日本的研究和應用表明,滲透設施涵養雨水、抑製暴雨徑流的作用十分顯I著。采用滲透設施可使雨水流出率削減到1/6,而且經過10多年的運行,抑製效果沒有下降,也未發現對地下水造成汙染。
雨水利用尤其雨水滲透技術是一種投資少、見效快、能發揮綜合效益的節水型排水設施。對必須改造和新建的下水道工程,一次性采用滲透設施,更能達到節省投資、一舉多得的目的。
四、住宅集中供熱采暖係統和節能
圍繞著改善住宅熱環境和節能兩個熱門課題,住宅采暖方麵的許多問題,引起了廣泛的討論,以下是筆者對若幹熱點問題的觀點。
(一)集中供熱采暖係統仍將是城市住宅采暖方式的主體
由於能源構成情況的變化,在某些地區。
(二)集中采暖係統與按戶用熱計量和收費
1.迄今為止的主要節能手段,僅限於改善牆體和窗戶的保溫性能,當然這是很有意義的,但其節能效果的很大部分,被越來越大的建築體形係數所抵消。建立用戶的經濟利益與能耗的直接關係,將會使居住者真正關心建築物的熱工質量,將會通過房地產市場在很大程度上影響住宅的建築設計,徒具形式而很不節能的住宅將無人問津,建築節能才能真正提高到“動真格”的程度。推動集中采暖係統節能最有效的手段,隻能是灰施按戶用熱計量和收費。
2.采暖用熱,與用水、用電和用燃氣有所不同,采暖用熱的多少,居住者的主觀作用較小。采暖用熱量。
從上式可以看出:除了室溫可以由住戶主觀確定外,外窗、屋頂、地麵、與不采暖空間之間的隔牆或樓板等的麵積和構造,並不是住戶可以主觀確定的,而-除了室外溫度之外,還受鄰室溫度的影響,即戶與戶之間的熱傳遞,而且熱傳遞量是相當可觀的。
國外在按戶用熱收費時,將總熱量的一部分按各戶的建築麵積比例分配,而將總熱量的其餘部分按各戶熱表計量值分配,還需要研究和合理確定一幢建築物內有所區別的不同熱價,這是比較複雜的。
3.分戶用熱計量有以下兩種基本方法:
采用獨立係統的新製式,一戶設置一個熱量表。首先需要改變傳統的室內采暖係統的製式,以單戶獨立係統的新製式。
來取代傳統的上下層貫通的所謂“單管式”或“雙管式”係統。此種戶內係統的管道,在建築層高受限、而住戶對裝飾要求提高的條件下,是較難布置的。如采用地麵墊層度而引起玻璃管內的液體蒸發,蒸發後內敷設的辦法,除投資較昂貴外,對施工也有很高的要求。而且,數以億萬計的舊建築物係統的改造,會更加困難。考慮按表計量和分室控製溫度的可能性。”
(三)建築節能的主要途徑應是提高能效而非僅限於抑製需求
采暖能耗高而同時熱環境質量差,是我國目前住宅采暖狀況的基本特征,反映出能源的利用效率極為低下。這就確定了節能的主要途徑,應是多方位提高能源效率,降低各環節的無效損耗,以較少能源消耗獲取較多的有效熱並得到較高的熱環境質量,而不隻是在熱環境質量較差的基礎上再抑製需求。
前述按戶用熱計量和收費,雖然是推動集中采暖係統節能的重要手段,但包涵著使居住者為節省開支而抑製需求的因素。對於采暖設計標準本來較低、熱環境質量本來不高的普遍狀況而言,此種手段可挖掘的節能潛力是有限的,對此應有適當的估計。
提高采暖能效,首先是要改善建築熱工質量。而在采暖係統本身,除了《節能設計標準》中已有具體量化要求的熱源運行效率和熱媒輸送效率兩個因素之外,當前,應著重注意采暖供熱係統的均勻性和合理的運行調節兩個重要環節。
提高采暖供熱係統的均勻性,就是要克服區域係統和室內係統較普遍存在的失調現象。解決的辦法應是采用較佳的係統製式,以係統設計的水力平衡為主,輔以必要的平衡調節手段。目前多種調節手段(如平衡閥、控製閥等)是具備的,而係統的設計問題相形突出,例如:同一熱源各幢住宅的設計計算標準不統一,致使散熱器裝備水平相差懸殊,設計裕量過大並互相攀比,單純依靠調節手段而設計計算粗製濫造等等,都會造成係統的先天性失調而浪費能源。如果再貿然采用不成熟的係統製式,則更會加劇此種狀況。
筆者多年以來對供熱條件較好的城市熱網供暖係統進行調研和測定,並著重對廣為關注的所謂“供熱過量”的現象進行剖析。發現在采暖季節的嚴寒期內,除係統中有缺陷的局部之外,一般並不存在過熱現象,甚至還會有短時間供熱不足之感,這說明係統在設計工況條件下的配置是基本合理的。過熱現象主要發生在非嚴寒期內,當室外氣象條件高於設計工況條件時,熱網對用戶的供熱量未能進行合理的隨機調節,而用戶末端散熱器又缺乏調節閥門,不僅大量浪費熱能,也因室溫過高反而使室內環境的舒適度變差。
在供暖負荷尖峰階段供熱偏緊,而在大部分非尖峰階段超量供熱,此種浪費能源現象大多出現在城市熱網供暖係統中。當實施按戶用熱計量和收費,熱作為商品的特征日趨突出之後,熱用戶對於隨機適量用熱的要求會很明確,這與提高能效以節能的方向是一致的。因此,當熱源供熱條件較好時,應更加注重熱源和用戶末端兩個環節進行運行調節的有效性。
(四)提高住宅集中采暖係統的均勻性與係統製式
1.全麵實施“按戶熱表計量”以前的很長時期內,提高住宅集中係統采暖的均勻性,是除了改善建築保溫之外,建築節能最重要的環節。
集中采暖係統溫度的均勻性,應包括區域供熱管網的均勻性和室內係統的均勻性,取決於係統的水力穩定性,在任何工況條件下,都能保證各並聯環路之間流量的合理分配。
2.僅就室內係統而言,傳統的垂直貫通的“單管式”或“雙管式”係統,都有達到室溫相對均勻各自大量成功的範例,也有各自失敗的範例,成功或失敗都遵守一定的規律。根據實踐經驗:4層及以下采用垂直雙管式係統,較為合理和可靠;5層及以上則采用垂直單管式係統較為合理和可靠;如果5-9層一定要采用垂直雙管式係統,則需十分謹慎;10層及以上的垂直雙管式係統,則很少有成功的範例。70年代,北京市建築設計研究院曾在北京某小區的16層住宅中,設計采用過垂直雙管式係統,曆經困難的調節,終未能取得滿意的效果。
3.雙立管製式的每組散熱器是一個並聯環路,而單立管製式的每根立管也是一個並聯環路,需進行流量合理分配的並聯環路數量時,單立管製式就比雙立管製式要少,這是一個有利的條件。其次,雙立管製式不僅有水平方向的並聯環路,還有垂直方向的並聯環路。
雙管式係統垂直方向並聯環路之間的水力平衡,是一個困難的課題。《采暖通風與空氣調節設計規範》中規定:“機械循環雙管熱水采暖係統和分層布置的水平單管熱水采暖係統,應考慮水在散熱器和管道中冷卻而產生的自然作用壓力的影響。”在整個采暖期內,係統要根據室外氣溫的變化而實行質調節,水溫和供回水溫差為變量,“水在散熱器和管道中冷卻而產生的自然作用壓力的影響”,難以作為一個定量設計參量加以處理。除非增大係統流量,減小供回水溫差,以使“自然作用壓力的影響”變小,這將使輸送能耗增大而浪費能源。
有人認為垂直雙管式係統散熱器上的恒溫閥,可以使末端阻力增大,抵消垂直失調因素,且可以對室溫過高房間的散熱器流量節流。其實恒溫閥的高阻力特性是相對的,對每組散熱器負荷較小的住宅而言,較高的局部阻力係數造成的阻力值還是有限。為此,需根據每一組散熱器處的剩餘水頭逐一進行預置調節後加以鎖定。第一,這是難以操作的;第二,恒溫閥較小的水流通道難以避免堵塞;第三,恒溫閥的溫度選擇幅度較大,除對總體供熱過量的建築有節能效果外,對多數總體供熱不足的建築,難有收效。
4.垂直單管式係統的“上熱下冷”現象雖比較普遍,但不是它的先天特征,筆者曾多次論證過,其主要原因是設計的保守等因素造成散熱麵積偏大,其偏大的幅度越大,上熱下冷的垂直失調越嚴重。