韋 峰
(南寧市建筑設計院,廣西 南寧 530002)
《廣西壯族自治區民用建筑節能條例》(以下簡稱“廣西節能條例”)自2017年1月1日起實施,縣級以上城市規劃區內新建項目規劃設計應按綠色建筑標準設計和推廣可再生能源(含空氣能)應用。廣西是我國提出新建建筑全面執行綠色建筑標準的6個省份之一,“廣西節能條例”作為地方性法規,將廣西建筑節能領域一系列法規規章制度有機聯系起來,對該地區綠色建筑的發展具有舉足輕重的意義。此外,南寧市的新建項目還要有海綿城市設計專項內容。因此南寧市的新建民用建筑項目的綠色建筑設計方案、可再生能源應用方案、海綿城市設計方案需在住建部門組織下一起通過專家評審后,方可進行施工圖設計。為加快對“廣西節能條例”的執行力度,廣西壯族自治區住建廳在2017年9月底至10月初在全區范圍內對縣級政府以上住建部門、設計、施工等相關單位培訓、宣貫“廣西節能條例”及相關規范,如 DB45/221—2007《廣西居住建筑節能設計標準》、DBJ/T45—049—2017《廣西綠色建筑設計規范》,對建筑給排水的設計提出更高的要求。
在設計上執行“廣西節能條例”,是以綠色建筑設計為主,以可再生能源應用設計和海綿城市設計(可選)為輔的設計體系,因此,新建民用建筑的給排水設計,要同時執行其他規范及文件,如GB/T 50378—2014《綠色建筑評價標準》、GB50189—2015《公共建筑節能設計標準》、GB50555—2010《民用建筑節水設計標準》、海綿城市設計規定等。由于各種規范及文件的局限性,相同內容在不同規范(文件)有不同側重的表達,因此需要同時滿足相關規范及文件并合理應用。現把在設計中易犯的一些錯誤進行簡單分析。
1)在設計文件中,針對 GB/T50378—2014《綠色建筑評價標準》中(以下簡稱為“評價標準”)的得分項,應有相應的具體得分措施和可操作性,而且這些得分措施應滿足 DBJ/T45-049—2017《廣西綠色建筑設計規范》和其他規范、當地文件的要求。
如在居住建筑的綠色建筑設計中,對于毛坯房,在“評價標準”中得分項中的采用“用水效率等級為2級的衛生器具”就不具備可操作性。毛坯房的用水器具是用戶自理,雖然在“評價標準”中用水效率等級2級的衛生器具比3級得分高5分,但價格較貴,居民不可能按設計要求購買衛生器具。這種不可控制的得分屬于不可靠得分,無可操作性。
另外,“評價標準”中 4.2.12和 4.2.13條是海綿城市的設計內容,應按當地建設主管部門對海綿城市建設的相關規定復核其是否得分。除對設計文件中得分指標如“下凹式綠地、雨水花園等有調蓄雨水功能的綠地和水體的面積之和占綠地面積的比例達30%、硬質鋪裝地面中透水鋪裝面積的比例達50%、場地年徑流總量控制率達55%~70%”等進行簡單復核,還要復核海綿城市設計指標的依據是否合理、海綿城市設計思路是否準確等。如南寧市某新建住宅小區,總用地面積10hm2,根據《南寧市海綿城市總體規劃》或《南寧市規劃管理局建設項目規劃設計條件通知書》的要求,該住宅小區的雨水年徑流總量控制率不小于80%,年SS總量去除率不應小于50%。因此該項目應按 “評價標準”中4.2.13條得6分進行設計,而且場地年徑流總量控制率不應小于80%。設計文件應有以下主要內容:應有80%的年徑流總量控制率指標的文件設計依據,應有場地豎向關系的表達、場地有效匯水分區及面積、在匯水分區的地勢較低處分散式布置各種低影響開發設施的設計思路、各屋面雨水立管斷接引流入附近的低影響開發設施、道路雨水通過高差或路緣石開口進入低影響設施的做法、場地綜合徑流系數的計算、低影響開發設施的有效調蓄容積的計算、年徑流總量控制率及年SS總量去除率的計算;在指標計算上,低影響開發設施的有效調蓄容積與相應匯水面積的匯水量應達到平衡,年徑流總量控制率和年SS總量去除率的計算結果應達標和準確。
2)在綠色建筑設計+海綿城市設計模式中,雨水調蓄池的有效容積可作為雨水回收利用池有效容積計算的一部分,但雨水回收利用池的有效容積不能直接等于雨水調蓄池的有效容積。
雨水調蓄池與雨水回收利用池的有效容積計算公式幾乎一樣,但兩者的定義截然不同。雨水調蓄池屬于低影響開發設施,其總調蓄容積一般采用容積法進行計算:

式中,V為設計有效調蓄容積,m3;H為設計降雨厚度,mm,可根據年徑流總量控制率曲線對應的降雨量取值,在南寧可參照圖1;ψ為綜合雨量徑流系數,可根據項目用地面積及匯水面積種類進行加權平均計算;F為匯水面積,hm2。

圖1 南寧市多年平均徑流總量控制率與設計降雨量對應關系曲線
雨水回收利用池的有效容積也是根據匯水面積進行計算:

式中,hd為常年最大日降雨厚度,mm,可按重現期1~2年取值(GB50400—2016《建筑與小區雨水控制及利用工程技術規范》附錄A全國各大城市降雨量資料)。在南寧,重現期1年的 hd1=62.6mm,重現期 2年的 hd2=90.3mm。
舉例說明,根據圖1,在同樣的匯水區域里,F=1hm2,ψ=0.5,按年徑流總量控制率 80%時,H=33.4mm,當用于計算調蓄容積時,V=334ψF=167m3;當按重現期1年來計算雨水回收利用時,其有效容積 Vy=606ψF(考慮減去棄流雨水厚度2mm)=303m3,V不等于 Vy。從上述分析可知,同一個雨水池在擔負雨水調蓄和回收利用這2種功能時,有不同的計算應用容積,應區別理解。假設把該匯水區域按雨水回收利用設計且已竣工,其有效容積為303m3,此時如果對該匯水區域進行海綿城市設計復核,按年徑流總量控制率80%時標準設計,該雨水池作為低影響開發設施的有效調蓄容積僅為167m3。如果上述同樣的匯水區域先按海綿城市設計并竣工,那該雨水池的有效調蓄容積為167m3,當計算該雨水池的有效雨水回用容積時,即使 hd1=62.6mm,此時 Vy最大也不能大于 167m3。當然,一個既定匯水區域的全年雨水回用量受多種工程設計參數的影響,如匯水面積、雨水蓄水池的有效容積、回用管網的用水規模等,當這些參數取值偏小時,則全年雨水回用水量會隨其減少,而不是簡單理解為把Vy加大了,雨水年回用量就增加了。準確的雨水回用量的相關計算詳見GB 50555—2010《民用建筑節水設計標準》(下文簡稱為“節水標準”),此處不再展開。
3)重視“節水標準”對“評價標準”的約束。
“評價標準”中6.2.3條對用水點的壓力有不同要求,并相應有不同的得分。而“節水標準”4.1.3中明確要求“分區內低層部分應設減壓設施保證各用水點出供水壓力不大于 0.2MPa”,因此“評價標準”6.2.3條只能按“不大于 0.2MPa,且不小于用水器具要求的最低工作壓力,得8分”執行。
同樣,在“節水標準”中 4.1.5“景觀用水水源不得采用市政自來水和地下井水”是強制性條文,這與“評價標準”控制項6.1.1條“應制定水資源利用方案,統籌利用各種水資源”的思路一致。由于這是控制項,在設計景觀用水時,只要不滿足規范對補水的要求,就可判斷為不是綠色建筑。
4)重視《廣西公共建筑節能設計標準》對“評價標準”的約束。
如《廣西公共建筑節能設計標準》5.1.4、5.3.3中對水泵和空氣源熱泵的技術要求分別為“給水泵的效率不宜低于GB19762—2007《清水離心泵能效限定值及節能評價值》規定的泵節能評價值”和“空氣源熱泵機組制備生活熱水時,制熱量大于10kW的熱水機在名義制熱工況和規定條件,性能系數(COP)不宜低于表 5.3.3的規定”。根據“廣西節能條例”的精神,大型公共建筑更應該加強節能的示范作用,因此,在大型公共建筑設計中,這2項條款的“宜”應按“應”來理解,作為應執行的條款。這些內容對應著“評價標準”5.2.12.2“水泵、風機等設備及其他電氣裝置滿足相關現行國家標準的節能評價值要求,得2分”。對于大型公共建筑,在設計文件中,應有水泵(熱泵)等設備的泵節能評價值(性能系數)的最小值要求。
5)在可再生能源應用設計專篇中,當具備太陽能利用條件時,應優先選用太陽能作為主要能源(提供熱水比例≥20%),當僅采用太陽能不能滿足生活熱水量的需求時,可考慮將空氣能作為輔助能源利用;經論證,除空氣能外,不具備太陽能利用條件時,方可考慮將空氣能作為主要能源進行利用。
設有生活熱水的建筑,在太陽能供應熱水的比例≥20%的情況下,空氣源熱泵補充熱水部分可計入可再生能源利用量,最終按總供應熱水的比例在“評價標準”上相應得分。以上做法都是為保證盡量利用太陽能供應熱水。因此在太陽能熱水系統設計專篇中和綠色建筑施工圖審查集成表的相應得分項中,應有盡量利用太陽能的設計思路及供應熱水比例的計算過程。
“廣西節能條例”的實施,對配套執行的各種規范文件的執行提出更高要求。一旦理順各種規范的核心內容,就可做出可操作性的綠色建筑設計,為廣西地區乃至國家降低民用建筑能源消耗,提高能源利用率,改善人居環境質量,推進生態文明建設做出更大的貢獻。