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实践应用
建设科技
CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
2021年1月上总第422
期
绿工业建筑运行阶段水资源综合利用后评价分析
——以一汽•大众汽车有限公司青岛工厂为例
张贺1 杜长凯2 尹运基1 魏奇锋1 管仁波1 许远超3
（1. 机械工业第六设计研究院有限公司，郑州市 450007；2. 一汽·大众汽车有限公司，长春市 130000； 3 中国
电子工程设计院有限公司，北京市 100142)
[摘要]本文通过梳理《绿工业建筑评价标准》中水资源综合利用相关指标，以一汽-大众汽车有限公司青岛工厂为例，详细计算了单位产品取水量、水重复利用率、单位产品废水产生量、可再生能源生产生活热水比例等技术指标，通过分析表明本项目运行阶段水资源相关指标已经达到国内同行业领先水平。本项目具体运行情况和运行数据对同类项目建设有一定借鉴意义。
[关键词]绿工业建筑，水资源综合利用，使用后评价，运行
Post-evaluation Analysis of Comprehensive Utilization of Water Re-sources in Operation Stage of Green Industrial Buildings * ——Taking Qingdao factory of FAW-Volkswagen Automobile
Company as an example
Zhang He 1, Du Changkai 2, Yinyunji 1, Wei Qifeng 1, Guan Renbo 1, Xu Yuanchao 3
(1. SIPPR Engineering Group Co., Ltd., Zhengzhou, 450007 ; 2. F AW-Volkswagen Automotive Co., Ltd., Changchun, 13000; 3.
China Electronics Engineering Design Institute Co., Ltd., Beijing, 100142)
Abstract ：This paper sorts out the relevant indicators of comprehensive utilization of water resources in the "Evaluation Standard for Green Industrial Building". Taking the Qingdao factory of FAW-V olkswagen Automobile Company as an exam -ple, it calculates in detail the amount of water taken per unit product, the water reuse rate, the amount of waste water generated per unit product, the domestic hot water ratio with renewable energy. The analysis shows that the relevant indicators of water resources in the operation stage of this project have reached the leading level in the domestic industry. The specific operating conditions and operating data of this project have certain reference significance for the construction of similar projects.
Keywords ：green industrial building, c omprehensive utilization of water resources, post evaluation after utilization, opera -tion
DOI: 10.16116/jki.jskj.2021.01.005
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总第422期
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自2010年8月住房和城乡建设部颁布《绿工业建筑评价导则》以来，我国绿工业建筑已经历了十年的实践。区别于传统民用建筑，绿工业建筑是以保证工厂设备、技术工艺正常运行和员工健康舒适为目标的特定类型建筑。因此，绿运维是绿工业建筑运行实效的重要内容，实际运行效果关乎工厂运行。水资源综合利用是绿工业建筑的重要环节，本文以一汽-大众青岛工厂为例，梳理并分析了工厂建成运行过程中水资源利用的相关指标。
1 项目概况
一汽-大众汽车有限公司青岛工厂位于青岛即墨市龙泉镇汽车产业新城内，如图1。东邻烟青一级路，北邻华泉一路，南侧150m 处为玉泉路，西侧为规划道路。项目所属行业为汽车行业，青岛厂房投产大众品牌
MQB 平台的乘用车。汽车生产工艺为冲压→焊装→涂装→总装→路试→成品车停车场。工程总投资1053425万元，项目一期共包括冲压、焊接、涂装、总装四大厂房及技术中心、精益中心等生产建筑，
同时为方便二期建成后整个厂区综合管理和使用，在厂区中部同期建设污水处理站、联合动力站房、试车线等生产辅助类建筑设施。项目总用地面积110.86万平米，总建筑面积45.49万平方米（工业建筑部分）。项目开发建设周期：2015年7月-2018年3月。项目于2018年5月底建成投产，2016年12月获得三星级绿建筑设计标识，
2019年10月获得三星级绿工业建筑运行标识。
图1 一汽大众青岛工厂鸟瞰图
Fig. 1 Aerial view of FAW-Volkswagen Qingdao plant
2 项目市政及水资源现状
青岛市域河流均为季风区雨源型，且多为独流入海的山溪性小河，河流水系的发育和分布明显受地形、地
貌的控制。全市有14条较大河流，多为宽浅季节性河流。青岛工厂坐落于龙泉镇，主要河流龙泉河、莲荫河南北贯穿全镇，水资源储量比较丰富。
项目所在区域主要道路上通讯、供水、供电、供气（天然气）、排水等市政基础设施配套完善。所需配套管网全部从东侧烟青一级路上引入，沿项目周边道路接入厂内。
给水水源现由烟青路给水管道引入，由即墨市北水厂供水。规划采用雨污分流的排水体制，即污水经污水管网收集后统一排入即墨城区北污水处理厂处理。项目污水进入即墨城区北部污水处理厂处理，该污水处理厂位于泰山一路西侧、郭家庄东南（400m ）、振邦化纤厂北、龙泉河西侧（后铺下村西350m ）。该污水处理厂设计规模日处理污水7万m 3/d ，二级处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002一级A 标准后排入龙泉河，排污口位于刘家后庄附近河段。
3 项目水资源利用方案及节水技术措施
3.1 循环冷却水
项目生产、生活用水系统及部分循环水系统中采用变频调速控制器，满足恒压变量供水的需要。使得供水管网末端压力保持恒定，整个供水系统始终保持高效节能的最佳状态，达到节能、节水的目的。
3.2 冷却塔
项目冷却塔用于联合站房循环水冷却，为车间工艺提供冷却循环水。该冷却塔配用低转速大风扇，冷却塔出风口排风顺畅，阻抗小，可为用户节省运行成本。另外，项目采用组合式设计，可以多台并联使用，可以根据主机负荷的大小灵活调节开机数量，达到节约能源的目的。冷却塔采用重力式散水设计，冷却循环过程经配水、均匀分水、和流场热交换三者优化组合，达到最佳的换热效果。
3.3 工艺节水
（1）涂装前处理工艺节水。
通过采用逆流漂洗工艺，减少生产废水排放；通过
UF 系统对前处理的脱脂废水进行处理，循环利用，从而实现除油和节约用水的目的；通过离子交换技术，对前处理、电泳最后一道纯水洗产生的废水进行处理，实现循环利用；设备控制采用PLC 控制系统对槽液温度、电导率、pH 值和浓度进行自动检测和控制，数字显示。
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2021 No.01张贺等：绿工业建筑运行阶段水资源综合利用后评价分析实践应用
前处理/阴极电泳线配有自动加料系统、油水分离系统、除渣系统、超滤系统、纯水制备等辅助设备。纯水系统采用二级反渗透工艺，主要工艺包括砂砾过滤、活性炭过滤、软化、CO2—脱气及反渗透。
（2）干式漆雾处理。
涂装车间喷漆室工作时产生漆雾及有机废气，采用干式分离技术，及石灰石粘漆雾捕集材料。与湿法分离技术相比，不产生喷漆废水和漆渣。
（3）供水设备控制。
生产用水系统及循环水系统采用了变频调速控制器，恒压变水量供水，变频控制可以使公司水系统即刻保持高效节能状态，避免了超压出流。
（4）冷却设备。
本项目采用了方形直流开式冷却塔，该冷却塔配用低速大风扇，减少了蒸发耗水量；冷却塔采用重力式散水设计，冷却循环过程经播水、均匀粉水和流场热交换三者优化组合，达到换热效果，减少了冷却过程耗水量。
（5）中水回用。
生活污水、生产废水经收集、输送到厂区污水处理站处理后，水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB /T 18920-2002）标准后回用于循环冷却系统补水。污水及中水处理工艺如图2。
图2 污水及中水处理工艺图
Fig. 2 Process diagram of sewage and reclaimed water
treatment
4 运行阶段水资源利用相关指标
国标《绿工业建筑评价标准》GB/T50878-2013[1]节水与水资源利用、节能及能用利用章节中，水资源相关指标主要为单位产品取水量、单位产品废水产生量、水重复利用率、可再生能源生产热水比例等。
表1 GB/T50878-2013中水资源利用相关指标梳理Table 1 Related indicators of water resources utilization in
运行数据考察区间为2018年10月-2019年9月一个完整年度，一汽-大众汽车有限公司青岛工厂产量、自来水取水量、中水生产及利用量等数据如表2所示。
4.1 单位产品取水量
根据《工业企业产品取水定额》GB-18820-2002、《节水型企业评价导则》GB/T 7119-2018、《绿工业建筑评价标准》GB/T 50878-2013等标准的定义：工业生产的取水量，包括取自地表水（以净水厂供水计量）、地下水、城镇供水工程，以及企业从市场购得的其他水（如其他企业回用水量）或水的产品（如蒸气、热水、地热水等），不包括企业自取的海水和苦咸水等以及企业为外供给市场的水的产品（如蒸气、热水、地热水等）而取用的水量。
因单位产品取水量不包含再生水和作为产品而外售的水量，食堂、宿舍建筑不属于工业建筑，故食堂、宿舍、培训中心等民用建筑取用的水资源不计算在单位产品取水量范围内。
2018年10月-2019年09月一个生产年度内，共生产轿车231090辆，从市政给水管网取水915922.10m3，没有自备水源。根据《绿工业建筑评价标准》GB 50878-2014附录C，单位产品取水量如下：V p=V c/Q
V p——单位产品取水量（m3/台或L/台）；
V c——统计期内的取水量（m3 L）；
Q——统计期内合格产品产量（台）。
则V p=V c/Q=915922.10m3÷231090辆=3.96m3/台
由于目前尚没有整车行业单位产品取水量的数据，暂以项目用水最为突出的涂装（电泳）车间耗水量指标所处的水平为参考。
根据甲方提供的涂装车间耗水量数据，2018年10月-2019年9月期间，涂装车间耗水量322978m3
，单
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车电泳面积按97.1m 2计，则单位涂装（电泳）面积耗新鲜水量为：
单位涂装（电泳）面积耗水量=涂装（电泳）耗水量÷年产量÷平均单车涂装面积
=322978÷231090÷97.1=0.0144（m 3/台）。
根据《清洁生产标准 汽车制造业（涂装）》HJ/T
293-2006[2]，汽车涂装业单位面积耗新鲜水量≤0.1m 3/m 3为一级水平（国际同行业清洁生产先进水平），即国内同行业领先水平。
表3 清洁生产指标水平
故本项目单位产品取水量指标确定为国内同行业领先水平。同时，根据《汽车工业绿厂房评价标准》（征求意见稿）[3]，整车厂单位产品取水量不大于4m 3/台为最高水平，本项目单位产品取水量3.96m 3/台，应为同行业领先水平。
4.2 水重复利用
根据中国绿建委绿工业建筑学组2015年度绿工业建筑学组工作会议暨《绿工业建筑评价标准》技术交流研讨会会议纪要，水重复利用率应根据重复利用的功能和水的性质分项和细化计算。
表2 运行数据考察区间内水资源相关原始数据
本项目生产没有利用再生水，中水主要用于绿化灌溉和冲厕，2018.10-2019.09年度中水产生量、利用量及排放量详见表2。
4.2.1废水回用率
根据《节水型企业评价导则》中关于废水回用率的计算公式：
K w =V w ÷（V w +V d ）×100%K w ——废水回用率，%；
V w ——在一定的计量时间内，企业对外排放废水自行处理后的回用水量，m 3；
V d ——在一定的计量时间内，企业对外排放的废水量，m 3。
则本项目废水回用率K w =176265.00÷585073.00×
100%=30.13%。
4.2.2废水重复利用率（非传统水资源利用率）根据《绿工业建筑评价标准》GB/T 50878-
2013，重复利用率计算如下：
R=V r ÷（V r +V i ）×100%R ——重复利用率，（%）；
V r ——在一定的计量时间内，经自行处理后重复利用废水量，m 3；
V i ——在一定的计量时间内，新鲜水取水量，m 3；由表2可知，2018年10月～2019年09月，评价周期内从市政获取新鲜自来水915922.10 m 3，中水利用量176265.00 m 3，则废水重复利用率为：R=V r ÷
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2021 No.01张贺等：绿工业建筑运行阶段水资源综合利用后评价分析实践应用长春一汽大众
（V r+V i）=176265.00÷（176265.00+915922.10）×100%=16.14%。
由于目前尚无整车工厂废水回用率的官方数据做依据；而本指标涉及的单位产品取水量为国内领先水平，故判断废水回用率可居国内领先水平。
4.2.3循环水重复利用率
2018年10月-2019年9月一个生产年度内，循环冷却系统补水量217236.00m3，循环水累计流量15152457.00m3。
根据《节水型企业评价导则》GB/T 7119-2018、《绿工业建筑评价标准》GB/T 50878-2013，冷却循环水重复利用率计算如下：
R c=V cr÷（V cr+V cf）×100%
R c——间接冷却水循环率，%；
V cr——间接冷却水循环量，m3/a；
V cf——间接冷却水循环系统补水量，m3/a。
则R c=15152457.00÷（15152457.00+217236.00）×100%=98.59%。
4.2.4同行业水平
同行业部分工厂的水循环利用率数据见表4。
表4 部分同类企业冷却水循环利用率Table 4 Cooling water recycling rate of some similar
大众汽车有限公司广东项目环境影响报告书》（广州市环境保护科学研究院，2010）；广汽丰田数据来源于《广州丰田汽车有限公司扩大产能增加产品品种建设项目环境影响报告书》（广州市环境保护科学研究院）。
本项目循环水重复利用率98.59%，略低于一汽-大众佛山工厂，而高于其他工厂，因此可判断循环水重复利用率处于国内同行业领先水平。
4.3 单位产品废水产生量
本项目建设单位提供的数据中，工艺废水产生量与生活污水产生量没有分别统计，而且生活给水量占生产给水量很小，按最不利情况，即按生活、生产给水全部转化为工业废水考虑，则2018年10月～2019年09月期间共产生外排废水为408808.00m3。单位产品废水产生量为：408808.00÷231090=1.77（m3/台）。
由于目前没有判断本指标水平的依据，故暂以涂装车间单位面积产生的涂装废水指标水平为参考。按最不利情况考虑，假设涂装补水全部用于补充排水造成的损失，则单位涂装面积产生废水计算如下：单位涂装面积废水量=涂装废水总量÷涂装总面积=322973.00÷（231090×97.1）=0.0144（m3废水/ m
2涂装面积）。
根据《清洁生产标准汽车制造业（涂装）》HJ/ T 293-2006，单位涂装面积废水产生量小于等于0.09 m3/ m2属于国际清洁生产一级水平（即国内同行业领先水平）。
本项目单位涂装面积废水产生量0.0144（m3废水/ m2涂装面积）处于国内同行业领先水平，故可判断单位产品废水产生量1.77m3/台，处于国内同行业领先水平。
4.4 可再生能源生产生活热水比例
本项目生活热水以太阳能热水系统为主，换热站换热制备生活热水为辅。鉴于太阳能不保证期太阳能热水系统不能提供水温满足需求的水量，太阳能热水系统与换热站热水制备系统没有完全分开。
根据2018年10月-2019年9月统计数据，期间生活热水利用量、生活热水换热量见表5。
表5 统计期间生活热水利用量、生活热水换热量
Table 5 Consumption of domestic hot water and heat
根据《建筑给水排水设计标准》GB50015-20196.2.5条规定：山东地区地表水计算温度为t l=4℃。生活热水的设计温度按t r=60℃计，则工业企业生活间生活热水耗热量计算如下：
Q h=ρVC(t r-t l)
Q h——生活热水耗热量，%；
t l——地表水温度，℃；
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