燃气热水器与建筑

导语：易匚品牌汇精选并编辑了各类与燃气热水器相关的信息，希望能帮大家全方位的了解燃气热水器，本文主要为大家介绍的是:【燃气热水器与建筑】。燃气热水器知识入门-特点-分类篇:对燃气热水器与建筑的关系、燃气器具的排烟方式、 建筑物的排烟与进风措施及我国燃气热水器与建筑如何适应等五大方面知识的详细说明。

燃气热水器与建筑

热水器安装在建筑物内，其主要功能是供热水与采暖。不同种类的热水器对建筑有不同的要求，热水器只能安装在适合其安装要求的建筑内。忽视热水器与建筑的关系就可能产生各种事故。也就是说不适合安装燃气器具的建筑就不能供给燃气。本文简要地介绍了燃气热水器与建筑的关系，并且呼吁燃气界与建筑界互相配合共同探讨适合国情的建筑物供热水与采暖的最佳方案以及发展燃气热水器新产品的粗浅意见，仅供有关人士参考。

一、燃气热水器与建筑的关系

1.燃气热水器需要吸进空气与排出烟气

燃气热水器是使用燃气作为燃料的加热水的设备。它的任务是将燃气充分燃烧，并使燃烧产生的热量加热进入热水器的冷水。热水器出口的热水，可以供洗浴，也可以作为建筑采暖的热源。热水器除了需要从燃气管接收燃气以外，它还要吸取足够的燃烧需要的空气，与此同时它还要排放出一定量的燃烧产物－－烟气。烟气是燃气燃烧后产生的气体，除含有二氧化碳与水蒸气外，还含有少量的有毒气体如一氧化碳及氮的氧化物。

热水器需要的燃气由燃气管供给，而燃烧需要的空气，一般吸取热水器周围的大气，或者通过专用的管道吸取室外空气。燃气燃烧后的含有有害气体的烟气需要采取有效的措施排出室外。                           

2.建筑物有供给空气与排出烟气的任务

需要安装燃气热水器的建筑物必须考虑供给热水器足够的空气，同时还要有将热水器产生的烟气排出室外的措施。燃烧需要的空气与燃烧后的烟气的量相当大，一个功率为15KW的热水器需要供应的新鲜空气和需要排出的烟气，每小时高达15－20立方米。如果空气供应不足就会恶化燃烧效果，如果烟气排不出去而漏入室内，就会造成人身伤亡事故。

由此可见燃气热水器的排放烟气与吸取空气都与热水器安装的所在地－－建筑物有密切关系。

二、 燃气器具的排烟方式－－烟道排烟与直接排烟

燃气热水器是燃气燃烧器具的一个成员，凡是燃气燃烧器具都需要排烟，燃气器具的排烟方式有有两类：直接排烟方式与烟道排烟方式。

烟道排烟方式：烟道排烟方式要求燃气燃烧器具将烟气收集一起通过烟道排出室外。烟道排烟的热水器还有很多种：根据排烟的动力，如果烟气靠自身重力作用排出，则为自然排烟；如果烟气靠机力强制排出，则为强制排烟。此外根据烟道式热水器吸进空气(进风)的条件，如果热水器的进风靠周围大气供给，就属于半密闭式；显然半密闭式热水器还有自然排烟与强制排烟之分；如果进风用专用管道由室外进入热水器，也就是说热水器的进风与排烟都不与室内相通，则属于密闭式，同理密闭式热水器还有强制给排气与自然给排气之分。无论那种烟道式排烟的热水器都要求建筑物具有正确的排烟与进风条件，首先要求的是建筑物要安装烟道，对于多层楼还需要建专门的建筑烟道，并且烟道不能任意穿出墙壁。很明显建筑烟道会占去一定的建筑面积，对于多层建筑需要占的面积就更大。为了少占建筑面积，就不希望所有燃气器具都用烟道，为此产生不用烟道的排烟方式。

直接排烟方式：燃气燃烧器具中有大量的家庭炊事灶和小功率热水器，它们热负荷不大，小于11KW，排放的烟气量不太多，在一般的建筑通风条件下可以通过建筑物的通风将烟气排出室外，并保证室内空气中有害物不超过允许浓度。因此没有必要将所有的燃气燃烧器具都设计成烟道排烟方式。由此可见直接排烟的方式(直排式)是允许小功率燃气燃烧器具不用烟道，将烟气直接排到室内的。例如绝大部分家庭炊事灶具都属于直排式。

要强调的是直排式的的技术要求不是把烟气直接排到室内就不管了，而是利用建筑物的通风换气的功能将烟气排到室外。如果厨房的体积过小，换气次数不够，不具备足够通风条件时，燃气规范就明确不允许安装直排式的燃气燃烧器具。如果采用烟道式燃气器具时，必须采取有效的排烟措施。可见无论烟道排烟方式还是直接排烟式都与建筑有直接关系。 

三、 建筑物的排烟与进风措施

为了保证烟气正常排出室外，防止烟气倒流(倒灌风)回建筑物，烟道的结构形式、尺寸以及烟道出口，都有严格的要求。这些要求与建筑物的楼层、燃气热水器的类别与负荷都有密切关系。这些要求都是由国家颁布的各项标准与规范强行规定的。这些规定的目的很简单，就是保证烟气顺利排出室外，新鲜空气进入热水器，防止烟气流到室内造成人身伤亡事故。为此管理单位与生产单位必须给予充分重视、贯彻执行。

不同类别的热水器对建筑烟道结构、排烟口的位置、进风的要求都有所不同，这方面内容很多，限于篇幅不可能一一介绍，但是为了强调此问题，下面用一些典型的例子进一步具体地说明热水器与建筑关系的重要性。

1.自然排烟半密闭烟道式热水器的排烟与进风

自然排烟半密闭热水器的排烟动力很小，比较容易产生倒灌风的事故，安装这种热水器时要特别注意以下几个问题：

(1)排气筒出口风帽应高出屋顶600毫米，见图1。这也是为了防止倒灌风，制止烟气倒流到室内的重要措施。此外为了防止烟道互相串气，要求每层热水器都有自己的独立烟道。

(2)排气筒出口风帽不能处在建筑物的风压带内(见图2)，因为当风吹向建筑物时，建筑物的迎风面是风压带，烟道出口设在此会发生倒灌风，使烟气倒灌入室内。图2左边的方案是不正确的，应改成右边的方案。

(3)安装热水器的房间除了正确安装烟道外，还需要保证安装热水器的房间的空气流通。只有流通的新鲜空气供给热水器，才能使热水器内的燃气燃气燃烧完全，否则就破坏热水器的正常工作。因此在安装热水器所房间要开设必要进气口与排气口。这样就能保证半密闭式热水器从容地向周围大气吸取新鲜空气。图3给出了几种情况这种要求的例子。我国北方寒冷地区如果作不到，就应考虑其他方案。

2.多层搂的公用烟道例

多层楼房的烟道如果如果每户一个单独的独立烟道，势必占去很大的建筑面积，为此多层楼房采用公用烟道。在家用燃气燃烧器具安装及验收规程中规定了U型与SE型两种适用于自然给排气密闭式热水器的专用建筑烟道。

图4左为U型烟道。U型烟道包括给气烟道与排气烟道。烟气自屋顶的排气口排出，新鲜空气也在屋顶的给气口进入给气烟道并通向排气烟道。密闭型平衡式热水器的给排气口可直接通入排气烟道，热水器直接吸取烟道中空气同时也将烟气排入该烟道。很显然处在高层的热水器吸入的空气中有较多的烟气，故要求热水器具有适应此种环境的功能。图4右为SE烟道。空气由水平烟道进入垂直烟道。此种形式适合层数比教较高、占地面积不大的高层楼，进空气口最好设在水平烟道的两端(建筑物的两端)以抵销建筑物风压的影响。此外还有烟道截面的计算、烟道的保温、热水器给排气口与烟道的连接结构等等的具体要求内容，此处就不能一一介绍了。至于其他类型的建筑公用烟道，尚应燃气界与建筑界共同研究、开发。

3.密闭式热水器给排气口穿过建筑物位置的限制

密闭式热水器的特点是烟气排出室外，空气也引自室外。热水器的给排气口都由管道引到室外，热水器与室内隔开。这种形式相对比较安全，它的给排气口允许穿出建筑物。但是要指出的是：不能认为这种密闭式热水器的给排气口可以任意穿出建筑的外围结构，如果安装给排气口的位置不对，也会造成烟气倒流室内的人身伤害事故。

图5说明在给排气口的上方250毫米以内有屋檐或其他障碍物时，不能穿出密闭式热水器的给排气口，因为给排气口在这种障碍物以下会造成烟气滞留，使热水器吸入的空气中有大量的烟气，结果恶化燃烧效果。因此给排气口距上方这障碍物的距离必须大于250毫米(图5)。给排气口的下方、左方、右方有障碍物时，同样都应有不同间隔距离的要求。此外还有其他许多要求必须遵守，例如热水器的排气吹出口必须与建筑物开口部分保持必要的距离等，在此就不再举例了。

4.直排式燃气用具与建筑物的具体要求

允许烟气直接排放到室内是有条件的。也就是说在一定建筑物体积与通风条件下，允许不超过一定量的烟气排放到室内。这是根据通风计算保证室内有害物浓度不超过对人体有害浓度的要求决定的。我国国家标准

GB50028－93城镇燃气设计规范第7.4.4规定：新建居民住宅内厨房的允许容积热负荷指标，可取2.1MJ/m3h;对旧建筑物内的厨房或其他房间，其允许的热负荷可采用表7.4.4所列数据;当不能满足要求时，应设排气扇或其他有效的排烟装置。

由此可见建筑师在在考虑厨房面积及高度时，不仅要考虑厨房工艺，还要考虑厨房的能源。如果采用燃气则必须考虑家庭炊事灶等燃气器具的总热负荷与厨房几何容积的关系，如果采用烟道式热水器就应考虑专用的建筑烟道。

四、我国燃气热水器与建筑如何适应

目前我国燃气热水器市场不很景气，主要是生产厂家没有拿出适合我国建筑的产品。尤其在禁止直排式后，把大量的需要小负荷的热水器市场让给了电热水器。因为电热水器的功率不能很大，只能加大容积加长预热时间来适应用户的负荷要求。到了冬天就更显得不如燃气热水器好用。可见用户还是喜欢燃气热水器的。关键是需要具体分析燃气热水器与建筑如何适应问题。

1.烟道式热水器：

普及型半密闭自然排烟方式的热水器只适合于低层楼房和别墅。但是目前我国建造的楼宇除少数别墅式建筑外，多数是6－8层的住宅楼。在这些住宅楼中绝大部分没有专用的建筑排烟道。采用自然排烟烟道式热水器的用户多数将烟道直接穿出窗户。这种排烟方法基本是不符合安装要求的。有的用户甚至于不用烟道，这就造成更大的危险因素。过去认为燃气热水器造成的人身危险是因为直排式5升热水器造成的，但是禁止直排式后，不少地方仍有人身事故发生，这就是因为虽然采用烟道式热水器，但是由于烟道安装不符合标准，照样会发生危险事故。另外有些建筑根本就没有考虑排烟，使用户不得不将排烟口通向楼道，这是非常不卫生与危险的。因此，对于那种不符合燃气燃烧器具排烟要求的住宅楼，就不能通燃气，更不能安装燃气热水器。

2.壁挂式采暖热水器：

属于强制排烟方式的壁挂式热水器，近几年从欧洲将打入我国市场。尤其与我国房地产企业结合后，推广一家一户采用壁挂式热水器解决用户的采暖与热水的方案。这种单户采暖方案在技术上适合别墅式的建筑。如果别墅比较集中，在经济上还要与集中供热的方案比较。因为集中的多个别墅也可以用一个热源集中供热。这种方案有可能比单户采暖经济。但是对于多层建筑情况就复杂了。目前存在的问题是高层建筑物本身不具备与热水器适应的专用烟道，而是依靠强制给排气将给排气口穿出建筑物外。暂切不论经济问题，这种做法就存在以下问题需要研究：

首先强制给排气口不能任意穿出建筑物外，不符合要求的热水器仍然有倒灌风或将烟气流入其他房间的危险；也就是说不符合安装规范的强制给排气热水器仍然是不安全的。

其次冬季没有专用建筑烟道的多层建筑使用单户采暖时，烟气自各个层的外墙或窗户排出。这个大楼就成为此地区的一个大污染源，而且属于低空污染，环境保护不能容忍这种情况。

此外壁挂式热水器的热负荷一般都比较大，超过采暖要求。如果住宅没有浴盆用如此大的热负荷的热水器，就是浪费了。同时当冬季需要洗洗手的小负荷时，用此具有程序控制的 热水器就需要较长的等候时间。

单户采暖与壁挂式热水器分别有自己的优势是众所公认的。但是，多层楼全部采用壁挂式热水器的方案要特别慎重。

2.燃气热水器到何处去

禁止直排式不能解决安全问题：禁止了直排式只不过是消除了新安装的直排式热水器因通风不畅造成的事故。现在有些厂家正准备用烟道式热水器替换旧直排式热水器。如果能够正确安装烟道(同时价格被用户接收），当然对用户是好事，如果不能就会使用户进入另一种危险区，假设再失去用直排式的警惕性，那就更可悲了。

已建成的多层楼的燃气采暖与热水供应的可行方案：目前我们有大量的没有专用建筑烟道的多层建筑。这种建筑没有条件安装自然排烟的烟道式热水器，就是采用机力强制排烟，其排烟出口也会受到许多限制。因此采用集中供热水与集中采暖的方案应提到议程来。对于已有的烟道式及直排式热水器的供热水系统要根据安装规范检查，凡不符合安装条件的要予以排除或改进。对于那些根本不能满足燃气热水器要求的建筑，只有采用电热水器了。至于采暖系统可以考虑集中采暖的方式。

新建多层楼的燃气采暖与热水供应：新建楼宇首先要考虑建筑采暖与热水供应用何种能源最经济。当决定采用天然气时，就要作集中供应与单户采暖的技术经济比较。在考虑专用建筑烟道的结构时还要与热水器的性能结合起来。只有在一次投资与年投资综合最优的条件下才能选用单户采暖。根据国外经验(尤其在北美），多层建筑多数采用集中供热水与采暖的方案。

别墅式建筑：这种1－3层的建筑比较灵活，可以集中采暖与集中供热水，也可以单户采用热水器。热水器可以采用自然排烟也可以采用强制给排气。甚至于可以采用室外型热水器。但是建筑师还应根据能源规划与热水器的特点，考虑合理的采暖、热水供应系统以及与建筑设备相配合的建筑结构。

我们国家属于发展国家，人们生活水平尚待逐步提高，今后城市建筑仍以多层建筑为主，并且建筑中还有大部分一居室与两居室。在天然气发展与满足环保要求的条件下，如何安全、合理地利用能源，在节约的条件下，解决建筑物的采暖和供热水的需要，还是比较重要的问题。作者的初步意见是这种多层建筑的采暖与供热水应考虑采用燃气热源集中供应的方式。并由燃气界与建筑界共同研究，提出适合不同建筑区域、不同种类建筑的可行方案。燃气热水器的厂家应予以配合，开发适合国情的产品。

五、 集中供热水与采暖的燃气热水源(集中燃气热水源)

随着我国天然气事业的发展，和环境保护法规的不断完善，在我国辽阔土地上的各种建筑消耗于采暖通风的大量热能逐步地要由天然气负担。因此燃气热水器的市场还是广阔的。而电热水器的功率不能过大，另外电属于高位能源，直接消耗于采暖与热水也不利于能量合理利用。因此燃气热水器还是应该担负起建筑的采暖与热水任务。同时建筑师也要考虑燃气热水器的具体要求并给以配合。

燃气要发挥自己的灵活性的特点，适应目前大多数建筑的现状，利用自己的优势发展自己，壮大自己。根据气体燃料的特点，燃气热水器的负荷可大、可小。除了小功率的热水器以外还应开发集中供热水与采暖的燃气热水源(集中燃气热水源)。

1.集中燃气热水源与建筑的配合方式

由于燃气热水器的负荷的灵活性，配合建筑可以有以下几种形式。

(1)集中燃气锅炉房：这种形式在环保要求高的城市已经开始发展。市区内的煤锅炉房也逐步地改为燃气。

(2)楼栋供暖：这是指整个一栋楼用一组热水器(锅炉)进行采暖与供热水。此种热水器可以放在楼栋的一层也可以放在楼栋的屋顶。放在一层，只要求整个楼栋设置一个专用烟道，对建筑压力不大，易于解决。如果放在楼栋的屋顶就没有由下向上的建筑烟道。另外天然气比空气轻，放在屋顶不会有危险。至于屋顶的荷载(包括水箱)要与建筑结构配合。

(3)楼门供暖：这是指一栋楼的每个楼门各采用一组热水器。热水器的位置与烟道应与建筑密切配合。

2.集中燃气热水源的特点

(1)采用集中采暖与供热水，对于用户来说是最安全与最舒适的。住宅中已经没有燃气热水器，即省去了热水器所占的地方，也不必操心自家热水器工作情况。应该说这种方案是最受用户欢迎的。

(2)集中方案可以减少分散方案设备利用率低所造成的浪费。易于集中管理，减少事故。

(3)此方案应与建筑结构配合，具体解决烟道的结构与位置。

(4)至于采暖收费问题，可以在采暖系统中解决。不过单户燃气采暖，以燃气费收采暖费的方案并不合理。因为住在楼宇中间的住宅不采暖，照样可以获得周围进行采暖的住宅穿过来的热量。

(5)集中方案不如分散方案灵活性高。

集中燃气热水源可以是快速式热水器也可以是容积式热水器。它可以根据不同大小的服务对象集中采暖或集中供热水。我国热水器是照搬日本5升热水器发展起来的，往往就忽略了集中供应的形式。今后应该根据天然气发展情况与房屋建筑变化趋势开发适合国情的新产品。

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