民用建筑水減壓閥設計選型

【資料簡介】

民用建筑水減壓閥設計選型

盡管每個國家、地區或城市的自來水規范不一，但入戶壓力大多規定在2-3.5公斤之間（中國民用建筑節水設計標準建議用水壓力不超過2公斤）。為什么不能過高的壓力入戶呢？入戶壓力過高易造成用水設備或管道破裂，導致房屋財產受損。家庭的用水設備如軟水機、凈水機、洗碗機等的承壓都不高（低于3公斤）；容積式熱水器上面的安全閥（通常設定壓力5-8公斤）在冷水壓力過高時可能直接開啟或稍微加熱即開啟泄水；與水連接的塑料/金屬軟管也不能承受長時間的高壓。過高壓力帶來的直接后果就是漏水，造成自家或樓下其他住戶連帶的財產損失。容易出現“水錘”現象。越高的壓力在遇到阻擋時（比如猛然關閉水）其瞬間水擊壓力劇增，導致管道劇烈震動，噪音或漏水。過高的水壓造成水的浪費，實驗證明，用水點上游壓力由2公斤增加到5公斤，用水量會增加25-30%。自來水入戶安裝質量可靠的減壓閥無疑就是對房屋財產的一道保護，正如前一期所講到的，它就像水壩一樣，在住戶不用水的情況下將上游壓力阻斷在大壩之上，與下游*隔離；在住戶開啟用水時，減壓閥出水壓力始終在設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計選型那么，對某些常年供水壓力較低的小區/樓房，是否沒有必要使用減壓閥？

顧名思義，減壓閥只能是將高壓減為低壓：如果一個減壓閥下游設定壓力3公斤，上游供水壓力2公斤，那么它的出水壓力怎么也無法超過2公斤，使用減壓閥相反會帶來一定的壓力損失（接下來會以圖表介紹），也就是出水壓力還要低于2公斤。對于傳統的水塔靜壓供水（即水塔的高度即供水水柱壓力），低壓區確實可以不用安裝減壓閥。但是目前的城鎮供水系統絕大多數采用市政供水+小區水泵增壓供水，入戶水壓會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計選型

1確定單級還是雙級減壓

當上游入水壓力與下游出水壓力比過高時，減壓區域會出現氣蝕現象，帶來巨大的噪音和對減壓元件的損壞。

民用建筑水減壓閥設計選型氣蝕現象

供水系統中，氣蝕現象導致：（1）環境溫度下水汽化（2）形成蒸汽泡（3）蒸汽泡內向破裂。

這種現象發生在水流通道較窄的地方，這些地方流速高，壓降強。氣蝕會導致強烈的噪音，極大可能嚴重損壞系統元件，尤其是減壓閥。

如何控制入水/出水壓力比呢？請參考下圖：
圖中紅色區域為可能出現氣蝕的工作狀況，比如入水壓力16公斤，出水減壓到3公斤，這時就會出現氣蝕。而藍色區域則是正常的工作區域。因此在減壓閥選型時需要了解上游大壓力和下游出水設定壓力，在上游壓力過高的情況下使用雙級減壓閥。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減壓閥：一級減壓閥將36公斤減到12公斤，二級減壓閥再將12公斤減到4公斤。

2民用建筑水減壓閥設計選型確定用水量
將減壓閥后面所需用水設備的總流量計算出來。對于用水設備的額定流量各國標準不一，針對居民用水可使用以下簡單的數據：需要注意的是，得出的總流量不能作為設計選型的流量。因為這些用水設備不可能同時全部開啟，如果按照總流量設計會造成管道和閥門口徑過大。設計流量需要使用同時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計選型確定減壓閥口徑

選擇減壓閥的誤區就是根據入戶自來水管徑選擇同樣尺寸的減壓閥。正確的選擇方式是，根據計算出來的設計流量，參照減壓閥廠家提供的流量/流速圖表，選擇對應設計流量的流速在1-2米/每秒之間的相應口徑，這個理想流速能有效避免管道噪音以及水流對系統元件的磨損。以上面的示范數據為例：按照33升/每分鐘的流量，在理想的藍色流速區，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，對應所選口徑，得出在設計流量下減壓閥自身的壓力損失：在33升/每分鐘的設計流量下，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壓損值呢？因為它有助于我們確定下游的設定壓力。如圖中所示，冷熱水系統有多個用水設備，每個設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所需壓力，調節出水壓力時就得將減壓閥的壓損、管道壓損、管道設備壓損（如過濾器、回流防止器等）、不利用水點壓損相加，得出的壓損總值比如說為1.8公斤，那么減壓閥的設定壓力至少應在10%的富裕量以上，即2公斤。

民用建筑水減壓閥設計選型安裝調試注意事項

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

或者可以使用一體可檢測式過濾器的減壓閥：

減壓閥安裝時需要避免以下情況：

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外或容易結凍的地方。

減壓閥的壓力調節方式：

保持減壓閥上游閥門開啟，關閉下游閥門；

使用相應工具調節壓力設定螺母（順時針增大出水壓力，逆時針減小出水壓力）調節，觀察壓力表上的指針是否達到設定值；打開下游閥門放水然后關閉下游閥門，再次觀察壓力表指針是否與設定值吻合；如不吻合，再次微調并重復次步驟直至達到設定值。如果減壓閥自帶可視調節手柄，則直接通過手柄調節到所需壓力即可。不過執行此操作時務必關閉上游閥門，打開下游閥門排水泄壓，因為調節手柄的齒輪在帶壓狀態下調節易受損壞。

民用建筑水減壓閥設計選型的維護：

定期檢查，核實無用水狀態時減壓閥下游壓力是否與設定值相符，如偏差較大，則應考慮檢查減壓閥芯內是否有雜質堵塞導致關閉不嚴所致。如上圖所示，關閉上游閥門打開下游閥門，擰松設定螺母釋放彈簧張力，打開閥蓋取出閥芯檢查并沖洗，如有必要則更換閥芯，重新裝入閥體并按調試步驟設定壓力即可。

民用建筑水減壓閥設計選型的幾個TIPS

TIP 1：減壓閥是否靜壓動壓都能減？

這是一個經典的問題，包括很多設計師在內都還困惑于減壓閥究竟減的是靜壓還是動壓這個概念中。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？通常所說的靜壓實際就是水柱壓力：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，在這個空間里你不再需要承受2公斤的壓力，因為玻璃艙把你和高壓隔離開了。那么減壓閥就是這樣，所謂減靜壓就是把水隔開，就像出埃及記中的摩西，手杖一揮海水全分開了形成了一堵高墻，高墻下面是條救贖的陽關大道。

那動壓呢，就是水流動起來的壓力，而不是通常理解的水泵加壓供水的泵頭壓力。在自來水系統中，冷水或熱水流出水即與大氣接觸，此時壓力即為0。也就是說，減壓閥后面的用水設備開啟用水時，減壓閥像水庫大壩一樣逐漸打開閘門，將下游水位維持在低壓水位，一旦此低壓水位開始上升減壓閥就會更加縮小其水流通道始終不讓其超過設定水位。因此，所謂的減動壓也就是在用水開啟用水時減壓閥供應到水前端的壓力，這個壓力不再是一個固定值（如設定的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全通徑球閥，球閥全部打開時，減壓閥閥后壓力表即為零）。所以，準確的答案是，自來水系統中，減壓閥減的就是壓力，不存在靜壓動壓的說法，就是你的用水前面不會出現高于設定值的壓力，無論靜還是動。

TIP 2：民用建筑水減壓閥設計選型能否安裝于閉式循環系統中？
很多集中供暖系統的低層住戶，其供暖系統壓力較高，有的甚至達到8-10公斤，這對于管道、散熱器和閥門都是很大的挑戰，有的用戶咨詢是否可在暖氣供水入戶管道上安裝減壓閥降低壓力。這是減壓閥無法實現的，因為閉式循環系統中同一水平面上供回水靜壓相等，供暖系統回水的壓力與減壓閥閥后壓力一致，減壓閥會一直處于關閉狀態，水泵開始循環時減壓閥也無法開啟。因此它不僅無法降低室內供暖系統壓力，還會造成供暖系統無法運行。針對這種情況，只能使用換熱器將集中供暖系統的水與用戶二次供暖系統的水（壓力）分離，只實現熱量的交換。同樣，在生活熱水系統中，如果采用了熱水循環，那么在熱水循環范圍內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計選型能否解決熱水忽冷忽熱的問題？
在使用快速式熱水器或雙用壁掛爐的熱水系統中，穩定的冷水壓力有助于熱水器元件對于燃燒效率的控制，因此熱水出水溫度能更加穩定；在儲水/容積式熱水器系統中，冷水與熱水壓力相等，熱水出水溫度會隨著用水量的增加而降低，這就需要恒溫混合閥來自動調節冷熱水混合比例達到熱水溫度恒定；在集中供應的生活熱水系統中，將熱水壓力減壓穩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，還跟供水溫度以及用水量的變化有關系。更加穩定的水壓肯定有助于調節熱水溫度，但不能完*忽冷忽熱的問題。

TIP 4：民用建筑水減壓閥設計選型能否替代補水閥使用？
供暖及空調系統都需要注水和補水，目前多數系統采用手動補水，但隨著系統運行水壓會有所下降，這就需要用戶自己操作或工程人員。自動補水閥采用了減壓閥的原理，在系統壓力低于設定值時自動開啟補水到所需水壓然后自動關閉。使用減壓閥對供暖/空調系統補水有以下的局限：補水壓力（約1-1.5公斤）通常低于家庭其他用水設備所需壓力；減壓閥不帶止回閥，雖然上游壓力降低時減壓閥活塞處于關閉狀態，但是一旦減壓閥下游開啟用水此活塞即打開，這時則會出現倒流；減壓閥不帶截止閥，需要對供暖/空調系統維修時不方便。

TIP 5：民用建筑水減壓閥設計選型的天敵：結凍
減壓閥怕的不是雜質，一是有外置過濾器和閥芯過濾網的防護，再者，即便雜質堵塞了活塞閥座也就是出現閥后無用水狀態時靜壓升高。而結凍就是*不一樣的結果了，減壓閥閥芯橡膠膜片下方的減壓艙儲存的水在結冰時會迅速膨脹，膨脹帶來的高壓只能通過爆破橡膠膜片釋放（因為黃銅閥座能承受更高的壓力）。減壓閥在南方地區通常安裝在戶外，很容易受到結凍的危害，一旦結凍，膜片或塑料閥蓋會破裂，解凍時出現大面積漏水。因此，減壓閥的“保溫”尤為重要。