相应的循环管道，保持热水循环，各配水龙头随时打开都能提供符合设计水温要求的热水。适用：适用于对热水供应要求比较高的建筑中，如:高级宾馆、饭店、高级住宅等。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器7.1.1

热水供应系统的分类和组成3a

全循环供水方式3b.半循环供水方式特点：半循环供水方式又分为立管循环和干管循环。立管循环方式是指热水干管和立管均设置循环管道，保持热水循环，打开配水龙头只需放掉热水支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水。干管循环方式是指仅热水干管设置循环管道。适用：立管循环方式用于全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中；干管循环方式多用于定时供应热水的建筑中。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成7.1.1

热水供应系统的分类和组成3b

半循环：干管循环方式膨胀排气管冷水箱循环水泵水加热器7.1.1

热水供应系统的分类和组成3b

半循环：干管循环方式膨胀排气管冷水箱循环水泵水加热器膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器7.1.1

热水供应系统的分类和组成3b

半循环：立管循环方式7.1.1

热水供应系统的分类和组成3c

无循环供水方式冷水箱膨胀排气管加热器特点：热水管网中没有任何循环管道。适用：适用于热水供应系统较小，使用要求不高的定时供应系统，如:公共浴室、洗衣房等。4.按热水管网运行方式不同，可分为：全天循环：全天任何时刻，管网中都维持不低于循环流量的流量，使设计管段的水温在任何时刻都保持不低于设计温度.定时循环：在集中使用热水前，利用水泵和回水管道使管网中已经冷却的水强制循环加热，在热水管道中的热水达到规定温度后再开始使用的循环方式。5.按循环动力不同，可分为：自然循环：利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头，使管网维护一定的循环流量，以补偿热损失，保证一定的供水水温；机械循环：利用水泵强制水在热水管网内循环，造成一定的循环流量。7.1.1

热水供应系统的分类和组成3c

无循环供水方式6.按热水配水管网水平干管的位置不同，可分为：上行下给供水方式、下行上给供水方式。供水方式的选择

选用何种供水方式应根据建筑物的用途、热源的供给情况，热水用水量和卫生器具的布置情况进行技术和经济的比较后确定。图7.1.1为蒸汽间接加热机械强制全循环干管下行上给的供水方式，适用于全天供热水的大型公共建筑或工业建筑。图7.1.6为热水锅炉直接加热机械强制半循环干管下行上给的热水供水方式，适用于定时供水的公共建筑。图7.1.7为蒸汽直接加热干管上行下给不循环给水方式，适用于工矿企业的公共建筑、公共洗衣房等场所。

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7.1热水供应系统的分类和组成及供水方式

7.1.1

热水供应系统的分类和组成

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.1

热水供应系统的热源四

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.2

局部加热设备自学1.燃气热水器2.电热水器3.太阳能热水器各种热水器的分类、特点及适用场所？1.热水锅炉集中热水供应系统采用的热水锅炉主要有燃煤、燃油、燃气三种。燃煤热水锅炉多数是为供暖系统制造的，中小型热水锅炉也可用于热水系统。特点：热效率较高，体积小，安装简单，使用燃料价格低，运行成本低，但产生烟尘和SO2。燃油（燃气）锅炉特点：构造简单，体积小，热效率高，排污总量少。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备a.

容积式水加热器容积式水加热器是内部设有热媒导管的热水贮存容器，具有加热和贮备热水两种功能。

2.水加热器

集中热水供应系统常用的水加热器有容积式水加热器、快速式水加热器、半容积式水加热器、半即热式水加热器。

常用的容积式水加热器有传统的U形管型容积式水加热器和导流型容积式水加热器。优点：具有较大的贮存和调节能力，被加热水通过时压力损失较小，用水点压力变化平稳，出水水温较稳定。缺点：被加热水流速缓慢，传热系数小，体积庞大。b.

导流型容积式水加热器

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备b.快速式水加热器针对容积式水加热器中的“层流加热”的弊端，通过提高热媒和被加热水的流动速度，以改善传热效果。快速式水加热器的分类

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备图7.2.12图7.2.13优点：它具有效率高、体积小、安装搬运方便的优点。缺点：不能贮存热水，水头损失大，在热媒和被加热水压力不稳定时，出水温度波动较大，仅适用于用水量大,而且比较均匀的热水供应系统或建筑物热水采暖系统。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备c.半容积式水加热器半容积式水加热器是带有适量贮存和调节容积的内藏式容积式水加热器。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备优点：体积小（比同样加热能力的容积式水加热器减少2/3）、加热快、换热充分、供水温度稳定、节水节能，贮罐容积利用率达100％。缺点：引进原装设备的内循环泵不间断地运行，需要有极高的质量保证。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备d.半即热式水加热器半即热式水加热器具有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备优点：半即热式水加热器具有快速加热被加热水，浮动盘管自动除垢的优点，其热水出水温度一般能控制在±2.2℃内，且体积小，节约占地面积，适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。缺点：热水贮存容量小，仅为半容积式水加热器的1/5。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备e.加热水箱和热水贮水箱加热水箱是一种简单的热交换设备。在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器，可构成直接加热水箱；在水箱中安装排管或盘管即构成间接加热水箱。适用于公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。热水贮水箱（罐）是一种专门调节热水量的容积。可在用水不均匀的热水供应系统中设置，以调节水量，稳定出水温度。

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.3

集中热水供应系统的加热和贮热设备

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7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备

7.2.4

加热设备的选择自学

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.1热水供应系统的管材和管件自动温度调节装置作用：控制出水水温1自动温度调节装置温度调节器分为直接式和电动式两种类型。

安装位置：直接式必须垂直安装，温包放置在水加热器热水出口的附近，它把感受到的温度传给温度调节阀,自动调节热媒流量达到自动调温的目的；电动式的温包放置在水加热器热水出口的附近，把温度传给电触点压力式温度计，当温度计指针转到大于或低于规定的温度触点时，自动启动电机关小或开大阀门，调节热媒流量，自动调温。

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件疏水器

作用：保证蒸汽凝结水及时排放，同时又防止蒸汽泄漏。安装位置：

每台用汽设备的凝水管上设置疏水器。蒸汽立管最低处、蒸汽管下凹处的下部宜设疏水器。3疏水器

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

疏水器按其工作压力有低压和高压之分，热水系统通常采用高压疏水器。

减压阀减压阀有波纹管式、活塞式、薄膜式等几种类型。

作用：当水加热器采用蒸汽作为热媒时,当蒸汽管供应的压力大于水加热器规定的额定蒸汽压力，应设减压阀，将蒸汽压力降到需要值，才能保证设备使用安全。

安装：水加热器的蒸汽进口管上。减压阀应安装在水平管段上，阀体直立，安装节点还应设置阀门、安全阀、压力表、旁通管等附件。2减压阀

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

自动排气阀

为了排除上行下给式管网中热水

汽化产生的气体，保证管内热水通畅，

防止管道腐蚀，应在管道最高处安装

自动排气阀。

4自动排气阀管网最高处

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件5.膨胀管、膨胀水罐和安全阀集中热水供应系统中，冷水被加热后体积膨胀。膨胀管：用于高位水箱向水加热器供应冷水的开式热水系统。7.3.3膨胀水罐闭式热水供应系统的日用水量＞10m3时，应设压力膨胀水罐以吸收贮热设备及管道内水升温时的膨胀量，防止系统超压，保证系统安全运行。压力膨胀水罐宜设置在水加热器和止回阀之间的冷水进水管或热水回水管的分支管上。安全阀闭式热水供应系统的日用水量≤10m3时，可采用安全阀泄压的措施。开式热水供应系统的热水锅炉和水加热器可不装安全阀。6.自然补偿管道和伸缩器

作用：对管道受热伸缩量进行补偿，避免管道因承受应力而导致弯曲和破裂。

安装部位：长直管段上。自然补偿管道管道在敷设时布置成L或Z形弯曲管段，来补偿直线管段的部分的伸缩量。

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.1热水供应系统的附件

伸缩器

伸缩器：当直线管段较长，无法利用自然补偿时，应设置伸缩器。

波型伸缩器优点：安装方便，耐高温节省面积，外形美观。

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7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.1热水供应系统的附件1.热水供应系统的管材，应按下列规定选用：a.热水管应采用热浸镀锌钢管或钢塑管、铅塑管、聚丁烯管（PB管）、聚丙烯管（PP管）、交联聚乙烯管（PEX管）等防锈、卫生指标优良的热水管材。连接方法与管材相应。b.如建筑物建筑标准和使用要求较高，（如宾馆、高级公寓、高级办公楼等）宜采用铜管。其连接方法及管件以应与管材相应。2.铜管、薄壁不锈钢管、衬塑钢管等可根据建筑、工艺要求暗设或明设。塑料热水管宜暗设，明设时立管宜布置在不受撞击处，如不可避免时，应在管外加防紫外线照射、防撞击的保护措施。

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7.4热水供应系统的敷设与保温

7.4.1热水管道的布置与敷设3．热水管道暗设时，其横干管可敷设于地下室、技术设备层、管廊、吊顶或管沟内，其立管可敷设在管道竖井或墙壁竖向管槽内，支管可敷设在地面、楼板面的垫层内，但铜管和聚丁烯管（PE）埋于垫层内宜设保护套。暗设管道在便于检修的地方装设阀门，装设阀门处应留检修门，以利于管道更换和维修。管沟内敷设的热水管应置于冷水管之上，并且进行保温。4．热水管道穿过建筑物的楼板、墙壁和基础处应加套管，穿越屋面及地下室外墙时，应加防水套管，以免管道膨胀时损坏建筑结构和管道设备。当穿过有可能发生积水的房间地面或楼板面时，套管应高出地面50～100mm。热水管道在吊顶内穿墙时，可预留孔洞。

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7.4热水供应系统的敷设与保温

7.4.1热水管道的布置与敷设5．上行下给式配水干管的最高点应设排气装置。6．下行上给热水供应系统的最低点应设泄水装置。7．下行上给式热水供应系统设有循环管道时，其回水立管应在最高配水点以下约0.5m处与配水立管连接。8．热水横管均应保持有不小于0.003的坡度，配水沿水流方向上升，回水沿水流方向下降。9．热水立管与横管连接时，应采用乙字弯的连接方式。10．室外热水管道一般为管沟内敷