淺析監(jiān)獄熱水給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

顏正惠

摘要：本文結(jié)合實(shí)際工程案例，簡(jiǎn)要介紹了監(jiān)獄熱水系統(tǒng)特別是監(jiān)舍熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)過程中的一些思考。

關(guān)鍵詞：監(jiān)獄;熱水系統(tǒng);監(jiān)舍

前言

監(jiān)獄規(guī)范《監(jiān)獄建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中第36條規(guī)定“監(jiān)獄建筑應(yīng)設(shè)置完備的給水、排水系統(tǒng)。”監(jiān)獄作為一類特殊建筑，生活熱水系統(tǒng)作為常用的機(jī)電系統(tǒng)之一，在設(shè)計(jì)過程中以可靠性、舒適性、穩(wěn)定性為主要設(shè)計(jì)目的，需兼顧經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、環(huán)保等訴求。本文結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)監(jiān)獄熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

1項(xiàng)目概況

某監(jiān)獄屬于中型監(jiān)獄，主要由監(jiān)舍、勞動(dòng)改造用房、物流倉庫、指揮中心、教學(xué)樓、禮堂等組成。監(jiān)舍總關(guān)押犯人3000人。設(shè)置集中熱水系統(tǒng)的建筑有監(jiān)舍、伙房、武警附屬房、備勤樓等。

2監(jiān)獄熱水用水特點(diǎn)

監(jiān)獄小區(qū)內(nèi)一般使用熱水系統(tǒng)的建筑有監(jiān)舍、伙房、武警備勤樓、禁閉室等，每個(gè)單體的用水特點(diǎn)和用水時(shí)間段均不相同。由于監(jiān)獄獄政管理要求，監(jiān)舍與禁閉室等統(tǒng)一規(guī)范化管理，每天定時(shí)供水，用水時(shí)間非常集中;武警備勤樓則全天24h供水;伙房熱水用水相對(duì)集中，往往也是短時(shí)間集中供應(yīng)。不同單體的用水特點(diǎn)不同，決定了熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有所區(qū)別。

根據(jù)相關(guān)政策法規(guī)，本工程項(xiàng)目的特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，監(jiān)舍、武警備勤樓、禁閉室熱水制備熱源采用太陽能加空氣源熱泵及電輔助;伙房中廚房熱水由廚房自行解決。

3熱水給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1武警備勤樓干警淋浴間

武警備勤樓為干警用房，熱水系統(tǒng)使用時(shí)間為24小時(shí)，使用性質(zhì)同常規(guī)民用建筑，采用冷熱水雙管供應(yīng)模式，設(shè)置開式水箱，上行下給;熱水用水點(diǎn)分散的，采用容積式電熱水器。此處不展開作過多介紹。

3.2監(jiān)舍、禁閉室等公共淋浴間

監(jiān)舍與禁閉室主要是犯人休息與活動(dòng)場(chǎng)所，公共淋浴間熱水系統(tǒng)設(shè)置要求與常規(guī)建筑有所不同，在方案設(shè)計(jì)階段，主要考慮因素如下：

（1）根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（簡(jiǎn)稱“水規(guī)”）第5.2.16條規(guī)定“公共浴室淋浴器出水水溫應(yīng)穩(wěn)定，并宜采取下列措施：工業(yè)企業(yè)生活間和學(xué)校的淋浴室，宜采用單管熱水供應(yīng)系統(tǒng)?！北O(jiān)舍及禁閉室淋浴間使用性質(zhì)及特點(diǎn)類似于學(xué)校宿舍，且“水規(guī)”5.2.16A條規(guī)定“養(yǎng)老院、精神病醫(yī)院、幼兒園、監(jiān)獄等建筑的淋浴和浴盆設(shè)備的熱水管道應(yīng)采取防燙傷措施?！睘楸ＷC淋浴器出水水溫的穩(wěn)定，以及避免高溫?zé)崴疇C傷，監(jiān)舍、禁閉室的公共淋浴間采用單管供應(yīng)模式。

（2）在前期與甲方的溝通中，甲方提出犯人公共淋浴間熱水按季節(jié)供應(yīng)，夏天采用冷水淋浴。供應(yīng)熱水時(shí)，每天僅供應(yīng)一層，供應(yīng)冷水時(shí)所有樓層同時(shí)供應(yīng)。同時(shí)，淋浴時(shí)間集中，在管理規(guī)定的2h內(nèi)使用。

（3）在監(jiān)舍冷水給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，存在監(jiān)舍用水時(shí)間過度集中，用水負(fù)荷較大，需綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)的問題。而監(jiān)舍集中用水潔具中，淋浴器用水負(fù)荷大，時(shí)間集中。淋浴器的冷熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合供水形式綜合考慮。

綜合上述因素，監(jiān)舍與禁閉室的淋浴間熱水系統(tǒng)采用單管供應(yīng)模式，屋頂設(shè)置一個(gè)開式熱水水箱，儲(chǔ)存滿足一天淋浴所需的43℃（可調(diào)）的熱水。監(jiān)舍淋浴間有熱水供應(yīng)季節(jié)輪流供應(yīng)熱水，每天供應(yīng)一層;供應(yīng)冷水時(shí)全部樓層同時(shí)供應(yīng)。僅供應(yīng)冷水時(shí)，開式熱水水箱作為高位水箱，儲(chǔ)存一部分生活用水。以監(jiān)舍為例，系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下：

監(jiān)舍一共四層，每層層高為3.6m，兩層為一個(gè)監(jiān)區(qū)，按監(jiān)區(qū)設(shè)置水表計(jì)量。監(jiān)舍設(shè)置公共淋浴間，每層21個(gè)淋浴頭。根據(jù)建設(shè)單位提供資料，淋浴間每天供水時(shí)間控制在2h。

a.開式水箱有效容積

熱水供應(yīng)工況下，監(jiān)舍洗澡間每天供應(yīng)2小時(shí)熱水，輪流供應(yīng)，每天供應(yīng)一層，每層21個(gè)淋浴頭，每個(gè)淋浴器小時(shí)用水量為450L/h，冷水計(jì)算溫度為5℃，開式水箱有效容積Vr=450L/h×21×2.0h=18.9m3，取20m3。

冷水供應(yīng)工況下，開式熱水儲(chǔ)水箱相當(dāng)于高位水箱，高位水箱有效容積儲(chǔ)存了淋浴用水最大用水時(shí)水量的50%，滿足“水規(guī)”3.7.5條的規(guī)定。

b.水箱進(jìn)水

供應(yīng)熱水季節(jié)，開式水箱可在夜間用水低峰時(shí)儲(chǔ)存滿一天的熱水用水量，進(jìn)水管在淋浴用水高峰期無需再進(jìn)水，進(jìn)水管上設(shè)置電動(dòng)閥門，根據(jù)熱水箱水位控制進(jìn)水。

供應(yīng)冷水季節(jié)，原熱水水箱相當(dāng)于高位水箱，由監(jiān)獄小區(qū)的供水加壓管網(wǎng)供水，進(jìn)水管管徑應(yīng)滿足不小于最大小時(shí)用水量。對(duì)于監(jiān)舍淋浴器來說，最大小時(shí)用水量為Qh=KhQd/T=450Uh×21×4=37.8m3/h，進(jìn)水管選擇DN100的鋼塑復(fù)合管。

給水管管徑滿足冷水供應(yīng)工況的要求，必然滿足熱水供應(yīng)工況的要求。

c.水箱供水

熱水供應(yīng)工況下，高區(qū)兩層監(jiān)舍由熱水加壓泵加壓供應(yīng)，低區(qū)兩層監(jiān)舍則直接重力流供水。

冷水供應(yīng)工況下，高區(qū)兩層監(jiān)舍由原來的熱水加壓泵加壓供應(yīng)，低區(qū)兩層監(jiān)舍與熱水供應(yīng)工況時(shí)相同，重力流供水，冷熱水供應(yīng)季節(jié)進(jìn)水通過閥門進(jìn)行調(diào)控。

4結(jié)語

通過實(shí)際工程設(shè)計(jì)，了解到監(jiān)獄熱水系統(tǒng)，尤其是用水量較大的監(jiān)舍熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，存在其自身的用水特點(diǎn)。本文通過對(duì)監(jiān)獄小區(qū)熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)要總結(jié)如下，不足之處懇請(qǐng)各位同行批評(píng)指正。

（1）監(jiān)獄熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)監(jiān)獄獄政管理要求和罪犯的作息規(guī)律，選擇合理的供水方案，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、環(huán)保等要求。

（2）監(jiān)舍淋浴器供水分冷熱水工況，可采用高位水箱供水。熱水工況下作為熱水水箱，冷水時(shí)作為高位水箱供水。冷熱水工況采用同一系統(tǒng)，這樣既可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少設(shè)備和管網(wǎng)的設(shè)置;同時(shí)高位水箱，可以在非用水高峰期先儲(chǔ)存一部分用水，緩解監(jiān)舍用水高峰期整個(gè)管網(wǎng)的用水負(fù)荷。

（3）此設(shè)計(jì)方案，無論對(duì)于設(shè)置公共淋浴間的監(jiān)舍，還是設(shè)置獨(dú)立衛(wèi)生間淋浴的監(jiān)舍，均適用。