建筑给水排水设计规范 GB50015-2003

5.4.1 水加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并应符合下列要求：
    1 热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房；
    2 生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡；
    3 安全可靠、构造简单、操作维修方便。
5.4.2 选用水加热设备还应遵循下列原则：
    1 当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃油(气)热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的燃油(气)热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的燃油(气)热水机组；
    2 燃油(气)热水机组除应满足本规范第5．4．1条的要求之外，还应具备燃料燃烧完全、消烟除尘、机组水套通大气、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能；
    3 当采用蒸气、高温水为热媒时，应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等经综合技术经济比较后选择间接水加热设备；
    4 当热源为太阳能时，其水加热系统应根据冷水水质硬度、气候条件、冷热水压力平衡要求、节能、节水、维护管理等经技术经济比较确定；
    5 在电源供应充沛的地方可采用电热水器。
5.4.2A 太阳能加热系统的设计应符合下列要求：
      1 太阳能集热器应符合下列要求：
        1) 太阳能集热器的设置应和建筑专业统一规划协调，并在满足水加热系统要求的同时不得影响结构安全和建筑美观；
        2) 集热器的安装方位、朝向、倾角和间距等应符合现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364的要求；
        3) 集热器总面积应根据日用水量、当地年平均日太阳辐照量和集热器集热效率等因素按下列公式计算：
        直接加热供水系统的集热器总面积可按下式计算：

 式中:——直接加热集热器总面积(m²);
         ——设计日用热水量(L/d),按不高于本规范表5.1.1-1热水用水定额中下限取值;
           m——用水单位数;
         ——热水温度(℃)，=60℃;
          t1——冷水温度(℃)，按本规范表5.1.4采用;
         ——集热器采光面上年平均日太阳辐照量（kJ/m²▪d）;
         ——太阳能保证率，根据系统使用期内的太阳辐照量、系统经济性和用户要求等因素综合考虑后确定，取30%~80%;          ——集热器年平均集热效率，按集热器产品实测数据确定，经验值为45%~50%;
         ——贮水箱和管路的热损失率，取15%~30%; 

间接加热供水系统的集热器总面积可按下式计算：

 式中:——间接加热集热器总面积(m²)；
         ——集热器热损失系数[kJ/(m²·℃·h)]；平板型可取14.4[kJ/(m²·℃·h)]~21.6[kJ/(m²·℃·h)]；真空管型可取3.6[kJ/(m²·℃·h)]~7.2[kJ/(m²·℃·h)]，具体数值根据集热器产品的实测结果确定；          K——水加热器传热系数[kJ/(m²·℃·h)]；
       Fjr——水加热器加热面积(m²)。

       4) 太阳能集热系统贮热水箱有效容积可按下式计算：

 式中:——贮热水箱有效容积(L)；
         ——集热器总面积(m²)；
         ——集热器单位采光面积平均每日产热水量[L/(m²·d)],根据集热器产品的实测结果确定。无条件时，根据当地太阳辐照量、集热器集热性能、集热面积的大小等因素按下列原则确定:直接供水系统=40L/(m²·d)~100L/(m²·d)；间接供水系统=30L/(m²·d)~70L/(m²·d)。 

2 强制循环的太阳能集热系统应设循环泵。循环泵的流量扬程计算应符合下列要求：
        1)循环泵的流量可按下式计算：

 式中:——集热系统循环流量(L/s)；
        ——单位采光面积集热器对应的工质流量[L/(s·m²)],按集热器产品实测数据确定。无条件时，可取0.015L/(s·m²)~0.020L/(s·m²)。
        2)开式直接加热太阳能集热系统循环泵的扬程应按下式计算: 
 式中:——循环泵扬程(kPa)；
         ——集热系统循环管道的沿程与局部阻力损失(kPa)；
         ——循环流量流经集热器的阻力损失(kPa)；
         ——集热器顶与贮热水箱最低水位之间的几何高差(kPa)；
         ——附加压力(kPa),取20kPa~50kPa。 

        3)闭式间接加热太阳能集热系统循环泵的扬程应按下式计算：

 式中:——循环流量经集热水加热器的阻力损失(MPa)。 

 3 集热水加热器的水加热面积应按本规范式(5.4.6)计算确定，其中热媒与被加热水的计算温度差  可按5℃～10℃取值；
    4 太阳能热水供应系统应设辅助热源及其加热设施。其设计计算应符合下列要求：
        1) 辅助能源宜因地制宜选择城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等；
        2) 辅助热源的供热量应按本规范第5.3.3条设计计算；
        3) 辅助热源及其水加热设施应结合热源条件、系统型式及太阳能供热的不稳定状态等因素，经技术经济比较后合理选择、配置；
        4) 辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统型式等选用直接加热或间接加热设备；
        5) 辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时自动控制。
5.4.2B 当采用热泵机组供应热水时，其设计应符合下列要求：
    1 水源热泵热水供应系统设计应符合下列要求：
        1) 水源热泵宜优先考虑以空调冷却水等水质较好、水温较高且水量、水温稳定的废水为热源；
        2) 水源总水量应按供热量、水源温度和热泵机组性能等综合因素确定；
        3) 水源热泵的设计小时供热量应按下式计算：

 式中:——水源热泵设计小时供热量(kJ/h)；
         ——热水用水定额(L/人·d或L/床·d),按不高于本规范表5.1.1-1和表5.1.1-2中用水定额中下限取值；
          m——用水计算单位数(人数或床位数)；
          ——热水温度，=60(℃)；
          t1——冷水温度，按本规范表5.1.4选用；
         ——热泵机组设计工作时间(h/d),取12h~20h；
          ——安全系数，=1.05~1.10。 

 4) 水源水质应满足热泵机组或换热器的水质要求，当其不满足时，应采取有效的过滤、沉淀、灭藻、阻垢、缓蚀等处理措施。当以污废水为水源时，应作相应污水、废水处理；
        5) 水源热泵制备热水可根据水质硬度、冷水和热水供应系统的型式等经技术经济比较后采用直接供水或作热媒间接换热供水；
        6) 水源热泵热水供应系统应设置贮热水箱(罐)，其总贮热水容积为：全日制集中热水供应系统贮热水箱(罐)总容积，应根据日耗热量、热泵持续工作时间及热泵工作时间内耗热量等因素确定，当其因素不确定时宜按下式计算：

 式中:——设计小时耗热量(kJ/h)；
         ——设计小时供热量(kJ/h)；
         ——贮热水箱(罐)总容量(L)；
         T——设计小时耗热量持续时间(h)；
         ——有效贮热容积系数，贮热水箱、卧式贮热水罐=0.80~0.85,立式贮热水罐=0.85~0.90；
         ——安全系数，=1.10~1.20。

 7)水源热泵换热系统设计应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366的相关规定。
    2 空气源热泵热水供应系统设计应符合下列要求：
        1) 空气源热泵热水供应系统设置辅助热源应按下列原则确定：
        最冷月平均气温不小于10℃的地区，可不设辅助热源；
        最冷月平均气温小于10℃且不小于0℃时，宜设置辅助热源；
        2) 空气源热泵辅助热源应就地获取，经过经济技术比较，选用投资省、低能耗热源；
        注：经技术经济比较合理时，采暖季节宜由燃煤(气)锅炉、热力管网的高温水或电力作为热水供应辅助热源。
        3) 空气源热泵的供热量可按本规范式(5.4.2B-1)计算确定；当设辅助热源时，宜按当地农历春分、秋分所在月的平均气温和冷水供水温度计算；当不设辅助热源时，应按当地最冷月平均气温和冷水供水温度计算；
        4) 空气源热泵水加热贮热设备的有效容积，可根据制备热水的方式按本条第1款第6)项确定。
5. 4.3 医院热水供应系统的锅炉或水加热器不得少于2台，其他建筑的热水供应系统的水加热设备不宜少于2台，一台检修时，其余各台的总供热能力不得小于设计小时耗热量的50％。
    医院建筑不得采用有滞水区的容积式水加热器。
5.4.4 当选用局部热水供应设备时，应符合下列要求：
    1 选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安全要求及设备性能特点等因素；
    2 需同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容积的加热设备；
    3 当地太阳能资源充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅以电加热的热水器；
    4 热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表或电气设备产生影响及有腐蚀性气体和灰尘多的地方。
5.4.5 燃气热水器；电热水器必须带有保证使用安全的装置。严禁在浴室内安装直接排气式燃气热水器等在使用空间内积聚有害气体的加热设备。
5.4.6 水加热器的加热面积，应按下式计算：

 式中:——水加热器的加热面积(m²)；
         ——设计小时供热量(kJ/h)；
         K——传热系数[kJ/(m²·℃·h)]；          ——由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，采用0.6~0.8；
        ——热媒与被加热水的计算温度差(℃)，按本规范第5.4.7条的规定确定；
        ——热水供应系统的热损失系数，取1.10~1.15。 

5.4.7 水加热器热媒与被加热水的计算温度差应按下列公式计算：
    1 容积式水加热器、导流型容积式水加热器、半容积式水加热器：

 式中:——计算温度差(℃)；
        ——热媒的初温和终温(℃)；
         ——被加热水的初温和终温(℃)。 

      2 快速式水加热器、半即热式水加热器

 式中:——计算温度差(℃)；
         ——热媒与被加热水在水加热器一端的最大温度差(℃)；
         ——热媒与被加热水在水加热器另一端的最小温度差(℃)。 

5.4.8 热媒的计算温度应符合下列规定：
    1 热媒为饱和蒸汽时的热媒初温、终温的计算：
    热媒的初温 ：当热媒为压力大于70kPa的饱和蒸汽时， 按饱和蒸汽温度计算；压力小于或等于70kPa时， 按100℃计算；
    热媒的终温 ：应由经热工性能测定的产品提供；可按：容积式水加热器的 =  ；导流型容积式水加热器、半容积式水加热器、半即热式水加热器的 =50℃～90℃。
    2 热媒为热水时，热媒的初温应按热媒供水的最低温度计算；热媒的终温应由经热工性能测定的产品提供；当热媒初温  ＝70℃～100℃时，其终温可按：容积式水加热器的 ＝60℃～85℃：导流型容积式水加热器、半容积式水加热器、半即热式水加热器的 ＝50℃～80℃；
    3 热媒为热力管网的热水时，热媒的计算温度应按热力管网供回水的最低温度计算，但热媒的初温与被加热水的终温的温度差，不得小于10℃。

5.4.9 容积式水加热器或加热水箱的容积附加系数应符合下列规定：
    1 容积式水加热器、导流型容积式水加热器、贮热水箱的计算容积的附加系数应按本规范式(5．3．3)中的有效贮热容积系数 计算；
    2 当采用半容积式水加热器或带有强制罐内水循环装置的容积式水加热器时，其计算容积可不附加。

5.4.10 集中热水供应系统的贮水器容积应根据日用热水小时变化曲线及锅炉、水加热器的工作制度和供热能力以及自动温度控制装置等因素按积分曲线计算确定，并应符合下列规定：
    1 容积式水加热器或加热水箱、半容积式水加热器的贮热量不得小于表5.4.10的要求；

表5.4.10   水加热器的贮热量

 注：1 燃油（气）热水机组所配贮热器，贮热量宜根据热媒供应情况按导流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定。
        2 表中Q_h为设计小时耗热量(kJ／h)。

    2 半即热式、快速式水加热器，当热媒按设计秒流量供应且有完善可靠的温度自动控制装置时，可不设贮水器；当其不具备上述条件时，应设贮水器；贮热量宜根据热媒供应情况按导流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定；
    3 太阳能热水供应系统的水加热器、贮热水箱(罐)的贮热水量可按本规范式(5.4.2A-3)计算确定，水源、空气源热泵热水供应系统的水加热器、贮热水箱(罐)的贮热水量可按本规范第5.4.2B条第1款第6)项确定。
5.4.11 在设有高位加热贮热水箱的连续加热的热水供应系统中，应设置冷水补给水箱。
    注：当有冷水箱可补给热水供应系统冷水时，可不另设冷水补给水箱。
5.4.12 冷水补给水箱的设置高度(以水箱底计算)应保证最不利处的配水点所需水压。
5.4.13 冷水补给水管的设置，应符合下列要求：
    1 冷水补给水管的管径，应按热水供应系统的设计秒流量确定；
    2 冷水补给水管除供给加热设备、加热水箱、热水贮水器外，不宜再供其他用水；
    3 有第一循环的热水供应系统，冷水补给水管应接入热水贮水罐，不得接入第一循环的回水管、锅炉或热水机组。
5.4.14 热水箱应加盖，并应设溢流管、泄水管和引出室外的通气管。热水箱溢流水位超出冷水补水箱的水位高度，应按热水膨胀量计算。泄水管、溢流管不得与排水管道直接连接。
5.4.15 水加热设备和贮热设备罐体，应根据水质情况及使用要求采用耐腐蚀材料制作或在钢制罐体内表面作衬、涂、镀防腐材料处理。
5.4.16 水加热设备的布置，应符合下列要求：
    1 容积式、导流型容积式、半容积式水加热器的一侧应有净宽不小于0.7m的通道，前端应留有抽出加热盘管的位置；
    2 水加热器上部附件的最高点至建筑结构最低点的净距，应满足检修的要求，并不得小于0.2m，房间净高不得低于2.2m。

5.4.16A 热泵机组布置应符合下列规定：
    1 水源热泵机组布置应符合下列要求：
        1) 热泵机房应合理布置设备和运输通道，并预留安装孔、洞；
        2) 机组距墙的净距不宜小于1.0m，机组之间及机组与其他设备之间的净距不宜小于1.2m，机组与配电柜之间净距不宜小于1.5m；
        3) 机组与其上方管道、烟道或电缆桥架的净距不宜小于1.0m；
        4) 机组应按产品要求在其一端留有不小于蒸发器、冷凝器长度的检修位置。

    2 空气源热泵机组布置应符合下列要求：
        1）机组不得布置在通风条件差、环境噪声控制严及人员密集的场所；
        2）机组进风面距遮挡物宜大于1.5m，控制面距墙宜大于1.2m，顶部出风的机组，其上部净空宜大于4.5m；
        3）机组进风面相对布置时，其间距宜大于3.0m。
        注：小型机组布置时，本款第2）项、第3）项中尺寸要求可适当减少。

5.4.17 燃油（气）热水机组机房的布置应符合下列要求：
    1 燃油（气）热水机组机房宜与其他建筑物分离独立设置。当机房设在建筑物内时，不应设置在人员密集场所的上、下或贴邻，并应设对外的安全出口；
    2 机房的布置应满足设备的安装、运行和检修要求，其前方应留不少于机组长度2／3的空间，后方应留0.8m～1.5m的空间，两侧通道宽度应为机组宽度，且不应小于1.0m。机组最上部部件(烟囱除外)至机房顶板梁底净距不宜小于0.8m；
    3 机房与燃油（气）机组配套的日用油箱、贮油罐等的布置和供油、供气管道的敷设均应符合有关消防、安全的要求。
5.4.18 设置锅炉、燃油（气）热水机组、水加热器、贮热器的房间，应便于泄水、防止污水倒灌，并应有良好的通风和照明。
5.4.19 在设有膨胀管的开式热水供应系统中，膨胀管的设置应符合下列要求：
    1 当热水系统由生活饮用高位水箱补水时，可将膨胀管引至同一建筑物的非生活饮用水箱的上空，其高度应按下式计算：

 式中:h——膨胀管高出生活饮用高位水箱水面的垂直高度(m)；
         H——锅炉、水加热器底部至生活饮用高位水箱水面呢高度(m)；
         ——冷水密度(kg/m³)；
        ——热水密度(kg/m³)。
膨胀管出口离接入水箱水面的高度不应少于100mm。

2 当热水供水系统上设置膨胀水箱时，膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的高度应按式(5.4.19-1)计算，其容积应按下式计算：

 式中:——膨胀水箱有效容积(L)；
         ——系统内水的最大温差(℃)；
         ——系统内的水容量(L)。 

注：按5.4.19-1式计算时，h为膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的垂直高度（m）

3 当膨胀管有冻结可能时，应采取保温措施；
4 膨胀管的最小管径应按表5.4.19确定。

表5.4.19  膨胀管的最小管径

 注：对多台锅炉或水加热器，宜分设膨胀管。

5.4.20 膨胀管上严禁装设阀门。
5.4.21 在闭式热水供应系统中，应设置压力式膨胀罐、泄压阀，并应符合下列要求：
    1 日用热水量小于等于30m³的热水供应系统可采用安全阀等泄压的措施；
    2 日用热水量大于30m³的热水供应系统应设置压力式膨胀罐；膨胀罐的总容积应按下式计算：

 式中:——膨胀罐的总容积(m³)；
         ——加热前加热、贮热设备内水的密度(kg/m³)，定时供应热水的系统宜按冷水温度确定；
                    全日集中热水供应系统宜按热水回水温度确定；
         ——热水密度(kg/m³)；
         ——膨胀罐处管内水压力(MPa,绝对压力)，为管内工作压力加0.1(MPa)；
         ——膨胀罐处管内最大允许压力(MPa,绝对压力)，其数值可取1.10；
         ——系统内热水总容积(m³)。 

注：应校核值，并不应大于水加热器的额定工作压力。

  3 膨胀罐宜设置在加热设备的热水循环回水管上。
5.4.21A 太阳能集中热水供应系统，应采取可靠的防止集热器和贮热水箱(罐)贮水过热的措施。在闭式系统中，应设膨胀罐、安全阀，有冰冻可能的系统还应采取可靠的集热系统防冻措施。
 

条文说明

5.4 水的加热和贮存
5.4.1 该条为水加热设备提出下列三点基本要求：
   1 热效率高，换热效果好，节能、节省设备用房。
   这一款是对水加热设备的主要性能——热工性能提出一个总的要求。作为一个水加热换热设备，其首要条件当然应该是热效率高，换热效果好，节能。具体来说，对于热水机组其燃烧效率一般应在85％以上，烟气出口温度一般应在200℃左右，烟气黑度等应满足消烟除尘的有关要求。对于间接加热的水加热器在保证被加热水温度及设计流量工况下，当汽—水换热，且饱和蒸汽压力为0.2MPa～0.6MPa时，凝结水出水温度为50℃～70℃的条件下，传热系数K＝5400kJ／(m²·℃·h)—10800kJ／(m²·℃·h)；当水—水换热时，且热媒为80C～95℃的热水时，热媒温降为20℃一30℃，传热系数K＝2160kJ／(m²·℃·h)～4320kJ／(m²·℃·h)。
    这一款的另一点是提出水加热设备还必须体型小，节省设备用房。
  2 生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡。
    生活用热水大部分用于沐浴与盥洗。而沐浴与盥洗都是通过冷热水混合器或混合龙头来实施的。其冷、热水压力需平衡、稳定的问题已在本规范第5．2．15条文说明中作了详细说明。以往有不少工程因采用不合适的水加热设备出现过系统冷热水压力波动大的问题，耗水耗能且使用不舒适。个别工程出现了顶层热水上不去的问题。因此，建议水加热设备被加热水侧的阻力损失宜小于或等于0.01MPa。
    3 安全可靠、构造简单、操作维修方便。
    水加热设备的安全可靠性能包括两方面的内容，一是设备本身的安全，如不能承压的热水机组，承压后就成了锅炉；间接加热设备应按压力容器设计和加工，并有相应的安全装置。二是被加热水的温度必须得到有效可靠的控制，否则容易发生烫伤的事故。
    构造简单、操作维修方便、生活热水侧阻力损失小是生活用热水加热设备区别其他型式的换热设备的主要特点。
    因为生活热水的源水一般是不经处理的自来水，具有一定硬度，近年来虽有各种物理的、化学的简易阻垢处理方法，但均不能保证其真正的使用效果。一些设备自称能自动除垢，既缺乏理论依据，又得不到实践的验证。而目前市场上一些水加热设备安装就位后，已很难有检修的余地，更有甚者，有的水加热设备的换热盘管根本无法拆卸更换，这些都将给使用者带来极大的麻烦，因此，本款特提出此要求。

5.4.2
    1 当自备热源采用燃油(气)等燃料的热水机组制备生活用热水时，从提高换热效率、减少热损失和简化换热设备角度考虑，无疑是以采用直接供应热水的加热方式为佳。但燃油(气)热水机组直接供应热水时，一般均配置调节贮热用的热水箱。加了贮热水箱的燃油(气)热水机组供应热水系统就有可能变得复杂了。一是热水箱要有合适的位置安放。二是当无法在屋顶设热水箱采用重力供水系统时，热水箱一般随燃油(气)热水机组一起放在地下室或底层，这样热水系统无法利用冷水系统的供水压力，需另设热水加压系统，冷水、热水不同压力源，难以保证系统中冷热水压力的平衡。因此，本条后半部分补充了“亦可采用间接供应热水的自带换热器的燃油(气)热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的燃油(气)热水机组”的内容。
    间接供热的缺点是二次换热，增加了换热设备，增大了热损失，但对于无法设置屋顶热水箱的热水系统比较适用。它能利用冷水系统的供水压力，无须另设热水加压系统。有利于整个系统冷、热水压力的平衡。
    2 此款从环境保护、消烟除尘、安全保证等方面对燃油(气)热水机组提出的几点要求。有关燃油(气)热水机组的一些技术要求等详见工程建设协会标准《燃油、燃气热水机组生活热水供应设计规程》CECS 134：2002。
    3 此款是指选择间接水加热设备时应考虑的因素：
        1) 用水的均匀性、热媒的供应能力直接影响水加热设备的换热、贮热能力的选择计算。用水较均匀，热媒供应能力充足，一般可选用贮热容积较小的半容积式水加热器。反之，可选用导流型容积式水加热器等贮热容积较大的水加热设备。
        2) 给水硬度对水加热设备的选择也有较大影响。我国北方地区都以地下水为水源，水质硬度大，而用作生活热水的源水一般不经软化处理。因此，不宜采用板式换热器之类，板与板间隙太小，或其他换热管束之间间距小于等于10mm的快速水加热设备来制备生活热水。否则，阻力太大，且难于清垢。
        3) 当用水器具主要为淋浴器及冷热水混合水嘴时，则系统对冷热水压力的平衡要求高，选用水加热设备时须充分考虑这一因素。
        4) 设备所带温控、安全装置的灵敏度、可靠性是安全供水、安全使用设备的必要保证。国内曾发生过多次因温控阀质量不好出水温度过高而烫伤人的事故。尤其是在汽—水换热时，贮热容积小的快速水加热设备升温速度往往1min之内能上升20℃～30℃，没有高灵敏度、高可靠性的温控装置很难将这样的水加热设备用于热水供应系统中。
    半即热式水加热器，其换热部分实质上是一个快速换热器。但它与普通快速换热器之根本区别在于它有一套完整、灵敏、可靠的温度安全控制装置，可保证安全供水。目前市场上有些同类产品，恰恰是温控这套最关键的装置达不到半即热式水加热器温控装置之要求。因此，设计选用这种占地面积省、换热效果好的水加热设备时需注意如下三个使用条件：
    一是热媒供应能满足热水设计秒流量供热量之要求。
    二是有灵敏、可靠的温度压力控制装置，保证安全供水。应有验证的方法和保证的措施。
    三是被加热水侧的阻力损失不影响系统的冷热水压力平衡和稳定。
    4 本款为新增款项，在设计太阳能热水供应系统时，太阳能集热系统采用自然循环还是强制循环，是直接供水还是间接供水，应根据条文中所列条件进行技术经济比较，以确定合理可靠的热水供应系统。
    5 本款规定在电源供应充沛的地方可采用电热水器。此款是补充条款，体现我国近年来C0₂减排、清洁能源发展利用趋势。
5.4.2A 本条第1款第1)项强调设计布置太阳能集热器时应和建筑、结构等专业密切配合。
    本条第1款第3)、4)项和第2款第1)～3)项规定了太阳能热水供应系统的主要设计参数。太阳能热源具有低密度、不稳定、不可控制的特点，因此其供热量、贮热量及相应贮热设备、水加热器及循环泵等的设计计算均不能采用常规热源系统的设计参数。本条所提供的参数摘自国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364—2005等技术文件。
    本条第4款系针对太阳能热源的特点提出其设计辅助热源时应考虑的因素。
5.4.v2B 本条第1款为设计水源热泵热水供应系统时的设计要素。
    本条第1款第1)项的规定适合于春、夏、秋季均有制冷空调宾馆等，生活热水由热泵散热端(空调冷却水)制备热水。热泵热效率COP值最高，节能效果显著。具体设计应与空调专业结合，特别在冬季供暖期的辅助热源设计，应供暖和热水供应综合考虑。
    本条第1款第2)项为水源总水量的计算，水源充足且允许利用是设计水源热泵热水系统的前提条件。其总水量与水源热泵机组的供热量、贮热设备贮热量、水源的温度及机组的性能系数(COP)值等密切相关。
    本条第1款第5)项指水源热泵制备的热水是直接供水，还是经水加热器换热间接供水，应按当地冷水水质硬度、冷热水系统压力平衡、热泵机组出水温度以及相应的性能系数COP值等条件综合考虑确定。
    本条第1款第6)项规定了水源热泵贮热水箱(罐)贮热水容积的计算。由于热泵机组一次投资费用高，适当增大贮热容积，可采用较小型的机组，既经济又可减轻对水源的供水、循环流量的要求。其比较合理的计算宜采用日耗热量减热泵日持续工作时间内的耗热量作为贮热水箱(罐)的贮热容积，如热泵利用谷电时段内制备热水，当这段时间用热水量接近于零时，则贮热容积等于日耗热量。当无法按此计算时，全日制集中热水供应系统的贮热水箱(罐)有效容积可按本规范式5.4.2B-2)计算。对于定时热水供应系统的贮热水箱(罐)有效容积，则应为定时供应水的时段全部热水用量。
    本条第2款第1)项规定了设计空气源热泵热水供应系统的主要原则。①适宜于冬暖夏热的地方应用；②炎热高温地区即最冷月平均气温大于等于10℃的地区，一般可不设辅助热源；最冷月平均气温位于10℃～0℃之间者宜设辅助热源；③空气源热泵的性能参数COP值受空气温度、湿度变化的影响大，因此无辅助热源者应按最不利条件即当地最冷月平均气温和冷水温度作为设计依据；有辅助热源者，则可按当地春分、秋分所在月的平均气温和冷水供水温度设计，以合理经济地选用热泵机组。本条第2款第4)项规定了空气源热泵贮热水箱(罐)容积的确定，参照水源热泵的贮热水箱(罐)容积的计算方法。
5.4.3 规定医院的热水供应系统的锅炉或加热器不得少于2台，当一台检修时，其余各台的总供应能力不得小于设计小时耗热量的50％。
    由于医院手术室、产房、器械洗涤等部门要求经常有热水供应，不能有意外的中断，否则将会影响正常的工作，而其他如盥洗、淋浴、门诊等部门的热水用水时间都比较集中，而且是有规律的，有的是早、中、晚；有的是在白天8h工作时间内。若只选用一台锅炉或加热器，当发生故障时，就无法供应热水，这对手术室、产房等有特殊要求的房间，就将影响工作的进行。如选用2台锅炉或加热器，当其中一台不能供应热水时，另一台仍能继续工作，保证个别有特殊要求的部门不致中断热水供应，故规定选择加热设备时应不得少于2台，主要考虑了互为备用的因素。
    对于小型医院(指50床以下)，由于热水量较小，设置的2台 锅炉或水加热器，根据其构造情况,每台的供热能力可按设计小时耗热量计算。
    医院建筑不得采用有滞水区的容积式水加热器，因为医院是各种致病细菌滋生繁殖最适宜的地方，带有滞水区的，容积式水加热器，其滞水区的水温一般在20℃～30℃之间，是细菌繁殖生长最适宜的环境，国外早已有从这种带滞水区的容积式水加热器中发现过军团菌等致人体生命危险病菌的报道。
5.4.4
    1 此款为选择局部加热设备的总原则。首先要因地制宜按太阳能、电能、燃气等热源来选择局部加热设备，另外还要结合建筑物的性质、使用对象、操作管理条件，安装位置、采用燃气与电加热时的安全装置等因素综合考虑。
    2 当局部水加热器供给多个用水器具同时使用时，宜带有贮热调节容积，以减少热源的瞬时负荷。尤其是电加热器，如果完全按即热即用没有一点贮热容积作用调节时，则供一个q＝0.15L／s的标准淋浴器当冷水温度为10℃时的电热水器其功率约为18kW，显然作为局部热水器供多个器具同时用，没有调贮容积是很不合适的。
    3 当以太阳能作热源时，为保证没有太阳的时候不断热水，应有辅助热源，而以用电热作辅助热源最为简便可行。
5.4.5 本条为强制性条文，特别强调采用燃气热水器和电热水器的安全问题。国内发生过多起燃气热水器漏气中毒致人身亡的事故，因此，选用这些局部加热设备时一定要按其产品标准，相关的安全技术通则，安装及验收规程等中的有关要求进行设计。
5.4.6 规定水加热器的加热面积的计算公式，该公式是计算水加热器的加热面积的通用公式。
    公式中C_r为热水供应系统的热损失系数，设计中可根据设备的功率和系统的大小及保温效果选择，一般取1.10～1.15。
    公式中 ，考虑由于水垢等因素影响传热系数K值的附加系数。从调查资料看，水加热器结垢现象比较严重，在无简单、行之有效的水处理方法的情况下，加热管束要避免水垢的产生是很困难的，结垢的多少取决于水质及运行情况。由于水垢的导热性能很差[水垢的导热系数为2.2kJ／(m²·℃·h)～9.3kJ／(m²·℃·h)]，因而加热器往往受水垢的影响导致加热器传热效率的降低。因此，在计算加热器的传热系数时应附加一个系数。
    加热器传热系数K值的附加系数 为0.6～0.8，是引用国外的资料。
5.4.7 本条规定热媒与被加热水的计算温度差的计算公式。
    1 容积式水加热器、导流型容积式水加热器、半容积式水加热器的计算温度差是采用算术平均温度差计算的。因在容积式水加热器里，水温是逐渐、均匀的升高，主要是靠对流传热，即加热盘管设置在加热器的底部，冷水自下部受热上升，对流循环使加热器内的水全部加热，同时在容积式加热器内有一定的调节容积，计算温度差粗略一点影响不大。
    2 快速式水加热器、半即热式水加热器的计算温度差是采用平均对数温度差的计算公式。因在快速式水加热器里，水主要是靠传导传热，水在加热器内是不停留的、无调节容积，因此，加热器的计算温差应精确些。
    3 对快速水加热器式(5.4.7-2)的说明：
    快速水加热器有逆流式和顺流式两种换热工况，前者比后者换热效果好，因此生活热水采用的快速水加热器或半即热式水加热器基本上均采用如图4所示的逆流式换热。
    式(5.4.7-2)中的△t_max(热媒与被加热水在水加热器一端的最大温度差)与△t_min(热媒与被加热水在水加热器另一端的最小温度差)如图4所示。

图4  快速换热器水加热工况示意

5.4.8 本条规定了热媒的计算温度。
    热媒的初温和终温是决定水加热器加热面积大小的主要因素之一，从热工理论上讲，饱和蒸汽温度随蒸汽压力不同而相应改变。
    当蒸汽压力(相对压力)小于等于70kPa时，蒸汽压力和蒸汽温度变化情况见表5。

表5  蒸汽压力和蒸汽温度变化表（蒸汽压力-相对压力<=70kPa时）

    当蒸汽压力大于70kPa时，蒸汽压力(相对压力)和蒸汽温度变化情况见表6。

表6   蒸汽压力和蒸汽温度变化表（蒸汽压力-相对压力>70kPa时）

从以上数据可知，当蒸汽压力小于70kPa时，其温度变化差值不大，而且在实际应用时，为了克服系统阻力将蒸汽送至用汽点并保证一定的压力，一般蒸汽压力都要保持在30kPa～40kPa，这时的温度为106.56℃和108.74℃，与100℃的差值仅为6℃～8℃，也就是说对加热器的影响不大。为了简化计算，故统一按100℃计算。
    当蒸汽压力大于70kPa时，蒸汽温度应按饱和蒸汽温度计算，因高压蒸汽热焓值高，若也取100℃为计算蒸汽温度，则计算加热面积偏大造成浪费。
    热媒初温与被加热水终温的温差值是决定加热器加热面积的主要因素。当温差减小时，加热面积就要增加，两者成反比例的关系。当热媒为热力网的热水，应按热力网供、回水的最低温度计算的规定，是考虑最不利的情况，如北京市的热力网的供水温度冬季为70℃～130℃；夏季为40℃～70℃。规定热媒初温与被加热水的终温的温差不得小于10℃是考虑了技术经济因素。本次局部修订对热媒初温、终温的计算作出了较具体的规定。条文中推荐的热媒为饱和蒸汽与热水时的热媒初温、终温的参数，均由经热工性能测定的产品所提供，可在设计计算中采用。
5.4.9 容积式水加热器、半容积式水加热器与加热水箱等水加热设备设置贮存调节容积之目的，就是为了保证系统达到设计小时流量与设计秒流量用水时均能平稳供给所需温度的热水，即系统的设计小时流量与设计秒流量是由热媒在这段时间内加热的热水量与贮热容器已贮存的热水量两者联合供给的。不同结构型式和加热工艺的水加热设备，其贮热容积部分贮热大致可以分下列两种情况：
    1 传统的U型管式容积式水加热器，由于设备本身构造要求，加热U型盘管离容器底有相当一段高度(如图5所示)。当冷水由下进、热水从上出时，U型盘管以下部分的水不能加热，存在20％～30％的冷水滞水区，即有效贮热容积为总容积的70％～80％。
带导流装置的U型管式容积式水加热器(如图6所示)，在U型管盘管外有一组导流装置，初始加热时，冷水进入加热器的导流筒内被加热成热水上升，继而迫使加热器上部的冷水返下形成自然循环，逐渐将加热器内的水加热。随着升温时间的延续，当加热器上部充满所需温度的热水时，自然循环即终止。此时，位于U型管下部的水虽然经循环已被加热，但达不到所需要的温度，按热量计算，容器的有效贮热容积为80％～90％。

图5  容积式加热器

图6  带导流装置的容积式水加热器

 2 半容积式水加热器实质上是一个经改进的快速式水加热器插入一个贮热容器内组成的设备。它与容积式水加热器构造上最大的区别就是：前者的加热与贮热两部分是完全分开的，而后者的加热与贮热连在一起。半容积式水加热器的工作过程是：水加热器加热好的水经连通管输送至贮热容器内，因而，贮热容器内贮存的全是所需温度的热水，计算水加热器容积时不需要考虑附加容积。
    有的容积式水加热器为了解决底部存在冷水滞水区的问题，设备自设了一套体外循环泵，如图7所示，定时循环以消除其冷水滞水区达到全部贮存所需温度的热水的目的。

图7  带外循环的容积式水加热

  浮动盘管为换热元件的水加热器的容积附加系数，可参照本条第1款的规定采用。
    一般立式浮动盘管型容积式水加热器，盘管靠底布置时，其计算容积可按附加5％～10％考虑。
5.4.10 规定了水加热器的贮热量。
    1 将“半即热式水加热器”的使用条件提到更为重要的位置，以杜绝和减少因此而发生的不安全事故。
    2 贮水器的容积，理应根据日热水用水量小时变化曲线设计计算确定。由于目前很难取得这种曲线，所以设计计算时应根据热源品种，热源充沛程度、水加热设备的加热能力，以及用水均匀性、管理情况等因素综合考虑确定。若热源的供给与水加热设备的产热量能完全满足热水管网设计秒流量的要求，而且水加热设备有一套可靠、灵活的安全温度压力控制装置，能确保供水的绝对安全，则无须设贮热容积。
    自动温度控制装置的可靠性与灵敏度是能否实现水加热设备不要贮热调节容积的关键附件。据国内外多种产品的实测，真正能达到此要求者甚少。因此，除个别已在国内外经长期使用考验的无贮热的水加热设备外，一般设计仍以考虑一定贮热容积为宜。
    3 本规范表5.4.10划分为以蒸汽和95℃以上的热水为热媒及以小于或等于95℃热水为热媒两种换热工况，分别计算贮热量。
        1)汽-水换热的效果要比水-水换热效果优越得多，相同换热面积的条件下，其换热量前者可为后者的3倍～9倍。当热媒水温度高时与汽-水换热差距小一点，当热媒水温度低时(如有的热网水夏天供70℃左右的水)，则与汽-水换热差距大于10倍。在这种热媒条件差的条件下，本规范表5.4.10中容积式水加热器、半容积式水加热器的贮热量值已为最低值。2)从传统型容积式水加热器的升温时间及国内导流型容积式水加热器、半容积式水加热器实测升温时间来看(见表7)，本规范表5.4.10中，“95℃”热水为热媒时贮热量数据并不算保守。

表7  水加热器升温时间

本条第3款为新增条款。针对非传统热源(太阳能、水源、空气源)热水供应系统的贮热容积计算方法，不能采用传统热源(蒸汽、高温水)热水供应系统的贮热容积计算方法。
5.4.14 该条对热水箱配件的设置作了规定。热水箱加盖板是防止受空气中的尘土、杂物污染，并避免热气四溢。泄水管是为了在清洗、检修时泄空，将通气管引至室外是避免热气溢在室内。
5.4.15 水加热设备、贮热设备贮存有一定温度的热水，水中溶解氧析出较多，当加热设备、贮热设备采用钢板制作时，氧腐蚀比较严重，易恶化水质和污染卫生器具。这种情况在我国以水质较软的地面水为水源的南方地区更为突出。因此，水加热设备和贮热设备宜根据水质条件采用耐腐蚀材料(如不锈钢、不锈钢复合板)制作或作内表面的衬涂处理。当水中氯离子含量较高时宜采用钢板衬铜，或采用316L不锈钢壳体。衬涂处理时应注意两点，一是衬涂材质应符合现行有关卫生标准的要求，二是衬涂工艺必须符合相关规定，保证衬涂牢固。
5.4.16 本条文第1款只限定容积式、导流型容积式、半容积式水加热器这三种贮热容积的水加热器的一侧应有净宽不小于0.7m的通道，前端应留有抽出加热盘管的位置。理由是无贮热容积的半即热式、快速式水加热器一般体型比前者小得多，其加热盘管不一定从前端抽出，可以从上从下两头抽出，也可以整体放倒或移出机房外检修(当然机房的布置还需考虑人行道及管道连接等的空间)。而容积式水加热器等带贮热容积的设备，体型一般均较高大，一般设备固定就很难整体移动，而水加热设备的核心部分加热盘管受水质、水温引起的结垢、腐蚀影响传热效果及制造加工不善出现问题是很难避免的，因此，在水加热器前端，即加热盘管装入水加热器的一侧必须留出能抽出加热盘管的距离，以供加热盘管清理水垢或检修之用。同时本款也提醒设计人员在选用这种带贮热容积的水加热设备时必须考察其加热盘管能否从侧面抽出来，是否具备清垢检修条件。
5.4.16A 本条对水源热泵机组的布置作出了规定，因机组体形大，需预留安装孔洞及运输通道，且应留有抽出蒸发器、冷凝器盘 管的空间。第2款针对空气源热泵需要良好的气流条件，且风机噪声大的特点，提出了机组的布置要求，机组一般布置在屋顶或室外。
5.4.17 本条对燃油(气)热水机组的布置作了一些原则规定。
5.4.19 本条对膨胀管的设置作了具体规定。
    1 设有高位冷水箱供水的热水系统设膨胀管时，不得将膨胀管返至高位冷水箱上空，目的是防止热水系统中的水体升温膨胀时，将膨胀的水量返至生活用冷水箱，引起该水箱内水体的热污染。解决的办法是将膨胀管引至其他非生活饮用水箱的上空。因一般多层、高层建筑大多有消防专用高位水箱，有的还有中水水箱等，这些非生活饮用水箱的上空都可接纳膨胀管的泄水。
    在开式热水供应系统中，为防止热水箱的水因受热膨胀而流失，规定热水箱溢流水位超出冷水补给水箱的水位高度应按膨胀量确定(见图8)，其高度h按式(5)计算：

 式中:h——热水箱溢流水位超出补给水箱水面的高度(m)；
         ——冷水箱补给水箱内水的平均密度(kg/m³)；
         ——热水箱内热水平均密度(kg/m³)；
          H——热水箱箱底距冷水补给水箱水面的高度(m)。

 

图8  热水箱与冷水补给水箱布置

 2 本次局部修订，将原规范中式(5.4.19-3)中的更正为 ，并取消该式，引用了式(5.4.19-1)。
5.4.20 膨胀管上严禁设置阀门是确保热水供应系统的安全措施。当开式热水供应系统有多台锅炉或水加热器时，为便于运行和维修亦应分别设置。
5.4.21
    1 将第“1”、“2”款中日用热水量由10m³改为30m³。日用热水量为10m³的集中热水供应系统为设计小时热水量只有1.0m³／h～1.5m³／h的小系统，其系统的膨胀水量亦少，以此作为是否设膨胀罐的标准，要求过高。因此将日用热水量10m³提高到30m³。
    2 原式(5.4.21)中的P₂＝1.05P₁，是依据“压力容器”有关规定确定的。但在本规范试行三年多来，不少工程反映，按此计算，膨胀罐偏大，为此将其修正为P₂＝1.10P₁。经此修正，膨胀罐的容积将近减半。但在选用水加热、贮热容器时，应满足其工作压力(P₁-0.1)×1.1＜1.05P₃(P₃为容器的设计工作压力，1.05系数是压力容器安全阀泄压为设计工作压力1.05倍)的要求。例：选用水加热器的设计工作压力(相对压力)P₃＝0.6MPa，则系统的工作压力(相对压力)应为：(P₁－0.1)＝(1.05／1.1)×0.6＝0.573MPa，故绝对压力P₁≤0.673MPa。
5.4.21A 据国外资料介绍，在阳光强烈的夏天，集热器及连接管道内的水温可能达到100℃～200℃，因此集热器、贮热水箱(罐)及相应管道、管件、阀门等均应采取防过热措施，一般采用遮阳、散热冷却和排泄高温水。选用相应的耐热材质，闭式系统则要设膨胀罐、安全阀等泄压、泄水的安全设施。有冰冻可能的系统应采用加防冻液或热循环等措施，保证系统安全使用。