《热水用量计算》课件

热水用量计算课程热水用量计算是建筑给排水工程设计中的重要组成部分，直接影响建筑物的供水系统设计和运行效果准确的热水用量计算不仅能确保用户的正常用水需求，还能有效控制系统投资成本和运行能耗本课程将系统介绍热水用量计算的基本原理、计算方法和工程应用，帮助学员掌握从理论到实践的完整技能体系通过学习，您将能够独立完成各类建筑的热水系统设计计算学习目标与课程提纲掌握基本理论1理解热水用量计算的基本概念、原理和相关规范要求熟练计算方法2掌握人数法和器具法两种主要计算方法的应用技巧工程实践应用3能够针对不同类型建筑进行热水系统的设计计算和优化解决实际问题4具备分析和解决工程实际中热水用量计算相关问题的能力热水用量基本概述定义与特点行业规范要求热水用量是指建筑物内各用水点在设计工况下的最大小时热我国《建筑给水排水设计规范》明确规定了热水用量的计算水需求量与冷水系统相比，热水系统具有用水时间集中、方法和设计参数规范要求热水系统设计应保证在用水高峰峰值明显、温度要求严格等特点时段提供足够的热水量和合适的水温热水用量计算必须考虑用水的不均匀性和同时使用的概率，热水温度一般控制在，使用点温度不低于，同55-60℃45℃确保在用水高峰期能满足所有用户的正常需求时要考虑管道散热损失和系统循环回水的影响热水用量计算的主要应用场景住宅建筑包括普通住宅、公寓、别墅等居住类建筑主要用水点为厨房、卫生间，用水特点是分散性强、峰值时间相对集中在早晚时段宾馆酒店客房、餐厅、洗衣房等多功能区域用水量大且相对稳定，需要小时连续供应，对水24温和水压要求较高医疗建筑病房、手术室、洗衣房、餐厅等有严格的卫生要求，部分区域需要特殊水温，用水时间相对规律教育建筑学生宿舍、食堂、体育设施等用水时间集中，峰值明显，需要考虑假期和上课期间的用水差异国内外相关标准与技术规范国家标准1《建筑给水排水设计规范》是我国热水系统设计的主要依据，规定GB50015了各类建筑的热水用量定额和计算方法2行业标准住建部发布的相关行业标准补充了特殊建筑类型的设计要求，如医院、学校、体育建筑等专项技术标准地方标准3各省市结合当地气候条件和用水习惯制定的地方性技术规程，对国家标准进行细化和补充4国际参考参考美国、欧洲标准等国际先进经验，结合我国实际情况进行本ASHRAE EN土化应用热水负荷计算的基本设计思路用户需求分析确定建筑功能和用户类型峰值负荷确定分析用水高峰时段和强度计算方法选择选用合适的计算公式和参数结果校核优化验证计算结果的合理性热水负荷计算采用峰值设计原则，即按照最大小时用水量进行系统设计这种方法确保在用水高峰期能够满足所有用户的需求，同时避免系统过度设计造成的资源浪费设计过程中需要充分考虑用水模式的时间分布特征和用户行为习惯的影响热水供应系统的主要类型集中供应系统分散供应系统由中央热源统一制备热水，通过管网分配各用水区域独立设置热水设备，就地制备到各用水点适用于大型建筑和建筑群和供应适用于用水点分散的建筑全日供应模式定时供应模式小时连续供应热水，保证随时用水需按照固定时间段供应热水，其余时间停止24求适用于宾馆、医院等建筑供应多用于学校宿舍等场所建筑内常见热水使用点分析淋浴设施浴缸设施洗脸盆用水量最大的热水使用单次用水量大但使用频率用水量相对较小，但使用点，一般按每个淋浴器相对较低，一般按频率高，一般按200-60-计算，使用时次计算，需要考虑计算，主要在早晚200-300L/h400L/120L/h间集中，是系统设计的关放水时间和温度保持要时段形成用水高峰键控制点求厨房用水包括洗菜、洗碗等用途，用水特点是间歇性强，一般按计算，需100-200L/h要考虑餐时的集中用水热水用量计算的主要计量单位按设备数计算按床位计算根据卫生器具的数量和类型进行计算，适用按人数计算主要用于宾馆、医院、学校宿舍等有明确床于器具配置明确的建筑这种方法能够更精适用于住宅、办公楼等以人员使用为主的建位数的建筑每个床位对应相对固定的热水确地反映实际用水需求，特别适合复杂功能筑根据建筑面积和人员密度确定设计人需求量，计算结果比较准确，便于系统容量的建筑项目数，再按人均用水定额计算总用水量这种的合理配置方法简单实用，广泛应用于常规建筑设计热水用量定额的确定方法60-100L100-150L住宅用水定额宾馆用水定额每人每日热水用量，根据住宅标准和地区差异调整每床位每日热水用量，星级标准影响用量水平80-120L30-50L医院用水定额学校用水定额每床位每日热水用量，包括病房和医疗用水每学生每日热水用量，宿舍类型影响具体数值用水定额的确定需要参考国家规范、地方标准和实测数据不同地区的气候条件、生活习惯和经济水平都会影响实际用水量设计时应根据具体项目情况选择合适的定额值，必要时可通过类似工程的实测数据进行修正用水高峰时段分析及其重要意义峰值设计理念系统按最大负荷设计确保供水保障时段特征分析识别用水高峰的时间分布规律负荷曲线构建建立小时用水变化曲线模型24基础数据收集通过实测和统计获得可靠数据支撑准确把握用水高峰特征是热水系统设计的关键一般情况下，住宅建筑的用水高峰出现在早上点和晚上点，宾馆则相对分散但总体需6-818-22求较为稳定通过对用水规律的深入分析，可以优化系统配置，在满足用水需求的同时控制投资成本小时变化系数的定义与应用Kh系数定义系数确定方法Kh小时变化系数是指最大用水小时的用水量与平均小时用系数可通过规范查表、实测统计或理论分析确定对于Kh Kh水量的比值它反映了用水的不均匀程度，是热水系统设计常见建筑类型，规范给出了推荐值范围特殊项目需要通过的重要参数同类建筑的实测数据进行分析确定系数的取值范围一般在之间，具体数值取决于建不同供应模式下系数需要调整全日供应时系数相对较Kh

2.0-

6.0Kh筑类型、用水规律和供水方式系数越大，表明用水的集中小，定时供应时由于用水时间集中，系数相应增大程度越高基于人数床位的热水用量计算/方法基本计算公式公式优势特点计算方法简单明确，所需参数容易Qh=Kh×m×qr/T获得，适用于设计前期和方案阶其中为最大小时热水用量Qh段对于功能单

一、用水规律明确，为小时变化系数，为L/h Khm的建筑，计算结果具有较好的准确计算单位数人数或床位数，为qr性和实用性热水用量定额人或床，L/·d L/·d T为热水供应时间h/d适用范围主要适用于住宅、宾馆、医院、学校等人员相对固定的建筑类型对于功能复杂、用水器具种类繁多的建筑，需要结合其他方法进行校核计算公式参数详解单位数与定额m qr单位数确定温度换算m住宅按建筑面积和人均居住面积确定人数；宾馆按客房数和床位配置规范定额通常基于热水，实际使用温度不同时需要进行换算换60℃确定床位数；医院按科室和病房类型确定床位数算公式实际定额热q=q×60-tc/t-tc123定额选取qr参考国家规范和地方标准，结合项目具体情况选择合适定额高档建筑取上限值，一般建筑取中间值计算参数细化供应时间与系数T Kh全日供应T=24h小时连续供应热水，用水相对分散，系数取值相对较小，一般为24Kh

2.5-适用于宾馆、医院等建筑

4.0定时供应T24h按固定时间段供应热水，用水时间集中，系数相应增大，一般为Kh

4.0-

6.0常见于学校宿舍、工厂等建筑曲线拟合方法通过实测数据建立用水负荷曲线，采用数学方法拟合确定系数对于复杂Kh建筑，可采用分时段分析的方法插值计算技巧当实际情况介于规范给出的典型值之间时，可采用线性插值或加权平均的方法确定合理的系数值人数床位法计算实例演示/计算过程详解参数选择确定最大小时热水用量项目基础数据小时变化系数全日供应宾馆推荐Kh=

3.0Qh=Kh×m×qr/T=

3.0×380×120/24=5700L/某三星级宾馆，客房200间，标准间180间值，供应时间T=24h，热水温度60℃考h考虑管道散热损失和循环回水，实际设每间2床，单人间20间每间1床，全日供虑宾馆用水相对稳定，系数取规范推荐的中计用量应增加10-20%，即6270-6840L/h应热水总床位数180×2+20×1=380床间值根据规范，宾馆热水用量定额取120L/床·d卫生器具法计算基本原理器具统计定额确定统计建筑内各类热水器具的数量和规查规范确定各器具的热水用量定额格计算汇总使用率分析按公式计算总Qh=∑qh×n0×b/100确定器具同时使用百分数值b用量卫生器具法是基于各类用水器具的用量定额和同时使用概率进行计算的方法这种方法能够更精确地反映实际用水情况，特别适用于器具配置复杂、功能多样的建筑计算时需要逐一分析每类器具的用水特点和使用规律主要卫生器具热水用量定额器具类型热水用量定额使用水温备注说明℃L/h淋浴器按喷头流量确200-30037-40定浴盆按容积和放水300-50037-40时间洗脸盆包括洗手、洗60-12030-35脸用水洗涤盆厨房洗菜、洗120-20045-50碗用盥洗槽集体盥洗设施100-15035-40同时使用百分数值的确定方法b100%60-80%单一器具住宅建筑独立卫生间内单个器具同时使用率普通住宅各户器具同时使用百分数50-70%30-50%宾馆建筑办公建筑客房器具在高峰时段的使用比例公共卫生间器具的同时使用率同时使用百分数的确定需要综合考虑建筑功能、用户行为、器具配置等因素一般情况下，器具数量越多，同时使用的概率越小对于住宅建筑，同一户内的器具同时使用率较高；对于公共建筑，需要根据人员密度和使用规律合理确定值b卫生器具法应用实例分析项目基本情况计算过程与结果某办公楼共层，每层设男女卫生间各个男卫生间洗最大小时热水用量201脸盆个，小便器个；女卫生间洗脸盆个，坐便器个4664Qh=∑qh×n0×b/100=75×200×40/100=6000L/h热水仅供洗脸盆使用考虑到办公楼用水的间歇性特点和实际使用情况，计算结果全楼共有洗脸盆个按规范，洗脸盆热水用比较符合实际需求设计时还需要考虑管道散热损失和系统4+6×20=200量定额为个，同时使用百分数取循环的影响75L/h·40%两种计算方法的原理差异对比人数法特点核心差异器具法特点基于用户数量和用水习惯，计算简单直观计算依据和精度要求不同基于设备能力和使用概率，精度相对较高人数法侧重于从宏观用水需求角度进行估算，适用于设计初期和功能相对单一的建筑；器具法从微观用水设备角度进行精确计算，适用于器具配置明确、功能复杂的建筑两种方法各有优势，在实际工程中常常结合使用，相互校核验证两种计算方法结果对比与选用依据建筑类型人数法结器具法结偏差率推荐方法果果L/h L/h%住宅小区人数法

520048008.3商务酒店两法校核

650068004.4综合医院器具法

820076007.9办公大楼器具法

350032009.4实际工程中两种方法的计算结果通常存在一定差异，这是由于计算原理和参数选取的不同造成的当偏差小于时，结果相对可信；偏差较15%大时需要重新分析参数选取的合理性影响计算准确性的关键变量因素人员密度影响用水习惯差异建筑标准等级不同地区和建筑标准下的人员南北方气候差异导致洗浴频率高档建筑的器具配置和用水标密度存在显著差异经济发达和用水量的不同南方地区夏准明显高于普通建筑星级酒地区人均居住面积较大，而人季用水量明显增加，北方地区店、高档住宅的热水用量定额口密集区域相对较小设计时冬季集中供暖期间热水需求相需要按上限值选取，而经济型需要根据当地实际情况调整人对稳定生活水平和文化习俗建筑可以适当降低员密度参数也会影响用水行为使用时间模式不同功能建筑的用水时间模式存在明显差异住宅建筑早晚高峰明显，办公建筑工作时间用水集中，酒店相对均匀分布这些特征直接影响系数Kh的选取供水方式对热水用量计算的影响全日制供应优势用水时间分散，系统运行稳定定时供应特点用水时间集中，设备负荷大系数调整Kh根据供应模式调整变化系数系统设计差异不同模式下的设备配置策略全日制供应时，用户可以随时用水，用水相对分散，系数取值较小，一般为定时供应时，用水时间集中在特定时段，造成瞬时负荷Kh

2.5-

3.5急剧增大，系数需要相应提高到供应方式的选择直接影响系统投资和运行成本Kh

4.0-

6.0热水温度调整与换算方法温度换算公式季节性调整当实际热水温度与定额基准温度不同时，需要进行温度换夏季冷水温度较高，热水用量相对减少；冬季冷水温度较算换算公式为实际定额定额实际低，热水用量相应增加南方地区季节差异明显，设计时需q=q×t-tc/t-tc要考虑最不利工况其中为冷水温度，通常取；定额为规范基准温度tc5-15℃t；实际为设计采用的热水温度温度差异会显著影响实际工程中，可以按照当地气象数据确定设计冷水温度，通60℃t实际用水量常夏季取，冬季取温度修正系数一般在20-25℃5-10℃之间

0.8-

1.2热水系统蓄热容量与容积设计蓄热容量计算蓄热容量是为了平衡热水制备和使用的时间差异而设置的储水容量计算公式，其中为用水高峰持续时间，为调节系数，一般取V=Qh×t×a ta合理的蓄热容量能够有效应对用水高峰，保证供水稳定

0.6-

0.8水箱容量配置热水水箱容量应满足蓄热需求和循环要求对于集中供应系统，水箱容量一般为最大小时用水量的倍分散供应系统可以适当减小，

1.5-3但不宜小于小时用水量水箱的保温性能直接影响能耗1供水保障措施通过合理的水箱容量设计和加热设备配置，确保在用水高峰期间能够维持正常的供水压力和温度同时设置应急备用措施，如备用加热设备和应急水源，提高系统可靠性热水系统负荷变化曲线特征分析热泵系统与蓄水容量的协调设计热泵产水能力蓄水容量匹配根据热泵额定制热量和系数计算COP蓄水容量应与热泵产水能力相匹配，实际产水率，考虑环境温度变化对性确保在用水低谷期充分蓄热能的影响负荷平衡优化换水频次控制通过智能控制实现制热与用热的时间控制合理的换水频次，避免水质问错峰，提高系统效率题，一般每日换水次

0.5-1特殊建筑热水用量计算方法浴池类建筑桑拿房设施按池体容积和换水频次计算换算系数其中为池体容积，除了常规淋浴用水外，还需要考虑蒸汽发生和湿度调节用水按使用人Q=V×n×V为日换水次数，通常次需要考虑补水、清洗和循环加热的用水数和使用强度确定，一般每人每次热水高温环境下水分蒸发n1-320-30L量较快游泳馆建筑洗衣房设施包括淋浴用水、池水加热和补水等多个方面淋浴按人数法计算，池水按洗衣机台数和洗涤程序计算每台洗衣机每次洗涤用热水，50-200L加热按散热负荷和环境条件确定，补水按蒸发量和排污量计算日洗涤次数根据使用强度确定需要考虑不同洗涤程序的用水差异各类建筑热水用量定额对比表建筑类型用量定额计算单位系数供应时间Kh高级住宅人日小时80-120L·

3.0-

4.024五星级酒店床日小时150-200L·

2.5-

3.024综合医院床日小时100-150L·

3.0-

3.524学生宿舍人日定时供应40-60L·

4.0-

5.0办公大楼人日工作时间10-20L·

3.0-

4.0不同建筑类型的热水用量存在显著差异，这主要取决于建筑功能、使用强度和服务标准高档建筑的用量定额明显高于普通建筑，全日供应建筑的系数相对Kh较小设计时应根据具体项目特点选择合适的参数值国内建筑热水用量实测数据汇总75L135L住宅实测均值酒店实测均值北方地区普通住宅人均日热水用量实测平均值三星级以上酒店床位日热水用量实测平均值95L45L医院实测均值学校实测均值二甲以上医院床位日热水用量实测平均值高等院校学生宿舍人均日热水用量实测值通过对全国范围内不同类型建筑的热水用量实测调研，发现实际用量与规范推荐值存在一定差异实测数据总体略低于规范上限值，但高于下限值这为工程设计提供了更准确的参考依据，有助于优化系统配置国外热水用量计算标准与经验借鉴美国标准欧洲标准体系ASHRAE EN美国空调制冷供暖工程师学会制定的热水用量标准相对保欧洲标准体系更加注重环保和可持续发展，热水用量定额相守，住宅用量定额约为人日，商业建筑根据具体功对较低德国、北欧等国家的标准普遍要求采用可再生能源60-80L/·能确定计算方法注重实际使用数据的统计分析和余热回收技术标准特别强调节能设计，推荐采用高效热水设备和欧洲标准在计算方法上更加精细化，考虑了建筑能效等级、ASHRAE热回收技术在系统设计中更多考虑设备的部分负荷性能和用户行为模式等多种因素设计理念强调全生命周期的经济控制策略的优化性和环境影响评估用水器具选型与系统配置优化节水型淋浴器智能感应水龙头恒温混水系统选用低流量高效淋浴喷在公共建筑中推广使用感采用集中恒温混水系统或头，流量控制在应式水龙头，避免长时间分散恒温阀，确保用水点6-8L/min范围内通过优化喷水结流水造成的浪费设置合温度稳定减少用户调温构和增加空气混合，在保理的感应时间和流量限时间和水量浪费，提高用证舒适性的同时显著降低制，既满足卫生要求又控水舒适性系统设计应考用水量新型恒温混水阀制用水量定期维护感应虑压力平衡和温度补偿功能够快速达到设定温度，装置确保正常工作能减少调温用水浪费余热回收设备在有条件的项目中设置余热回收装置，回收淋浴废水中的热量用于预热新鲜冷水这种技术能够有效降低热水制备能耗，投资回收期通常在年内3-5热水用量计算常见问题及误差分析系数选取偏差Kh常见问题是机械套用规范推荐值，未考虑具体项目特点应根据建筑功能、用户构成和供水方式综合确定系数偏差过大会导致系统配置不当Kh插值计算误差当项目参数介于规范给定值之间时，简单线性插值可能产生较大误差建议采用加权平均或分段分析的方法，结合工程经验进行合理性判断使用率估算错误器具同时使用百分数值选取不当是常见错误过高估计导致系统过大，过低b估计可能无法满足高峰需求应基于类似项目数据和理论分析确定合理值温度修正遗漏忽略温度差异对用水量的影响，直接采用规范定额值应根据当地气候条件和设计水温进行必要的温度修正，确保计算结果的准确性各类计算方法的适用条件分析精确设计要求复杂功能建筑优选器具法建筑功能复杂度功能单一建筑可用人数法基础数据完整性数据详细程度决定方法选择设计阶段要求4方案阶段宜用简化方法在工程实践中，应根据项目特点、设计阶段和精度要求选择合适的计算方法方案设计阶段可采用人数法进行初步估算，施工图设计阶段应采用器具法进行精确计算对于功能复杂的建筑，建议两种方法结合使用，相互校核验证热水供应系统容量校核方法负荷计算校核将计算得出的最大小时热水用量与热水制备设备的额定产水能力进行对比设备产水能力应不小于计算负荷的倍，留有适当的

1.1-

1.2安全系数同时考虑设备效率随负荷率变化的影响管网输送能力校核热水管网的输送能力是否满足最大流量要求计算主要管段的流速和压力损失，确保末端用水点的压力满足使用要求必要时需要设置增压设备或调整管径储热容量验证验证热水储罐容量是否能够应对用水高峰期的需求通过负荷曲线分析确定最大蓄热需求，校核储罐容量的充足性考虑罐体保温性能对储热效果的影响管道设备选型与用水量计算的协调管径选择依据设备容量匹配根据计算得出的最大小时流量确定热水管道管径管内流速热水制备设备的选型应与用水量计算结果相匹配考虑设备宜控制在范围内，既保证输送效率又控制噪音和的调节比和部分负荷性能，选择合适的设备台数和单机容

0.8-

1.5m/s磨损循环管道流速可适当降低至量多台设备并联运行时需要考虑负荷分配和控制策略

0.5-

1.0m/s支管管径按器具额定流量和同时使用系数确定，干管管径按累积流量和减少系数计算复杂系统建议采用水力计算软件循环水泵的流量按系统循环要求确定，扬程根据管网阻力计进行优化设计算水泵选型应考虑变频调节的可能性，以适应负荷变化和节能要求节能设计与用水量优化措施可再生能源利用余热回收系统优先采用太阳能、空气源热泵等可再设置淋浴废水余热回收装置，提高能生能源技术源利用效率智能控制优化保温节能措施采用智能控制系统，实现供热与用热加强管道和储罐保温，减少输送和储的最佳匹配存过程的热损失通过综合节能措施的实施，可以在保证供水质量的前提下显著降低系统能耗合理的节能设计不仅符合绿色建筑要求，还能为用户带来长期的经济效益节能措施的选择应结合项目特点和当地资源条件进行综合评估。