某养老地产项目由3栋相对独立的建筑组成, 其中A栋为老年公寓, B栋为老年活动康复中心, C栋为老年护理中心。整个项目布局紧凑, 3栋建筑功能划分明确, 相对独立又有机组合, 共同组成了一个完善的老人居住休闲护理的养老社区。项目平面布置见图1。

　　 养老建筑力求为老人提供舒适便捷的生活、休闲、护理服务。该项目给排水专业采取的适老措施主要有以下几个方面: (1) 安全舒适、恒温的热水系统。 (2) 设备、卫生器具、管路的噪声控制。 (3) 选用适用于老年人使用习惯及高度的卫生洁具等。以上方面中, 热水系统对居住舒适度有着重要影响。老年人对环境敏感, 同时自身调节适应能力下降, 因此对热水系统的舒适性、可靠性有着极高的要求。这就要求设计人员根据养老建筑的不同功能特点, 合理选择设计参数、系统形式以确保整个热水系统的安全、可靠、舒适。根据《养老设施建筑设计规范》 (GB50867-2013) , 养老设施建筑宜采用集中热水供应系统, 宜优先采用太阳能供应热水。《江苏省绿色建筑设计标准》 (DGJ32/J 173-2014) 规定, 有热水需求的公共建筑应设置太阳能热水系统。故项目内3栋建筑均采用太阳能热水系统。3栋建筑使用功能不同, 根据建筑功能特点, 各栋太阳能系统采用了不同的加热方式、辅助热源及管网布置形式。

　　 老年公寓为居住类建筑区, 服务对象为自理老人。《建筑给水排水规范》 (GB 50015-2003, 2009年版, 以下简称“建水规”) ^[1]中对养老院、托老所的生活用水定额规定比较简单, 没有区分卫生器具的设置情况, 规定为:全托100~150L/ (d·床) , 小时变化系数2.5~2.0, 相应的热水定额为50~70L/ (d·床) 。此用水定额适用于类似集体宿舍的普通养老院, 对于较为高档的老年公寓, 此定额偏低。“建水规”中对于公寓的生活用水定额为200~300L/ (d·人) , 小时变化系数2.5~2.0, 相应的热水定额为80~100L/ (d·人) 。上海市《养老设施建筑设计标准》 (DGJ 08-82-2000, 以下简称“上海养老标准”) ^[2]中对用水定额及变化系数规定见表1。“上海养老标准”中对热水定额没有规定。

　　 本项目中的老年公寓每套均设有卫生间, 内设淋浴、洗脸盆等, 其建筑性质更接近公寓而非普通养老院。参照“建水规”及“上海养老标准”养老设施建筑的用水定额, 热水定额确定为100L/ (d·床) 。

　　 A栋老年公寓设置集中式太阳能热水系统。整栋建筑可看作由相对独立的5个单体组成, 各单体之间在每层以连廊连接成一个整体, 如图1。考虑到太阳能热水系统不宜过大, 并便于运营后分栋开放, 降低运营初期入住率低时热水系统的运行成本, 太阳能热水系统也分为5个部分, 每个单体设置一套太阳能热水系统。如此设计增加了设备数量, 但减小了管网规模, 提高了系统可靠性, 便于后期管理及分栋开放。下面以一个单体为例说明热水系统的设置情况。

　　 每个单体在建筑屋面设置集热器及热水机房, 机房内设热水箱、辅热锅炉及供水泵。公寓每个房间的卫生间均设有靠近走廊的管井, 并在走廊开有检修门, 冷热水立管布置在卫生间管井内, 管网采用常规的同程布置, 上行下给, 立管循环形式。上行下给的管径变化与水压变化相一致, 系统给水较为均衡。

　　 对于公寓类的建筑, 通常每层布置房间数多, 居住的人员密度大。由此计算出的太阳能集热面积很大, 而建筑屋面面积有限, 一般无法布置如此大面积的太阳能集热器, 即单靠太阳能集热器本身无法满足建筑的热水需求。A栋老年公寓每个单体共8层, 144个床位, 由此计算的热水系统小时耗热量为134kW, 太阳能系统的集热面积为234m², 而每个单体屋面实际布置太阳能集热器仅为130 m²。太阳能集热面积本身在计算时为避免计算结果过大已有保证率限制, 因此为保证充分利用太阳能, 减少辅助热源运行时间, 可在系统中分别设置集热水箱及供热水箱^[3]。集热水箱根据每m²集热面积产热水量确定。产热水量计算参照如下标准:直接加热40~100L/d;间接加热30~70L/d。江浙地区为太阳能资源一般区, 直接加热取50~60L/d。由此计算, 集热水箱的容积为8m³。辅助热源采用商用燃气热水器, 按照小时耗热量配置辅助热源, 供热水箱储热容积为1.5h的小时耗热量, 容积为4m³。系统示意见图2。

　　 B栋老年活动康复中心共4层, 地下一层为厨房、游泳池及按摩浴池, 一层为餐厅, 二层及以上为保健康复、文体娱乐等功能。有热水需求的场所为餐厅厨房、泳池淋浴等。本栋建筑采用集中式太阳能热水系统。因热水用水点集中在地下一层的厨房及泳池淋浴, 泳池同样需要热源, 故太阳能热水系统采用间接换热形式, 在屋面设置太阳能集热板及热媒循环泵供热媒至地下一层集热水箱进行间接换热。热水管网采用平面环状布置, 尽量缩短不循环热水支管长度, 避免支管循环。考虑该建筑热水使用时间并非24h, 系统设计时适当增大辅助热源功率, 减小储热水箱容积, 以降低维持管网储热水箱水温所需能耗。辅助热源、闭式储热水箱设置在水箱供水泵后, 运行时保持储热水箱内的水始终满足使用温度。回水管回水至集热水箱。

　　 餐厅厨房及泳池淋浴的小时耗热量为167kW, 太阳能集热面积为341 m²。集热水箱容积为18m³, 储热水箱的容积为2m³。系统示意见图3。

　　 热水系统的辅助热源与泳池初次加热、循环加热及泳池地暖的热源合并设置。本栋建筑热量需求见表2。两种工况下取大值, 热源配置功率为350kW。

　　 C栋老年护理中心服务对象为介助及介护老人。介助老人的生活行为需依赖他人和辅助设备帮助, 主要指半失能老人, 需要中度护理;介护老人的生活行为需依赖他人护理, 主要指失智和失能老人, 需要重度护理。“建水规”规定的养老院、托老所的生活用水定额对于护理中心同样偏小, 护理中心应更接近医疗建筑。“建水规”中设单独卫生间的医院生活用水定额为250~400L/ (d·床) , 小时变化系数2.5~2.0, 相应的热水定额为110~200L/ (d·床) 。参考此规定护理中心用水定额取300L/ (d·床) , 热水定额为130L/ (d·床) 。除入住老人外, 护理人员的数量及定额需要计算确定。护理人员用水定额可按“建水规”对医院的规定取150 L/ (人·班) , 热水定额70L/ (人·班) 。依据护理对象的不同, 可按照表3选取护理人员人数。

　　 C栋护理中心地下一层为员工食堂及设备用房、服务用房, 1~6层为护理间。功能较为单一, 但护理间数量多, 每层房间数在30间左右, 每间护理间均设置卫生间。因卫生间较小且护理院也没有分户计量需求, 从美观、现场条件、实际需求考虑, 卫生间仅设置排水管井, 走廊上不开检修门。本栋建筑在地下一层设有锅炉房及冷冻机房, 太阳能系统辅助热源采用暖通专业设置的燃气锅炉提供热媒。热水系统在建筑屋面设置太阳能集热器及储热水箱, 在地下一层锅炉房内设置容积式水加热器, 热水管网布置采用竖向及水平干管布置, 每层水平设置供回水干管, 形成同程布置。回水回至集热水箱。系统运行时, 始终保持水加热器内的水满足使用温度。经过晚间用水高峰后太阳能集热水箱内水温降低, 在集热器加热集热水箱的时段内, 水加热器内储水可以满足早间时段的热水需求。

　　 经计算本建筑的小时耗热量为346kW, 太阳能集热面积为670 m²。考虑屋面其他设备占用及遮挡, 并留出部分屋面绿化空间, 最终布置集热器面积为360m²。屋面集热水箱的容积为18m³。地下一层水加热器储存1.5h的小时热水量, 容积为8m³。系统示意见图4。

　　 本项目建筑均为多层建筑, 但项目所在地市政供水管网压力偏低。根据节能要求又必须充分利用市政供水管网压力供水, 故3栋建筑都有部分楼层由市政供水管网直供, 部分楼层由水泵加压供水。而太阳能热水系统都是开式系统, 各层均由水泵加压供水, 冷热水不同源, 市政压力波动会使市政供水管网直供的楼层存在冷热水压力不平衡问题。

　　 采用闭式热水系统是解决冷热水同源的一个方法。但闭式系统安全性稍差, 且本项目热水系统规模中等又要结合太阳能和燃气锅炉两种热源, 采用间接加热的闭式系统, 成本要高出许多, 建设方最终倾向于采用开式系统。本项目综合考虑, 采取了将冷水市政供水分区内支管压力低于0.2 MPa, 不需要设置减压阀的楼层改由加压分区供水并在支管上设置减压阀。这样, 市政供水的楼层冷水支管上均设置减压阀, 可保持压力稳定。

　　 本项目A, B, C三栋建筑, B栋康复活动中心和C栋护理中心采用集中式热水系统是没有异议的, A栋老年公寓热水系统采用集中式系统还是分散式系统在项目设计过程中存在争议。经考察, 已建成运营的养老项目大部分为社区养老院, 热水系统以分散设置居多, 形式为整体分户式太阳能、电热水器、空气源热泵等, 集中式热水系统应用不多。

　　 集中式系统的优点在于初投资相对低, 系统稳定可靠, 可随时取得热水。但维护运行的成本高, 尤其是在初期入住率低的情况下, 分摊到每套公寓的费用会较高。这也是许多采用集中式太阳能系统的住宅、公寓项目热水系统运营失败的主要原因。分散式系统简单, 便于维护, 但系统初投资较高, 无法调节储水容积, 不能满足不同住户的使用习惯, 舒适度较低。

　　 在系统选择方面, 设计方与建设方经过比较讨论, 为提高舒适度及项目整体档次, 选择了集中式热水系统, 但同时考虑了更改为分户式系统可能性以降低运营风险。对于老年公寓采用何种系统形式更为经济合理, 同时满足老年人的个性化需求, 还需要有更多项目的数据积累提供依据, 以便今后设计中对系统进一步优化。

　　 老年建筑热水系统的水温控制包括控制储水设备的储水温度和器具出水温度两个方面。

　　 在适宜的温度条件下, 热水系统容易滋生军团菌。军团菌感染的高危人群是免疫力低下者, 这些对象与养老地产项目服务人群高度吻合。所以养老建筑热水系统设计中有效控制军团菌的危害, 对热水系统用水安全至关重要。控制军团菌的措施有以下几个: (1) 提高供回水温度。可将热水供水温度控制在60~65℃, 回水温度控制在55~60℃。试验表明50℃以上时90%的军团菌会在2h内死亡。 (2) 热水箱或热水罐设置消毒装置。可选用安装方便, 操作简单的紫外消毒器。 (3) 热水箱分设2格以便于定期清洗。 (4) 选取无滞水区的容积式水加热器。

　　 由于老年人活动能力差, 对温度感知反应迟钝, 同时对温度变化适应性又很差, 控制器具出水温度防止烫伤、冷激危害也是保证老年人日常安全的重要方面。而这又与提高系统供回水温度及储水温度以控制军团菌滋生相矛盾。可以采用恒温龙头来解决以上问题。目前恒温混水阀主要用于盥洗室及公共浴室, 安装体积较大, 不适合设置在套内卫生间。可在套内卫生间设置淋浴恒温混水龙头及洗脸盆用恒温龙头。淋浴恒温龙头可通过龙头自带的恒温调节阀芯, 一侧旋钮控制温度, 另一侧旋钮控制水量, 在很短的时间内自动平衡冷水和热水的水压, 以保持出水温度的稳定。洗脸盆用恒温龙头, 通过控制器调节出水温度, 可以控制出水温度在一定范围内。

　　 养老地产建筑的热水系统设计应根据不同建筑的特点选取不同的形式。

　　 对于老年公寓, 居住人员密度大, 对居住品质要求高。太阳能热水系统采用直接加热集中供水, 并分设集热水箱及供热水箱, 以充分利用太阳能, 减少辅助热源运行时间。管网常规同程布置, 同时考虑入住率, 系统分栋设置, 不宜过大。

　　 对于老年活动康复中心, 热水用水点集中在地下一层且非24h供水, 太阳能热水系统采用间接加热, 并适当减小储热水箱容积, 增大辅助热源功率, 以减少维持储热水箱水温所需能耗。管网呈平面环状布置, 缩短不循环支管长度。

　　 对于老年护理中心, 建筑内锅炉房可供热媒, 储热采用容积式水加热器。热水管网采用竖向及水平干管布置, 每层水平设置供回水干管, 形成同程布置。

　　 考虑老年人的体质特点, 热水系统中需要采取保持压力平衡、水温控制等措施, 避免冷激、烫伤等对老年人造成伤害。考虑运营成本, 设计中也需要在品质和成本间寻找到一个平衡点。江苏地区目前专设的高端养老地产项目尚不多见, 也期望该项目能为养老地产的设计提供一些参考。