某住宅小區(qū)溫泉熱水設(shè)計(jì)優(yōu)化

【摘要】我國部分地區(qū)擁有較豐富的溫泉水資源，采用溫泉水進(jìn)戶設(shè)計(jì)，可以提高居民生活品質(zhì)。如何通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理利用溫泉水資源，做到供水供熱可靠、節(jié)水、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)適用成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】溫泉給水系統(tǒng)的設(shè)置;溫泉管材的選擇;溫泉水回用

某住宅小區(qū)，設(shè)有別墅，疊拼別墅、高層洋房、綜合樓、商業(yè)及公寓。由于附近有較為豐富的溫泉資源，為提高小區(qū)生活品質(zhì)，建設(shè)方?jīng)Q定為別墅及疊拼別墅配置溫泉入戶，并希望在本項(xiàng)目中對以往同類溫泉住宅小區(qū)的使用過程中遇到的問題和不足從設(shè)計(jì)源頭上加以改進(jìn)和優(yōu)化。

本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)前期，建設(shè)方提出，之前同類溫泉住宅小區(qū)用戶在使用過程中常遇到溫泉泡池在補(bǔ)水前期水溫低，需要放水較長一段時(shí)間后，水溫才逐漸升高的情況，每次充滿合適溫度的溫泉水需要較長時(shí)間。尤其是每天的早上，常常要放掉大量的冷水并等待很長時(shí)間才能達(dá)到理想的溫度，引起用戶的不滿，后期建設(shè)方增大了進(jìn)戶溫泉管徑，縮短初次充水時(shí)間，但效果不明顯。

根據(jù)實(shí)地調(diào)研，溫泉泉眼位置位于本項(xiàng)目西北側(cè)約1600米處，泉眼處溫泉出水溫度根據(jù)季節(jié)不同約為55～60攝氏度。之前的項(xiàng)目溫泉設(shè)計(jì)采用從泉眼直接抽水至高位保溫水池，再由保溫水池通過管網(wǎng)供水至用戶。在用水高峰時(shí)，同時(shí)用水的用戶較多，管網(wǎng)內(nèi)的冷水被分散到各個(gè)泡池放出，溫度較高的溫泉水能較快地從保溫水池進(jìn)入管網(wǎng)，各用戶泡池能在較短時(shí)間內(nèi)充滿合適溫度的溫泉水。而在一些用水戶數(shù)不多的時(shí)段，例如早上，溫泉水已在管網(wǎng)內(nèi)靜置了相當(dāng)一段時(shí)間，水溫下降較多，少量的用戶需要放掉管網(wǎng)中大量的冷水，除了充水時(shí)間長，也會(huì)由于每戶溫泉水單獨(dú)計(jì)費(fèi)，增加了用戶的使用成本，降低了溫泉的使用品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。而增大進(jìn)戶溫泉管徑的做法只是縮短了補(bǔ)水時(shí)間，用戶仍需要放掉管網(wǎng)內(nèi)的大量未被使用過冷水，并未有效解決水資源浪費(fèi)的問題。

為了提高用戶使用品質(zhì)，建設(shè)節(jié)水節(jié)能的溫泉供水系統(tǒng)，本工程就溫泉給水系統(tǒng)的設(shè)置、溫泉管材的選擇及溫泉水回用這三方面設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

1、溫泉給水系統(tǒng)的設(shè)置

溫泉水溫的熱損失主要在用水低峰時(shí)段，在該時(shí)段，整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的溫泉水基本處于低速流動(dòng)或靜置狀態(tài)，由于得不到新鮮溫泉熱水及時(shí)的補(bǔ)充，隨著管網(wǎng)中熱量不斷損失，水溫不斷下降，到了用水時(shí)，就要放掉相當(dāng)一部分冷水，才能得到合適溫度的溫泉熱水，造成不必要的水資源浪費(fèi)。為了讓用戶隨時(shí)獲得合適溫度的溫泉水，本項(xiàng)目對溫泉給水系統(tǒng)的設(shè)置進(jìn)行了優(yōu)化。首先，在地塊內(nèi)設(shè)有溫泉水箱間，內(nèi)設(shè)不銹鋼保溫水箱和燃?xì)忮仩t，室外設(shè)置太陽能集熱板，采用強(qiáng)制循環(huán)加熱。通過深井泵從泉眼抽取溫泉水輸送至小區(qū)水箱間不銹鋼保溫水箱，當(dāng)保溫水箱內(nèi)的溫泉水溫下降至55攝氏度時(shí)，通過啟動(dòng)集熱系統(tǒng)循環(huán)泵，利用太陽能集熱板和燃?xì)忮仩t補(bǔ)熱，讓保溫水箱內(nèi)的溫泉水溫度長期維持在60攝氏度以上。其次，地塊內(nèi)溫泉給水系統(tǒng)管網(wǎng)同程設(shè)置熱水管網(wǎng)回水管，在溫泉水箱間內(nèi)的熱水管網(wǎng)回水管末端設(shè)置循環(huán)泵，當(dāng)溫泉供水干管溫度下降至55攝氏度時(shí)，啟動(dòng)熱水管網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)泵，管道內(nèi)的溫泉冷水回流至保溫水箱，經(jīng)補(bǔ)熱后回到供水干管，讓溫泉供水管中的溫泉水時(shí)刻維持在55攝氏度以上。通過以上措施，用戶熱水表前的溫泉管網(wǎng)水溫一直維持在55至60度之間，打開戶內(nèi)恒溫混水閥，只需放掉入戶支管內(nèi)的少量冷水即可獲得合適溫度的溫泉水，極大地減少了溫泉水的浪費(fèi)，縮短了初次溫泉補(bǔ)水時(shí)間，提升了用戶體驗(yàn)品質(zhì)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2、溫泉管材的選擇

由于項(xiàng)目地塊規(guī)模較大，溫泉熱水管網(wǎng)的路徑較長，且絕大部分管道敷設(shè)于室外地面以下，是熱損耗的主要原因。如果能采用一種保溫性能較好的管材，就能大大降低熱損耗，減少補(bǔ)熱需求，減少循環(huán)泵的啟動(dòng)頻率，帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目選取了直埋聚氨酯不銹鋼管、玻璃鋼熱水管、PE-RTII耐熱聚乙烯管、GXPE耐熱聚烯烴管四種管材進(jìn)行了性能比較。經(jīng)對比，這四種管材的內(nèi)壁都比較光滑，水阻小，不易產(chǎn)生銹蝕污染水質(zhì)。其中直埋聚氨酯不銹鋼管抗拉強(qiáng)度高，保溫性能與玻璃鋼熱水管相當(dāng)，但不及 GXPE和PE-RTII，而管材價(jià)格和重量均高于另外三種管材。玻璃鋼熱水管保溫性能較好，水溫降小于0.5℃/km，但抗拉強(qiáng)度較低，在外力作用下容易開裂， 室外埋地安裝對覆土深度有一定要求，安裝維修費(fèi)用相對較高。GXPE管與PE-RTII管是新型熱水管材，保溫性能極佳，水溫降小于0.2℃/km，管材重量較輕，密度僅為鋼管的九分之一，便于搬運(yùn)，采用熱熔連接，施工方便，可靠性較高。兩者相比較，GXPE管可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，包括溫泉水中的硫磺、碳酸、磺碳酸及碳酸氫鹽等帶有腐蝕性礦物質(zhì)，耐腐蝕性比PE-RTII管更強(qiáng)，另外在高溫耐開裂性能、拉伸屈服強(qiáng)度、耐慢速裂紋增長方面占有優(yōu)勢，更適合室外環(huán)境埋地敷設(shè)。

通過以上管材對比，GXPE管綜合性能更適合溫泉管道，且成本比直埋聚氨酯不銹鋼管低，使用在本項(xiàng)目，溫泉管網(wǎng)熱損耗小，更加節(jié)能。

3、溫泉水回用

使用過的的溫泉泡池廢水，含有各種礦物質(zhì)和雜質(zhì)，且水量較大，如果直接排入污水管網(wǎng)，會(huì)對污水處理系統(tǒng)造成較大的負(fù)擔(dān)。由于溫泉廢水的水質(zhì)與地面徑流雨水水質(zhì)相近，為了進(jìn)一步利用溫泉水資源，本項(xiàng)目溫泉泡池的廢水排入雨水管網(wǎng)，并在雨水管網(wǎng)末端設(shè)置雨水處理設(shè)備及雨水收集池。溫泉廢水經(jīng)過過濾與消毒后儲(chǔ)存于雨水收集池，雨水收集池的蓄水量滿足全小區(qū)3天綠化及道路清洗用水，多余水量通過溢流管排入后端雨水管網(wǎng)。項(xiàng)目內(nèi)溫泉用水量大，為地塊內(nèi)的綠化和道路清洗用水提供了充足的水源，節(jié)約了生活給水用水量。

結(jié)語：

綜上所述，根據(jù)工程實(shí)際情況，通過合理設(shè)計(jì)溫泉給水系統(tǒng)，增設(shè)回水管網(wǎng)并設(shè)置循環(huán)泵，優(yōu)化溫泉給水管網(wǎng)，采用保溫性能優(yōu)良的溫泉專用管材以及將溫泉廢水經(jīng)過濾消毒處理后用于綠化及道路沖洗用水等措施，可使整個(gè)溫泉給水系統(tǒng)達(dá)到高品質(zhì)、節(jié)水、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益高的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003（2009年版）.

[2]《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006.

作者簡介：

胡英華，廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司廣州分公司，廣東廣州。