GB 50019-2015 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范
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5.8 供暖管道

5.8.1 供暖管道的材质应根据其工作温度、工作压力、使用寿命、施工与环保性能等因素,经技术经济比较后确定,其质量应符合国家现行相关产品标准的规定。明装管道不宜采用非金属管材。

本条规定了供暖管道选择的要求。

本条是根据供暖方式多样化和各种非金属管材的相关标准而制订的。强调了供暖管道材质应通过综合技术经济比较确定。

在一些工程中,传统的垂直单管或双管散热器供暖系统使用了塑料类管材,使用效果较差,主要表现在管道变形严重。由于塑料类管材线膨胀系数较大,供暖后干管、立管、支管都存在不同程度的变形,视觉效果较差,同时也存在漏水隐患。因此本条明确指出明装管道不宜采用塑料类管材。

5.8.2 散热器供暖系统的供水、回水、供汽和凝结水管道在热力入口处与下列系统宜分开设置:

1 通风、空气调节系统;

2 热风供暖和热空气幕系统;

3 地面辐射供暖系统;

4 生产供热系统;

5 生活热水供应系统;

6 其他需要单独热计量的系统。

本条是关于散热器供暖系统和其他系统分设供、回水管道的规定。

1~4款所列系统同散热器供暖系统比较,在热媒参数、使用条件、使用时间和系统阻力特性上不是完全一致的,因此提出对各系统管道宜在热力入口处分开设置;其他系统需要单独热计量时,也应分开设置。

5.8.3 热水型热力入口的配置应符合下列规定:

1 供水、回水管道上应分别设置关断阀、过滤器、温度计、压力表;

2 供水、回水管之间应设置循环管,循环管上应设置关断阀;

3 应根据水力平衡要求和建筑物内供暖系统的调节方式设置水力平衡装置。

本条规定了热水供暖系统的热力入口装置的设置要求。

1 热力入口配置阀门、仪表为运行调节、检修提供方便。过滤器是保证管道配件及热量表等不堵塞、不磨损的主要措施。在供、回水管道上均装过滤器,能分别过滤室外管网及室内系统产生的杂质。

2 设循环管的主要目的是防止室内系统检修时,室外管道因没有流动水而产生冻结。

3 水力平衡装置的要求见本规范第5.9.6条。

5.8.4 高压蒸汽型热力入口的配置应符合下列规定:

1 供汽管道上应设置关断阀、过滤器、减压阀、安全阀、压力表,过滤器及减压阀应设置旁通;

2 凝结水管道上应设置关断阀、疏水器。单台疏水器安装时应设置旁通管,多台疏水器并联安装时宜设置旁通管。疏水器后应根据需要设置止回阀。

本条规定了蒸汽供暖系统的热力入口装置的规定。

蒸汽供暖系统多数情况采用高压蒸汽供暖系统,低压蒸汽供暖系统已很少使用,本条按高压蒸汽供暖系统规定。有的疏水器有止回功能,其后可不设止回阀。

5.8.5 高压蒸汽供暖系统最不利环路的供汽管,其压力损失不应大于起始压力的25%。供暖系统最不利环路的比摩阻宜符合下列规定:

1 高压蒸汽系统(汽水同向)宜保持在100Pa/m~350Pa/m;

2 高压蒸汽系统(汽水逆向)宜保持在50Pa/m~150Pa/m;

3 低压蒸汽系统宜保持在50Pa/m~100Pa/m;

4 蒸汽凝结水余压回水宜为150Pa/m。

本条是关于高压蒸汽供暖系统资用压力、管道比摩阻的规定。

规定本条的目的主要是为了有利于系统各并联环路在设计流量下的压力平衡,为此,本条参考国内外相关资料规定,高压蒸汽供暖系统最不利环路的供汽管,其压力损失不应大于起始压力的25%。

5.8.6 室内热水供暖系统总供回水压差不宜大于50kPa。应减少热水供暖系统各并联环路之间的压力损失的相对差额,当超过15%时,应设置调节装置。

本条是关于室内热水供暖系统总供回水压差及各并联环路的水力平衡的要求。

热水供暖系统热力入口处资用压差不宜过大,否则供暖各用户之间不易达到平衡。同时限制热力入口资用压差也起到限制供暖系统规模的作用,防止供暖系统过大引起系统内水力不平衡。热水供暖系统各并联环路之间的计算压力损失允许差额不大于15%的规定,是基于保证供暖系统的运行效果,并参考国内外资料规定的。

5.8.7 供暖系统供水、供汽干管的末端和回水干管始端的管径不应小于20mm。

本条是关于供暖系统末端管径的规定。

规定干管的最小管径,一是为了防止堵塞,二是因为管道的末端或始端往往安装有自动排气装置,是排气的通道。

5.8.8 室内供暖管道中的热媒流速应根据热水或蒸汽的资用压力、系统形式、防噪声要求等因素确定,最大允许流速应符合下列规定:

1 热水供暖系统室内供暖管道最大允许流速应符合下列规定:

1)生活、行政辅助建筑物应为2m/s;

2)生产厂房、仓库,公用辅助建筑物应为3m/s。

2 低压蒸汽供暖系统最大允许流速应符合下列规定:

1)汽水同向流动时应为30m/s;

2)汽水逆向流动时应为20m/s。

3 高压蒸汽供暖系统最大允许流速应符合下列规定:

1)汽水同向流动时应为80m/s;

2)汽水逆向流动时应为60m/s。

本条是关于供暖管道中的热媒最大流速的规定。

关于供暖管道中的热媒最大允许流速,目前国内尚无专门的试验资料和统一规定,但设计中又很需要这方面的数据,因此参考苏联建筑法规的相关篇章并结合我国管材供应等的实际情况,略加调整作出了条文中的相关规定。据分析,我们认为这一规定是可行的。这是因为:第一,最大流速与推荐流速不同,它只在极少数公用管段中为消除剩余压力或为了计算平衡压力损失时使用,如果把最大允许流速规定的过小,则不易达到平衡要求,不但管径增大,还需要增加调压板等装置。第二,苏联在关于机械循环供暖系统中噪声的形成和水的极限流速的专门研究中得出的结论表明,适当提高热水供暖系统的热媒流速不会产生明显的噪声,其他国家的研究结果也证实了这一点。

5.8.9 机械循环双管热水供暖系统应对水在散热器和管道中冷却而产生自然作用压力的影响采取相应的技术措施。

本条是关于机械循环热水供暖系统考虑自然作用压力的规定。

规定本条的目的是为了防止或减少热水在散热器和管道中冷却产生的自然压力而引起的系统竖向水力失调。

5.8.10 供暖系统计算压力损失的附加值宜采用10%。

本条是关于供暖系统计算压力损失的附加值的规定。

规定本条是基于计算误差、施工误差和管道结垢等因素考虑的安全系数。

5.8.11 蒸汽供暖系统的凝结水回收方式应根据二次蒸汽利用的可能性以及室外地形、管道敷设方式等情况,分别采用下列回水方式:

1 闭式满管回水;

2 开式水箱自流或机械回水;

3 余压回水。

本条是关于蒸汽供暖系统的凝结水回收方式的规定。

蒸汽供暖系统的凝结水回收方式,目前设计上经常采用的有三种,即利用二次蒸汽的闭式满管回水,开式水箱自流或机械回水,地沟或架空敷设的余压回水。这几种回水方式在理论上都是可以应用的,但具体使用有一定的条件和范围。从调查来看,在高压蒸汽系统供汽压力比较正常的情况下,有条件就地利用二次蒸汽时,以闭式满管回水为好;低压蒸汽或供汽压力波动较大的高压蒸汽系统,一般采用开式水箱自流回水,当自流回水有困难时,则采用机械回水;余压回水设备简单,凝结水热量可集中利用,因此在一般作用半径不大、凝结水量不多、用户分散的中小型厂区应用地比较广泛。但是应当特别注意两个问题:一是高压蒸汽的凝结水在管道的输送过程中不断汽化,加上疏水器的漏气,余压凝结水管中时汽、水两相流动,极易产生水击,严重的水击能破坏管件及设备;二是余压凝结水系统中有来自供汽压力相差较大的凝结水合流,在设计与管理不当时会相互干扰,以致使凝结水回流不畅,不能正常工作。

5.8.12 高压蒸汽供暖系统,疏水器前的凝结水管不应向上抬升;疏水器后的凝结水管向上抬升的高度应经计算确定。当疏水器本身无止回功能时,应在疏水器后的凝结水管上设置止回阀。

本条规定了对疏水器出入口凝结水管的要求。

在疏水器入口前的凝结水管中,由于汽水混流,如果向上抬升,容易造成水击或因积水不易排除而导致供暖设备不热,因此疏水器入口前的凝结水管不应向上抬升;疏水器出口端的凝结水管向上抬升的高度应根据剩余压力的大小经计算确定,但实践经验证明不宜大于5m。

5.8.13 疏水器至回水箱或二次蒸发箱之间的蒸汽凝结水管应按汽水乳状体进行计算。

本条规定了凝结水管的计算原则。

在蒸汽凝结水管中,由于通过疏水器后二次蒸汽及疏水器本身漏气存在,因此自疏水器至回水箱之间的凝结水管段应按汽水乳状体进行计算。

5.8.14 供暖系统各并联环路应设置关闭和调节装置。当有冻结危险时,立管或支管上的阀门至干管的距离不应大于120mm。

本条规定了供暖系统的关闭和调节装置的要求。

供暖系统各并联环路设置关闭和调节装置的目的是为系统的调节和检修创造必要的条件。当有调节要求时,应设置调节阀,必要时尚应同时装设关闭用的阀门;无调节要求时,只需装设关闭用的阀门。

楼梯间或靠近外门处的供暖散热器及供暖立管,受冷风侵入的影响易冻结,这时散热器前后不装阀门,立管靠近干管处设阀门,阀门至干管的距离不应大于120mm。

5.8.15 多层和高层建筑的热水供暖系统中,每根立管和分支管道的始末段均应设置调节、检修和泄水用的阀门。

本条规定了供暖系统的调节和检修装置的要求。

规定本条的目的是为了便于调节和检修工作。

5.8.16 热水和蒸汽供暖系统应根据不同情况设置排气、泄水、排污和疏水装置。

本条规定了供暖系统设排气、泄水、排污和疏水装置的要求。

热水和蒸汽供暖系统根据不同情况设置排气、泄水、排污和疏水装置,是为了保证系统的正常运行并为维护管理创造必要的条件。

不论是热水供暖还是蒸汽供暖都必须妥善解决系统内空气的排除问题。通常的做法是:对于热水供暖系统,在有可能积存空气的高点(高于前后管段)排气,机械循环热水干管尽量抬头走,使空气与水同向流动;下行上给式系统,在最上层散流器上装排气阀或排气管;水平单管串联系统在每组散热器上装排气阀,如为上进上出式系统,在最后的散热器上装排气阀。对于蒸汽供暖系统,采用干式回水时,由凝结水管的末端(疏水器入口之前)集中排气;采用湿式回水时,如各立管装有排气管时,集中在排气管的末端排气,如无排气管时,则在散热器和蒸汽干管的末端设排气装置。

5.8.17 供暖管道必须计算其热膨胀当利用管段的自然补偿不能满足要求时应设置补偿器

本条规定了供暖管道设置补偿器的要求,为强制性条文。

供暖系统的管道由于热媒温度变化而引起热膨胀,不但要考虑干管的热膨胀,也要考虑立管的热膨胀。这个问题很重要,必须重视。在可能的情况下,利用管道的自然弯曲补偿是简单易行的,如果这样做不能满足要求时,则应根据不同情况设置补偿器。

5.8.18 供暖管道宜有坡敷设。对于热水管、汽水同向流动的蒸汽管和凝结水管,坡度宜采用0.003,不得小于0.002;立管与散热器连接的支管,坡度不得小于0.01;对于汽水逆向流动的蒸汽管,坡度不得小于0.005。当受条件限制时,热水管道(包括水平单管串联系统的散热器连接管)可无坡度敷设,但管中的水流速度不宜小于0.25m/s。

本条规定了供暖管道的坡度要求。

本条是考虑便于排除空气和蒸汽、凝结水分流,参考国外相关资料并结合具体情况制订的。当水流速度达到0.25m/s时,方能把管中的空气裹挟走,使之不能浮升;因此采用无坡度敷设时,管内流速不得小于0.25m/s。

5.8.19 穿过建筑物基础、变形缝的供暖管道,以及埋设在建筑构造里的管道,应采取预防由于建筑物下沉而损坏管道的措施。

本条是关于供暖管道穿过建筑物基础和变形缝的规定。

在布置供暖系统时,若必须穿过建筑物变形缝,应采取预防由于建筑物下沉而损坏管道的措施,如在管道穿过基础或墙体处埋设大口径套管内填以弹性材料等。

5.8.20 当供暖管道确需穿过防火墙时,在管道穿过处应采取防火封堵措施,并应在管道穿过处采取使管道可向墙的两侧伸缩的固定措施。

本条规定了供暖管道穿过防火墙的要求。

规定本条的目的是为了保持防火墙墙体的完整性,以防发生火灾时,烟气或火焰等通过管道穿墙处波及其他房间。

5.8.21 供暖管道不得与输送蒸气燃点不高于120℃的可燃液体管道,或输送可燃、腐蚀性气体的管道在同一条管沟内平行或交叉敷设。

本条是关于供暖管道与特殊管道不得同沟敷设的规定。

规定本条的目的是为了防止表面温度较高的供暖管道,触发其他管道中燃点低的可燃液体、可燃气体引起燃烧和爆炸,同时也是为了防止其他管道中的腐蚀性气体腐蚀供暖管道。在采取了适当的保护措施后,供暖管道可以和可燃液体管道、可燃气体管道、腐蚀性气体管道同沟敷设。如根据现行国家标准《城市综合管廊工程技术规范》GB 50838,供暖管道可以和燃气管道同沟敷设,《城市综合管廊工程技术规范》GB 50838同时对管廊的通风、消防、监控与报警等作出了详细的规定。

5.8.22 符合下列情况之一时,供暖管道应保温:

1 管道内输送的热媒必须保持一定参数时;

2 管道敷设在地沟、技术夹层、闷顶及管道井内或易被冻结的地方;

3 管道通过的房间或地点要求保温时;

4 管道的无益热损失较大时;

5 人员易触碰烫伤的部位。

本条是关于供暖管道应保温的规定。

本条是基于使热媒保持一定参数、节能和防冻等因素制订的。根据国家新的节能政策,对每米管道保温后的允许热耗,保温材料的导热系数及保温厚度,以及保护壳做法等都必须在原有基础上加以改善和提高,设计中要给予重视。