建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要求
建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要求
徐鳳
(上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200041)
國家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189—2005）全面修訂增加了給水排水節(jié)能設(shè)計(jì)要求。節(jié)水與節(jié)能是密切相關(guān)的，為節(jié)約能耗、減少水泵輸送的能耗，應(yīng)合理設(shè)計(jì)給水、熱水、排水系統(tǒng)，正確計(jì)算用水量及合理選用水泵等設(shè)備，通過節(jié)約用水達(dá)到節(jié)能的目的。集中熱水系統(tǒng)是給水排水設(shè)計(jì)的主要能耗系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意熱源的選擇、水加熱或換熱站室布置位置、管道布置和保溫等設(shè)計(jì)，力求減少熱損失，從而達(dá)到降低能耗的目的。
我國建筑用能約占全國能源消費(fèi)總量的27.5%，并將隨著人民生活水平的提高逐步增加到30%以上。在公共建筑的全年能耗中，供暖系統(tǒng)的能耗約占40%~50%，照明能耗占30%~40%，其他用能設(shè)備約占10%~20%。公共建筑在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供暖空調(diào)系統(tǒng)、照明、給水排水以及電氣等方面，有較大的節(jié)能潛力。
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189—2005）全面修訂版中增加了給水排水、電氣和可再生能源應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，提出了節(jié)能設(shè)計(jì)要求。筆者參加了該標(biāo)準(zhǔn)修訂編制工作，本文向讀者介紹該標(biāo)準(zhǔn)中給水排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，在給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足安全、衛(wèi)生、適用的前提下，同時(shí)應(yīng)注意滿足節(jié)水、節(jié)能的設(shè)計(jì)要求。
建筑給水排水專業(yè)的節(jié)能要點(diǎn)是給水泵的能耗和集中熱水系統(tǒng)的能耗。
1 節(jié)水與節(jié)能
節(jié)水與節(jié)能是密切相關(guān)、存在著內(nèi)在聯(lián)系的關(guān)系。為節(jié)約能耗、減少水泵輸送的能耗，應(yīng)合理設(shè)計(jì)給水、熱水、排水系統(tǒng)，正確計(jì)算用水量，合理選用水泵等設(shè)備，通過節(jié)約用水達(dá)到節(jié)能的目的。
1.1 合理選用用水定額
合理設(shè)計(jì)給水、熱水、排水系統(tǒng)，正確計(jì)算用水量，首先應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的功能、使用人數(shù)等，合理選用用水定額。國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50015—2003，2009年版）表3.1.10列出了最高日用水定額、小時(shí)變化系數(shù)等。當(dāng)使用人數(shù)（或單位）較多時(shí)應(yīng)選用較小的用水定額和較大的小時(shí)變化系數(shù)計(jì)算最高日和最大時(shí)用水量；當(dāng)使用人數(shù)（或單位）較少時(shí)應(yīng)選用較大的用水定額和較小的小時(shí)變化系數(shù)計(jì)算最高日和最大時(shí)用水量。例如，1 500床的三級(jí)甲等醫(yī)院工程項(xiàng)目，屬超大型醫(yī)院，使用人數(shù)（或單位）較多，計(jì)算最高日用水量、最大時(shí)用水量時(shí)，應(yīng)選用最高日用水定額的下限值100 L/（床·d），小時(shí)變化系數(shù)選用2.5。如果仍選用最高日用水定額的上限值200 L/（床·d）計(jì)算最高日用水量就不合理了，最高日用水量翻倍增加，導(dǎo)致給水水箱容積過大、給水泵的流量增加、給水管道管徑加大等，且由于給水泵的流量增加，用電功率增加，能耗增加，不符合節(jié)能設(shè)計(jì)要求。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的功能、使用人數(shù)（或單位）等，合理選用用水定額，節(jié)約用水，繼而減少能耗。
《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50555—2010）表3.1.2列出了平均日生活用水節(jié)水用水定額，全年用水量計(jì)算、非傳統(tǒng)水源利用率計(jì)算等應(yīng)按《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50555—2010)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。需要注意建筑功能或給水設(shè)備的實(shí)際使用時(shí)間、使用天數(shù)，不能一概按365天計(jì)算全年用水量，如辦公樓的使用天數(shù)應(yīng)減去休息日，又如冷卻塔的使用時(shí)間段與空調(diào)系統(tǒng)使用時(shí)間一致。
1.2 計(jì)量要求
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“應(yīng)根據(jù)不同建筑類型、不同用水部門和管理要求分設(shè)計(jì)量水表”，“有計(jì)量要求的水加熱、換熱站室，應(yīng)安裝熱水表、熱量表、蒸汽流量計(jì)或熱源計(jì)量表”。
《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50555—2010)對(duì)設(shè)置用水計(jì)量水表的位置作了明確要求。冷卻塔循環(huán)冷卻水、游泳池和游樂設(shè)施、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)等補(bǔ)水管上需要設(shè)置用水計(jì)量表；公共建筑中的廚房、公共浴室、洗衣房、鍋爐房、建筑物引入管等有冷水、熱水量計(jì)量要求的水管上都需要設(shè)置計(jì)量水表，控制用水量，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能要求。
有集中供應(yīng)熱水系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于熱源有計(jì)量要求的水加熱、換熱站室，應(yīng)安裝熱水表、熱量表、蒸汽流量計(jì)或熱源計(jì)量表。通過對(duì)熱媒、熱源計(jì)量以便控制熱媒或熱源的消耗，落實(shí)到節(jié)約用能。
當(dāng)集中供應(yīng)熱水系統(tǒng)熱媒采用熱媒水，水加熱、熱交換站室的熱媒水僅需要計(jì)量用量時(shí)，可在熱媒管道上安裝熱水表，計(jì)量熱媒水的使用量。水加熱、熱交換站室的熱媒水需要計(jì)量熱媒水耗熱量時(shí)，在熱媒管道上需要安裝熱量表。熱量表是一種適用于測(cè)量在熱交換環(huán)路中，載熱液體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀器，通過測(cè)量熱媒流量和焓差值來計(jì)算出熱量損耗。在水加熱、換熱器的熱媒進(jìn)水管和熱媒回水管上安裝溫度傳感器，進(jìn)行熱量消耗計(jì)量。熱水表僅可以計(jì)量熱水使用量，但是不能計(jì)量熱量的消耗量，故熱水表不能替代熱量表。
當(dāng)集中供應(yīng)熱水系統(tǒng)熱媒為蒸汽時(shí)，在蒸汽管道上需要安裝蒸汽流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。當(dāng)集中供應(yīng)熱水系統(tǒng)水加熱的熱源為燃?xì)饣蛉加蜁r(shí)，需要設(shè)燃?xì)庥?jì)量表或燃油計(jì)量表進(jìn)行計(jì)量。
2 給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)降低能耗
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“給水系統(tǒng)應(yīng)充分利用城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或小區(qū)給水管網(wǎng)的水壓直接供水。經(jīng)批準(zhǔn)認(rèn)可時(shí)可采用疊壓供水系統(tǒng)。”
為了節(jié)約能源，并減少生活飲用水水質(zhì)被污染，除了有特殊供水安全要求的建筑以外，建筑物底部的樓層應(yīng)充分利用城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或小區(qū)給水管網(wǎng)的水壓直接供水。當(dāng)城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或小區(qū)給水管網(wǎng)的水壓和（或）水量不足時(shí)，應(yīng)根據(jù)衛(wèi)生安全、經(jīng)濟(jì)節(jié)能的原則選用貯水調(diào)節(jié)和（或）加壓供水方案。在征得當(dāng)?shù)毓┧姓鞴懿块T及供水部門批準(zhǔn)認(rèn)可時(shí)，可以采用直接從城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)吸水的疊壓供水系統(tǒng)。
為避免因水壓過高引起的用水浪費(fèi)，給水系統(tǒng)應(yīng)豎向合理分區(qū)，每區(qū)供水壓力≤0.45 MPa，合理采取減壓限流的節(jié)水措施，分區(qū)內(nèi)低層部分的用水點(diǎn)處供水壓力≤0.20 MPa。
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“二次加壓泵站的數(shù)量、規(guī)模、位置和泵組供水水壓應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)給水條件、小區(qū)規(guī)模、建筑高度、建筑物的分布、使用標(biāo)準(zhǔn)、安全供水和降低能耗等因素合理確定。”給水加壓站位置與能耗也有很大的關(guān)系，如果位置設(shè)置不合理，會(huì)造成浪費(fèi)能耗。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑小區(qū)趨向越來越大，用地紅線內(nèi)的建筑群增多，為降低給水能耗，應(yīng)合理布置二次加壓泵站的位置，宜設(shè)于服務(wù)范圍的中心區(qū)域。例如，某6層樓的酒店工程項(xiàng)目，建筑物長400余米，而給水泵房設(shè)于建筑物的端頭，給水泵的揚(yáng)程需要滿足最遠(yuǎn)用水點(diǎn)的給水壓力，造成了靠近泵房的用水點(diǎn)給水壓力超過了用水點(diǎn)處供水壓力，必須減壓，浪費(fèi)了能源。如果將給水泵房設(shè)計(jì)在建筑的中間部位，可以降低給水泵的揚(yáng)程，降低能耗。所以，給排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意這方面的問題。
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“變頻調(diào)速泵組應(yīng)根據(jù)用水量和用水均勻性等因素合理選擇搭配水泵及調(diào)節(jié)設(shè)施，宜按供水需求自動(dòng)控制水泵啟動(dòng)的臺(tái)數(shù)，保證在高效區(qū)運(yùn)行。”變頻泵的使用已經(jīng)有很多年了，但是用了變頻泵不一定就是節(jié)能的。所以強(qiáng)調(diào)“應(yīng)根據(jù)用水量和用水均勻性等因素合理選擇搭配水泵及調(diào)節(jié)設(shè)施”，合理選用變頻泵，合理選用變頻泵組，使變頻泵、變頻泵組運(yùn)行在高效區(qū)內(nèi)。建議給水流量>10 m3/h時(shí)，變頻泵組工作水泵由2臺(tái)以上水泵組成比較合理，泵組最多不多于5臺(tái)水泵。設(shè)計(jì)可以根據(jù)公共建筑的用水量，用水的均勻性合理選擇大泵、小泵搭配，泵組也可以配置氣壓罐，供小流量用水，避免水泵頻繁啟動(dòng)，以降低能耗。
由悉地國際設(shè)計(jì)顧問（深圳）有限公司主編的CECS標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)字集成全變頻恒壓控制供水設(shè)備應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（已經(jīng)通過送審稿審查），將數(shù)字集成全變頻控制恒壓供水設(shè)備中的每臺(tái)水泵均獨(dú)立配置一個(gè)數(shù)字集成水泵專用變頻控制器，根據(jù)系統(tǒng)流量變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，并實(shí)現(xiàn)多臺(tái)工作泵運(yùn)行情況下的效率均衡，無論系統(tǒng)運(yùn)行工況如何變化及設(shè)備使用場(chǎng)合多么不同，水泵始終在高效區(qū)運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)能耗浪費(fèi)現(xiàn)象，與普通繼電器電路單變頻控制恒壓供水設(shè)備相比，采用數(shù)字集成全變頻水泵專用控制技術(shù)的恒壓供水設(shè)備具有更理想的節(jié)能效果。
3 給水泵節(jié)能限定值
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“給水泵應(yīng)根據(jù)給水管網(wǎng)水力計(jì)算結(jié)果選型，并應(yīng)保證設(shè)計(jì)工況下水泵效率處在高效區(qū)。給水泵的效率不應(yīng)低于國家標(biāo)準(zhǔn)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》(GB 19762—2007)規(guī)定的泵節(jié)能評(píng)價(jià)值。”
給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50015—2003,2009年版)、《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50555—2010)的規(guī)定，正確計(jì)算給水泵的流量、揚(yáng)程，選用保證設(shè)計(jì)工況下水泵效率處在高效區(qū)的給水泵。給水泵是耗能設(shè)備，常年工作，水泵產(chǎn)品的效率對(duì)節(jié)約能耗起著關(guān)鍵作用，應(yīng)選擇符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》(GB 19762—2007)規(guī)定、通過節(jié)能認(rèn)證的水泵產(chǎn)品，以節(jié)約能耗。
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》(GB 19762—2007)規(guī)定了“泵能效限定值”、“泵目標(biāo)能效限定值”和“泵節(jié)能評(píng)價(jià)值”。其中“泵能效限定值”、“泵目標(biāo)能效限定值”是強(qiáng)制性的，“泵節(jié)能評(píng)價(jià)值”是推薦性的，“泵節(jié)能評(píng)價(jià)值”是指在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)試條件下，滿足節(jié)能認(rèn)證要求應(yīng)達(dá)到的泵規(guī)定點(diǎn)的最低效率。“泵節(jié)能評(píng)價(jià)值”比“泵能效限定值”和“泵目標(biāo)能效限定值”要求更高，故要求所選用的給水泵效率不應(yīng)低于國家標(biāo)準(zhǔn)“泵節(jié)能評(píng)價(jià)值”。
《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》(GB 19762—2007)給出了泵節(jié)能評(píng)價(jià)值的計(jì)算方法，水泵比轉(zhuǎn)速按下式計(jì)算：
計(jì)算得出比轉(zhuǎn)數(shù)后，查《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》(GB 19762—2007)中的圖表，即可計(jì)算得出“泵規(guī)定點(diǎn)效率值”、“能效限定值”和“節(jié)能評(píng)價(jià)值”。
筆者參照《建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》中IS型單級(jí)單吸水泵、TSWA型多級(jí)單吸水泵和DL型多級(jí)單吸水泵的流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，通過計(jì)算比轉(zhuǎn)數(shù)和查圖表，得出給水泵節(jié)能評(píng)價(jià)值，見表1~3（表中列出了節(jié)能評(píng)價(jià)值大于50%的水泵規(guī)格），供讀者參考。
表1 IS型單級(jí)單吸給水泵節(jié)能評(píng)價(jià)值
表2 TSWA型多級(jí)單吸離心給水泵節(jié)能評(píng)價(jià)值
表3 DL多級(jí)離心給水泵節(jié)能評(píng)價(jià)值
從表1~3中數(shù)據(jù)可以看出，在同樣的流量、揚(yáng)程情況下，2 900 r/min的水泵比1 450 r/min的水泵效率要高2%～4%，建議除對(duì)噪聲有要求的場(chǎng)合，宜選用轉(zhuǎn)速2 900 r/min的水泵，提高用能效率。
4 生活熱水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1 熱源選擇
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源，宜利用余熱、廢熱、可再生能源或空氣源熱泵作為熱水供應(yīng)熱源。當(dāng)最高日生活熱水量>5 m3時(shí)，除電力需求側(cè)管理鼓勵(lì)用電，且利用谷電加熱的情況下，不應(yīng)采用直接電加熱熱源作為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源。”這條規(guī)定是集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱源選擇的原則。
余熱包括工業(yè)余熱、集中空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)組排放的冷凝熱、蒸汽凝結(jié)水熱等。
當(dāng)采用太陽能熱水系統(tǒng)時(shí)，為保證熱水溫度恒定和保證水質(zhì)，可優(yōu)先考慮采用集熱與輔熱設(shè)備分開設(shè)置的系統(tǒng)。
由于集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用直接電加熱會(huì)耗費(fèi)大量電能；若當(dāng)?shù)毓╇姴块T鼓勵(lì)采用低谷時(shí)段電力，并給予較大的優(yōu)惠政策時(shí)，允許采用利用谷電加熱的蓄熱式電熱水爐，但是必須保證在峰時(shí)段與平時(shí)段不使用，即需要設(shè)有足夠熱容量的蓄熱裝置，如貯存設(shè)計(jì)溫度的一天熱水用水量。根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏⿷?yīng)狀況，小型集中熱水系統(tǒng)可以采用夜間低谷電直接電加熱作為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源。
設(shè)計(jì)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)以最高日生活熱水量5 m3作為限定，是以酒店生活熱水用量進(jìn)行測(cè)算，據(jù)建筑專業(yè)所述，酒店一般最少15套客房。以每套客房2床計(jì)算，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50015—2003，2009年版）表5.1.1，取客房最高日用水定額上限值160 L/（床·d）（60 ℃），則最高日熱水量為4.8 m3。故當(dāng)最高日生活熱水量>5 m3時(shí)，集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)盡可能避免采用直接電加熱作為主熱源，或集中太陽能熱水系統(tǒng)的輔助熱源，除非當(dāng)?shù)仉娏⿷?yīng)富余、電力需求側(cè)管理從發(fā)電系統(tǒng)整體效率角度，有明確的供電政策支持時(shí)，允許適當(dāng)采用直接電熱。
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“以燃?xì)饣蛉加妥鳛闊嵩磿r(shí)，宜采用燃?xì)饣蛉加蜔崴畽C(jī)組直接制備熱水。當(dāng)采用鍋爐制備生活熱水或開水時(shí)，鍋爐額定工況下熱效率不應(yīng)低于表4.2.5中的限定值。”集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)除有其他用蒸汽要求外，不建議采用燃?xì)饣蛉加湾仩t制備高溫、高壓蒸汽再進(jìn)行熱交換后供應(yīng)生活熱水的熱源方式，這是因?yàn)檎羝臒犰时葻崴叩枚�，將水由低溫狀態(tài)加熱至高溫、高壓蒸汽再通過熱交換轉(zhuǎn)化為生活熱水是能量的高質(zhì)低用，造成能源浪費(fèi)，應(yīng)避免采用。醫(yī)院的中心供應(yīng)中心（室）、酒店的洗衣房等有需要用蒸汽的要求，需要設(shè)蒸汽鍋爐，此時(shí)制備生活熱水可以采用汽-水熱交換器。其他沒有用蒸汽要求的公共建筑可以利用工業(yè)余熱、廢熱、太陽能、燃?xì)鉄崴疇t等方式制備生活熱水。當(dāng)采用鍋爐制備生活熱水或開水時(shí)，鍋爐額定工況下熱效率不應(yīng)低于表4（表4.2.5）中的效率限定值。
表4 名義工況下鍋爐熱效率(GB 50189—2005表4.2.5)
氣鍋爐重油8688輕油8890燃?xì)?/span>8890在廣東省、云南省、江蘇省等南方地區(qū)，較多采用空氣源熱泵熱水機(jī)組制備生活熱水，使用效果較好�？諝庠礋岜脽崴畽C(jī)組比較適用于夏季和過渡季節(jié)總時(shí)間長的地區(qū)；寒冷地區(qū)使用時(shí)需要考慮機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與可靠性，在室外溫度較低的工況下運(yùn)行，致使機(jī)組制熱性能系數(shù)（COP）等級(jí)太低，失去熱泵機(jī)組節(jié)能優(yōu)勢(shì)時(shí)就不宜采用。為有效地規(guī)范國內(nèi)熱泵熱水機(jī)（器）市場(chǎng)，以及加快設(shè)備制造廠家的技術(shù)進(jìn)步，我國制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《熱泵熱水機(jī)(器)能效限定值及能源效率等級(jí)》(GB 29541—2013)，該標(biāo)準(zhǔn)將熱泵熱水機(jī)能源效率分為五個(gè)等級(jí)，1級(jí)表示能源效率最高，2級(jí)表示達(dá)到節(jié)能認(rèn)證的最小值，3、4級(jí)代表了我國多聯(lián)機(jī)的平均能效水平，5級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后市場(chǎng)準(zhǔn)入值。
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“當(dāng)采用空氣源熱泵熱水機(jī)組制備生活熱水時(shí)，制熱量大于10 kW的熱泵熱水機(jī)在名義制熱工況和規(guī)定條件下，性能系數(shù)（COP）不宜低于表5.3.3的規(guī)定，并應(yīng)有保證水質(zhì)的有效措施。”熱泵熱水機(jī)（器）能效要求見表5（表5.3.3）。
表5 熱泵熱水機(jī)（器）能效（COP）(GB 50189—2005表5.3.3)
表5中能效等級(jí)數(shù)據(jù)是依據(jù)能效等級(jí)2級(jí)編制，在設(shè)計(jì)和選用空氣源熱泵熱水機(jī)組時(shí)，應(yīng)選用達(dá)到節(jié)能認(rèn)證的產(chǎn)品。
選用空氣源熱泵熱水機(jī)組制備生活熱水時(shí)還應(yīng)注意熱水出水溫度，在節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)還需要滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生活熱水水質(zhì)的衛(wèi)生要求。一般空氣源熱泵熱水機(jī)組熱水出水溫度<60 ℃，為避免熱水管網(wǎng)中滋生軍團(tuán)菌，需要采取措施抑制細(xì)菌繁殖。如定期每隔1~2周采用65 ℃的熱水供水1天，抑制細(xì)菌繁殖生長，但必須有用水時(shí)防止?fàn)C傷的措施，設(shè)置混水閥等，或采取其他安全有效的消毒殺菌措施。
其他的消毒技術(shù)，如中國建筑設(shè)計(jì)研究院重點(diǎn)開發(fā)的銀離子消毒技術(shù)和AOT紫外光催化二氧化鈦滅菌裝置，可根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行選用。
4.2 熱水管網(wǎng)布置
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“小區(qū)內(nèi)設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱水循環(huán)管網(wǎng)服務(wù)半徑不宜大于300 m且不應(yīng)大于500 m，水加熱、熱交換站室位置宜靠近熱水用水量較大的建筑或部位，并宜設(shè)置在小區(qū)的中心位置。”對(duì)自加熱設(shè)備站室至最遠(yuǎn)建筑或用水點(diǎn)的服務(wù)半徑作了規(guī)定，限制熱水循環(huán)管網(wǎng)服務(wù)半徑，一是減少管路上熱量損失和輸送動(dòng)力損失，增大運(yùn)行能耗和成本，不利系統(tǒng)的運(yùn)行管理；中國建筑設(shè)計(jì)研究院在廣州亞運(yùn)城集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，研究了熱水管道敷設(shè)長度與熱量損失的關(guān)系。通過對(duì)亞運(yùn)會(huì)期間媒體村低區(qū)熱水供水管網(wǎng)各測(cè)試點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，熱水在管道輸送過程中的熱損失還是不可忽視的。管線越長，熱損失越大,縮短管道長度可以有效降低管網(wǎng)熱損失，故需要對(duì)熱水管網(wǎng)的服務(wù)半徑作出規(guī)定。二是避免管線過長，管網(wǎng)末端溫度降低，管網(wǎng)內(nèi)容易滋生軍團(tuán)菌。并要求水加熱、熱交換站室位置靠近熱水用水量較大的建筑或部位，以及設(shè)置在小區(qū)的中心位置，可以減少熱水管線的敷設(shè)長度，以降低熱損耗，達(dá)到節(jié)能目的。
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“僅設(shè)有洗手盆的建筑或距離集中熱水站室較遠(yuǎn)的個(gè)別用戶，不宜設(shè)計(jì)集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)。設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的建筑物中，熱水用量較大或定時(shí)供應(yīng)熱水的用戶宜設(shè)置單獨(dú)的熱水循環(huán)系統(tǒng)。”為降低能耗，對(duì)不宜設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的情況作出了限定�！督ㄖo水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50015—2003,2009年版）規(guī)定，辦公樓集中盥洗室僅設(shè)有洗手盆時(shí)，每人每日熱水用水定額為5~10 L，熱水用量較少，如設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，管道長，熱損失大，為保證熱水出水溫度還需要設(shè)熱水循環(huán)泵，能耗較大，故限定僅設(shè)有洗手盆的建筑，不宜設(shè)計(jì)集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)。當(dāng)辦公建筑內(nèi)僅有集中盥洗室的洗手盆供應(yīng)熱水時(shí)，可采用小型貯熱容積式電加熱熱水器。
對(duì)于管網(wǎng)輸送距離較遠(yuǎn)、用水量較小的個(gè)別用戶不宜設(shè)置集中熱水系統(tǒng)，可以設(shè)置局部加熱設(shè)備，這樣可以減少管路上的熱量損失和輸送動(dòng)力損失。熱水用量較大的用戶有浴室、洗衣房、廚房等，宜設(shè)計(jì)單獨(dú)的熱水回路，有利于管理與計(jì)量。
4.3 冷、熱水壓力平衡
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的供水分區(qū)宜與用水點(diǎn)處的冷水分區(qū)同區(qū)，并有保證用水點(diǎn)處冷、熱水供水壓力平衡和保證循環(huán)管網(wǎng)有效循環(huán)的措施。”使用生活熱水需要通過冷、熱水混合后調(diào)整到所需要的使用溫度。故熱水供應(yīng)系統(tǒng)需要與冷水系統(tǒng)的分區(qū)一致，保證系統(tǒng)內(nèi)冷水和熱水的壓力平衡，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能和用水舒適的目的。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)要求采用機(jī)械循環(huán)，保證干管、立管的熱水循環(huán)，支管可以不循環(huán)，采用多設(shè)立管的形式，減少支管的長度，在保證用水點(diǎn)使用溫度的同時(shí)也需要注意節(jié)能。
4.4 管網(wǎng)及設(shè)備保溫
集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)減少熱損耗的一個(gè)重要點(diǎn)是對(duì)熱水供水、循環(huán)水管網(wǎng)及水加熱設(shè)備或者換熱設(shè)備進(jìn)行保溫。《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版要求：“集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管網(wǎng)及設(shè)備應(yīng)保溫，保溫層厚度應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(GB/T 8175—2008)中經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算方法確定，也可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄D的規(guī)定選用。”
表6、7列出了《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)修訂版附錄D中生活熱水管道的絕熱厚度，供讀者參考使用。設(shè)計(jì)人應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)保溫材料，根據(jù)熱水生活熱水使用時(shí)間選用保溫厚度。設(shè)備保溫應(yīng)參照國家標(biāo)準(zhǔn)圖集03S401《管道和設(shè)備保溫、防結(jié)露及電伴熱》的規(guī)定執(zhí)行。
表6 生活熱水管道的絕熱厚度（使用期105天）（表D.0.3-1）
表7 生活熱水管道的絕熱厚度（使用期150天）（表D.0.3-2）
5 結(jié)語
節(jié)水與節(jié)能是密切相關(guān)的，存在著內(nèi)在聯(lián)系的關(guān)系。節(jié)水、節(jié)能是一種理念，貫穿于給水排水設(shè)計(jì)的全過程。為節(jié)約能耗、減少水泵輸送的能耗，應(yīng)合理設(shè)計(jì)給水、熱水、排水系統(tǒng)，選用達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。集中熱水系統(tǒng)是給水排水設(shè)計(jì)的主要能耗系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)注意熱源的選擇、水加熱站或熱交換器室布置位置、管道布置和保溫等，力求減少熱損失，從而達(dá)到降低能耗的目的。
雖然，在公共建筑中給水排水系統(tǒng)能耗僅占其他用能設(shè)備10%~20%的一部分，且未納入典型公共建筑模型能耗分析的“基準(zhǔn)建筑模型”，但是我們也應(yīng)該為實(shí)現(xiàn)國家節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的戰(zhàn)略，貫徹有關(guān)政策和法規(guī)作出貢獻(xiàn)。
致謝:感謝劉振印總工、趙鋰副院長、馮旭東總工、趙力軍總工在《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)標(biāo)準(zhǔn)編制過程中給予的幫助和提出的寶貴意見！
（本文發(fā)表于《中國給水排水》雜志2015年第2期“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”欄目）
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