浅谈某学院综合楼的给排水设计

王伟

摘要：此综合楼建于学校内，功能复杂，冷热水的使用要求比较多且要求较高，设计时需要考虑全面，而且此项目生活热水要求采用水源热泵机组进行换热供给。本文对某学院综合楼的给水及生活热水系统设计进行说明及讨论，其内容可供参考。

关键词：综合楼； 给水； 热水； 水源热泵

1 工程概况

本综合楼共六层，局部三层，地下室一层。本工程总建筑面积17993m 2，其中地上部分为16698m2，地下部分为1295m2，建筑基底面积3315m2。高层主体六层，建筑高度27.6m；多层部分为三层，建筑高度15.6m。

本工程地下一层设置送排风机房、变配电室、空调机房、消防水池、消防水泵房、生活水箱间、楼电梯间及辅助用房等。一层为商业、餐饮区和阶梯教室两间。二层为餐饮区、办公区及教室。三层分为高管办公区及会议室。四～六层为宿舍区。

2 给水系统

2.1 设计用水量

综合楼生活给水系统供水除考虑本楼外，兼顾其北侧的一栋办公楼。生活冷热水的设计参数见下表：

由上表参数计算可知：最高日用水量为216m3/d，最高日最大时用水量为26.63m3/h，最高日平均时用水量为14.76 m3/h 。最高日用水量用来确定生活水箱的大小，最大时及平均时用水量用来决定进水管的管径大小。

2.2 水源

生活给水由市政外网提供，由于管网压力不稳定，所供流量不满足本楼生活用水设计秒流量，因此本楼采用二次加压供水系统。从本楼局部三层的南侧引一根DN200的给水管进入本楼地下室供生活热水罐、消防水池及采暖系统用水，并分出一路DN100的给水管到地下一层生活水箱。

2.3 生活水泵房

根据《二次供水工程技术规程》CJJ140-2010第6.1.5条要求：当水箱容积大于50m3时，宜分成容积基本相等的两格，并能独立工作。本楼地下一层的生活水箱间内设有两个有效容积为30m3的生活水箱，并配有五台微机变频生活给水泵，四用一备供本楼及办公楼生活用水。

生活饮用水箱进水管与水泵吸水管对侧设置，以防短流，且水箱进水管管口高出箱内溢流水位。溢流管和泄水管的出口排至泵房内排水明沟，管口高出排水沟沿不小于0.15m。溢流管、泄水管管口及通气管管口设铜丝网网罩，网孔为14～18目。箱顶设通气管。

2.4 生活供水系统

本楼由学校统一管理，因此仅在市政进水管上设一块总水表进行计量。本楼生活给水系统不分区，地下室生活用水用减压阀减压后供给，其余用水点的静水压力皆不大于0.35MPa。

3 热水系统

3.1 设计用水量

由表-1参数计算可知：最高日用水量為78.3m3/d，最高日最大时用水量为8.8m3/h，最高日平均时用水量为4.56 m3/h 。最高日用水量用来确定热水水罐的大小，最大时及平均时用水量用来决定进水管的管径大小。

3.2 热水耗热量的计算

宿舍区及餐饮区在使用时间内均可随时供应热水，考虑两部分用水性质及用水时间不同，总耗热量为宿舍区最大时耗热量与餐饮区平均时耗热量之和。

其中：小时变化系数Kh=3.24，热水密度ρr=0.983kg/h，水的比热C=4.187kJ/kg·℃，

热水温度tr=60℃，冷水温度tl=10℃（水源为地下水）

3.3 生活热水罐的选择

1） 水源热泵的设计小时供热量Qg=K1Qd/T1=328KW

其中：安全系数K1=1.1，热泵机组设计工作时间T1=15h，经计算最高日耗热量Qd=4470KW；

2） 热水罐总容积 ，因此选用V=20m3的热水罐。

其中：安全系数K2=1.1，有效贮热容积系数η=0.8，设计小时耗热量持续时间T=4h（一般为2～4h）

3.4 水源热泵独立制取生活热水直接换热的闭式循环系统

水源热泵机组直接加热热水，机组提供的热水水温为60℃，机组进水水温采用55℃，因此需采用高温型水源热泵机组，制冷剂采用R134a。

本楼全日制供应热水，为保证供水温度在热水罐及回水管上均设有温度传感器。当水罐水温低于55℃时，热水罐上的温度传感器控制生活热水循环泵启动，循环加热水罐中的水；当水温达到60℃时，控制停泵。回水管道上的温度传感器自动控制电磁阀开关：50℃电动阀开启，60℃电动阀关闭，并联动控制热水给水泵的启停。

3.5 水源热泵机房内设有一台涡旋式水源热泵机组，一个有效容积为20m3的生活热水水罐和三台微机变频生活热水给水泵。水源热泵机组将加热的水送至热水罐再由微机变频热水泵供给生活用热水，供水温度为60℃。当本楼有用水点用水时，系统内的压力下降使得管道上的压力传感器控制生活热水给水泵开启供水，同时控制进水管上的电动阀开启，冷水进入生活热水罐，热水罐上的温度传感器感温控制生活热水循环泵的启停。

参考文献

[1]《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）

[2]《二次供水工程技术规程》CJJ140-2010

[3]《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002

[4 ]《2009全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》