摘要：随着国内经济的发展，建筑热水系统也在迅速发展，热水系统已经成为体现项目质量和档次的重要指标。选择合适的热水系统形式并采取适当措施，保证热水供应的充足、稳定、可靠，并达到节水节能效果是设计人员需要重点考虑的问题。
关键词：热水系统 ；热水管网 ；安全控制
热水系统是建筑给排水系统的重要组成部分。随着经济的发展，不仅高层、超高层的高级宾馆、饭店、住宅、综合楼及公寓大量出现，住宅小区配建的会所、社区中心、养老院等也越来越多，热水系统相关技术也在迅速发展。热水系统已经成为体现项目质量和档次的重要指标，高效化、自动化、节能化、安全可靠将是热水系统今后的发展方向。采取适当的技术措施，保证热水供应的充足、稳定、可靠，并达到节水节能效果是设计人员需要重点考虑的问题。
1热水系统管网布置
热水系统普遍存在浪费冷水水量，即产生无效水量的问题。建筑热水系统产生无效冷水的原因主要有以下几个方面。
1.1热水系统的循环不完善或循环形式选择不当
（1）一些设置局部热水系统的住宅，特别是面积较大的户型或者有3个及以上卫生间的平层、别墅类住宅，热水用水点之间及用水点与热源之间距离较远，虽然《民用建筑节水设计标准》等对循环系统的设置有相关规定，但一些开发商为了节省成本，住宅套内未设置回水管及循环泵。此外，套内热源为即热式热水器的住宅，设置循环系统也有一定的困难。
（2）某些公共浴室采用定时热水供应系统，且供水管路为单管供水，若热水管线较长，使用前就要排出大量冷水。
（3）建筑设置了干管循环，但不循环的支管过长，同样会产生大量无效冷水。
1.2热水管网设置不合理
循环方式确定后，热水管网设计是否合理直接决定系统是否节水。
（1）设计时供水管及回水管未同程布置，在靠近加热设备处循环流量出现短流，使距离加热设备较远的各环路配水管中循环流量小或无循环。
（2）热水管网布置或分区不合理导致用水点处冷热水压差过大。若冷水压力大，使用时往往要放出许多冷水 ；若冷热水压差超过阀门的调节能力，甚至会出现无法放出热水或热水温度过高无法使用的情况。
（3）循环水泵选择不当，无法达到循环保温效果。
1.3温控装置和配水装置的性能不稳定
有些温控装置不够灵敏或不够可靠，配水点水温忽冷忽热，难以满足使用要求，从而造成水的浪费。热水系统的循环不完善、循环形式选择不当及热水管网设置不合理这三个问题是最急需解决的，这也是热水系统设计的最主要内容。
局部热水系统中，当不循环的管段超过7m时，应设置回水管及循环泵机械循环，局部热水系统的热源宜选择有储水容积的容积式或半容积式热水器以保证循环效果。《建筑给水排水设计规范》规定集中热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环，要求随时取得不低于规定温度热水的建筑，应保证支管循环。保证支管循环在实际应用中难度较大，一是计量问题，即使给水管和回水管上都设置水表，但由于水表本身的计量误差，也会导致计量误差较大，甚至出现不用热水而计量读数不为零的情况 ；二是循环管道的连接，在实际工程中，可以在较长的支管上设置自控电伴热带保持支管水温，以避免设置回水管。
集中热水供应系统管网采用同程布置，对于管网阻力平衡、防止系统热水短路循环、保证循环效果有重要作用，因此，在建筑热水系统管网的布置中应尽可能采用同程布置。当难以采用同程布置时，可在一定条件下采用设置温控阀、限流阀、导流三通等方法来保证循环效果。当高层建筑热水系统分区供水，采用减压阀分区时，对于减压阀安装的位置要特别注意，减压阀的设置应保证回水点处的压力平衡，防止出现某些支管无法循环的情况。最后，设置循环泵应采用机械循环，冷热水同源供应，也是用水点冷热水压力平衡、保证热水循环效果的重要措施。
2热水系统的节能
在保证管网设计合理、选用产品可靠、管理维护到位的情况下，节能的主要途径体现在热源的选择上。
2.1热泵热水系统
热泵热水系统是一种以空气、地下水、地表水为低温热源，以水为传热介质，采用蒸汽压缩热泵技术加热生活热水的热水供应系统，此过程需要消耗一定的电能。热泵是一种高效节能的制热装置，制热效率通常可以达到400%以上，远远高于电热效率的94%~98%，节能效果显著，适应在冬季气温不太低的地区推广应用。
目前，热泵热水系统应用的局限性主要体现在 ：①常规的热泵热水技术要提供55℃以上的热水有一定的困难，国内实验研究在大部分气候条件下出水都不超过50℃。②热泵热水机组的热媒不是蒸汽或者高温水，冷水升温较慢，需要反复循环加热，产生热水所需的加热时间较长，因此热水的贮水容积要比传统的换热器大，否则用水高峰时热水供应可能不足。③热泵热水系统的经济性受到能源政策影响较大，就我国目前能源价格体系而言，热泵系统的初期投资最大，但运行费用较电锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉经济 ；相较于燃煤锅炉而言，其不具备经济性优势，但环境效益、社会效益要明显强于燃煤锅炉。
2.2太阳能热水系统
太阳能热水系统是将太阳能转换为热能并在必要时与辅助热源（如电能、燃气锅炉等）配合使用来制备热水的系统。目前，多个省市均有强制要求设置太阳能热水系统的相关规定，今后太阳能热水系统还可进一步扩展使用范围，如开发泳池池水直接循环加热所需的低温升大流量的太阳能热水系统。
3热水系统的安全
3.1热源的安全
（1）换热器超温保护
当换热器中温控阀失效时，换热器内热水温度会骤增，换热器内水温会高于设定值，这样不仅会导致换热器严重结垢，还会因出水温度过高而烫伤用户。因此，可采用以下措施防止换热器超温 ：第一，设置超温报警装置，及时通知物业管理人员处理 ；第二，采用具有超温保护功能的自作用式温控阀。
（2）太阳能系统集热器超温保护
太阳能系统应设计成可以经受“闷晒”的状态，即在高太阳辐照量却没有热量消耗的情况下，太阳能热水系统依然能保证安全。其可以采取以下防过热措施 ：①设置警戒温度，达到该温度时，控制电磁阀打开，排除水箱内部分过热水，引入冷水。②通过保持足够的压力使集热器内的传热介质不能沸腾。③在温度过高时，使传热介质全部排放到膨胀罐内。
3.2热水用水点的安全
热水用水点的安全控制重点是防烫伤和防止细菌传播。
（1）防烫伤安全控制。设计时保证系统的压力稳定，防止系统压力波动，保证用水点处冷热水压力平衡，是防止出水忽冷忽热、引发烫伤事故的重要措施。当服务对象为老人、儿童及需要护理的病人时，可以采用恒温龙头。目前恒温混水阀主要用于盥洗室及公共浴室，室内卫生间可设置淋浴恒温混水龙头及台盆恒温龙头。
（2）公共场所龙头的防菌控制。脚踏式水龙头或感应式水龙头既可省水又可防止病菌传染，目前应用较为广泛。高档建筑公共场所的水龙头大多数是冷热水混合型，因此，可采用光控冷热水混合龙头，在特定光辐射区域内，一旦用手触碰电磁阀即可出水。
4结论
目前建筑热水系统越来越普及，要提高热水系统设计质量，需要合理选择系统循环方式，通过管网同程布置，设置平衡阀、限流阀、导流三通，采用机械循环保证热水管网的循环效果，采用冷热水同源供应保证用水点冷热水压力平衡，采用热泵、太阳能、太阳能热泵等新型热源达到节能目的。同时需对热水制备系统、热水输配系统、热水配水点进行安全控制，防止某一产品因失效或系统设计不合理而对人体产生危害。优秀的设计需要通过综合采取以上技术措施，保证热水系统的使用效果，提高建筑舒适度，进而提升建筑的整体档次。
参考文献
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