在建筑给排水设计中，热水供应系统的设计至关重要，直接影响着用户使用的舒适度、系统的运行效率以及能源的合理利用。本文将对常见的集中热水供应系统进行图示解析，并其核心设计要点，为给排水设计师提供一份实用的参考。
一、常用热水供应系统图示与解析
1. 开式上行下给全循环系统
图示特征： 设有屋顶热水箱（开式），供水干管在系统上部，回水干管在系统下部，各立管、支管均设循环管，保证任何用水点打开即出热水。
适用场景： 对热水供应舒适度要求高、用水点分散的多层或高层建筑。
2. 闭式下行上给机械循环系统
图示特征： 系统为闭式，不设屋顶水箱，通过水泵和压力罐维持压力。供水干管布置在地下室或管沟内，自下而上供水。回水干管位于系统上部，通过循环水泵强制循环。
适用场景： 设有地下室、对建筑外观有要求或不宜设置屋顶水箱的中高层建筑。
3. 集中-分散结合式太阳能热水系统
图示特征： 系统包含太阳能集热器阵列、集中储热水箱、辅助热源（如燃气锅炉、空气源热泵）以及楼内供水循环管网。图示需清晰展示太阳能优先、辅助热源备用的联动控制逻辑。
适用场景： 日照条件良好，旨在降低常规能耗的公共建筑或住宅小区。
二、核心设计要点
1. 系统选择与分区
- 依据建筑高度与用水规律： 高层建筑必须进行竖向分区，通常每区不宜大于0.45MPa，以降低静压、保证用水舒适和安全。分区方式可采用并列或串联。
- 平衡用水点压力： 冷、热水系统应遵循同源同压原则，采用相同的分区方式和压力源，避免用户在混合水龙头处遭遇冷热水压力不平衡导致的烫伤或忽冷忽热。
2. 热源与设备选型
- 热源选择： 综合评估初投资、运行费用、环保要求及当地能源政策。优先考虑太阳能、空气能等可再生能源，并合理配置燃气、电等辅助或备用热源。
- 设备计算： 准确计算设计小时耗热量与设计小时热水量，以此为基础选择锅炉、换热器或热水机组的容量。储热水箱容积需根据热源特性、用水规律及安全冗余确定。
3. 管网设计与循环
- 循环方式： 确保“干管循环、立管循环甚至支管循环”的实现，杜绝“死水”段。循环系统的作用是弥补管道热损失，核心是保证回水效果。
- 管径与流速： 通过水力计算确定管径，控制热水管道流速（一般干管≤1.5m/s，支管≤1.0m/s），减少噪音和阻力损失。
- 管道敷设与保温： 管道应设不小于0.003的坡度，便于排气和泄水。所有热水管、回水管及储热设备必须进行高效保温，减少热量损失，节能并保证供水温度。
4. 关键配件与安全
- 排气与泄水： 系统最高点和局部高点应设自动排气阀，最低点设泄水阀。
- 温度压力控制： 水加热设备出口须设温度控制装置和安全阀。闭式系统需设膨胀罐或膨胀管以吸收水加热后的体积膨胀，防止系统超压。
- 防烫伤与杀菌： 供水温度应满足杀灭军团菌的要求（通常储水温度≥60℃，循环回水温度≥50℃），但在用水点处，尤其是公共区域，应通过混水阀或限流装置将出水温度控制在49℃以下，以防瞬时烫伤。
5. 节能与智能控制
- 余热回收： 在条件允许时，考虑回收淋浴等排放的热水中的能量。
- 变频与定时循环： 循环水泵宜采用变频控制，根据回水温度或时间设定自动调节运行频率。在用水低谷时段可降低循环频率或暂停循环，以节约水泵能耗。
- 系统监控： 设置温度、压力、流量监测点，并考虑接入楼宇自控系统，实现系统运行状态的远程监控与智能优化。
三、
一个优秀的热水供应系统设计，是安全性、舒适性、经济性与节能环保性的综合体现。设计师需深入理解建筑特点与用户需求，灵活运用各类系统形式，并严谨把控从系统分区、热源选择到管网设计、安全防护的每一个细节。尤其在冷热水系统协同设计时，必须将压力平衡置于核心考量。唯有如此，才能打造出运行稳定、体验舒适、高效节能的热水供应系统。
