第 9章 建筑内部热水供应系统的计算
§ 9-1 水质、水温及热水定额
一、热水水质
生产用热水水质：取决于生产工艺
生活用热水水质：
1）满足, 生活饮用水卫生标准,
2）硬度较大时，需作软化处理（ Q≥ 10m3/d）
二、热水水温
设计时采用下列的水温标准：
1、冷水水温
1）以当地最冷月的平均水温为标准
2）无气候资料时，以表 9-1为标准
2、热水水温 （供应温度）
1）热水贮罐和水加热器出口水温,65～ 75℃
2）配水管网最不利点的最低水温：
供洗涤时,≥ 60℃
供沐浴时,≥ 55℃
3）配水管网起点和最不利点的温差,≤ 15℃
三、热水定额
1、生活用热水定额
1）按建筑物的使用性质和卫生器具完善程度确定的
热水用水定额
（表 9-3 热水用水定额，水温按 60℃ 计）
2）卫生器具 1次或 1小时的热水用水定额
（表 9-4，水温按使用要求计）
2、生产用热水定额
取决于生产工艺要求。
§ 9-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算
一、最大时热水用量计算 (用于加热设备选型）
1、按建筑物使用人数或用水单位数来计算
适用范围：住宅（人口数 ≥ 5）、医院、疗养院、
宾馆等建筑
Qr = kh （ mqr/T） （ 9-1）
Qr：设计热水用量（ L/hr）；
kh：热水的时变化系数；
m：用水单位数 （人）；
qr：热水定额（ L/人,d） （供应温度 60℃ ） ；
T：一天内热水供应时间（ hr）。
2、按卫生器具 1次或 1小时用水量计算
适用范围：住宅（人口数 ≤ 4）、工业企业生活间、
公共浴室、影剧院、体育馆
Qh =∑ qh no b （ 9-2）
Qh：使用温度下的设计用水量（ L/hr）
（冷、热水混合水量） ；
qh：卫生器具 1次或 1小时热水用量（ L/hr，个）
（使用温度） ；
no：同类卫生器具数量；
b：同时使用百分数。
Note：
（ 1）不同水温的热水量换算
Qr = Qh kr
kr：冷、热水的混合系数
kr =（ th-tl） /（ tr-tl）
（ 2）同时使用百分数的确定
只考虑 浴盆（淋浴器） 和 洗脸盆
（ P163）
二、耗热量计算
集中热水供应系统的设计小时耗热量按下式
计算：
W = CB（ tr-tl） Qr
W：设计小时耗热量,kJ/h；
Qr：设计小时热水量,L/h；
CB：水的比热,CB=4.19kJ/kg ·℃
tr,tl,热、冷水的温度。
三、热媒耗量计算
1、采用蒸汽直接加热：
Gm =（ 1.1～ 1.2） W/（ i-Qhr）
Gm：蒸汽耗量,kg/h;
（ 1.1～ 1.2）：热媒系统的热损失系数；
W：设计小时耗热量,kJ/h；
i,蒸汽热焓,kJ/kg；
Qhr：蒸汽与冷水混合后的热焓,Qhr＝ CB× tr,kJ/kg，
【 公式推导 】
Gm× i＋ Ql× CB× tl =（ Gm＋ Ql) × CB× tr Gm=
（蒸汽携带的热量） （冷水携带的热量） （热水携带的热量）
Ql× CB× (tr- tl)
i- CB× tr
２、采用蒸汽间接加热：
Gm =（ 1.1～ 1.2） W/γ h （ γ h 为蒸汽的汽化热）
3、采用热水间接加热：
Gm =（ 1.1～ 1.2） W/ CB（ tmc-tmz）
作业：
华北某地拟建一幢旅馆，客房内计有卫生器具共 96套
（每房一套），每套由一个浴盆，一个洗脸盆和一个坐式大
便器组成，客房床位计有 336个。已知该建筑的热水供应温
度为（ 65℃ 时的热水用水量标准为 150升 /天、床），冷水水
温为 10℃,小时变化系数 Kh=3.3，建筑热水供水时间为 1天 16
小时，试计算：
（ 1）该建筑热水的最大日耗量（ 70℃ ）为多少？
（ 2）该建筑热水供应系统的设计小时耗热量为多少？
（ 1） Qd= m qd
Qh’ (65℃ )= Qr’ (70℃ )kr kr =（ th-tl） /（ tr-tl）
（ 2） Qr = kh （ m Qr’/T）,W = CB（ tr-tl） Qr
§ 9-3 热水加热及贮存设备的选择计算
起加热和贮存作用的设备：
容积式水加热器、加热水箱、半容积式水加
热器、半即热式水加热器
仅有加热作用的设备：
快速式水加热器
仅有贮热作用的设备：
贮水器（热水贮罐）
主要计算内容：
（ 1）确定加热设备的传热面积
（ 2）确定贮热设备的贮存容积
一、加热设备的选择计算
1、容积式水加热器、快速式水加热器和加热水箱的
加热排管或盘管传热面积的计算
根据热平衡原理，制备热水所需的热量应等于水
加热器传递的热量，即
W＝ ε ·K·△ tj ·Fp (复合换热量计算公式）
则有 Fp ＝（ 1.1～ 1.2） W/ε ·K·△ tj
Fp,水加热器的传热面积；
W,制备热水所需的热量，取设计小时耗热量；
ε,考虑表面结垢而乘的修正系数；
K,传热材料的传热系数（表 9－ 10,11）；
△ tj,热媒和被加热水的计算温差。
△ tj 的 确定：
（ 1）容积式（半容积式）水加热器
（式 9－ 8a)
（ 2）快速式（半即热式）水加热器
（式 9－ 8b)
2、热水贮水器的容积计算
按经验法确定
（贮存热量占设计小时耗热量的百分数）
V＝ T ·W/(tr-tl)CB ·60 （ L） （式 9－ 10)
T：表 9－ 12中规定的时间（ min).
二、锅炉选择计算 （锅炉房设计参阅暖通专业教材）
1、较大的集中供热系统
锅炉一般由采暖、供热专业设计人员结合整个建筑采暖、
空调、食堂用蒸汽等供热需要综合考虑。 给排水专业人员提供
热水供应系统的设计小时耗热量即可。
2、小型建筑物的热水系统
单独选择锅炉
一般按下式计算：
Wg＝（ 1.1～ 1.2） W
Wg:锅炉小时供热量,KJ/hr；
W：设计小时耗热量,KJ/hr；
(1.1～ 1.2)：热水系统的热损失附加系数。
确定锅炉型号时，从锅炉样本中查出锅炉发热量 Wk,应保证
Wk≥Wg.
作业：
（上次作业增加一个问题）
（ 3）该旅馆若采用热水锅炉直接加热方式进行热水
供应，则所需热水贮罐容积为多少？
热水管网水力计算内容：
? 第一循环管网（热媒管网）的管径和水头损失
? 第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒
流量、循环流量、管径、水头损失；
? 确定循环方式，进行设备选型（循环泵、疏水器、
膨胀水箱等）
§ 9-4 热水管网的水力计算
一、热媒循环管网的水力计算步骤
1、热媒为热水时
（ 1）计算热媒流量 Gms（式 9－ 7）
（ 2）确定管径（查附录 9－ 1）
控制热媒流速不大于 1.2m/s ；
每米管长的沿程水头损失在
50～ 100Pa (5～ 10mmH2O)范围内
（ 3）计算热媒管的循环水头损失 Hh
为沿程和局部水头损失（按沿程损失的 100％
估算）之和,
（ 4）计算热媒管路的自然循环水头 Hzr
（式 9－ 13）
γ1
γ2
热水锅炉
水加热器
（ 5）比较自然循环水头和循环水头损失的大小
A.满足 Hzr≥ （ 1.1～ 1.15） Hh 时，采用自然循环,
B.不满足上述条件时，需设循环水泵,
（ 6）循环水泵的选型
水泵扬程确定 Hb≥H h
流量确定 Qb≥G ms
2、热媒为蒸汽时 (参见图 9－ 2）
高压蒸汽 相对压力 ≥ 70kPa
低压蒸汽 相对压力＜ 70kPa
热水供应系统常用高压蒸汽为热媒,
（ 1）计算蒸汽耗量 Gm（式 9-5,6）
（ 2）确定蒸汽管的管径
依据：
a.蒸汽耗量 G，
b.管道允许流速 v（见表 9－ 13）
c.比压降 R
管道的比压降 R由下式决定：
R＝ 10000（ Pc-Pz)/ (L+LN)
Pc,锅炉出口的蒸汽压力（ Pa);
Pz,加热器蒸汽进口处压力（ Pa);
L,蒸汽管总长（ m）；
LN,管道局部阻力的当量长度，取（ 0.5～ 1） L.
查附录 9－ 2确定管径和水头损失
（ 3）确定凝水管的管径
凝水管的管长分为两部分：
a～ b段（水加热器出口至疏水器前部）：
根据设计小时耗热量 W确定
（查附录 9－ 3）（经验）；
b～ c段（疏水器后部至凝水管末端）：
按通过管段的热量计算
Wj＝ 1.25W (KJ/h)
（查附录 9－ 4）（经验）
查表时，管道的比压降 R控制在 15mmH2O/m范围内,
二、热水配水与回水管网的水力计算
（一）热水配水管网的水力计算
计算内容：
（ 1）确定各配水管段的设计秒流量
（ 2）确定配水管管径
（计算方法同冷水系统）
不同点：
（ 1）确定管径时不计循环流量，查, 热水水力计算
表, ；
(或用放大管径法）
（ 2）管内水流速度较低（ P170页）
（ 3）热水管网的最小管径为 20mm，以防结垢堵塞,
（二）热水回水管网的水力计算
1、自然循环管网的计算
计算内容,A.确定回水管管径
B.循环流量计算和最不利管段水温校核
（热水管网的最不利点指水温最难获得
保证的用水点）
C.计算自然循环水头和循环水头损失
计算要求,配水管网的温降差（从水加热器出口
至管网最不利点的温差）不大于 15℃ ；
(自然循环管网取 10℃ ）
（ 1）回水管管径确定
按经验法确定。回水管管径比相应配水管管径小
一号。
DN70 DN50 DN40
DN50 DN40 DN32
0
1 2 3
4
5
6
7
回水管网计算示意图
水加热器
（最不利点）
（ 2）循环流量计算
A,初步估算最不利配水管各节点水温和各管段热水
平均温度 tm.
tz＝ tc-△ t·l （起点水温为 65～ 70℃ ）
tc,tz:计算管段起点和终点水温；
△ t:每米管长的温降,△ t＝ △ T/L，△ T＝ 10～ 15℃ ;
l:计算管段长度,
tm＝ (tc+tz)/2
B.确定各计算管段的热损失
Ws＝ π DlK(1-η )(tm-tj) (9-16)
tm：计算管段的平均水温,℃ ；
tj:计算管段周围的空气温度,℃ ；见表 9－ 14。
C.确定循环流量
总循环流量 Qx＝ ∑ Ws/△ TCB
∑Ws,管网的总热损失，取设计小时耗热量的 5～ 10％（经验）；
△ T,配水管网的允许温降差，取 10～ 15℃
各计算管段循环流量
qxn＝ qxn-1 · (9-20)
式中,qxn___计算管段的循环流量；
qxn-1—— 计算管段前一个管段的循环流量；
∑Ws n
∑Ws n-1 - Wsn-1
∑Ws n _____计算管段本身的热损失及其后各管
段热损失之和；
∑ Wsn-1 _____前一个管段的热损失及其后各管
段热损失之和；
Wsn-1 _____前一个管段的热损失,
【 附 】 计算管段循环流量公式推导
（ 1）求管段 Ⅰ （管段 0～ 1）的循环流量 qxⅠ
qxⅠ ＝ Qx(总循环流量）
（ 2）求管段 Ⅱ （管段 1～ 2）的循环流量 qxⅡ
在点 1的左侧选一点 A，则 通过点 A处的循环流量所携
带的热量用于补偿 A点后管道的热损失 。
即有 qxⅠ CB（ t1(A)-tz)= WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ +WsⅤ (1)
同理，在点 1的右侧选一点 B，则有
qxⅡ CB（ t1(B)-tz)= WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ (2)
DN70 DN50
DN40
DN50 DN40
DN32
0
1 2 3
4
5
6
7
回水管网计算示意图
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
ⅣⅤ
水加热器
A B
由 (1)/(2)得
qxⅡ ＝ qxⅠ ·
用同样的方法可求得
写成普遍式即为
WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ
WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ +WsⅤ
qxⅢ ＝ qxⅡ · WsⅢWsⅢ +WsⅣ
qxn＝ qxn-1 · ∑Ws
n
∑Ws n-1 - Wsn-1
（ 3）最不利管段水温校核
根据循环流量和热损失计算各管段终点水温
由 Wsn ＝ qxn CB（ tz’-tc),可得
tz’ ＝ tc - Wsn/qxn CB (9-21)
将 tz’ 与原来初定的 tz进行比较,
A.若两者相差不大于 1℃,则说明 qxn和 tz计算值与实际相符,
B.若两者相差大于 1℃,则说明 qxn和 tz计算值与实际不相符，
应以 tz’’=(tz’+tz)/2作为计算管段终点水温，重新计
算循环流量并再次进行终点水温校核。
（ 4）计算自然循环水头和循环水头损失
A.上行下给管网的自然循环水头
Hzr＝ h(γ4-γ3)
h,水加热器中心距上行干管中心的高差；
γ4,距水加热器最远的配水立管中热水的平均容重；
γ3,水加热器出水总立管中热水的平均容重,
水加热器
γ3 γ
4 h
B.下行上给管网的自然循环水头
Hzr＝ h(γ5-γ6)+ h1(γ7-γ8)
h,下行干管中心距立管顶端的高差；
h1：水加热器中心距下行干管中
心的高差；
γ5,γ6,距水加热器最远的回水
立管与配水立管中热水
的平均容重；
γ7,γ8,下行回水干管和配水干
管中热水的平均容重,
γ5 γ6
γ7
γ8 h
h1
C.循环水头损失的计算
H=(Hp+Hx)+Hj
H,循环管网的总水头损失,kPa;
Hp,循环流量和使用流量通过配水计算管路的沿程和局部
损失,kPa;
Hx,循环流量通过回水计算管路的沿程和局部损失,kPa;
Hj,循环流量通过水加热器的水头损失,kPa.(自学 )
（ 5）校核自然循环条件
Hzr ≥(1.1 ～ 1.15) H
2、机械循环管网的计算（自学）
不满足自然循环条件时，系统需设置循环水泵,
一般采用管道泵,安装在回水干管末端,
循环泵选型：
流量 Qb ≥ Qx (总循环流量）
扬程 式 (9-25)
? 技术要求
防止低层管道静压过大
? 技术措施
进行竖向分区，并与冷水系统的分区一致，各区
水加热器、贮水器的进水由同区冷水给水系统供应，
使得系统内冷、热水压力平衡。
? 热水供应系统的分区形式
（ 1）集中式 （ 2）分散式
§ 9-5 高层建筑热水供应系统（自学）
§ 9-1 水质、水温及热水定额
一、热水水质
生产用热水水质：取决于生产工艺
生活用热水水质：
1）满足, 生活饮用水卫生标准,
2）硬度较大时，需作软化处理（ Q≥ 10m3/d）
二、热水水温
设计时采用下列的水温标准：
1、冷水水温
1）以当地最冷月的平均水温为标准
2）无气候资料时，以表 9-1为标准
2、热水水温 （供应温度）
1）热水贮罐和水加热器出口水温,65～ 75℃
2）配水管网最不利点的最低水温：
供洗涤时,≥ 60℃
供沐浴时,≥ 55℃
3）配水管网起点和最不利点的温差,≤ 15℃
三、热水定额
1、生活用热水定额
1）按建筑物的使用性质和卫生器具完善程度确定的
热水用水定额
（表 9-3 热水用水定额，水温按 60℃ 计）
2）卫生器具 1次或 1小时的热水用水定额
（表 9-4，水温按使用要求计）
2、生产用热水定额
取决于生产工艺要求。
§ 9-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算
一、最大时热水用量计算 (用于加热设备选型）
1、按建筑物使用人数或用水单位数来计算
适用范围：住宅（人口数 ≥ 5）、医院、疗养院、
宾馆等建筑
Qr = kh （ mqr/T） （ 9-1）
Qr：设计热水用量（ L/hr）；
kh：热水的时变化系数；
m：用水单位数 （人）；
qr：热水定额（ L/人,d） （供应温度 60℃ ） ；
T：一天内热水供应时间（ hr）。
2、按卫生器具 1次或 1小时用水量计算
适用范围：住宅（人口数 ≤ 4）、工业企业生活间、
公共浴室、影剧院、体育馆
Qh =∑ qh no b （ 9-2）
Qh：使用温度下的设计用水量（ L/hr）
（冷、热水混合水量） ；
qh：卫生器具 1次或 1小时热水用量（ L/hr，个）
（使用温度） ；
no：同类卫生器具数量；
b：同时使用百分数。
Note：
（ 1）不同水温的热水量换算
Qr = Qh kr
kr：冷、热水的混合系数
kr =（ th-tl） /（ tr-tl）
（ 2）同时使用百分数的确定
只考虑 浴盆（淋浴器） 和 洗脸盆
（ P163）
二、耗热量计算
集中热水供应系统的设计小时耗热量按下式
计算：
W = CB（ tr-tl） Qr
W：设计小时耗热量,kJ/h；
Qr：设计小时热水量,L/h；
CB：水的比热,CB=4.19kJ/kg ·℃
tr,tl,热、冷水的温度。
三、热媒耗量计算
1、采用蒸汽直接加热：
Gm =（ 1.1～ 1.2） W/（ i-Qhr）
Gm：蒸汽耗量,kg/h;
（ 1.1～ 1.2）：热媒系统的热损失系数；
W：设计小时耗热量,kJ/h；
i,蒸汽热焓,kJ/kg；
Qhr：蒸汽与冷水混合后的热焓,Qhr＝ CB× tr,kJ/kg，
【 公式推导 】
Gm× i＋ Ql× CB× tl =（ Gm＋ Ql) × CB× tr Gm=
（蒸汽携带的热量） （冷水携带的热量） （热水携带的热量）
Ql× CB× (tr- tl)
i- CB× tr
２、采用蒸汽间接加热：
Gm =（ 1.1～ 1.2） W/γ h （ γ h 为蒸汽的汽化热）
3、采用热水间接加热：
Gm =（ 1.1～ 1.2） W/ CB（ tmc-tmz）
作业：
华北某地拟建一幢旅馆，客房内计有卫生器具共 96套
（每房一套），每套由一个浴盆，一个洗脸盆和一个坐式大
便器组成，客房床位计有 336个。已知该建筑的热水供应温
度为（ 65℃ 时的热水用水量标准为 150升 /天、床），冷水水
温为 10℃,小时变化系数 Kh=3.3，建筑热水供水时间为 1天 16
小时，试计算：
（ 1）该建筑热水的最大日耗量（ 70℃ ）为多少？
（ 2）该建筑热水供应系统的设计小时耗热量为多少？
（ 1） Qd= m qd
Qh’ (65℃ )= Qr’ (70℃ )kr kr =（ th-tl） /（ tr-tl）
（ 2） Qr = kh （ m Qr’/T）,W = CB（ tr-tl） Qr
§ 9-3 热水加热及贮存设备的选择计算
起加热和贮存作用的设备：
容积式水加热器、加热水箱、半容积式水加
热器、半即热式水加热器
仅有加热作用的设备：
快速式水加热器
仅有贮热作用的设备：
贮水器（热水贮罐）
主要计算内容：
（ 1）确定加热设备的传热面积
（ 2）确定贮热设备的贮存容积
一、加热设备的选择计算
1、容积式水加热器、快速式水加热器和加热水箱的
加热排管或盘管传热面积的计算
根据热平衡原理，制备热水所需的热量应等于水
加热器传递的热量，即
W＝ ε ·K·△ tj ·Fp (复合换热量计算公式）
则有 Fp ＝（ 1.1～ 1.2） W/ε ·K·△ tj
Fp,水加热器的传热面积；
W,制备热水所需的热量，取设计小时耗热量；
ε,考虑表面结垢而乘的修正系数；
K,传热材料的传热系数（表 9－ 10,11）；
△ tj,热媒和被加热水的计算温差。
△ tj 的 确定：
（ 1）容积式（半容积式）水加热器
（式 9－ 8a)
（ 2）快速式（半即热式）水加热器
（式 9－ 8b)
2、热水贮水器的容积计算
按经验法确定
（贮存热量占设计小时耗热量的百分数）
V＝ T ·W/(tr-tl)CB ·60 （ L） （式 9－ 10)
T：表 9－ 12中规定的时间（ min).
二、锅炉选择计算 （锅炉房设计参阅暖通专业教材）
1、较大的集中供热系统
锅炉一般由采暖、供热专业设计人员结合整个建筑采暖、
空调、食堂用蒸汽等供热需要综合考虑。 给排水专业人员提供
热水供应系统的设计小时耗热量即可。
2、小型建筑物的热水系统
单独选择锅炉
一般按下式计算：
Wg＝（ 1.1～ 1.2） W
Wg:锅炉小时供热量,KJ/hr；
W：设计小时耗热量,KJ/hr；
(1.1～ 1.2)：热水系统的热损失附加系数。
确定锅炉型号时，从锅炉样本中查出锅炉发热量 Wk,应保证
Wk≥Wg.
作业：
（上次作业增加一个问题）
（ 3）该旅馆若采用热水锅炉直接加热方式进行热水
供应，则所需热水贮罐容积为多少？
热水管网水力计算内容：
? 第一循环管网（热媒管网）的管径和水头损失
? 第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒
流量、循环流量、管径、水头损失；
? 确定循环方式，进行设备选型（循环泵、疏水器、
膨胀水箱等）
§ 9-4 热水管网的水力计算
一、热媒循环管网的水力计算步骤
1、热媒为热水时
（ 1）计算热媒流量 Gms（式 9－ 7）
（ 2）确定管径（查附录 9－ 1）
控制热媒流速不大于 1.2m/s ；
每米管长的沿程水头损失在
50～ 100Pa (5～ 10mmH2O)范围内
（ 3）计算热媒管的循环水头损失 Hh
为沿程和局部水头损失（按沿程损失的 100％
估算）之和,
（ 4）计算热媒管路的自然循环水头 Hzr
（式 9－ 13）
γ1
γ2
热水锅炉
水加热器
（ 5）比较自然循环水头和循环水头损失的大小
A.满足 Hzr≥ （ 1.1～ 1.15） Hh 时，采用自然循环,
B.不满足上述条件时，需设循环水泵,
（ 6）循环水泵的选型
水泵扬程确定 Hb≥H h
流量确定 Qb≥G ms
2、热媒为蒸汽时 (参见图 9－ 2）
高压蒸汽 相对压力 ≥ 70kPa
低压蒸汽 相对压力＜ 70kPa
热水供应系统常用高压蒸汽为热媒,
（ 1）计算蒸汽耗量 Gm（式 9-5,6）
（ 2）确定蒸汽管的管径
依据：
a.蒸汽耗量 G，
b.管道允许流速 v（见表 9－ 13）
c.比压降 R
管道的比压降 R由下式决定：
R＝ 10000（ Pc-Pz)/ (L+LN)
Pc,锅炉出口的蒸汽压力（ Pa);
Pz,加热器蒸汽进口处压力（ Pa);
L,蒸汽管总长（ m）；
LN,管道局部阻力的当量长度，取（ 0.5～ 1） L.
查附录 9－ 2确定管径和水头损失
（ 3）确定凝水管的管径
凝水管的管长分为两部分：
a～ b段（水加热器出口至疏水器前部）：
根据设计小时耗热量 W确定
（查附录 9－ 3）（经验）；
b～ c段（疏水器后部至凝水管末端）：
按通过管段的热量计算
Wj＝ 1.25W (KJ/h)
（查附录 9－ 4）（经验）
查表时，管道的比压降 R控制在 15mmH2O/m范围内,
二、热水配水与回水管网的水力计算
（一）热水配水管网的水力计算
计算内容：
（ 1）确定各配水管段的设计秒流量
（ 2）确定配水管管径
（计算方法同冷水系统）
不同点：
（ 1）确定管径时不计循环流量，查, 热水水力计算
表, ；
(或用放大管径法）
（ 2）管内水流速度较低（ P170页）
（ 3）热水管网的最小管径为 20mm，以防结垢堵塞,
（二）热水回水管网的水力计算
1、自然循环管网的计算
计算内容,A.确定回水管管径
B.循环流量计算和最不利管段水温校核
（热水管网的最不利点指水温最难获得
保证的用水点）
C.计算自然循环水头和循环水头损失
计算要求,配水管网的温降差（从水加热器出口
至管网最不利点的温差）不大于 15℃ ；
(自然循环管网取 10℃ ）
（ 1）回水管管径确定
按经验法确定。回水管管径比相应配水管管径小
一号。
DN70 DN50 DN40
DN50 DN40 DN32
0
1 2 3
4
5
6
7
回水管网计算示意图
水加热器
（最不利点）
（ 2）循环流量计算
A,初步估算最不利配水管各节点水温和各管段热水
平均温度 tm.
tz＝ tc-△ t·l （起点水温为 65～ 70℃ ）
tc,tz:计算管段起点和终点水温；
△ t:每米管长的温降,△ t＝ △ T/L，△ T＝ 10～ 15℃ ;
l:计算管段长度,
tm＝ (tc+tz)/2
B.确定各计算管段的热损失
Ws＝ π DlK(1-η )(tm-tj) (9-16)
tm：计算管段的平均水温,℃ ；
tj:计算管段周围的空气温度,℃ ；见表 9－ 14。
C.确定循环流量
总循环流量 Qx＝ ∑ Ws/△ TCB
∑Ws,管网的总热损失，取设计小时耗热量的 5～ 10％（经验）；
△ T,配水管网的允许温降差，取 10～ 15℃
各计算管段循环流量
qxn＝ qxn-1 · (9-20)
式中,qxn___计算管段的循环流量；
qxn-1—— 计算管段前一个管段的循环流量；
∑Ws n
∑Ws n-1 - Wsn-1
∑Ws n _____计算管段本身的热损失及其后各管
段热损失之和；
∑ Wsn-1 _____前一个管段的热损失及其后各管
段热损失之和；
Wsn-1 _____前一个管段的热损失,
【 附 】 计算管段循环流量公式推导
（ 1）求管段 Ⅰ （管段 0～ 1）的循环流量 qxⅠ
qxⅠ ＝ Qx(总循环流量）
（ 2）求管段 Ⅱ （管段 1～ 2）的循环流量 qxⅡ
在点 1的左侧选一点 A，则 通过点 A处的循环流量所携
带的热量用于补偿 A点后管道的热损失 。
即有 qxⅠ CB（ t1(A)-tz)= WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ +WsⅤ (1)
同理，在点 1的右侧选一点 B，则有
qxⅡ CB（ t1(B)-tz)= WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ (2)
DN70 DN50
DN40
DN50 DN40
DN32
0
1 2 3
4
5
6
7
回水管网计算示意图
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
ⅣⅤ
水加热器
A B
由 (1)/(2)得
qxⅡ ＝ qxⅠ ·
用同样的方法可求得
写成普遍式即为
WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ
WsⅡ +WsⅢ +WsⅣ +WsⅤ
qxⅢ ＝ qxⅡ · WsⅢWsⅢ +WsⅣ
qxn＝ qxn-1 · ∑Ws
n
∑Ws n-1 - Wsn-1
（ 3）最不利管段水温校核
根据循环流量和热损失计算各管段终点水温
由 Wsn ＝ qxn CB（ tz’-tc),可得
tz’ ＝ tc - Wsn/qxn CB (9-21)
将 tz’ 与原来初定的 tz进行比较,
A.若两者相差不大于 1℃,则说明 qxn和 tz计算值与实际相符,
B.若两者相差大于 1℃,则说明 qxn和 tz计算值与实际不相符，
应以 tz’’=(tz’+tz)/2作为计算管段终点水温，重新计
算循环流量并再次进行终点水温校核。
（ 4）计算自然循环水头和循环水头损失
A.上行下给管网的自然循环水头
Hzr＝ h(γ4-γ3)
h,水加热器中心距上行干管中心的高差；
γ4,距水加热器最远的配水立管中热水的平均容重；
γ3,水加热器出水总立管中热水的平均容重,
水加热器
γ3 γ
4 h
B.下行上给管网的自然循环水头
Hzr＝ h(γ5-γ6)+ h1(γ7-γ8)
h,下行干管中心距立管顶端的高差；
h1：水加热器中心距下行干管中
心的高差；
γ5,γ6,距水加热器最远的回水
立管与配水立管中热水
的平均容重；
γ7,γ8,下行回水干管和配水干
管中热水的平均容重,
γ5 γ6
γ7
γ8 h
h1
C.循环水头损失的计算
H=(Hp+Hx)+Hj
H,循环管网的总水头损失,kPa;
Hp,循环流量和使用流量通过配水计算管路的沿程和局部
损失,kPa;
Hx,循环流量通过回水计算管路的沿程和局部损失,kPa;
Hj,循环流量通过水加热器的水头损失,kPa.(自学 )
（ 5）校核自然循环条件
Hzr ≥(1.1 ～ 1.15) H
2、机械循环管网的计算（自学）
不满足自然循环条件时，系统需设置循环水泵,
一般采用管道泵,安装在回水干管末端,
循环泵选型：
流量 Qb ≥ Qx (总循环流量）
扬程 式 (9-25)
? 技术要求
防止低层管道静压过大
? 技术措施
进行竖向分区，并与冷水系统的分区一致，各区
水加热器、贮水器的进水由同区冷水给水系统供应，
使得系统内冷、热水压力平衡。
? 热水供应系统的分区形式
（ 1）集中式 （ 2）分散式
§ 9-5 高层建筑热水供应系统（自学）
