民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型

【資料簡(jiǎn)介】

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型

盡管每個(gè)國(guó)家、地區(qū)或城市的自來(lái)水規(guī)范不一，但入戶(hù)壓力大多規(guī)定在2-3.5公斤之間（中國(guó)民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建議用水壓力不超過(guò)2公斤）。為什么不能過(guò)高的壓力入戶(hù)呢？入戶(hù)壓力過(guò)高易造成用水設(shè)備或管道破裂，導(dǎo)致房屋財(cái)產(chǎn)受損。家庭的用水設(shè)備如軟水機(jī)、凈水機(jī)、洗碗機(jī)等的承壓都不高（低于3公斤）；容積式熱水器上面的安全閥（通常設(shè)定壓力5-8公斤）在冷水壓力過(guò)高時(shí)可能直接開(kāi)啟或稍微加熱即開(kāi)啟泄水；與水連接的塑料/金屬軟管也不能承受長(zhǎng)時(shí)間的高壓。過(guò)高壓力帶來(lái)的直接后果就是漏水，造成自家或樓下其他住戶(hù)連帶的財(cái)產(chǎn)損失。容易出現(xiàn)“水錘”現(xiàn)象。越高的壓力在遇到阻擋時(shí)（比如猛然關(guān)閉水）其瞬間水擊壓力劇增，導(dǎo)致管道劇烈震動(dòng)，噪音或漏水。過(guò)高的水壓造成水的浪費(fèi)，實(shí)驗(yàn)證明，用水點(diǎn)上游壓力由2公斤增加到5公斤，用水量會(huì)增加25-30%。自來(lái)水入戶(hù)安裝質(zhì)量可靠的減壓閥無(wú)疑就是對(duì)房屋財(cái)產(chǎn)的一道保護(hù)，正如前一期所講到的，它就像水壩一樣，在住戶(hù)不用水的情況下將上游壓力阻斷在大壩之上，與下游*隔離；在住戶(hù)開(kāi)啟用水時(shí)，減壓閥出水壓力始終在設(shè)定的安全壓力之下供水，供水壓力隨用水量增加而減少。

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型那么，對(duì)某些常年供水壓力較低的小區(qū)/樓房，是否沒(méi)有必要使用減壓閥？

顧名思義，減壓閥只能是將高壓減為低壓：如果一個(gè)減壓閥下游設(shè)定壓力3公斤，上游供水壓力2公斤，那么它的出水壓力怎么也無(wú)法超過(guò)2公斤，使用減壓閥相反會(huì)帶來(lái)一定的壓力損失（接下來(lái)會(huì)以圖表介紹），也就是出水壓力還要低于2公斤。對(duì)于傳統(tǒng)的水塔靜壓供水（即水塔的高度即供水水柱壓力），低壓區(qū)確實(shí)可以不用安裝減壓閥。但是目前的城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)絕大多數(shù)采用市政供水+小區(qū)水泵增壓供水，入戶(hù)水壓會(huì)隨著用水量的變化而變化，白天很小的水壓可能在夜間陡然升高。這種情況下，減壓閥就是防患于未然的屏障。

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型

1確定單級(jí)還是雙級(jí)減壓

當(dāng)上游入水壓力與下游出水壓力比過(guò)高時(shí)，減壓區(qū)域會(huì)出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，帶來(lái)巨大的噪音和對(duì)減壓元件的損壞。

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型氣蝕現(xiàn)象

供水系統(tǒng)中，氣蝕現(xiàn)象導(dǎo)致：（1）環(huán)境溫度下水汽化（2）形成蒸汽泡（3）蒸汽泡內(nèi)向破裂。

這種現(xiàn)象發(fā)生在水流通道較窄的地方，這些地方流速高，壓降強(qiáng)。氣蝕會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的噪音，極大可能?chē)?yán)重?fù)p壞系統(tǒng)元件，尤其是減壓閥。

如何控制入水/出水壓力比呢？請(qǐng)參考下圖：
圖中紅色區(qū)域?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)氣蝕的工作狀況，比如入水壓力16公斤，出水減壓到3公斤，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)氣蝕。而藍(lán)色區(qū)域則是正常的工作區(qū)域。因此在減壓閥選型時(shí)需要了解上游大壓力和下游出水設(shè)定壓力，在上游壓力過(guò)高的情況下使用雙級(jí)減壓閥。如上圖所示，如果需要將入水的高壓36公斤減壓至4公斤，那么就必須使用雙級(jí)減壓閥：一級(jí)減壓閥將36公斤減到12公斤，二級(jí)減壓閥再將12公斤減到4公斤。

2民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型確定用水量
將減壓閥后面所需用水設(shè)備的總流量計(jì)算出來(lái)。對(duì)于用水設(shè)備的額定流量各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不一，針對(duì)居民用水可使用以下簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)：需要注意的是，得出的總流量不能作為設(shè)計(jì)選型的流量。因?yàn)檫@些用水設(shè)備不可能同時(shí)全部開(kāi)啟，如果按照總流量設(shè)計(jì)會(huì)造成管道和閥門(mén)口徑過(guò)大。設(shè)計(jì)流量需要使用同時(shí)用水概率乘以總流量得出，用水概率的選擇參考下圖

3民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型確定減壓閥口徑

選擇減壓閥的誤區(qū)就是根據(jù)入戶(hù)自來(lái)水管徑選擇同樣尺寸的減壓閥。正確的選擇方式是，根據(jù)計(jì)算出來(lái)的設(shè)計(jì)流量，參照減壓閥廠家提供的流量/流速圖表，選擇對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)流量的流速在1-2米/每秒之間的相應(yīng)口徑，這個(gè)理想流速能有效避免管道噪音以及水流對(duì)系統(tǒng)元件的磨損。以上面的示范數(shù)據(jù)為例：按照33升/每分鐘的流量，在理想的藍(lán)色流速區(qū)，可選的減壓閥口徑為3/4"。

4確定減壓閥壓損

在所選的減壓閥流量/壓損圖表上，對(duì)應(yīng)所選口徑，得出在設(shè)計(jì)流量下減壓閥自身的壓力損失：在33升/每分鐘的設(shè)計(jì)流量下，3/4"口徑減壓閥的壓力損失為0.55公斤。為什么需要了解這個(gè)壓損值呢？因?yàn)樗兄谖覀兇_定下游的設(shè)定壓力。如圖中所示，冷熱水系統(tǒng)有多個(gè)用水設(shè)備，每個(gè)設(shè)備都需要的壓力才能正常工作（比如面盆水通常為0.5公斤），考慮到管道的延程壓力損失及不利用水點(diǎn)所需壓力，調(diào)節(jié)出水壓力時(shí)就得將減壓閥的壓損、管道壓損、管道設(shè)備壓損（如過(guò)濾器、回流防止器等）、不利用水點(diǎn)壓損相加，得出的壓損總值比如說(shuō)為1.8公斤，那么減壓閥的設(shè)定壓力至少應(yīng)在10%的富裕量以上，即2公斤。

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型安裝調(diào)試注意事項(xiàng)

減壓閥安裝在入戶(hù)水表之后，閥前及閥后需要安裝截止閥，盡管減壓閥內(nèi)部自帶過(guò)濾網(wǎng)，但建議在減壓閥之前安裝反沖洗過(guò)濾器，以保證減壓閥穩(wěn)定的性能。

或者可以使用一體可檢測(cè)式過(guò)濾器的減壓閥：

減壓閥安裝時(shí)需要避免以下情況：

減壓閥不能倒置安裝；

減壓閥上面不能裝跨越管；

減壓閥不能安裝在戶(hù)外或容易結(jié)凍的地方。

減壓閥的壓力調(diào)節(jié)方式：

保持減壓閥上游閥門(mén)開(kāi)啟，關(guān)閉下游閥門(mén)；

使用相應(yīng)工具調(diào)節(jié)壓力設(shè)定螺母（順時(shí)針增大出水壓力，逆時(shí)針減小出水壓力）調(diào)節(jié)，觀察壓力表上的指針是否達(dá)到設(shè)定值；打開(kāi)下游閥門(mén)放水然后關(guān)閉下游閥門(mén)，再次觀察壓力表指針是否與設(shè)定值吻合；如不吻合，再次微調(diào)并重復(fù)次步驟直至達(dá)到設(shè)定值。如果減壓閥自帶可視調(diào)節(jié)手柄，則直接通過(guò)手柄調(diào)節(jié)到所需壓力即可。不過(guò)執(zhí)行此操作時(shí)務(wù)必關(guān)閉上游閥門(mén)，打開(kāi)下游閥門(mén)排水泄壓，因?yàn)檎{(diào)節(jié)手柄的齒輪在帶壓狀態(tài)下調(diào)節(jié)易受損壞。

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型的維護(hù)：

定期檢查，核實(shí)無(wú)用水狀態(tài)時(shí)減壓閥下游壓力是否與設(shè)定值相符，如偏差較大，則應(yīng)考慮檢查減壓閥芯內(nèi)是否有雜質(zhì)堵塞導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)所致。如上圖所示，關(guān)閉上游閥門(mén)打開(kāi)下游閥門(mén)，擰松設(shè)定螺母釋放彈簧張力，打開(kāi)閥蓋取出閥芯檢查并沖洗，如有必要?jiǎng)t更換閥芯，重新裝入閥體并按調(diào)試步驟設(shè)定壓力即可。

民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型的幾個(gè)TIPS

TIP 1：減壓閥是否靜壓動(dòng)壓都能減？

這是一個(gè)經(jīng)典的問(wèn)題，包括很多設(shè)計(jì)師在內(nèi)都還困惑于減壓閥究竟減的是靜壓還是動(dòng)壓這個(gè)概念中。這就需要回到上一期的減壓閥原理中尋找答案。何謂靜何謂動(dòng)？通常所說(shuō)的靜壓實(shí)際就是水柱壓力：想象你潛水置身于海面下20米，那么你就承受了2公斤的壓力；如果你承*這個(gè)壓力，又想欣賞海底的美景，那你可以鉆到玻璃潛水艙里，在這個(gè)空間里你不再需要承受2公斤的壓力，因?yàn)椴Ａ摪涯愫透邏焊綦x開(kāi)了。那么減壓閥就是這樣，所謂減靜壓就是把水隔開(kāi)，就像出埃及記中的摩西，手杖一揮海水全分開(kāi)了形成了一堵高墻，高墻下面是條救贖的陽(yáng)關(guān)大道。

那動(dòng)壓呢，就是水流動(dòng)起來(lái)的壓力，而不是通常理解的水泵加壓供水的泵頭壓力。在自來(lái)水系統(tǒng)中，冷水或熱水流出水即與大氣接觸，此時(shí)壓力即為0。也就是說(shuō)，減壓閥后面的用水設(shè)備開(kāi)啟用水時(shí)，減壓閥像水庫(kù)大壩一樣逐漸打開(kāi)閘門(mén)，將下游水位維持在低壓水位，一旦此低壓水位開(kāi)始上升減壓閥就會(huì)更加縮小其水流通道始終不讓其超過(guò)設(shè)定水位。因此，所謂的減動(dòng)壓也就是在用水開(kāi)啟用水時(shí)減壓閥供應(yīng)到水前端的壓力，這個(gè)壓力不再是一個(gè)固定值（如設(shè)定的3公斤），而是隨著用水量的增加而減少直至零（比如減壓閥后端安裝一個(gè)全通徑球閥，球閥全部打開(kāi)時(shí)，減壓閥閥后壓力表即為零）。所以，準(zhǔn)確的答案是，自來(lái)水系統(tǒng)中，減壓閥減的就是壓力，不存在靜壓動(dòng)壓的說(shuō)法，就是你的用水前面不會(huì)出現(xiàn)高于設(shè)定值的壓力，無(wú)論靜還是動(dòng)。

TIP 2：民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型能否安裝于閉式循環(huán)系統(tǒng)中？
很多集中供暖系統(tǒng)的低層住戶(hù)，其供暖系統(tǒng)壓力較高，有的甚至達(dá)到8-10公斤，這對(duì)于管道、散熱器和閥門(mén)都是很大的挑戰(zhàn)，有的用戶(hù)咨詢(xún)是否可在暖氣供水入戶(hù)管道上安裝減壓閥降低壓力。這是減壓閥無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)殚]式循環(huán)系統(tǒng)中同一水平面上供回水靜壓相等，供暖系統(tǒng)回水的壓力與減壓閥閥后壓力一致，減壓閥會(huì)一直處于關(guān)閉狀態(tài)，水泵開(kāi)始循環(huán)時(shí)減壓閥也無(wú)法開(kāi)啟。因此它不僅無(wú)法降低室內(nèi)供暖系統(tǒng)壓力，還會(huì)造成供暖系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。針對(duì)這種情況，只能使用換熱器將集中供暖系統(tǒng)的水與用戶(hù)二次供暖系統(tǒng)的水（壓力）分離，只實(shí)現(xiàn)熱量的交換。同樣，在生活熱水系統(tǒng)中，如果采用了熱水循環(huán)，那么在熱水循環(huán)范圍內(nèi)的熱水管道上也不能安裝減壓閥。

TIP 3：民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型能否解決熱水忽冷忽熱的問(wèn)題？
在使用快速式熱水器或雙用壁掛爐的熱水系統(tǒng)中，穩(wěn)定的冷水壓力有助于熱水器元件對(duì)于燃燒效率的控制，因此熱水出水溫度能更加穩(wěn)定；在儲(chǔ)水/容積式熱水器系統(tǒng)中，冷水與熱水壓力相等，熱水出水溫度會(huì)隨著用水量的增加而降低，這就需要恒溫混合閥來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)冷熱水混合比例達(dá)到熱水溫度恒定；在集中供應(yīng)的生活熱水系統(tǒng)中，將熱水壓力減壓穩(wěn)壓至冷水相同壓力同樣有助于混合閥恒定出水溫度。熱水的忽冷忽熱不僅跟入水壓力有關(guān)，還跟供水溫度以及用水量的變化有關(guān)系。更加穩(wěn)定的水壓肯定有助于調(diào)節(jié)熱水溫度，但不能完*忽冷忽熱的問(wèn)題。

TIP 4：民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型能否替代補(bǔ)水閥使用？
供暖及空調(diào)系統(tǒng)都需要注水和補(bǔ)水，目前多數(shù)系統(tǒng)采用手動(dòng)補(bǔ)水，但隨著系統(tǒng)運(yùn)行水壓會(huì)有所下降，這就需要用戶(hù)自己操作或工程人員。自動(dòng)補(bǔ)水閥采用了減壓閥的原理，在系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)水到所需水壓然后自動(dòng)關(guān)閉。使用減壓閥對(duì)供暖/空調(diào)系統(tǒng)補(bǔ)水有以下的局限：補(bǔ)水壓力（約1-1.5公斤）通常低于家庭其他用水設(shè)備所需壓力；減壓閥不帶止回閥，雖然上游壓力降低時(shí)減壓閥活塞處于關(guān)閉狀態(tài)，但是一旦減壓閥下游開(kāi)啟用水此活塞即打開(kāi)，這時(shí)則會(huì)出現(xiàn)倒流；減壓閥不帶截止閥，需要對(duì)供暖/空調(diào)系統(tǒng)維修時(shí)不方便。

TIP 5：民用建筑水減壓閥設(shè)計(jì)選型的天敵：結(jié)凍
減壓閥怕的不是雜質(zhì)，一是有外置過(guò)濾器和閥芯過(guò)濾網(wǎng)的防護(hù)，再者，即便雜質(zhì)堵塞了活塞閥座也就是出現(xiàn)閥后無(wú)用水狀態(tài)時(shí)靜壓升高。而結(jié)凍就是*不一樣的結(jié)果了，減壓閥閥芯橡膠膜片下方的減壓艙儲(chǔ)存的水在結(jié)冰時(shí)會(huì)迅速膨脹，膨脹帶來(lái)的高壓只能通過(guò)爆破橡膠膜片釋放（因?yàn)辄S銅閥座能承受更高的壓力）。減壓閥在南方地區(qū)通常安裝在戶(hù)外，很容易受到結(jié)凍的危害，一旦結(jié)凍，膜片或塑料閥蓋會(huì)破裂，解凍時(shí)出現(xiàn)大面積漏水。因此，減壓閥的“保溫”尤為重要。