给排水绿色节能技术在高端会所的运用

给排水绿色节能技术在高端会所的运用

摘要:高端会所类似于商业综合体,高度不高但是功能复杂。有的由物业统一管理用水集中计量,有的则会按铺面租出去分开计量。集合休闲吧、书吧、泳池、桑拿、美容美发、健身、儿童游乐场、餐饮、办公、老年康体、便利店、酒吧、羽毛球馆等功能,麻雀虽小,五脏俱全。同样是集娱乐与交友、商务会谈于一体的建筑,会所相对于商业综合体来说它的人群针对性更强,在节能减排和品质上物业方会考虑的更多。会所一般都是集中供热,这点有别于商业综合体。以汤臣会所为例从冷水给水系统,热水给水系统,生活排水系统,雨水系统以及消防系统各方面讲述节能技术在高端会所中的运用。

关键词:大水量分析;绿色热源利用;排水提升优化;热水计量分析;雨水回收生态净化;利用

0引言

一些高端小区滋生一些高端会所,以汤臣别墅群中的汤臣会所为例,集合休闲吧、书吧、泳池、桑拿、美容美发、健身、儿童游乐场、餐饮、办公、老年康体、便利店、酒吧、羽毛球馆等功能,室外还有大量景观用水。由于地处高档小区,甲方对此项目的要求特别高,仅仅方案就改了无数版,还运用了大量高科技。本工程地上3层,地下3层。本项目位于上海浦东新区金桥镇,南至张家浜、西至云山路、北至锦绣东路、东至金科路,会所处于一期建设用地北侧。会所地上建筑面积为6472m2,地下建筑面积为12159m2,共计18631m2。地下3层,地上局部3层。建筑高度为13.3m。给排水工程设计包括给水系统、热水系统、太阳能给水系统、泳池给排水系统、排水系统、雨水系统、消火栓系统、喷淋系统、消防水泡系统、建筑灭火器系统、雨水回收利用系统。

1生活给水系统

本会所经各专业协商计算后决定把用水量大的功能放于1楼,1楼拥有泳池、桑拿、餐饮、健身、儿童游乐场、便利店等功能,二三层的用水量加起来也没有1楼的用水量多。这样设置的好处是:建筑功能上公共娱乐部分在一楼解决,产生动与静的区域划分;对给排水来说,根据《民用建筑节水设计标准》(GB50555—2010)4.2.1条“设有市政或小区给水、中水供水管网的建筑,生活给水系统应充分利用城镇供水管网的水压直接供水”的规定。本系统分为两个区:-3F~1F市政直供,2F~3F变频泵加压供水。由于用水大户基本都市政直供了,加压部分的水量大大的减小,从而减小了水箱的容积,降低了水泵的流量,减小了生活水泵房的面积。水泵流量的降低,降低了电量,使平时运行费用也降低,但是用水品质却丝毫不受损。

2生活热水系统

2.1热水系统介绍

上海地区太阳能资源等级为Ⅲ级,因此太阳能(包括地源热泵热水机组)不能作为热水系统的单一热源使用,应设置辅助热源及其加热设施。该热水系统采用太阳能集热板预加热,暖通锅炉继续加热的闭式热水系统。由于暖通专业的空调系统采用的是地源热泵机组,这套机组在夏季有大量的地源余热无处发挥,于是经各专业协商,夏季地源热泵的废热也接入我们的热水系统,作为夏季的一个生活热水热源。1套热水系统3个热源,系统变得复杂了。如何简化,需在管道和系统设置上多下功夫。众所周知,容积式热交换器有滞水区,选方案时相对来说,半容积式更优。所以本案热交换器采用半容积式热交换器。那么接下来的问题就是采用双罐式太阳能系统,还是单罐式系统。假如采用单罐式,1个半容积式热交换器设3套加热盘管,看似简单,是不是最优方案?其实不然。单罐系统的缺点是,回水管和市政供水管都是接到一个水箱里,会使原来已经加热的水温度又降下来,重复加热,相当浪费。双罐系统则更加的舒适、节能,前边的罐子是用来太阳能集热循环,后边的罐子用来连接辅助热源,用锅炉继续加热未达温度的水,减少热量浪费。那罐子的容积如何分配?为了防止夏季系统过热,除了设置膨胀罐,恒温阀等措施外,我们还采用由一大一小2个罐子组成,前方大罐子接有太阳能和地热2套预热盘管,冷水水源接入此罐,此罐靠温差运行热媒循环泵,温差大于8℃且大罐子温度小于等于75℃时太阳能循环泵开启,温差小于3℃且大罐子温度大于大于75℃时太阳能循环泵停止;后方小罐子接有锅炉房热媒盘管,热水回水管接入此小罐,靠温度开启辅助热源和运行热水循环泵,罐内热水温度小于55℃时热媒开启,大于60℃时热媒加热停止。温度传感器均设于水罐的下三分之一处,以便更加灵敏的感受温度的变化。热水循环泵的温度传感器则设于回水管的末端。热水回水温度小于50℃时热水循环泵开启,大于55℃时热水循环泵停止。生活热水总量三分之二在大罐子中,三分之一在小罐子中。这样分配还有个好处,冬天时太阳能预加热温度低,需要启动锅炉加热,锅炉加热的罐子小,热水出水快,入流量无论大还是小都能适应。不用为了5个人洗手先烧500人的水;人多时则可以一锅一锅的烧。

2.2热水系统方案比选

热水的分区。为了和冷水的两个分区一致,保持同程。热水也分2个区,-1F和1F一个区,2F和3F一个区(-2F和-3F无热水用水点)。但是这样做的话,热交换器需要做2套(4个罐子),这样的小公建,做2套热交换器有点浪费。为了共用1套热交换器,我给分区的热水系统做了2个比选方案:方案一:热交换器的冷水水源采用市政水,经过热交换器-水分器-一路热水供1F和-1F;一路经过管道泵加压后到达2F和3F。方案二:热交换器的冷水水源采用变频泵后加压水,经过热交换器-水分器-一路热水经过减压后供1F和-1F;一路到达2F和3F。2个方案都面临与冷水压力平衡的问题,方案一的优点是利用了市政水压且无二次水箱污染,缺点市政水压力流量压力不稳定,管道泵调压困难。方案二的优点压力稳定,调压方便。最终为了压力稳定好掌控,舍弃了方案一。1楼用恒温阀防止冷水的压力不稳定。

2.3热水系统多能源利用

暖通专业设有地源热泵,夏季有大量废热无处释放,于是利用到我们的生活热水系统中。有2个方案:(1)热交换间加一个热交换器,变成3个热交换器,2个预加热,1个恒温加热;(2)原有太阳能的热交换器上再多加1套加热盘管。通过咨询厂家,方案二中的双盘管可以实现,既省钱又省地方。所以采用了方案二。由于夏天有3套热源系统,故太阳能集热板的计算只需按最小值来取值,同时节约了屋顶集热板面积。经计算,夏季基本可以不启动锅炉,但是要设防过热措施(见2.1中的介绍)。

2.4热水计量

由于集中供热,热水系统由供热管和回水管。目前集中计量。假如分开计量时,每户同时在热水管和回水管上设水表的话,热水水表流量减去回水水表流量时,有很多文章指出有误差,无人用水时有可能会产生负数。经多方协商,在同程管线设计的基础上,每层设1个大热水环管,每个用水点预留装插卡式表的可能性,回水在每层的总大环管上解决,为计量的准确性,不在小支管上设循环管,小支管长度控制在不超过8m。留下分开管理和集中管理的可能性,等甲方正式运营时再灵活做出物业收费还是单独计量。

3生活排水系统

地下1层有很多各专业的机房:高低压配电室、用户站、各种风机房、还有风井、生活水泵房、消防水泵房、隔油处理间、热交换机房、泳池机房、锅炉房等,还有一部分是酒吧功能,面积比较紧张。暖通的风管井几乎要把四周墙都占了,经过各专业协商,暖通的风井均在我们排水需要的地方给我们让出排水出户管的位置,但是楼上各处用水点和公共卫生间居多,很难达到集中排放,只能尽量集中,然后根据规范要求设环形通气管。此会所餐饮部分的厨房设于地下室,普通的隔油池需要地下室水坑集水后提升,时间久了,水坑会发臭。冬天,油脂遇到低温在水泵壁管凝固,堵塞出口,极难清洗。经过方案比选,决定选用自动油水分离器,但是地下2层都是人防区,排水无法下到地下2层。于是在扩初阶段就和建筑商议位置。最终采用划一块非人防区做隔油间(地库中其余排水采用吊坑)。厨具下均设小型隔油器,进行2道隔油,使设备安全的运行。

4消防系统优化

4.1中庭消防优化

由于中庭面积很大又是玻璃顶,但是高度又没有超过18m,按照上海的规范,这样的场所是可以设喷淋的。虽然设喷淋,画图简单,但是我们考虑到,这么高的净空,喷淋施工太麻烦。所以经过方案比选,中庭采用大空间智能水炮,安装在2楼走廊栏杆外侧。既美观又施工方便。

4.2屋顶消防水箱优化

该项目屋顶面积小,消防水箱放于最高处时,既影响立面,又没有面积。经过谨慎思考,把消防水箱放于2层的大屋面上,架高,高于最不利消火栓,但是低于3层屋面。设屋顶增压泵。

5雨水系统

此会所室外有景观用水,依据《民用建筑节水设计标准》(GB50555—2010)4.1.5条景观用水水源不得采用市政自来水和地下井水。解决方案是:进行屋面雨水回收利用。但是普通的回收利用设施通常是地下埋个大水池,再加一套过滤加药的设施,运行费用比较高。而且传统的雨水回用系统噪音大,蚊虫多。经过方案比选,决定采用景观生态床的形势,既无化学反应,平时运行成本又低,而且还很美观。

6对该项目的进一步思考

该会所屋顶造型多变,尤其泳池的屋顶是个异形膜的钢结构造型。屋顶可利用的面积不多,假如这种异形膜能设计成太阳能膜发电的话,就又美观又实用了,但是相关产品很难找。屋顶消防水箱虽然放于2层顶,在外立面上看不到了,但是假如建筑把中庭的玻璃顶延伸至水箱顶,做一个整体的造型的话,又美观又保护了水箱。本项目地下1层为非人防区,地下2层和地下3层为人防区。但是地下1层有很多用水设备和娱乐功能,导致很多排水都需要吊坑,使地下2层的顶凹凸不平。假如方案设计时,能把用水的部位集中一下,然后地下2层再划分一个非人防区域,就可以使这个设计更加的完美。

7结语

这个项目虽然不大,但是每个部位设计都很精巧,思维容量很大,让设计真正的变成了一种设计,而不仅仅是画图。给排水设施的节能技术不仅仅限于以上几种,知识的探索是永无止境的,能真正的做到站在使用者的角度来考虑问题,才会真正的用好节能技术。

作者:钱剑英 单位:恒尔联合设计