2018年給排水工程師《基礎知識》：水源熱泵技術(shù)

水源熱泵技術(shù)

水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。

地球表面淺層水源如深度在1000米以內(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽進入地球的相當?shù)妮椛淠芰?，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。

消防上劃分高、低層建筑消火栓給水系統(tǒng)，按我國《高層民用建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定：建筑高度不超過l0層的住宅及低于24m的其他民用建筑為少層(低層)建筑，否則為高層建筑。

一、設置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的原則

按照我國現(xiàn)行的《建筑設計防火規(guī)范》、《高層民用建筑設計防火規(guī)范》和《人民防空工程設計防火規(guī)范》的規(guī)定，應設置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的建筑如下所述。

① 廠房、庫房(但對耐火等級為1、2級且可燃物較少的丁、戊類廠房和庫房，耐火等級為3、4級且建筑體積不超過3000m3的丁類廠房和建筑體積不超過5000m3的戊類廠房除外)和科研樓(存有與水接觸能引起燃燒爆炸物品和不宜設置給水的房間除外)。

② 座位超過800個的劇院、電影院、俱樂部和座位超過1200個的禮堂、體育館。

③ 建筑體積超過5000m3的車站、碼頭和機場建筑物以及展覽館、商店、病房樓、門診樓、教學樓和圖書館等。

④ 超過7層的單元式住宅和超過6層的塔式住宅、通廊式住宅及底層設有商業(yè)網(wǎng)點的單元式住宅。

⑤ 超過5層或體積超過10000m3的其他民用建筑。

⑥ 國家級文物保護單位的重點磚木或木結(jié)構(gòu)的古建筑。

⑦ 各類高層民用建筑。

⑧ 使用面積超過300m2，用作商場、醫(yī)院、展覽廳、體育場、旱冰場、舞廳及電子游藝廳的人防工程;使用面積超過450m2，用作餐廳、丙類和丁類生產(chǎn)車間、丙類和丁類物品庫房的人防工程以及用作禮堂、電影院和消防電梯間前室的人防工程。

二、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的組成

由水槍、水帶、消火栓、消防水喉、消防管道、消防水池、水箱、增壓設備和水源等組成室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。當室外給水管網(wǎng)的水壓不能滿足室內(nèi)消防要求時，應當設置消防水泵和水箱。

三、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)類型

室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的類型按照高、低層建筑分類，有少層建筑室內(nèi)給水消火栓給水系統(tǒng)和高層建筑室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。

1.少層建筑室內(nèi)給水消火栓給水系統(tǒng)分類

① 無水箱、無水泵室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。

② 僅設水箱不設水泵的消火栓給水系統(tǒng)。

③ 設有消防泵和消防水箱的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。

2.高層建筑室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)分類

① 高層建筑區(qū)域集中的高壓、臨時高壓室內(nèi)消防給水系統(tǒng)。

② 分區(qū)供水的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。

四、消火栓給水系統(tǒng)設備

消火栓給水系統(tǒng)設備有：①消火栓;②水龍帶;③水槍;④水泵接合器;⑤消防儲水池;⑥消防水箱;⑦消防卷簾。

詳細內(nèi)容可參閱《物業(yè)設備設施管理》。

五、消火栓給水系統(tǒng)的布置要求及用水量

1.布置要求

① 保證同層有兩支水槍的充實水柱(即水槍射流中密實的、有足夠力量撲滅火災的那段水柱)同時到達室內(nèi)任何部位。只有建筑高度不高于24m且體積不大于5000m3的庫房，可采用一支水槍的充實水柱到達室內(nèi)任何部位。水槍的充實水柱長度應由計算確定，一般不應小于7m，但超過六層的民用建筑、超過四層的廠房和庫房內(nèi)，不應小于10m。

② 合并系統(tǒng)中，消火栓立管應獨立設置，不能與生活給水立管合用。

③ 低層建筑消火栓給水立管直徑不小于50mm，高層建筑消火栓給水立管直徑不小于100mm。

④ 消火栓應設在明顯的、易于取用的位置，如樓梯間、走廊、消防電梯前室等處，槍口距安裝地面處的高度為1.1m，消火栓開口應朝下或與墻面垂直。

⑤ 同一建筑內(nèi)應采用相同規(guī)格的消火栓、水龍帶和水槍。

2.用水量

室內(nèi)消防用水量為同時使用的水槍數(shù)量和每支水槍用水量的乘積。根據(jù)滅火效果統(tǒng)計，在火災現(xiàn)場出一支水槍的控制率為40%，同時出兩支水槍的控制率為65%。因而初期火災一般不宜少于兩支水槍同時出水，只有建筑物容積較小時才考慮一支水槍?！　∈覂?nèi)消火栓給水系統(tǒng)的用水量與建筑類型、大小、高度、結(jié)構(gòu)、耐火等級和生產(chǎn)性質(zhì)有關(guān)，其數(shù)值不能小于附表6、附表7的數(shù)值(見《物業(yè)設備設施管理》)。

消防用水與生活、生產(chǎn)用水統(tǒng)一的室內(nèi)給水管網(wǎng)，當生活、生產(chǎn)用水達到最大用水量時，應仍能保證供應足夠的消防用水量。

自動噴水系統(tǒng)

管道的泄漏水量按國家《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗收規(guī)范》第3.15條規(guī)定：水壓試驗時，10min內(nèi)壓力降不大于0.05Mpa。然后將試驗壓力降至

工作壓力作外觀檢查，以不漏為合格?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)施工及驗收規(guī)范》第6.2.3條規(guī)定水壓試驗的測試點應設在系統(tǒng)管網(wǎng)的最低點，對管網(wǎng)注水時，應將管網(wǎng)的空氣排凈，并應緩慢升壓，達到試驗壓力后，穩(wěn)壓30min，目測管網(wǎng)無泄漏、無變形，且壓力降不大于0.05Mpa?！督o水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268—97第10.2.13條規(guī)定：DN100的鋼管允許滲水量為0.28L(min?km)，DN150的鋼管允許滲水量為0.3L(min?km)。顯然若管道施工達到國家規(guī)范，系統(tǒng)管網(wǎng)的泄漏水量很少。作者本人曾觀察過兩個已竣工的工程，室內(nèi)管道的泄漏水主要在管道的接口處毛細作用滲漏水，以及一端與大氣接觸的試驗排水閥門和水泵出口止回閥的泄漏水量。管道接口處毛細作用滲漏水一般形不成水滴，多在空氣中蒸發(fā)。一端與大氣接觸的閥門漏水很易觀察，及時關(guān)閉或更換閥門便不成問題。水泵出口止回閥由于關(guān)不嚴而向水池中回水，這一現(xiàn)象不易觀察，是系統(tǒng)管網(wǎng)泄漏水量的一大隱患。例如一工程選用的穩(wěn)壓泵流量為1.33L/S，穩(wěn)壓泵長時間運行亦達不到設定壓力，經(jīng)檢查是水泵出口止回閥關(guān)不嚴而向水池中漏水，更換止回閥后，穩(wěn)壓泵正常工作，而且?guī)滋靻右淮巍＿@說明系統(tǒng)的泄漏量很少很少，幾乎可以忽略不計。

據(jù)調(diào)查國內(nèi)外穩(wěn)壓泵的流量多選為0.5L/S—2.0L/S之間，當系統(tǒng)無氣壓罐時停泵有水錘現(xiàn)象。鑒于穩(wěn)壓泵對系統(tǒng)有著監(jiān)護和自動控制功能的要求。我們建議穩(wěn)壓泵的流量為1.0L/S—2.0L/S，壓力為比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者為主泵的1.1倍—1.2倍。穩(wěn)壓泵最好設有氣壓罐，若不設氣壓罐，應在穩(wěn)壓泵的控制器上作文章，使之在停泵時不至于因水錘作用而頻繁啟動。