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摘要:高端會所類似于商業綜合體,高度不高但是功能復雜。有的由物業統一管理用水集中計量,有的則會按鋪面租出去分開計量。集合休閑吧、書吧、泳池、桑拿、美容美發、健身、兒童游樂場、餐飲、辦公、老年康體、便利店、酒吧、羽毛球館等功能,麻雀雖小,五臟俱全。同樣是集娛樂與交友、商務會談于一體的建筑,會所相對于商業綜合體來說它的人群針對性更強,在節能減排和品質上物業方會考慮的更多。會所一般都是集中供熱,這點有別于商業綜合體。以湯臣會所為例從冷水給水系統,熱水給水系統,生活排水系統,雨水系統以及消防系統各方面講述節能技術在高端會所中的運用。
關鍵詞:大水量分析;綠色熱源利用;排水提升優化;熱水計量分析;雨水回收生態凈化;利用
0引言
一些高端小區滋生一些高端會所,以湯臣別墅群中的湯臣會所為例,集合休閑吧、書吧、泳池、桑拿、美容美發、健身、兒童游樂場、餐飲、辦公、老年康體、便利店、酒吧、羽毛球館等功能,室外還有大量景觀用水。由于地處高檔小區,甲方對此項目的要求特別高,僅僅方案就改了無數版,還運用了大量高科技。本工程地上3層,地下3層。本項目位于上海浦東新區金橋鎮,南至張家浜、西至云山路、北至錦繡東路、東至金科路,會所處于一期建設用地北側。會所地上建筑面積為6472m2,地下建筑面積為12159m2,共計18631m2。地下3層,地上局部3層。建筑高度為13.3m。給排水工程設計包括給水系統、熱水系統、太陽能給水系統、泳池給排水系統、排水系統、雨水系統、消火栓系統、噴淋系統、消防水泡系統、建筑滅火器系統、雨水回收利用系統。
1生活給水系統
本會所經各專業協商計算后決定把用水量大的功能放于1樓,1樓擁有泳池、桑拿、餐飲、健身、兒童游樂場、便利店等功能,二三層的用水量加起來也沒有1樓的用水量多。這樣設置的好處是:建筑功能上公共娛樂部分在一樓解決,產生動與靜的區域劃分;對給排水來說,根據《民用建筑節水設計標準》(GB50555—2010)4.2.1條“設有市政或小區給水、中水供水管網的建筑,生活給水系統應充分利用城鎮供水管網的水壓直接供水”的規定。本系統分為兩個區:-3F~1F市政直供,2F~3F變頻泵加壓供水。由于用水大戶基本都市政直供了,加壓部分的水量大大的減小,從而減小了水箱的容積,降低了水泵的流量,減小了生活水泵房的面積。水泵流量的降低,降低了電量,使平時運行費用也降低,但是用水品質卻絲毫不受損。
2生活熱水系統
2.1熱水系統介紹
上海地區太陽能資源等級為Ⅲ級,因此太陽能(包括地源熱泵熱水機組)不能作為熱水系統的單一熱源使用,應設置輔助熱源及其加熱設施。該熱水系統采用太陽能集熱板預加熱,暖通鍋爐繼續加熱的閉式熱水系統。由于暖通專業的空調系統采用的是地源熱泵機組,這套機組在夏季有大量的地源余熱無處發揮,于是經各專業協商,夏季地源熱泵的廢熱也接入我們的熱水系統,作為夏季的一個生活熱水熱源。1套熱水系統3個熱源,系統變得復雜了。如何簡化,需在管道和系統設置上多下功夫。眾所周知,容積式熱交換器有滯水區,選方案時相對來說,半容積式更優。所以本案熱交換器采用半容積式熱交換器。那么接下來的問題就是采用雙罐式太陽能系統,還是單罐式系統。假如采用單罐式,1個半容積式熱交換器設3套加熱盤管,看似簡單,是不是最優方案?其實不然。單罐系統的缺點是,回水管和市政供水管都是接到一個水箱里,會使原來已經加熱的水溫度又降下來,重復加熱,相當浪費。雙罐系統則更加的舒適、節能,前邊的罐子是用來太陽能集熱循環,后邊的罐子用來連接輔助熱源,用鍋爐繼續加熱未達溫度的水,減少熱量浪費。那罐子的容積如何分配?為了防止夏季系統過熱,除了設置膨脹罐,恒溫閥等措施外,我們還采用由一大一小2個罐子組成,前方大罐子接有太陽能和地熱2套預熱盤管,冷水水源接入此罐,此罐靠溫差運行熱媒循環泵,溫差大于8℃且大罐子溫度小于等于75℃時太陽能循環泵開啟,溫差小于3℃且大罐子溫度大于大于75℃時太陽能循環泵停止;后方小罐子接有鍋爐房熱媒盤管,熱水回水管接入此小罐,靠溫度開啟輔助熱源和運行熱水循環泵,罐內熱水溫度小于55℃時熱媒開啟,大于60℃時熱媒加熱停止。溫度傳感器均設于水罐的下三分之一處,以便更加靈敏的感受溫度的變化。熱水循環泵的溫度傳感器則設于回水管的末端。熱水回水溫度小于50℃時熱水循環泵開啟,大于55℃時熱水循環泵停止。生活熱水總量三分之二在大罐子中,三分之一在小罐子中。這樣分配還有個好處,冬天時太陽能預加熱溫度低,需要啟動鍋爐加熱,鍋爐加熱的罐子小,熱水出水快,入流量無論大還是小都能適應。不用為了5個人洗手先燒500人的水;人多時則可以一鍋一鍋的燒。
2.2熱水系統方案比選
熱水的分區。為了和冷水的兩個分區一致,保持同程。熱水也分2個區,-1F和1F一個區,2F和3F一個區(-2F和-3F無熱水用水點)。但是這樣做的話,熱交換器需要做2套(4個罐子),這樣的小公建,做2套熱交換器有點浪費。為了共用1套熱交換器,我給分區的熱水系統做了2個比選方案:方案一:熱交換器的冷水水源采用市政水,經過熱交換器-水分器-一路熱水供1F和-1F;一路經過管道泵加壓后到達2F和3F。方案二:熱交換器的冷水水源采用變頻泵后加壓水,經過熱交換器-水分器-一路熱水經過減壓后供1F和-1F;一路到達2F和3F。2個方案都面臨與冷水壓力平衡的問題,方案一的優點是利用了市政水壓且無二次水箱污染,缺點市政水壓力流量壓力不穩定,管道泵調壓困難。方案二的優點壓力穩定,調壓方便。最終為了壓力穩定好掌控,舍棄了方案一。1樓用恒溫閥防止冷水的壓力不穩定。
2.3熱水系統多能源利用
暖通專業設有地源熱泵,夏季有大量廢熱無處釋放,于是利用到我們的生活熱水系統中。有2個方案:(1)熱交換間加一個熱交換器,變成3個熱交換器,2個預加熱,1個恒溫加熱;(2)原有太陽能的熱交換器上再多加1套加熱盤管。通過咨詢廠家,方案二中的雙盤管可以實現,既省錢又省地方。所以采用了方案二。由于夏天有3套熱源系統,故太陽能集熱板的計算只需按最小值來取值,同時節約了屋頂集熱板面積。經計算,夏季基本可以不啟動鍋爐,但是要設防過熱措施(見2.1中的介紹)。
2.4熱水計量
由于集中供熱,熱水系統由供熱管和回水管。目前集中計量。假如分開計量時,每戶同時在熱水管和回水管上設水表的話,熱水水表流量減去回水水表流量時,有很多文章指出有誤差,無人用水時有可能會產生負數。經多方協商,在同程管線設計的基礎上,每層設1個大熱水環管,每個用水點預留裝插卡式表的可能性,回水在每層的總大環管上解決,為計量的準確性,不在小支管上設循環管,小支管長度控制在不超過8m。留下分開管理和集中管理的可能性,等甲方正式運營時再靈活做出物業收費還是單獨計量。
3生活排水系統
地下1層有很多各專業的機房:高低壓配電室、用戶站、各種風機房、還有風井、生活水泵房、消防水泵房、隔油處理間、熱交換機房、泳池機房、鍋爐房等,還有一部分是酒吧功能,面積比較緊張。暖通的風管井幾乎要把四周墻都占了,經過各專業協商,暖通的風井均在我們排水需要的地方給我們讓出排水出戶管的位置,但是樓上各處用水點和公共衛生間居多,很難達到集中排放,只能盡量集中,然后根據規范要求設環形通氣管。此會所餐飲部分的廚房設于地下室,普通的隔油池需要地下室水坑集水后提升,時間久了,水坑會發臭。冬天,油脂遇到低溫在水泵壁管凝固,堵塞出口,極難清洗。經過方案比選,決定選用自動油水分離器,但是地下2層都是人防區,排水無法下到地下2層。于是在擴初階段就和建筑商議位置。最終采用劃一塊非人防區做隔油間(地庫中其余排水采用吊坑)。廚具下均設小型隔油器,進行2道隔油,使設備安全的運行。
4消防系統優化
4.1中庭消防優化
由于中庭面積很大又是玻璃頂,但是高度又沒有超過18m,按照上海的規范,這樣的場所是可以設噴淋的。雖然設噴淋,畫圖簡單,但是我們考慮到,這么高的凈空,噴淋施工太麻煩。所以經過方案比選,中庭采用大空間智能水炮,安裝在2樓走廊欄桿外側。既美觀又施工方便。
4.2屋頂消防水箱優化
該項目屋頂面積小,消防水箱放于最高處時,既影響立面,又沒有面積。經過謹慎思考,把消防水箱放于2層的大屋面上,架高,高于最不利消火栓,但是低于3層屋面。設屋頂增壓泵。
5雨水系統
此會所室外有景觀用水,依據《民用建筑節水設計標準》(GB50555—2010)4.1.5條景觀用水水源不得采用市政自來水和地下井水。解決方案是:進行屋面雨水回收利用。但是普通的回收利用設施通常是地下埋個大水池,再加一套過濾加藥的設施,運行費用比較高。而且傳統的雨水回用系統噪音大,蚊蟲多。經過方案比選,決定采用景觀生態床的形勢,既無化學反應,平時運行成本又低,而且還很美觀。
6對該項目的進一步思考
該會所屋頂造型多變,尤其泳池的屋頂是個異形膜的鋼結構造型。屋頂可利用的面積不多,假如這種異形膜能設計成太陽能膜發電的話,就又美觀又實用了,但是相關產品很難找。屋頂消防水箱雖然放于2層頂,在外立面上看不到了,但是假如建筑把中庭的玻璃頂延伸至水箱頂,做一個整體的造型的話,又美觀又保護了水箱。本項目地下1層為非人防區,地下2層和地下3層為人防區。但是地下1層有很多用水設備和娛樂功能,導致很多排水都需要吊坑,使地下2層的頂凹凸不平。假如方案設計時,能把用水的部位集中一下,然后地下2層再劃分一個非人防區域,就可以使這個設計更加的完美。
7結語
這個項目雖然不大,但是每個部位設計都很精巧,思維容量很大,讓設計真正的變成了一種設計,而不僅僅是畫圖。給排水設施的節能技術不僅僅限于以上幾種,知識的探索是永無止境的,能真正的做到站在使用者的角度來考慮問題,才會真正的用好節能技術。
作者:錢劍英 單位:恒爾聯合設計