广州亚运城运动员村生活热水用水规律分析研究.docx

广州亚运城太阳能水源热泵工程专栏广州亚运城运动员村生活热水用水规律分析研究甄帅马 晓 虹胡 世 阳张宁吕鑑王 耀 堂张英（ 北京工业大学建筑工程学院 ，北 京 ； 北空勘察设计院 ，北 京 ； 中国建筑设计研究院 ，北 京 ）摘 要 通 过 对 广 州 亚 运会赛时期间运动员村 用 水 情 况 的 统 计 ，分 析 运 动 员 村 生 活 热 水 用 水 规律 ，为 世界 级重大体 育 赛事运动员住宅区和今后的高档住宅 小区的生活热水 系 统 设 计及运 行 管理提 供 数 据 支 持 和 参 考 。关 键 词 运 动 员 村 生 活 热 水 用 户 用 水 规 律，（ ，；，； ，）：， ， ， ：；年 闭 幕 的 广 州 亚 运 会 取 得 了 圆 满 成 功 ，受到 了 国 内 外 的 一 致 好 评 。目前国内对大型体 育 赛 事 运 动 员 村 用 水 规 律 相 关 研 究 很 少 。本 文 通 过 对 广 州亚 运 会 赛 时 运 动 员村用水量进行 计 算统 计 ，分 析 其用 水 规 律 ，从 而 为 今 后 大 型 体 育 赛 事 运 动 员 居 住 区 的 热 水 系 统 设 计 提 供 参 考 。服 务 中 心 。运 动 员 村 共 有 栋 住 宅 楼 ，一 梯 两 户 ，建 筑 局 部 层 （ 层 为 架 空 层 ），每 户 设 计 为 人 间 ，分 为 一 卫 、两 卫 两 种 户 型 ，每 个 卫 生 间 热 水 用 水器 具 包 括 个 洗 脸 盆 和 个 淋 浴 器 。运 动 员 村 集 中生活热水系统分 为 能 源 站 、二 级 站 、太 阳 能 集 热 系 统 三 个 部 分 ，采 用 太 阳 能 与 水 源 热泵 联 合 运 行 方 式 。 本 着 高 效 节 能 、新 能 源 利 用 最 大 化 的 原 则 ，整个 热 源 系 统优先使用太阳能 ，采 用 水 源 热 泵 作 为 辅 助 热 源 ，能 源站水源热泵加热后 的 水 与太 阳 能 集 热 系 统的产水均输送至二级站水箱 ，经 供 水 泵 送 至 各 用 户 ，用 户 回水立管末端安装 有 温 控 阀 ， 当 温 度 低 于 时 通 过 回水管汇总至能源 站 水 箱进 行 加 热 。项 目 概 况运 动 员 村 位 于 亚 运 城 中 部 ，总 用 地 面 积 约 ，是 亚 运 城 的 核 心 部 分，包 括 住 宅 区、公 共 区、居住会所等，其中住宅区总建筑 面 积 万 ， 赛 后 新 增 住 宅 面 积 万 ，合 计 居 住 建 筑 面 积 为 万 。 赛 时 能 容 纳 名 运 动 员 和 随 队 官 员 ，赛 后 作 为 配 套 完 善 的 中 高 档 居 住 社 区 及 区 域运 动 员 村 赛 时 用 水 量 实 测 统 计 与 计 算用 水 量 实 际 统 计 方 法运 动 员 村 设 置 的 号 能 源 站 、二 级 站 、太 阳 能 集 热 系 统 具 体 的 水 量 走 向 见 图 。 其 中 运 动 员 村 的 热 水系 统冷 水补水由 太阳能水箱高质水和 号 能 源 站的 高 质 水 补 水 ，二 级 站 无 补 水 ，故根据质量守 恒 原 则计 算 ：用户用水量能源站高质水补水量太阳能产水量能 源 站 水箱和二级站水箱容积变化量 （）图 号能源站水箱水量日变化量 图 运动员村热水供应示意 利 用 式 （）对 亚 运 会 期 间 月 日 运 动员 村 的 实 际 日 用 水 量 进 行 计 算 ，数据取样时间为每 天 早 ： 至 次 日 ：。 式 （）是 在 忽 略 生 活 热 水 供 、回 水 系 统 跑 冒 滴 漏 等 水 量 漏 损 的 情 况 下 ，计 算 得到 用 户 的 实 际 用 水 量 。图 能源站高质水补水量 用 水 量 计 算分 析 计 算 中 所使用的参数 包 括水箱 液 位 、水 箱 容 量 及 高 质 水 补 水 表 读 数 等 ，其 中 水 箱 液 位 、水 箱 容 量 由 能 源 站 杰 控 软件控制系统进 行 数据 采 集 ，能 源 站 高 质 水 补 水 表 读数依靠人工记录 ，太 阳 能 集 热 系 统产 水量 通过对太 阳能系统集热水箱液位的 变 化 量 进 行 计 算 。能 源 站 水 箱 水 量 变 化 及 高 质 水 补 水 表 读 数统 计图 各二级站水箱水量日变化量之和 号 能 源 站 的 水 箱 总 水 量 的 变 化 如 图 所 示 。其 中 正 值 表 示 该 日 的 水 箱 存水量相对于前一天增 加 ，负 值 表 示 该 日 的 水 箱 存 水 量 相 对 于 前 一 天 减 少 。根据每天运行管理人员抄写的高质水水表读数，整理得每天号能源站高质水补水量如图所示。二 级 站 水 箱 水 量 变 化 统 计二级 站水箱水 量日变化量如图 所 示 。太 阳 能 集 热 系 统 产 水 量 统 计太阳 能集热站 向二级站补水总量如图 所 示 。图 太阳能系统日产水量 给 水 排 水 运 动 员 村 日 总 用 水 量由上 述各项水 量汇总得到亚运会期间运 动 员 村个 区 的 日 总 用 水 量 ，见 图 ，可 见 ，亚 运 会 期 间 运 动 员 村 日 总 用 水 量 为 ，平 均 约 为 。图 亚运会期间运动员村人均日热水用水量 （人 ）。耗 热 量 计 算二 级 站 供 水 温 度为 计 算 运 动 员 村 日 耗 热 量 ，对 各 个 二 级 站 供水温度进行了 亚 运 期间的连续监测及 数 据 采 集 ，由 于 数 据 量 较 大 ，现 只 选 取 天 数 据 为 例 ，如 图 。图 运动员村日总用水量 运 动 员 村 入 住 人 数 统 计管 理 部 门 每 天均统计运动 员 村的入 住 人 数 ，但统 计 的 人 数 只 是 入住的运动员人数 ，并 不 包 括 每 栋 楼 及 公 共 服 务 区 的服务管理人员 ，运动员村每天入 住 人 数 如 图 所 示 。图 二级站供水温度实时变化 通过对 亚 运 会期 间二 级站供水温度监 测 数 据 可以 确 定 ，供 水 温 度 为 ，平 均 供 水 温 度 约 为 ，故用该值作为亚 运 期 间 用 户 实 际 日 热 水 耗 热 量 计 算 中 的 温 度 取 值 。图 亚运期间运动员村入住人数 运 动 员 村 人 均 日 用 水 量 计 算根据 运动员村 入住人数及日用水量可求 得 人 均日 用 水 量 如 图 所 示 。运 动 员 村 设 计 人 数 为 人 ，由 图 、图 可 以 看 出 ，亚 运 会 期 间 运 动 员 村 入 住 人 数 在 人 范 围 内 ，为 设 计 入 住 人 数 的 ；人 均 日生活热水用水量为 （人 ），平 均 约 为 （人 ）。由 于 月 日 入 住 人 数 最 多 ，约 为 人 ，为 设 计 入 住 人 数 的 左 右 ，该 日 人 均 用 水 量 为运 动 员 村 日 总 耗 热 量 及 人 均 日 耗 热 量根 据 亚 运 会 期 间 运 动 员 村 日 用 水 量 、入 住 人数 、热 水 供 水 温 度 、冷 水 温 度 的 数 据 监 测 ，可 以 计 算 出 实 际 每 日 的 热 水 耗 热 量 及 人 均 日 耗 热 量 ，见表 。通过表可以看出，亚运期间运动员村日耗 热 量 为，平均约为 ，人均日耗热量约为 （人 ）， 平 均 约 为 （人 ）。给 水 排 水 表 运动员村热水日耗热量和人均日耗热量 设 计 值 偏 大 ，至 少 偏 高 约 ，造成较高的投资 。综 上 分 析 ，虽 然运 动员的用水习 惯 与 普 通 住 宅 用 户 有 所 不 同 ，但其人均日用水量及人均最高日用 水 量依然在 规 范 中要 求的 住宅最高日用水 定 额 范 围 内 ，说 明 若 按 照 住 宅 标 准 （人 ）或 酒 店 式 公 寓 的 标 准 （人 ）设 计 ，完 全 可 以 满 足 赛 时 的 用 水 要 求 。耗 热 量 分 析“规 范”中 定 义 住 宅 、宾馆等建筑的集中 热 水 供 应 系 统 日 耗 热 量 通 过 热 水 用 水 定 额 、用 水 人 数 、热 水 温 度 、冷 水 温 度 进 行 计 算 ，本 工 程 热 水 设 计 温 度 为 ，冷 水 温 度 取 ，若 按 宾 馆 设 计 则 用 水 定 额 取 （人 ），用 水 人 数 按 入 住 率 进 行 计 算 ，可 得 日 耗 热 量 约 为 ，人 均 日 耗 热 量 约 为 （人 ）。 而通过实际监测计 算 得 出亚运期间最高 日 耗 热 量 约为 ，人均最高日耗热量 约 为 （人 ），可 以 看 出 设 计 日 耗 热量比实 际日耗热量高将近 倍 ，人 均 日 耗 热 量 比 实 际 高 左 右 ，相 关 设 备 、管 网 具有 较 大 的 富 余 量 。注 ：热 水 温 度 取 ，冷 水 温 度 取 。运 动 员 村 用 水 规 律 分 析用 水 定 额 分 析根 据 建 筑 给 水 排 水 设 计 规 范 （， 年 版 ，以 下 简 称 “规 范 ”），目 前 对 大 型 体 育赛 事运 动员居住 区赛时最高日人均热水用 水 定 额没 有 明 确 的 定 义 。由于运动员赛时用水规律 与 普 通 住 宅 用 水 规 律 有 所 不 同 ，每当运动 员完成比赛或训 练 回 到 房 间 、晚 上 休 息 前 以 及 早 上 起 床 后 都 有 可 能 会 出 现 用 水 高 峰 ，一 般 为 考 虑 保 障 运 动 员 用 水 量 充 足 、供 水 安 全 等 因 素 可 能 会 选 择 偏 大 的 设 计 值 ，若 按 用 水 定 额 较 高 的 宾 馆 、客 房 进 行 设 计 ，即 最 高 日 用 水 定 额 为 （人 ）。通过对亚运会期间运动员村个 区 的 总 人 数、总 用水量及人均用水量的计算 统 计 发 现，亚 运 会 赛 时 运动员人均日用水量为（人），平 均约 为 （人 ），最 高 值 在 （人 ）左 右 。 由 于 亚 运 期 间 供 水 温 度 在 ，而 规 范 中的 用 水 定 额 按 进 行 计 算 ，通过折算得到亚运期 间 运 动 员 村 热 水 人 均 日 用 水 量 为 （人 ），平 均 约 为 （人 ），最 高 值 在 （人 ）左 右 ，可 以 看 出 与 宾 馆 客 房 的用 水 定 额 还 是 有 一 定 差 距 ，若按宾 馆设计则会造成 入 住 率 与 人 均 日 用 水 量 的 关 系通 过入 住 人 数和 人均 日用水量的分析 可 以 发 现 一 个 明 显 的 规 律 ，随 着 入住人数的增多 ，日 用 水 量 并 没 有 成 比 例 增 加 ，人均用水量反而呈现一个下降趋 势 。见 图 。图 入住人数与人均日用水量变化曲线 分 析 认 为 出 现这种趋势的主要 原 因 可 能 是 ：一方 面 随 着 入 住 人 数 的 增 多 ，卫生器具的使用 频 率 会 有 所 增 加 ，但 每人每次使用卫生器具的时间可能会 缩 短 ，个 房 间 如 果 从 人 入 住 增至人甚至 人 的 时候，由于人数变多，每人使用卫 生 器 具 的 频率可能给 水 排 水 日 期用 户 用 水 量日 耗 热 量人 均 耗 热 量（人 ）平 均 值广 州 亚 运 城 太 阳 能 生 活 热 水 系 统 的 思 考赵 世 明王 耀 堂刘 振 印（中国建筑设计研究院 ，北 京）摘 要 对 广 州亚运城 太阳能热水系统的设计和运行 进 行 总 结 ，提 出 应 注 意 的 问 题 ，如 ：太 阳 能 集中 供 应系统 应 采 用最高日 和平均日两个热水定额设计 ，集 热 系统的用水标准 可 按 最 高日定 额 成 比例 折 算 ；室 外 热 水 管 道 不 宜 同 程 布 置 ，应就近回到机房 ；热 泵 作 太阳能热水系统 辅 助 热 源应与 空 调 供冷 联 用 ；集中 热水供应 的 平面分区应考虑低入住率因素 ；开 式 循环回水应严格 控 制 循环水 量 ；集 中 热 水 供应 系统应特 别关注管网散热损失 。关 键 词 太阳能热水定额 室 外 循 环 管 道热 泵 循 环 水 量 广 州 亚 运 城引 言广州 亚运城的 太阳能热水集中供应系统 是 目 前 国 内 规 模 最 大 的 太阳能热水项目 ，该系统已经成功 经 受 了 亚 运 会 的 运 行 考 验 ，赛 后 的 住 宅 用 水 工 况 还有 待 检 验 。经 历 了 设 计 、施 工 、运 行 、测 试 各 个 阶 段 之 后 ，笔 者 感 到 有 些 内 容值得总结提炼 ，以 利 于 太 阳 能 热 水 工程 技术 和 集 中热水供应技术的发展 。太 阳 能 热 水集中供应系统应采用最高日和平均 国家科技部科研院 所 技 术 开 发 研 究 专 项 ；广东省重大科技专 项（）；广州市重大科技专项（）。日 两 个 热 水 定 额 设 计太阳 能 热 水集中供应系统由集热系 统 和 热水供 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿会 减 少 ，故 人 均 用水量可 能出现降低的趋势 。 另 一方 面 ，配 套 服务人员相对 固 定 、用 水 量 相 对 稳 定 ，随 着 运 动 员 人 数 增 加 ，每个运 动员分摊的服务 人 员 用 水 量 减 少 ，则 人 均 用 水 量 降 低 。动 员 的 用 水 要 求 。（）监 测 结 果 显 示 ，入 住 率 与 人 均 用 水 量 呈 现 反 向 相 关 趋 势 。 而工程 设计往往不考虑入住率问 题 ，如 果 实 际 入 住 率 偏 低 ，将造成明显的 水 量 浪费 。（）当前国内对 大 型 体 育 赛 事 运 动 员 居 住 区 的 用水规律