在政策和務(wù)實(shí)之間

文/宋勤　上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司　上?！?00093

項(xiàng)目位于膠東某縣級(jí)市，由當(dāng)?shù)卣鲑Y，將位于市中心的某高中遷至市郊，擴(kuò)建為一座90班3000人全日制寄宿制高級(jí)中學(xué)，項(xiàng)目占地31公頃，建筑面積11萬(wàn)平米，包括教學(xué)樓、行政辦公樓、科研樓、藝術(shù)樓、學(xué)術(shù)報(bào)告廳、體育館、食堂與宿舍等生活服務(wù)用房及體育活動(dòng)區(qū)等。按照教育局和校方的要求，教工宿舍和學(xué)生宿舍及廚房、體育館的淋浴間供應(yīng)生活熱水。

項(xiàng)目本身并不復(fù)雜，我謹(jǐn)將設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的一個(gè)比較棘手的問(wèn)題――熱源的選定－太陽(yáng)能利用和建筑形象之間的矛盾及解決方案介紹給大家：

節(jié)約能源是我國(guó)的基本國(guó)策，設(shè)計(jì)時(shí)我們對(duì)基地附近進(jìn)行調(diào)研，全面考慮熱源的選擇。首先考慮工業(yè)余熱廢熱、地?zé)岷吞?yáng)能。本項(xiàng)目處于當(dāng)?shù)責(zé)犭姀S(chǎng)的廢熱供應(yīng)范圍內(nèi)，但是市政熱網(wǎng)供應(yīng)的熱源為55℃熱水，無(wú)法直接制備60℃生活熱水。若作為預(yù)熱熱源，合理的設(shè)計(jì)應(yīng)為設(shè)置集中換熱站，配置燃?xì)忮仩t作為補(bǔ)充熱源（燃油價(jià)高，且供應(yīng)管理復(fù)雜，故不考慮燃油鍋爐），通過(guò)熱水箱、循環(huán)泵和熱水管網(wǎng)供應(yīng)到各用水點(diǎn)。預(yù)估鍋爐房和熱水機(jī)房面積約200平米左右，出于安全性考慮，不宜布置在宿舍樓這類(lèi)人員密集場(chǎng)所，宜單獨(dú)設(shè)置或與食堂附建。但是受總平面及各單體建筑規(guī)模限定的影響（當(dāng)?shù)夭辉试S報(bào)規(guī)方案中確定的單體形態(tài)和各項(xiàng)指標(biāo)在擴(kuò)初或施工圖階段有變化），故可選熱源就局限在太陽(yáng)能和空氣源熱泵或電力三種了，且供應(yīng)方式也因此確定為分散制備。

本項(xiàng)目的宿舍樓、食堂和體育館均考慮供應(yīng)生活熱水，并優(yōu)先考慮太陽(yáng)能或空氣源熱泵等節(jié)能供熱方式。學(xué)校整體建筑風(fēng)格為法式建筑，屋頂檐口為板巖高坡屋頂，食堂和體育館由于本身的扁平形態(tài)，屋面面積足夠布置太陽(yáng)能熱水器，并且集熱器與檐口之間留有充分的距離來(lái)確保人視角度無(wú)法看到集熱器，從而保證建筑立面的美觀(guān)。

但是在設(shè)計(jì)宿舍樓熱水系統(tǒng)時(shí)，我們遇到了問(wèn)題：

按照每棟宿舍樓每層淋浴間設(shè)置淋浴龍頭17個(gè)，盥洗水嘴28個(gè)，共計(jì)5層，每天早晚各集中一小時(shí)供應(yīng)學(xué)生宿舍生活熱水的管理方式，

每棟樓最大熱水設(shè)計(jì)小時(shí)用量Qh＝300＊17＊5＊100%+80＊28＊5＊100%＝ 36700L/h（水溫40℃，100%潔具同時(shí)使用系數(shù)）

換算每棟樓每天需要60℃的生活熱水量＝（80＊28＊5＊100%+36700）＊58%＝ 27800 L/d（早上不考慮淋浴，僅計(jì)算盥洗龍頭）

如采用直接加熱供水系統(tǒng)，預(yù)估所需太陽(yáng)能集熱器面積A＝27800/40=695 M2

而宿舍樓的可上人平頂屋頂面積僅有150M2，考慮集熱板四周預(yù)留1M寬檢修通道及上人孔等基本需求，可利用面積僅為70 M2。即如采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，僅能滿(mǎn)足10%的熱能需求，其余90%的熱量需以電加熱方式提供。按照國(guó)際慣例以及綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即使作為預(yù)熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能系統(tǒng)的供熱量也應(yīng)占全部耗熱量的30%以上。在此情況下，硬性設(shè)置太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，除了增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和維修難度，節(jié)能的意義非常有限并且無(wú)助于綠色建筑星級(jí)評(píng)價(jià)。

如采用空氣源熱泵，由于當(dāng)?shù)囟酒骄鶞囟葹?6～-8℃，熱泵工作效率較低，同樣需要大功率的電輔助加熱；按照上述計(jì)算，集中供熱系統(tǒng)需要在屋面配置3～4臺(tái)熱泵機(jī)組（高度在2M左右）和有效容積21立方米的熱水箱。

無(wú)論是太陽(yáng)能集熱板還是熱泵機(jī)組置于屋頂，都無(wú)法有效遮擋，試想徜徉在校園，抬頭一望，典雅的干掛石材和灰瓦法式建筑立面會(huì)被設(shè)備的材質(zhì)和形態(tài)破壞殆盡。

我們也考慮過(guò)將太陽(yáng)能集熱板布置在各棟宿舍樓南側(cè)的綠化中，但是這樣會(huì)對(duì)校園景觀(guān)造成不利影響，并且容易損壞。權(quán)衡之后，我們否定了這個(gè)方案。

本項(xiàng)目經(jīng)我單位與國(guó)內(nèi)多家知名設(shè)計(jì)公司競(jìng)標(biāo)勝出后，對(duì)建筑方案又做過(guò)7輪的修改，建設(shè)方對(duì)于建筑的美觀(guān)非常重視。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)前，就不同熱源的選擇對(duì)項(xiàng)目的影響，向建筑師和建設(shè)方做了充分的說(shuō)明和分析，并配合建設(shè)方與相關(guān)職能部門(mén)溝通。

經(jīng)過(guò)多方商議和綜合評(píng)估并征得電力公司同意，最終選用分層設(shè)電熱水爐的方式，在每層的浴室旁設(shè)置一間6平米的熱水機(jī)房，內(nèi)置2臺(tái)容積式商用電熱水爐和一組循環(huán)泵，熱水爐設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量為2720L/H˙臺(tái),設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為94KW。

這個(gè)方案同太陽(yáng)能或空氣源熱泵系統(tǒng)相比，系統(tǒng)簡(jiǎn)潔高效，并滿(mǎn)足校園整體的美觀(guān)性。加熱設(shè)備簡(jiǎn)單可靠；易管理（當(dāng)?shù)囟窘笛╊l繁，采用太陽(yáng)能或空氣源熱泵系統(tǒng)需要加強(qiáng)保溫和及時(shí)清理積雪）；循環(huán)管路相應(yīng)縮短，管路熱損失??；熱水系統(tǒng)的水壓與冷水系統(tǒng)一致，保證了系統(tǒng)內(nèi)冷熱水的壓力平衡，達(dá)到了節(jié)水、節(jié)能和用水舒適的效果。而電力作為清潔能源也符合國(guó)家倡導(dǎo)環(huán)保的政策導(dǎo)向，不影響本項(xiàng)目作為綠色二星項(xiàng)目的報(bào)審。

眾所周知，國(guó)家大力推廣太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，在執(zhí)行層面，各地有關(guān)部門(mén)往往會(huì)一刀切地要求采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。所以我們經(jīng)常會(huì)看到近年來(lái)建造的高級(jí)住宅，立面設(shè)計(jì)精美，材質(zhì)昂貴，屋頂卻頂著一排和立面風(fēng)格完全不搭的太陽(yáng)能集熱板。因此，我們借助《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》5.4.2A條的規(guī)定“太陽(yáng)能集熱器的設(shè)置應(yīng)和建筑專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)，并在滿(mǎn)足水加熱系統(tǒng)的同時(shí)不得影響結(jié)構(gòu)安全和建筑美觀(guān)”，與建設(shè)方和審圖部門(mén)做了多次溝通。

該項(xiàng)目由當(dāng)?shù)卣?，與審圖中心或其他職能部門(mén)溝通有著天然的優(yōu)勢(shì)，只要將不同方案的利弊向建設(shè)方分析到位，建設(shè)方會(huì)積極主動(dòng)出面協(xié)調(diào)。本設(shè)計(jì)現(xiàn)已通過(guò)了當(dāng)?shù)氐膶張D中心審核，并作為市重點(diǎn)工程報(bào)送綠色二星建筑評(píng)審。

所以，雖然有這樣那樣的政策，我們?cè)O(shè)計(jì)師還是應(yīng)該充分領(lǐng)會(huì)精神，并運(yùn)用好國(guó)家規(guī)范賦予我們的權(quán)力，把握“適用”原則，合理選擇系統(tǒng)，為客戶(hù)提供最佳解決方案。