某住宅小区温泉热水设计优化

文/胡英华 广东博意建筑设计院有限公司广州分公司 广东广州 511431

某住宅小区，设有别墅，叠拼别墅、高层洋房、综合楼、商业及公寓。由于附近有较为丰富的温泉资源，为提高小区生活品质，建设方决定为别墅及叠拼别墅配置温泉入户，并希望在本项目中对以往同类温泉住宅小区的使用过程中遇到的问题和不足从设计源头上加以改进和优化。

本项目方案设计前期，建设方提出，之前同类温泉住宅小区用户在使用过程中常遇到温泉泡池在补水前期水温低，需要放水较长一段时间后，水温才逐渐升高的情况，每次充满合适温度的温泉水需要较长时间。尤其是每天的早上，常常要放掉大量的冷水并等待很长时间才能达到理想的温度，引起用户的不满，后期建设方增大了进户温泉管径，缩短初次充水时间，但效果不明显。

根据实地调研，温泉泉眼位置位于本项目西北侧约1600米处，泉眼处温泉出水温度根据季节不同约为55～60摄氏度。之前的项目温泉设计采用从泉眼直接抽水至高位保温水池，再由保温水池通过管网供水至用户。在用水高峰时，同时用水的用户较多，管网内的冷水被分散到各个泡池放出，温度较高的温泉水能较快地从保温水池进入管网，各用户泡池能在较短时间内充满合适温度的温泉水。而在一些用水户数不多的时段，例如早上，温泉水已在管网内静置了相当一段时间，水温下降较多，少量的用户需要放掉管网中大量的冷水，除了充水时间长，也会由于每户温泉水单独计费，增加了用户的使用成本，降低了温泉的使用品质和经济效益。而增大进户温泉管径的做法只是缩短了补水时间，用户仍需要放掉管网内的大量未被使用过冷水，并未有效解决水资源浪费的问题。

为了提高用户使用品质，建设节水节能的温泉供水系统，本工程就温泉给水系统的设置、温泉管材的选择及温泉水回用这三方面设计进行优化。

1、温泉给水系统的设置

温泉水温的热损失主要在用水低峰时段，在该时段，整个管网系统的温泉水基本处于低速流动或静置状态，由于得不到新鲜温泉热水及时的补充，随着管网中热量不断损失，水温不断下降，到了用水时，就要放掉相当一部分冷水，才能得到合适温度的温泉热水，造成不必要的水资源浪费。为了让用户随时获得合适温度的温泉水，本项目对温泉给水系统的设置进行了优化。首先，在地块内设有温泉水箱间，内设不锈钢保温水箱和燃气锅炉，室外设置太阳能集热板，采用强制循环加热。通过深井泵从泉眼抽取温泉水输送至小区水箱间不锈钢保温水箱，当保温水箱内的温泉水温下降至55摄氏度时，通过启动集热系统循环泵，利用太阳能集热板和燃气锅炉补热，让保温水箱内的温泉水温度长期维持在60摄氏度以上。其次，地块内温泉给水系统管网同程设置热水管网回水管，在温泉水箱间内的热水管网回水管末端设置循环泵，当温泉供水干管温度下降至55摄氏度时，启动热水管网系统循环泵，管道内的温泉冷水回流至保温水箱，经补热后回到供水干管，让温泉供水管中的温泉水时刻维持在55摄氏度以上。通过以上措施，用户热水表前的温泉管网水温一直维持在55至60度之间，打开户内恒温混水阀，只需放掉入户支管内的少量冷水即可获得合适温度的温泉水，极大地减少了温泉水的浪费，缩短了初次温泉补水时间，提升了用户体验品质，提高了经济效益。

2、温泉管材的选择

由于项目地块规模较大，温泉热水管网的路径较长，且绝大部分管道敷设于室外地面以下，是热损耗的主要原因。如果能采用一种保温性能较好的管材，就能大大降低热损耗，减少补热需求，减少循环泵的启动频率，带来更高的经济效益。本项目选取了直埋聚氨酯不锈钢管、玻璃钢热水管、PE-RTII耐热聚乙烯管、GXPE耐热聚烯烃管四种管材进行了性能比较。经对比，这四种管材的内壁都比较光滑，水阻小,不易产生锈蚀污染水质。其中直埋聚氨酯不锈钢管抗拉强度高，保温性能与玻璃钢热水管相当，但不及 GXPE和PE-RTII，而管材价格和重量均高于另外三种管材。玻璃钢热水管保温性能较好，水温降小于0.5℃/km，但抗拉强度较低，在外力作用下容易开裂, 室外埋地安装对覆土深度有一定要求，安装维修费用相对较高。GXPE管与PE-RTII管是新型热水管材，保温性能极佳，水温降小于0.2℃/km，管材重量较轻，密度仅为钢管的九分之一，便于搬运，采用热熔连接，施工方便，可靠性较高。两者相比较，GXPE管可耐多种化学介质的侵蚀，包括温泉水中的硫磺、碳酸、磺碳酸及碳酸氢盐等带有腐蚀性矿物质，耐腐蚀性比PE-RTII管更强，另外在高温耐开裂性能、拉伸屈服强度、耐慢速裂纹增长方面占有优势，更适合室外环境埋地敷设。

通过以上管材对比，GXPE管综合性能更适合温泉管道，且成本比直埋聚氨酯不锈钢管低，使用在本项目，温泉管网热损耗小，更加节能。

3、温泉水回用

使用过的的温泉泡池废水，含有各种矿物质和杂质，且水量较大，如果直接排入污水管网，会对污水处理系统造成较大的负担。由于温泉废水的水质与地面径流雨水水质相近，为了进一步利用温泉水资源，本项目温泉泡池的废水排入雨水管网，并在雨水管网末端设置雨水处理设备及雨水收集池。温泉废水经过过滤与消毒后储存于雨水收集池，雨水收集池的蓄水量满足全小区3天绿化及道路清洗用水，多余水量通过溢流管排入后端雨水管网。项目内温泉用水量大，为地块内的绿化和道路清洗用水提供了充足的水源，节约了生活给水用水量。

结语：

综上所述，根据工程实际情况，通过合理设计温泉给水系统，增设回水管网并设置循环泵，优化温泉给水管网，采用保温性能优良的温泉专用管材以及将温泉废水经过滤消毒处理后用于绿化及道路冲洗用水等措施，可使整个温泉给水系统达到高品质、节水、节能、经济效益高的目标。