民用建筑水减压阀设计选型

民用建筑水减压阀设计选型

尽管每个国家、地区或城市的自来水规范不一，但入户压力大多规定在2-3.5公斤之间（中国民用建筑节水设计标准建议用水压力不超过2公斤）。为什么不能过高的压力入户呢？入户压力过高易造成用水设备或管道破裂，导致房屋财产受损。家庭的用水设备如软水机、净水机、洗碗机等的承压都不高（低于3公斤）；容积式热水器上面的安全阀（通常设定压力5-8公斤）在冷水压力过高时可能直接开启或稍微加热即开启泄水；与水连接的塑料/金属软管也不能承受长时间的高压。过高压力带来的直接后果就是漏水，造成自家或楼下其他住户连带的财产损失。容易出现“水锤”现象。越高的压力在遇到阻挡时（比如猛然关闭水）其瞬间水击压力剧增，导致管道剧烈震动，噪音或漏水。过高的水压造成水的浪费，实验证明，用水点上游压力由2公斤增加到5公斤，用水量会增加25-30%。自来水入户安装质量可靠的减压阀无疑就是对房屋财产的一道保护，正如前一期所讲到的，它就像水坝一样，在住户不用水的情况下将上游压力阻断在大坝之上，与下游*隔离；在住户开启用水时，减压阀出水压力始终在设定的安全压力之下供水，供水压力随用水量增加而减少。

民用建筑水减压阀设计选型那么，对某些常年供水压力较低的小区/楼房，是否没有必要使用减压阀？

顾名思义，减压阀只能是将高压减为低压：如果一个减压阀下游设定压力3公斤，上游供水压力2公斤，那么它的出水压力怎么也无法超过2公斤，使用减压阀相反会带来一定的压力损失（接下来会以图表介绍），也就是出水压力还要低于2公斤。对于传统的水塔静压供水（即水塔的高度即供水水柱压力），低压区确实可以不用安装减压阀。但是目前的城镇供水系统绝大多数采用市政供水+小区水泵增压供水，入户水压会随着用水量的变化而变化，白天很小的水压可能在夜间陡然升高。这种情况下，减压阀就是防患于未然的屏障。

民用建筑水减压阀设计选型

1确定单级还是双级减压

当上游入水压力与下游出水压力比过高时，减压区域会出现气蚀现象，带来巨大的噪音和对减压元件的损坏。

民用建筑水减压阀设计选型气蚀现象

供水系统中，气蚀现象导致：（1）环境温度下水汽化（2）形成蒸汽泡（3）蒸汽泡内向破裂。

这种现象发生在水流通道较窄的地方，这些地方流速高，压降强。气蚀会导致强烈的噪音，极大可能严重损坏系统元件，尤其是减压阀。

如何控制入水/出水压力比呢？请参考下图：
图中红色区域为可能出现气蚀的工作状况，比如入水压力16公斤，出水减压到3公斤，这时就会出现气蚀。而蓝色区域则是正常的工作区域。因此在减压阀选型时需要了解上游大压力和下游出水设定压力，在上游压力过高的情况下使用双级减压阀。如上图所示，如果需要将入水的高压36公斤减压至4公斤，那么就必须使用双级减压阀：一级减压阀将36公斤减到12公斤，二级减压阀再将12公斤减到4公斤。

2民用建筑水减压阀设计选型确定用水量
将减压阀后面所需用水设备的总流量计算出来。对于用水设备的额定流量各国标准不一，针对居民用水可使用以下简单的数据：需要注意的是，得出的总流量不能作为设计选型的流量。因为这些用水设备不可能同时全部开启，如果按照总流量设计会造成管道和阀门口径过大。设计流量需要使用同时用水概率乘以总流量得出，用水概率的选择参考下图

3民用建筑水减压阀设计选型确定减压阀口径

选择减压阀的误区就是根据入户自来水管径选择同样尺寸的减压阀。正确的选择方式是，根据计算出来的设计流量，参照减压阀厂家提供的流量/流速图表，选择对应设计流量的流速在1-2米/每秒之间的相应口径，这个理想流速能有效避免管道噪音以及水流对系统元件的磨损。以上面的示范数据为例：按照33升/每分钟的流量，在理想的蓝色流速区，可选的减压阀口径为3/4"。

4确定减压阀压损

在所选的减压阀流量/压损图表上，对应所选口径，得出在设计流量下减压阀自身的压力损失：在33升/每分钟的设计流量下，3/4"口径减压阀的压力损失为0.55公斤。为什么需要了解这个压损值呢？因为它有助于我们确定下游的设定压力。如图中所示，冷热水系统有多个用水设备，每个设备都需要的压力才能正常工作（比如面盆水通常为0.5公斤），考虑到管道的延程压力损失及不利用水点所需压力，调节出水压力时就得将减压阀的压损、管道压损、管道设备压损（如过滤器、回流防止器等）、不利用水点压损相加，得出的压损总值比如说为1.8公斤，那么减压阀的设定压力至少应在10%的富裕量以上，即2公斤。

民用建筑水减压阀设计选型安装调试注意事项

减压阀安装在入户水表之后，阀前及阀后需要安装截止阀，尽管减压阀内部自带过滤网，但建议在减压阀之前安装反冲洗过滤器，以保证减压阀稳定的性能。

或者可以使用一体可检测式过滤器的减压阀：

减压阀安装时需要避免以下情况：

减压阀不能倒置安装；

减压阀上面不能装跨越管；

减压阀不能安装在户外或容易结冻的地方。

减压阀的压力调节方式：

保持减压阀上游阀门开启，关闭下游阀门；

使用相应工具调节压力设定螺母（顺时针增大出水压力，逆时针减小出水压力）调节，观察压力表上的指针是否达到设定值；打开下游阀门放水然后关闭下游阀门，再次观察压力表指针是否与设定值吻合；如不吻合，再次微调并重复次步骤直至达到设定值。如果减压阀自带可视调节手柄，则直接通过手柄调节到所需压力即可。不过执行此操作时务必关闭上游阀门，打开下游阀门排水泄压，因为调节手柄的齿轮在带压状态下调节易受损坏。

民用建筑水减压阀设计选型的维护：

定期检查，核实无用水状态时减压阀下游压力是否与设定值相符，如偏差较大，则应考虑检查减压阀芯内是否有杂质堵塞导致关闭不严所致。如上图所示，关闭上游阀门打开下游阀门，拧松设定螺母释放弹簧张力，打开阀盖取出阀芯检查并冲洗，如有必要则更换阀芯，重新装入阀体并按调试步骤设定压力即可。

民用建筑水减压阀设计选型的几个TIPS

TIP 1：减压阀是否静压动压都能减？

这是一个经典的问题，包括很多设计师在内都还困惑于减压阀究竟减的是静压还是动压这个概念中。这就需要回到上一期的减压阀原理中寻找答案。何谓静何谓动？通常所说的静压实际就是水柱压力：想象你潜水置身于海面下20米，那么你就承受了2公斤的压力；如果你承*这个压力，又想欣赏海底的美景，那你可以钻到玻璃潜水舱里，在这个空间里你不再需要承受2公斤的压力，因为玻璃舱把你和高压隔离开了。那么减压阀就是这样，所谓减静压就是把水隔开，就像出埃及记中的摩西，手杖一挥海水全分开了形成了一堵高墙，高墙下面是条救赎的阳关大道。

那动压呢，就是水流动起来的压力，而不是通常理解的水泵加压供水的泵头压力。在自来水系统中，冷水或热水流出水即与大气接触，此时压力即为0。也就是说，减压阀后面的用水设备开启用水时，减压阀像水库大坝一样逐渐打开闸门，将下游水位维持在低压水位，一旦此低压水位开始上升减压阀就会更加缩小其水流通道始终不让其超过设定水位。因此，所谓的减动压也就是在用水开启用水时减压阀供应到水前端的压力，这个压力不再是一个固定值（如设定的3公斤），而是随着用水量的增加而减少直至零（比如减压阀后端安装一个全通径球阀，球阀全部打开时，减压阀阀后压力表即为零）。所以，准确的答案是，自来水系统中，减压阀减的就是压力，不存在静压动压的说法，就是你的用水前面不会出现高于设定值的压力，无论静还是动。

TIP 2：民用建筑水减压阀设计选型能否安装于闭式循环系统中？
很多集中供暖系统的低层住户，其供暖系统压力较高，有的甚至达到8-10公斤，这对于管道、散热器和阀门都是很大的挑战，有的用户咨询是否可在暖气供水入户管道上安装减压阀降低压力。这是减压阀无法实现的，因为闭式循环系统中同一水平面上供回水静压相等，供暖系统回水的压力与减压阀阀后压力一致，减压阀会一直处于关闭状态，水泵开始循环时减压阀也无法开启。因此它不仅无法降低室内供暖系统压力，还会造成供暖系统无法运行。针对这种情况，只能使用换热器将集中供暖系统的水与用户二次供暖系统的水（压力）分离，只实现热量的交换。同样，在生活热水系统中，如果采用了热水循环，那么在热水循环范围内的热水管道上也不能安装减压阀。

TIP 3：民用建筑水减压阀设计选型能否解决热水忽冷忽热的问题？
在使用快速式热水器或双用壁挂炉的热水系统中，稳定的冷水压力有助于热水器元件对于燃烧效率的控制，因此热水出水温度能更加稳定；在储水/容积式热水器系统中，冷水与热水压力相等，热水出水温度会随着用水量的增加而降低，这就需要恒温混合阀来自动调节冷热水混合比例达到热水温度恒定；在集中供应的生活热水系统中，将热水压力减压稳压至冷水相同压力同样有助于混合阀恒定出水温度。热水的忽冷忽热不仅跟入水压力有关，还跟供水温度以及用水量的变化有关系。更加稳定的水压肯定有助于调节热水温度，但不能完*忽冷忽热的问题。

TIP 4：民用建筑水减压阀设计选型能否替代补水阀使用？
供暖及空调系统都需要注水和补水，目前多数系统采用手动补水，但随着系统运行水压会有所下降，这就需要用户自己操作或工程人员。自动补水阀采用了减压阀的原理，在系统压力低于设定值时自动开启补水到所需水压然后自动关闭。使用减压阀对供暖/空调系统补水有以下的局限：补水压力（约1-1.5公斤）通常低于家庭其他用水设备所需压力；减压阀不带止回阀，虽然上游压力降低时减压阀活塞处于关闭状态，但是一旦减压阀下游开启用水此活塞即打开，这时则会出现倒流；减压阀不带截止阀，需要对供暖/空调系统维修时不方便。

TIP 5：民用建筑水减压阀设计选型的天敌：结冻
减压阀怕的不是杂质，一是有外置过滤器和阀芯过滤网的防护，再者，即便杂质堵塞了活塞阀座也就是出现阀后无用水状态时静压升高。而结冻就是*不一样的结果了，减压阀阀芯橡胶膜片下方的减压舱储存的水在结冰时会迅速膨胀，膨胀带来的高压只能通过爆破橡胶膜片释放（因为黄铜阀座能承受更高的压力）。减压阀在南方地区通常安装在户外，很容易受到结冻的危害，一旦结冻，膜片或塑料阀盖会破裂，解冻时出现大面积漏水。因此，减压阀的“保温”尤为重要。