20081117北方居住建筑节能标准(送审稿) - 图文(8)

2019-01-12 16:52

水质,应符合国家标准《工业锅炉水质》(GB 1576-2001)第2.3条关于“常压热水锅炉”的规定,见表5.2.13-3。

表5.2.13-3 无压锅炉一次水系统水质的要求 项 目 悬浮物 (mg/L) 总硬度 (mmol/L) pH值 (25℃) 溶解度 (mg/L) 含油量 (mg/L) 锅内加药 给 水 锅 水 ≤20 ≤6 ≥7 - ≤2 - - 10~12 - - 锅外化学处理 给 水 锅 水 ≤5 ≤0.6 ≥7 ≤0.1 ≤2 - - 10~12 - - 注:① 通过补加药剂使锅水pH值控制在pH=10~12; ② 额定功率≥4.2MW的承压热水锅炉给水应除氧,额定功率<4.2MW的承压热水锅炉和常压热水锅炉给水应尽

量除氧。

【条文说明】

长期以来,在热水采暖系统的水质、水处理和运行管理等方面,我国一直处于无序状态,这在很大程度上阻碍了新型散热器、散热器恒温控制阀和机械式热表等节能设备的推广应用。

热水采暖系统的水质,与采暖系统的供热效率、使用寿命和安全运行等有着密切的关系。如果水质不能符合规定的参数,会引起系统中阻力较高部件(如散热器恒温阀)的阻塞,从而使室内温度达不到设计要求;同时也会引起系统中部件的腐蚀。

现行国家标准《工业锅炉水质》(GB1576-2001)和行业标准《城市热力网设计规范》(CJJ 34-2002)。涉及的主要是以热电厂和区域锅炉房为热源的一次热水热力网的水质标准。而热水集中采暖系统包括与热源间接连接的二次水采暖系统及与锅炉房直连的采暖系统的水质、水处理,以及供热采暖系统包括锅炉和热交换设备、水泵、管道、阀门、散热器及热计量控制设备的防腐阻垢技术及防堵塞措施这方面尚属空白。为了改变这种不合理的现状,本标准根据北京市地方标准:《供热采暖系统水质及防腐技术规程》(DBJ01-619-2004)的各项要求制订了本规定,彻底改变供暖系统水质无人管理的状况。

5.2.14 室外管网应进行严格的水力平衡计算。

1. 当室外管网通过阀门截流来进行阻力平衡时,各并联环路之间的压力损失差值,不应大于15 %。当室外管网水力平衡计算达不到上述要求时,应在热力站和建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。 2. 建筑物的每个热力入口,应设计安装水过滤器,并根据室外管网的水力平衡要求和建筑物内供暖系统所采用的调节方式,决定是否还要设置自力式流量控制阀、自力式压差控制阀或其它装置。 【条文说明】第1款强制性条文。

供热系统水力不平衡的现象现在依然很严重,而水力不平衡是造成供热能耗浪费的主要原因之一,同时,水力平衡又是保证其他节能措施能够可靠实施的前提, 因此对系统节能而言,首先应该做到水力平衡,而且必须强制要求系统达到水力平衡。

当热网采用多级泵系统(由热源循环泵和用户泵组成)时,支路的比摩阻与干线比摩阻相同,有利于系统节能。当热源(热力站)循环水泵的按照整个管网的损失选择时,就应考虑环路的平衡问题。

环路压力损失差意味着环路的流量与设计流量有差异,也就是说,会导致各环路房间的室温有差异。《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ132-2001)5.2.6条规定,热力入口处的水力平衡度应达到0.9~1.2。

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该标准的条文说明指出:这是结合北京地区的实际情况,通过模拟计算,当实际水量在90%~120%时,室温在17.6℃~18.7℃范围内,可以满足实际需要。但是,由于设计计算时,与计算各并联环路水力平衡度相比,计算各并联环路间压力损失比较方便,并与教科书、手册一致。所以,这里采取规定并联环路压力损失差值,要求应在15 %之内。

除规模较小的供热系统经过计算可以满足水力平衡外,一般室外供热管线较长,计算不易达到水力平衡。对于通过计算不易达到环路压力损失差要求的,为了避免水力不平衡,应设臵静态水力平衡阀,否则出现不平衡问题时将无法调节。而且,静态平衡阀还可以起到测量仪表的作用。静态水力平衡阀应在每个入口(包括系统中的公共建筑在内)均设臵。

静态水力平衡阀是最基本的平衡元件,实践证明,系统第一次调试平衡后,在设臵了供热量自动控制装臵进行质调节的情况下,室内散热器恒温阀的动作引起系统压差的变化不会太大,因此,只在某些条件下需要设臵自力式流量控制阀或自力式压差控制阀。

关于静态水力平衡阀,流量控制阀,压差控制阀,目前说法不一,例如:静态水力平衡阀也有称为”手动水力平衡阀”,“静态平衡阀”;流量控制阀也有称为“动态(自动)平衡阀”,“定流量阀”等。为了尽可能的规范名称,并根据城镇建设行业标准《自力式流量控制阀》 CJ/T 179-2003 中对“自力式流量控制阀”的定义:“工作时不依靠外部动力,在压差控制范围内,保持流量恒定的阀门”。因此,称流量控制阀为“自力式流量控制阀”;尽管目前还没有颁布压差控制阀行业标准,同样,称压差控制阀为“自力式压差控制阀”。至于手动或静态平衡阀,则统一称为静态水力平衡阀。

5.2.15 水力平衡阀的设置和选择,应遵循以下原则:

1 阀两端的压差范围,应符合阀门产品标准的要求。

2 热力站出口总管上,不应串联设置自力式流量控制阀;当有多个分环路时,各分环路总管上可根据水力平衡的要求设置静态水力平衡阀。

3 定流量水系统的各热力入口,可按照5.2.14条第2款的要求设置静态水力平衡阀,或自力式流量控制阀。

4 变流量水系统的各热力入口,可根据水力平衡的要求和系统总体控制设置的情况,应设置压差控制阀,但不应设置自力式定流量阀。.

5采用静态水力平衡阀时,应根据阀门流通能力及两端压差选择确定平衡阀的直径与开度。. 6 采用自力式流量控制阀时,应根据设计流量进行选型。

7.采用自力式压差控制阀时,应根据所需控制压差选择与管路同尺寸的阀门;同时应确保其流量不小于设计最大值。

8.选择自力式流量控制阀、自力式压差控制阀、电动平衡两通阀、或动态平衡电动调节阀时,应保持阀权度S = 0.3~0.5。 【条文说明】

每种阀门都有其特定的使用压差范围要求,设计时,阀两端的压差不能超过产品的规定。

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阀权度S的定义是:“调节阀全开时的压力损失ΔPmin与调节阀所在串联支路的总压力损失ΔPo的比值”。它与阀门的理想特性一起对阀门的实际工作特性起着决定性作用。当S=1时,ΔPo全部降落在调节阀上,调节阀的工作特性与理想特性是一致的;在实际应用场所中,随着S值的减小,理想的直线特性趋向于快开特性,理想的等百分比特性趋向于直线特性。

对于自动控制的阀门(无论是自力式还是其他执行机构驱动方式),由于运行过程中开度不断在变化,为了保持阀门的调节特性,确保其调节品质,自动控制阀的阀权度宜在0.3~0.5之间。

对于静态水力平衡阀,在系统初调试完成后,阀门开度就已固定,运行过程中,其开度并不发生变化;因此,对阀权度没有严格要求。

对于以小区供热为主的热力站而言,由于管网作用距离较长,系统阻力较大,如果采用动态自力式控制阀串联在总管上,由于阀权度的要求,需要该阀门的全开阻力较大,这样会较大的增加水泵能耗。因为设计的重点是考虑建筑内末端设备的可调性,如果需要自动控制,我们可以将自动控制阀设臵于每个热力入口(建筑内的水阻力比整个管网小得多,这样在保证同样的阀权度情况下阀门的水流阻力可以大为降低),同样可以达到基本相同的使用效果和控制品质。因此,本条第二款规定在热力站出口总管上不宜串联设臵自动控制阀。考虑到出口可能为多个环路的情况,为了初调试,可以根据各环路的水力平衡情况合理设臵静态水力平衡阀。静态水力平衡阀选型原则:静态水力平衡阀是用于消除环路剩余压头、限定环路水流量用的,为了合理地选择平衡阀的型号,在设计水系统时,一定仍要进行管网水力计算及环网平衡计算,选取平衡阀。对于旧系统改造时,由于资料不全并为方便施工安装,可按管径尺寸配用同样口径的平衡阀,直接以平衡阀取代原有的截止阀或闸阀。但需要作压降校核计算,以避免原有管径过于富裕使流经平衡阀时产生的压降过小,引起调试时由于压降过小而造成仪表较大的误差。校核步骤如下:按该平衡阀管辖的供热面积估算出设计流量,按管径求出设计流量时管内的流速v(m/sec),由该型号平衡阀全开时的ζ值,按公式△P = ζ (v2·ρ / 2) (Pa),求得压降值△P (式中ρ=1000 Kg/m3 ), 如果△P小于2~3 KPa,可改选用小口径型号平衡阀,重新计算v及△P,直到所选平衡阀在流经设计水量时的压降△P≥2~3 KPa时为止。

尽管自力式恒流量控制阀具有在一定范围内自动稳定环路流量的特点,但是其水流阻力也比较大,因此即使是针对定流量系统,对设计人员的要求也首先是通过管路和系统设计来实现各环路的水力平衡(即“设计平衡”);当由于管径、流速等原因的确无法做到“设计平衡”时,才应考虑采用静态水力平衡阀通过初调试来实现水力平衡的方式;只有当设计认为系统可能出现由于运行管理原因(例如水泵运行台数的变化等等)有可能导致的水量较大波动时,才宜采用阀权度要求较高、阻力较大的自力式恒流量控制阀。但是,对于变流量系统来说,除了某些需要特定定流量的场所(例如为了保护特定设备的正常运行或特殊要求)外,不应在系统中设臵自力式流量控制阀。

5.2.16 在选配供热系统的热水循环泵时,应计算循环水泵的耗电输热比(EHR),并应标注在施工图的设计说明中。EHR值应符合下式要求:

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EHR?NA??20.4???L? (5.2.16) ?Q??t式中:N - 水泵在设计工况点的轴功率,kW;

Q - 建筑供热负荷,kW ;

η - 电机和传动部分的效率,按表5.2.16选取; Δt - 设计供回水温度差,℃,按照设计要求选取; A - 与热负荷有关的计算系数,按表5.2.16选取;

ΣL - 室外主干线(包括供回水管)总长度, m; a - 与ΣL有关的计算系数,按如下选取或计算:

当ΣL≤400m时,a = 0.0115;

当400<ΣL<1000m时,a = 0.003833 + 3.067/ΣL; 当ΣL≥1000m时,a = 0.0069。

表5.2.16 电机和传动效率及EHR计算系数 热负荷Q (kW) <2000 0.87 直联方式 电机和传动部分 0.85 的效率η 联轴器连接方式 计算系数A

【条文说明】

规定耗电输热比EHR的目的是为了防止采用过大的水泵以使得水泵的选择在合理的范围。

本条文的基本思路来自《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005第5.2.8条。但根据实际情况对相关的参数进行了一定的调整:

(1)目前的国产电机在效率上已经有了较大的提高,根据国家标准《中小型三项异步电动机能效限定值及节能评价值》GB18613-2002的规定,7.5kw以上的节能电机产品的效率都在89%以上。但是,考虑到供热规模的大小对所配臵水泵的容量(即由此引起的效率)会产生一定的影响,从目前的水泵和电机来看,当Δt=20℃时,针对2000kw以下的热负荷所配臵的采暖循环水泵通常不超过7.5kw,因此水泵和电机的效率都会有所下降,因此将原条文中的固定计算系数0.0056改为一个与热负荷有关的计算系数A表示(表5.2.16)。这样一方面对于较大规模的供热系统,本条文提高了对电机的效率要求;另一方面,对于较小规模的供热系统,也更符合实际情况,便于操作和执行。

(2)考虑到采暖系统实行计量和分户供热后,水系统内增加了相应的一些阀件,其系统实际阻力比原来的规定会偏大,因此将原来的14改为了20.4。

(3)原条文在不同的管道长度下选取的aΣL值不连续,在执行过程中容易产生的一些困难,也不完全符合编制的思路(管道较长时,允许EHR值加大)。因此,本条文将a值的选取或计算方式变成了一个连续线段,有利于条文的执行。按照条文规定的aΣL值计算结果比原条文的要求略为有所提高。

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≥2000 0.89 0.87 0.0054 0.0062

(4)由于采暖形式的多样化,以规定某个供回水温差来确定EHR值可能对某些采暖形式产生不利的影响。例如当采用地板辐射供暖时,通常的设计温差为10℃,这时如果还采用20℃或25℃来计算EHR,显然是不容易达到标准规定的。因此,本条文采用的是“相对法”,即同样的系统的评价标准一致,所以对温差的选择不作规定,而是“按照设计要求选取”。

5.2.17 设计一、二次热水管网时,应采用经济合理的敷设方式。对于庭院管网和二次网,宜采用直埋管敷设。对于一次管网,当管径较大且地下水位不高时,或者采取了可靠的地沟防水措施时,可采用地沟敷设。 【条文说明】

引自《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-95第5.3.1条。一、二次热水管网的敷设方式,直接影响供热系统的总投资及运行费用,应合理选取。对于庭院管网和二次网,管径一般较小,采用直埋管敷设,投资较小,运行管理也比较方便。对于一次管网,可根据管径大小经过经济比较确定采用直埋或地沟敷设。

5.2.18 供热管道保温厚度应不小于附录H规定的厚度,选用其他保温材料或其导热系数与附录G中值差异较大时,最小保温厚度最小保温厚度应按式5.2.18修正:

式中

?min'?'m??min (5.2.18) ??m?'min—— 修正后的最小保温层厚度,mm ; ?min—— 表中最小保温层厚度,mm ;

' ——实际选用的保温材料在其平均使用温度下的导热系数,w/(m.℃) ; ?m?m ——表中保温材料在其平均使用温度下的导热系数,w/(m.℃)。

【条文说明】

管网输送效率达到92%时,要求管道保温效率应达到98%。根据《设备及管道保温设计导则》中规定的管道经济保温层厚度的计算方法,对玻璃棉管壳和聚氨酯保温管分析表明,无论是直埋敷设还是地沟敷设,管道的保温效率均能达到98%。严寒地区保温材料厚度有较大的差别,寒冷地区保温材料厚度差别不大。为此严寒地区每个气候子区分别给出了最小保温层厚度,而寒冷地区统一给出最小保温层厚度。如果选用其他保温材料或其导热系数与附录G中值差异较大时,可以按照式5.2.18对最小保温厚度进行修正。

5.2.19 区域供热锅炉房应设计采用自动检测与控制的运行方式,确保能满足以下要求:

1.实时检测:通过计算机自动检测系统,全面、及时地了解锅炉的运行状况。

2.自动控制:随时测量室外的温度和整个热网的需求,按照预先设定的程序,通过调节投入燃料量(如炉排转速)等手段实现锅炉供热量调节,满足整个热网的热量需求,保证供暖质量。 3.按需供热:通过锅炉系统热特性识别和工况优化分析程序,根据前几天的运行参数、室外温度,

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