2018年给排水工程师《基础知识》：水源热泵技术

水源热泵技术

水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。

消防上划分高、低层建筑消火栓给水系统，按我国《高层民用建筑设计防火规范》规定：建筑高度不超过l0层的住宅及低于24m的其他民用建筑为少层(低层)建筑，否则为高层建筑。

一、设置室内消火栓给水系统的原则

按照我国现行的《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》和《人民防空工程设计防火规范》的规定，应设置室内消火栓给水系统的建筑如下所述。

① 厂房、库房(但对耐火等级为1、2级且可燃物较少的丁、戊类厂房和库房，耐火等级为3、4级且建筑体积不超过3000m3的丁类厂房和建筑体积不超过5000m3的戊类厂房除外)和科研楼(存有与水接触能引起燃烧爆炸物品和不宜设置给水的房间除外)。

② 座位超过800个的剧院、电影院、俱乐部和座位超过1200个的礼堂、体育馆。

③ 建筑体积超过5000m3的车站、码头和机场建筑物以及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、教学楼和图书馆等。

④ 超过7层的单元式住宅和超过6层的塔式住宅、通廊式住宅及底层设有商业网点的单元式住宅。

⑤ 超过5层或体积超过10000m3的其他民用建筑。

⑥ 国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。

⑦ 各类高层民用建筑。

⑧ 使用面积超过300m2，用作商场、医院、展览厅、体育场、旱冰场、舞厅及电子游艺厅的人防工程;使用面积超过450m2，用作餐厅、丙类和丁类生产车间、丙类和丁类物品库房的人防工程以及用作礼堂、电影院和消防电梯间前室的人防工程。

二、室内消火栓给水系统的组成

由水枪、水带、消火栓、消防水喉、消防管道、消防水池、水箱、增压设备和水源等组成室内消火栓给水系统。当室外给水管网的水压不能满足室内消防要求时，应当设置消防水泵和水箱。

三、室内消火栓给水系统类型

室内消火栓给水系统的类型按照高、低层建筑分类，有少层建筑室内给水消火栓给水系统和高层建筑室内消火栓给水系统。

1.少层建筑室内给水消火栓给水系统分类

① 无水箱、无水泵室内消火栓给水系统。

② 仅设水箱不设水泵的消火栓给水系统。

③ 设有消防泵和消防水箱的室内消火栓给水系统。

2.高层建筑室内消火栓给水系统分类

① 高层建筑区域集中的高压、临时高压室内消防给水系统。

② 分区供水的室内消火栓给水系统。

四、消火栓给水系统设备

消火栓给水系统设备有：①消火栓;②水龙带;③水枪;④水泵接合器;⑤消防储水池;⑥消防水箱;⑦消防卷帘。

详细内容可参阅《物业设备设施管理》。

五、消火栓给水系统的布置要求及用水量

1.布置要求

① 保证同层有两支水枪的充实水柱(即水枪射流中密实的、有足够力量扑灭火灾的那段水柱)同时到达室内任何部位。只有建筑高度不高于24m且体积不大于5000m3的库房，可采用一支水枪的充实水柱到达室内任何部位。水枪的充实水柱长度应由计算确定，一般不应小于7m，但超过六层的民用建筑、超过四层的厂房和库房内，不应小于10m。

② 合并系统中，消火栓立管应独立设置，不能与生活给水立管合用。

③ 低层建筑消火栓给水立管直径不小于50mm，高层建筑消火栓给水立管直径不小于100mm。

④ 消火栓应设在明显的、易于取用的位置，如楼梯间、走廊、消防电梯前室等处，枪口距安装地面处的高度为1.1m，消火栓开口应朝下或与墙面垂直。

⑤ 同一建筑内应采用相同规格的消火栓、水龙带和水枪。

2.用水量

室内消防用水量为同时使用的水枪数量和每支水枪用水量的乘积。根据灭火效果统计，在火灾现场出一支水枪的控制率为40%，同时出两支水枪的控制率为65%。因而初期火灾一般不宜少于两支水枪同时出水，只有建筑物容积较小时才考虑一支水枪。　　室内消火栓给水系统的用水量与建筑类型、大小、高度、结构、耐火等级和生产性质有关，其数值不能小于附表6、附表7的数值(见《物业设备设施管理》)。

消防用水与生活、生产用水统一的室内给水管网，当生活、生产用水达到最大用水量时，应仍能保证供应足够的消防用水量。

自动喷水系统

管道的泄漏水量按国家《采暖与卫生工程施工及验收规范》第3.15条规定：水压试验时，10min内压力降不大于0.05Mpa。然后将试验压力降至

工作压力作外观检查，以不漏为合格。《自动喷水灭火系统施工及验收规范》第6.2.3条规定水压试验的测试点应设在系统管网的最低点，对管网注水时，应将管网的空气排净，并应缓慢升压，达到试验压力后，稳压30min，目测管网无泄漏、无变形，且压力降不大于0.05Mpa。《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—97第10.2.13条规定：DN100的钢管允许渗水量为0.28L(min?km)，DN150的钢管允许渗水量为0.3L(min?km)。显然若管道施工达到国家规范，系统管网的泄漏水量很少。作者本人曾观察过两个已竣工的工程，室内管道的泄漏水主要在管道的接口处毛细作用渗漏水，以及一端与大气接触的试验排水阀门和水泵出口止回阀的泄漏水量。管道接口处毛细作用渗漏水一般形不成水滴，多在空气中蒸发。一端与大气接触的阀门漏水很易观察，及时关闭或更换阀门便不成问题。水泵出口止回阀由于关不严而向水池中回水，这一现象不易观察，是系统管网泄漏水量的一大隐患。例如一工程选用的稳压泵流量为1.33L/S，稳压泵长时间运行亦达不到设定压力，经检查是水泵出口止回阀关不严而向水池中漏水，更换止回阀后，稳压泵正常工作，而且几天启动一次。这说明系统的泄漏量很少很少，几乎可以忽略不计。

据调查国内外稳压泵的流量多选为0.5L/S—2.0L/S之间，当系统无气压罐时停泵有水锤现象。鉴于稳压泵对系统有着监护和自动控制功能的要求。我们建议稳压泵的流量为1.0L/S—2.0L/S，压力为比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者为主泵的1.1倍—1.2倍。稳压泵最好设有气压罐，若不设气压罐，应在稳压泵的控制器上作文章，使之在停泵时不至于因水锤作用而频繁启动。