T/SXCAS 038-2024 民用建筑低碳供暖系统设计标准

《民用建筑低碳供暖系统设计标准》(T/SXCAS 038-2024) 主要内容的详细总结：

核心目标： 贯彻国家节能环保政策，促进供暖技术创新，提高山西省民用建筑低碳供暖能源利用效率，实现安全、先进、经济、合理的低碳供暖系统设计。

适用范围： 山西省行政区域内新建、扩建与既有建筑改造的民用建筑低碳供暖系统设计。

核心原则：

1. 低碳优先： 优先利用可再生能源（空气能、地热能、太阳能）及余热，减少化石能源消耗和碳排放。
2. 因地制宜： 根据建筑用途、功能、热负荷、环境条件、能源状况等选择热源和系统形式。
3. 技术创新： 优先采用节能低碳新技术、新工艺、新设备、新材料。
4. 高效节能： 对热源、输配系统、末端设备均有明确的能效要求。
5. 计量调控： 强调热计量与用户室温调控，促进行为节能。
6. 安全可靠： 贯穿设计全过程的安全要求（水质、保温、设备选型、运行监控等）。

主要内容分章节总结：

1. 总则

• 阐明标准制定目的、适用范围、设计原则（安全适用、技术先进、经济合理）及与其他标准的协调关系。

2. 术语

• 明确定义标准中使用的23个关键专业术语，如：
  • 低碳供暖系统：利用可再生能源及余热，减少化石能源消耗和碳排放的供暖系统。
  • 预制保温整体式热力入口装置：工厂预制、试压、保温一体化的成品热力入口装置。
  • 动态水力平衡阀 / 静态水力平衡阀：用于系统水力平衡调节的不同类型阀门。
  • 在线排污过滤器：可在线排污不影响运行的过滤器。
  • 钢塑复合管(βPSP) / 对接焊铝塑复合管：推荐的管道材料类型。
  • 自力式温控阀 / 电热式控制阀：用于室温调控的阀门类型。
  • 压铸铝复合双金属散热器 / 钢制板型散热器：推荐的散热器类型。
  • 干式地暖：预制沟槽模块铺设的薄型地暖。
  • 制热季节能效比(HSPF)：多联机季节性能效评价指标。
  • 地热能 / 空气能：可再生能源类型。
  • ...等。

3. 热源侧设计

• 一般规定：
  • 优先采用可再生能源。
  • 可再生能源供电区宜用电供暖。
  • 多能源区宜建多源互补、梯级利用系统。
  • 可再生能源承担基本热负荷，辅助能源调峰。
  • 换热机房/锅炉房需设供热量自动控制。
  • 鼓励采用“互联网+智慧能源”技术模式。
• 空气能：
  • 选型考虑因素多（气温、负荷、水温、能效、配电等）。
  • 制热量需进行温度和融霜修正。
  • 最低COP要求：严寒区热风机≥1.8, 热水机≥2.0；寒冷区热风机≥2.2, 热水机≥2.4。
  • 低于平衡点温度需设辅助热源。
  • 水温流量需匹配负荷侧。
  • 多联机供暖能效分级要求（公共建筑≥2级），并给出了具体HSPF和低温COP指标。
• 地热能：
  • 强调前期勘察评价（资源、环境影响、回灌可行性）。
  • 宜采用直接供热+地热热泵结合。
  • 热泵机组高效要求（COP sys ≥ 3.0）。
  • 地埋管系统：
    • 大项目需岩土热响应试验。
    • 设计考虑因素多（负荷、占地、地质等）。
    • 需进行全年动态负荷计算，总释/吸热量宜平衡。
    • 有冻结风险需防冻。
  • 地下水系统：
    • 水量水温需满足要求，水质需处理。
    • 宜变流量设计。
    • 根据水质选择直接或间接换热。
    • 必须可靠回灌（同层），严禁污染浪费。
• 太阳能：
  • 系统计算集热效率 ≥ 35%。
  • 系统设计性能 ≥ 国家评价标准2级。
  • 选型考虑因素多（气候、资源、建筑、投资等）。
  • 必须设置辅助热源（宜用低品位能源/其他可再生能源）。
  • 需采取防冻、防过热、防雷雹等措施。
  • 同步设计、施工、验收、使用。
  • 提倡全年综合利用（供暖+生活热水/其他用热）。
  • 设计负荷取供暖和生活热水负荷较大者。
  • 太阳能承担平均气温下的供暖热负荷。
  • 辅助热源承担设计规范计算的供暖热负荷。
  • 鼓励采用“光储直柔”技术，光伏优先自发自用。
  • 规定不同区域太阳能保证率：大同朔州≥45%，其他地区≥35%。
• 余热：
  • 有余热区域优先利用。
  • 设备类型（余热锅炉、吸收式机组、热泵）。
  • 宜直接回收利用，设备需高效。
• 污水源热泵：
  • 考虑水温、水质、流量变化及对污水厂影响。
  • 开式原生污水系统：需连续反冲洗过滤，水量稳定，排水口位置要求。
  • 原生污水进入机组需特殊设计换热器。
  • 再生水系统宜直接开式。
• 热水锅炉：
  • 设计需符合多项国家及行业标准规范（安全、防火、环保、节能）。
  • 容量与台数：
    • 锅炉房容量按最大热负荷定。
    • 单台容量保证高效运行（负荷率≥50%）。
    • 容量宜相等，台数不宜过多（≥2台）。
  • 燃生物质锅炉热效率要求（小吨位≥83%，大吨位≥86%）。
  • 污染物排放限值严于或等于国标（颗粒物10mg/m³, SO2 30mg/m³, NOx 50mg/m³等）。
  • 蓄热电锅炉：
    • 功率按负荷曲线、蓄热比例、配电容量等定。
    • 蓄热水箱容积按功率、时间、温差、保温等算。
    • 水箱不宜少于2个，制造需合规。
• 换热器（余热/锅炉系统）：
  • 数量（一般≥2台，有保障措施可1台）。
  • 选型要求：高效紧凑、易维护、长寿命、适应介质。
  • 优先流通阻力小的水水板式换热器。
  • 易结垢时设免拆/在线清洗系统。

4. 输配系统设计

• 一般规定：
  • 管网形式需经技术经济比较确定。
  • 必须进行水力平衡计算，并在热力机房和建筑入口设平衡/调节装置。竣工验收需平衡检测。
  • 非采暖季宜满水湿保养。
  • 室外管网设计需符合国家相关标准。
• 水泵：
  • 级数选择：
    • 单体建筑：总阻力≤300kPa宜一级泵；≥400kPa宜二级泵。
    • 区域供热：多级泵时，末级泵宜设在各用户建筑内。
  • 耗电输热比(EHR)要求：比国标GB50736规定值低20%，结果需标注在图纸中。
  • 水泵效率要求：不低于国家节能评价值。
  • 变水量系统循环泵必须变频调速。
  • 过滤器、阀门选型：进口侧宜用低阻力型。
  • 泵类型选择：
    • 宜用比转速低、曲线陡的单级离心泵。
    • 功率>5.5kW不宜用管道泵。
    • 流量≤300m³/h宜端吸泵；≥500m³/h宜双吸泵。
    • 耐温耐压要求（大于系统最高水温、最高压力）。
  • 改造项目：若原泵选型过大，宜用叶轮切削或变频控制。

5. 用户侧设计

• 一般规定：
  • 末端方式需经技术经济比较确定（考虑气候、能源、习惯等）。
  • 系统形式依据热源供水温度确定，鼓励适当降低水温。
  • 公共建筑与居住建筑系统应分开设置。
  • 非连续使用场所宜设独立环路。
  • 居住建筑按连续供暖设计。
  • 环路设置：
    • 宜采用同程式系统。
    • 异程式辐射长≤100m，立管数≤25。
• 建筑物热力入口：
  • 必须设置在专用房间内。
  • 推荐采用预制保温整体式热力入口装置。
  • 装置组成要求（图示）：
    • 供/回水关断阀、温度计、压力表。
    • 回水管设静态平衡阀。
    • 变流量系统回水管设压差控制阀或动态平衡阀。
    • 供水管设过滤器（40-60目），回水管设反装过滤器。
    • 旁通阀。
    • 必须设置热量表（带远传功能）。
• 室内供暖系统设计：
  • 散热器系统：
    • 鼓励降低热媒温度。
    • 推荐高效散热器：钢制板型、压铸铝双金属散热器。
    • 每组散热器进水支管设恒温阀，回水支管设铜质调节阀。
    • 跨越式单管系统设自动温控阀。
  • 热水地面辐射供暖（地暖）：
    • 供回水温差宜5-10℃。
    • 地面温度限值明确（常停留区：宜24-26℃，上??-28℃）。
    • 同一分集水器环路长度宜接近；长度差大时用带流量控制的分集水器。
    • 管间距/供暖板面积根据负荷、室温、水温、地面热阻等计算。
    • 布管方式（回折、平行）考虑热均匀性和弯曲半径。
    • 塑料管选择见附录A。
    • 分集水器分支环路≤8路，每路设可关断（宜带调节）阀门。
    • 鼓励干式地暖（经济合理时）。
  • 水力平衡：
    • 必须计算，并联环路（除共用段）阻力差≤15%。
    • 计算需考虑水冷却附加压力（取设计工况值的2/3）。
    • 按承压能力进行竖向分区。
    • 自然补偿不足时需设补偿器。
  • 光储直柔： 鼓励采用直流供暖设备。

6. 热计量与室温调控

• 一般规定：
  • 系统必须设置热量计量装置并具备室温调控功能。
  • 热量结算点必须安装热量表。
  • 热负荷特性不同的用户宜分时分区调节控制并分别计量。
• 热量表要求：
  • 流量传感：宜超声波式。
  • 功能：具备数据采集、存储、远传通讯，显示一致。符合GB/T32224。
  • 口径：常用流量接近设计流量的80%。缩径不超过两档。
  • 精度：热源/换热站/建筑入口≥2级；居民用户≥3级。
  • 耐压耐温：≥系统设计压力和最高温度。
• 流量传感器安装： 符合仪表安装要求，保证直管段。
• 热源和换热机房热计量：
  • 总热量表必不可少。
  • 循环泵耗电量宜单独计量。
  • 补水系统需计量。
• 建筑物热力入口计量： 必须设置热量表。
• 分户热计量：
  • 居住建筑必须分户热计量。
  • 公共建筑按用能单位分设热量表。
• 室内温度调节与控制：
  • 居住建筑：
    • 每组散热器设恒温阀（推荐自力式或电热式）。
    • 地暖系统房间主要温控器宜设于主要房间。
  • 公共建筑： 按需设置分区/分室温度调控装置。
  • 室温调控装置应具备调节和限制室温的功能。

7. 热水供暖系统的水质要求

• 系统水质：
  • 软化水或加药处理水。
  • 总硬度≤0.6 mmol/L。
  • 溶解氧≤0.1 mg/L。
  • pH (25℃) 8.5~10.0。
  • 浊度≤20.0 FTU。
  • 悬浮物≤60 mg/L。
  • 含铁量≤1.0 mg/L。
  • 含油量≤2.0 mg/L。
• 水源： 符合《生活饮用水卫生标准》GB5749。
• 补水水质： 同系统水质要求。
• 水质管理： 需定期检测、记录、分析、处理，保证水质稳定达标。

8. 管道及设备保温

• 一般规定：
  • 所有可能导致热量/冷量损失或人员烫伤的管道设备需保温。
  • 保温材料要求：导热系数低、阻燃、耐温、环保、吸水率低、强度高、寿命长、施工便捷。
  • 保温层厚度需经济厚度计算（附录D参考），保证外表面温度≤环境温度+规定值（表8.1.3）。
  • 保温结构：防潮层（需防水时）+保温层+保护层。
  • 法兰、阀门等需可拆卸保温结构。
  • 穿越墙壁/楼板处需密封（附录C图示）。
  • 非供暖房间管道必须保温。
• 管道材料：
  • 室内供暖管道推荐使用：对接焊铝塑复合管、钢塑复合管(βPSP)、PB管、PE-X管、PP-R管、不锈钢管、铜管。
  • 塑料管选择依据工作温度压力（附录A）。
  • 管材工作温度压力需大于系统设计值。
  • 不同塑料管适用温度范围明确（表8.2.3）。
  • 地暖加热管宜用带阻氧层管材。
• 保温材料：
  • 推荐使用：橡塑、玻璃棉、岩棉制品、复合硅酸盐、聚氨酯、酚醛、气凝胶等。
  • 严禁使用含石棉材料。
  • 不同材料适用温度范围明确（表8.3.1）。

9. 监测与控制

• 监控范围： 热源、换热站、输配系统、末端设备。
• 监控内容：
  • 热源/换热站：供回水温度、压力、流量、热量、补水流量、水泵状态等。
  • 输配系统：关键节点压力、温度、流量、水泵状态、阀门状态、变频器状态等。
  • 末端：典型房间温度、主要设备运行状态等。
  • 安全参数：水箱液位、烟气参数（锅炉）、水质指标（可选）等。
• 功能要求：
  • 数据采集、存储、显示、打印、远传。
  • 设备状态显示与故障报警。
  • 主要设备（水泵、阀门）控制。
  • 热源、换热站、输配系统调节功能。
  • 系统安全保护功能。
• 系统性能：
  • 高可靠性、易扩展、易维护。
  • 人机界面友好。
  • 具备与上级管理系统通讯能力。
  • 控制柜/箱防护等级符合环境要求（IP54/IP65）。
• 传感器要求：
  • 精度满足监控需求（温度±0.5℃，压力1.5级，流量2.5级）。
  • 耐温耐压≥系统最大值。
  • 防护等级（IP65/IP67）。

附录：

• A. 塑料管的选择： 提供塑料管选型参考表格（按工作温度压力）。
• B. 集水器、分水器安装图示： 给出分集水器安装示意图。
• C. 保温管道穿墙防水做法： 提供穿墙处密封防水做法图示。
• D. 建筑物内供暖管道的绝热厚度： 提供不同管径、不同保温材料在不同介质温度下的推荐保温层厚度参考表。

总结： 该标准是山西省针对民用建筑低碳供暖系统设计的综合性技术规范，核心在于推动可再生能源（空气能、地热能、太阳能）及余热的高效利用，严格限制化石能源消耗和高碳排放。标准内容详尽，覆盖了从热源选择（包括具体能效、环保要求）、输配系统（强调水力平衡与变频节能）、用户侧（高效末端与调控）、计量监控、水质保障到管道保温等设计全过程的关键环节和技术细节，并提出了比部分国家标准更严格的要求（如EHR值、多联机能效等级）。其目的是为山西省实现建筑供暖领域的低碳转型提供技术依据和设计准则。