（环境工程专业论文）高校集体宿舍用水量变化规律及设计优化的研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 天津大学天津大学 或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权 天津大学天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 摘要摘要 高校集体宿舍的用水量变化规律直接关系到宿舍二次供水系统的配置以及 运行方案的选择， 而供水系统的配置和运行方案的选择直接关系到建筑能耗的大 小。由于用水数据的缺乏，很难对宿舍真实的用水过程做全面准确的了解，因此 供水设备和方案的选择缺乏科学性和合理性， 对于供水能耗的研究也就只能停留 在理论阶段。 本文通过对二次供水系统的用水量数据进行实时监测， 对用水量数据分析比 较后得到高校集体宿舍的生活和冲厕用水量变化规律，包括：用水量变化曲线、 最高日用水规律、最大小时用水规律、最大瞬时秒流量的规律、夜间小流量的规 律。 分析探讨高校集体宿舍用水规律的影响因素， 包括： 宿舍规模、 周末、 假期、 季节、气温、用户类型等。为高校集体宿舍用水定额的修定、生活用水量与冲厕 用水量的比例的制定提供建议。 通过对监测结果的分析， 高校集体宿舍生活用水和冲厕用水变化曲线一般包 括三个高峰和一个夜间小流量，用水峰值的出现有很大的随机性，生活用水的最 大流量更多出现在晚间，而冲厕用水的最大流量更多出现在早上。宿舍用水量会 受周末、假期、季节、气温等的影响产生明显变化，例如：假期用水仅是平常日 的 32%， 只有两个用水峰值， 且早高峰比平常推迟 2 h， 晚高峰提前 1.5 h。 另外， 通过对用水过程的监测，得到天津市高校宿舍的用水定额为 3.5 m3/（人月） ； 女生用水量比男生高 21.3%；管网的损失流量为 0.225 l/s，占最高日的用水量的 11.25%，其中建筑内部损失率为 7.10%，外部管网为 7.62%。 最后，根据不同时段、不同季节，特别是夜间小流量段、假期的用水情况， 对原有供水方案优化， 制定出更加符合实际用水特征的供水方案， 实现流量切换、 时间切换和季节切换的三结合，达到全时流量泵组的高效运行，生活用水系统和 冲厕用水系统的能耗分别可以降低 34%和 25%，可以为同类型建筑供水系统的 设计优化提供参考。 关键词：关键词：高校集体宿舍；二次供水；用水规律；能耗；设计优化 abstract the laws of water supply in college apartments directly relate to the configuration of secondary water supply system (swsms) and the selection of the operation schemes, which concerns building energy consumption directly. due to the lack of data about water consumption, understanding the real water-using processes comprehensively and accurately is difficult. so the research about energy consumption of water supply only remains a theoretical target. by real-time monitoring the water use in swsms, comparing and analysis the data, this paper studies the laws of tap water and toilet washing, which includes the fluctuation pattern of maximum daily flow rate, maximum hourly flow rate, maximum instantaneous flow rate and minimum flow rate at midnight, as well as their changing curves. meanwhile, this paper also analyzes and discusses the influences on water consumption of college apartments，which include the scale of apartment, weekend, holiday, season, temperature, user type, and so on. this will offer suggestions to the revision of college apartments water quota and the formulation of the proportion of tap water use and toilet washing use. by analyzing the monitoring results, the research shows that there are always three peak points and a low point at midnight in both the fluctuation curve of tap water and that of flushing water in college apartments, but these points appear at random. for tap water, peak volume mostly appears at night, while for flushing water, peak volume mostly appears in the morning. its evident that water consumption of college apartments is influenced by weekend, holiday, season, temperature, and so on. on holidays, for example, water consumption accounts for only 32 percent of that of other days, and there exist only two peak volumes, the first one peaks 2 hours later in the morning, while the second one peaks 1.5 hours earlier in the evening than other days. moreover, through monitoring the water consumption, this paper proposed that each student living in college apartments in tianjin consume 3.5 cubic meters per month, among them, girls consume 21.3% water more than boys. leakage of pipeline is 0.225l per second, which accounts for 11.25% of max day flow rate， including 7.10% of pipeline water inside the buildings and 7.62% of pipeline water outside the buildings. lastly, based on water consumptions of different hours, different seasons, especially midnight and holidays，this paper improves to optimize the original water supply scheme, which could better meet the actual water use, and achieve switching in different flows, different hours and different seasons, working efficiently all the time. the research shows that after using the new scheme, the energy consumption of tap water system can be reduced by 34%, and that of toilet washing system 25%, which provides reference materials for designing and optimizing of water supply system of the same kind of buildings. key words: college apartments, secondary water supply, law of water consumption, energey consumption, design optimization i 目 录 第一章 绪论 . 1 1.1 研究背景 . 1 1.1.1 建筑给水排水系统概述 . 1 1.1.2 国外建筑节水现状 . 1 1.1.3 国内建筑节水现状 . 5 1.1.4 国内外给水设计流量的计算 . 9 1.1.5 国内外管道水力计算 . 14 1.1.6 高校建筑的供水方式 . 16 1.2 课题提出 . 21 1.3 课题内容及方法 . 22 1.4 课题研究的意义 . 23 第二章 监测宿舍区的用水概况及实验装备的介绍 . 24 2.1 监测宿舍区的用水概况 . 24 2.1.1 宿舍区的概况 . 24 2.1.2 供水概况 . 25 2.2 实验装备的介绍 . 26 2.2.1 流量计的工作原理 . 27 2.2.2 流量计的安装方法以及参数设置 . 28 第三章 高校集体宿舍生活用水规律的研究 . 31 3.1 高校集体宿舍生活用水规律的分析 . 31 3.1.1 高校集体宿舍的生活日用水量变化规律 . 31 3.1.2 集体宿舍平常日与周末的生活用水量变化规律 . 32 3.1.3 集体宿舍最高日生活用水规律的分析 . 33 3.1.4 集体宿舍最大小时生活用水规律的分析 . 34 3.1.5 集体宿舍生活供水系统最大瞬时秒流量的分析 . 36 3.1.6 集体宿舍生活供水系统夜间小流量的分析 . 38 3.2 集体宿舍生活用水规律影响因素的分析 . 39 3.2.1 周末、节假日因素对集体宿舍生活用水规律的影响 . 39 3.2.2 假期对集体宿舍生活用水规律的影响 . 41 3.2.3 季节、气温对集体宿舍生活用水规律的影响 . 42 ii 3.2.4 生活供水规模对集体宿舍供水系统设计流量的影响 . 43 3.3 本章小结 . 44 第四章 高校集体宿舍冲厕用水规律的研究 . 46 4.1 实验数据的分析 . 46 4.1.1 高校集体宿舍的冲厕用水规律 . 46 4.1.2 高校集体宿舍平常日与周末的冲厕用水量变化规律 . 47 4.1.3 高校集体宿舍用水分项的比较 . 48 4.1.4 高校集体宿舍最高日冲厕用水量的分析 . 48 4.1.5 高校集体宿舍最大小时冲厕用水量的分析 . 49 4.1.6 高校集体宿舍最大瞬时冲厕秒流量 . 51 4.2 高校宿舍用水定额的制定 . 52 4.2.1 天津市高校宿舍用水定额的制定 . 54 4.3 男生、女生用水量的比较 . 55 4.4 本章小结 . 55 第五章 用水规律在高校宿舍供水系统设计优化中的应用 . 57 5.1 集体宿舍生活供水系统的设计优化 . 57 5.1.1 集体宿舍生活用水情况 . 57 5.1.2 生活供水系统设计流量的对比 . 57 5.1.3 现有宿舍生活供水系统存在的问题 . 58 5.1.4 生活供水系统的设计优化 . 60 5.1.5 生活供水系统能耗的对比 . 63 5.2 集体宿舍中水系统的设计优化 . 64 5.2.1 集体宿舍冲厕用水现状 . 64 5.2.2 集体宿舍中水系统设计参数的对比 . 65 5.2.3 集体宿舍中水系统设计方案的优化 . 65 5.2.4 集体宿舍中水系统能耗对比 . 68 5.3 本章小结 . 69 第六章 结论与展望 . 70 6.1 研究成果 . 70 6.2 主要创新点 . 71 6.3 研究中存在的不足 . 71 参考文献 . 73 发表论文和科研情况说明 . 77 致谢 . 78 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 建筑给水排水系统概述 建筑给水排水系统是给水排水体系不可或缺的组成部分， 它和工业给水排水 系统、城市给水排水系统一并组成了全面的给水排水体系。 当前，随着经济的飞速发展和科学技术的不断提高，全球水资源的污染和消 耗都极为严重。我国水资源总量并不丰富，人均占有量更低，属于水资源严重缺 乏的国家，而且建筑生活用水量在给水体系中的比例逐渐增加，因而给水系统在 资源利用上的地位就尤为关键。建筑给水系统关系到用水量的多少，因此减少建 筑给水的使用量是缓解城市水资源压力的重要途径1。由于给水系统中水资源的 输送需要耗费大量的电能，且电能的大小受到输水量、供水高差以及水压损失等 影响，因此节水即是节能2。 随着全球性水资源危机的凸现，节水的重要价值已无需多言，许多专家提出 了节制用水的理念。节制用水是建立在节约用水基础上的更高一级的节水方式， 它强调在水资源开发利用过程中，不仅要节约用水，更要在宏观上控制水循环的 比重，由原始的“以需定供”转换为“以供定需”，是一种具有可持续发展意义 的水资源利用理念与思维意识3。建筑给排水的节能必须从系统的设计抓起，合 理的系统设计就是在满足用水质量满足用水量的需求， 是建筑给水系统节制用水 的前提。建筑的节水节能需要综合利用多种技术，针对不同地区、不同类型建筑 的特点应当采取相应不同的方式，但无论是建筑给水排水的节水、节地或节材， 其目的都是旨在降低长期使用时的总能耗4。 1.1.2 国外建筑节水现状 无论是美国、英国这些水资源相对比较丰富的国家，还是阿拉伯海湾地区这 些水资源比较匮乏的国家，节水都是水资源管理的一项必不可少的工作内容。节 水早已在世界范围内得到了广泛的推广，并已形成比较成熟技术体系。对于建筑 节水的研究，国外也已非常成熟，节水重点已经从对节水安全的研究转移到对节 水能耗的研究。 美国是世界上最早进行节水研究的国家， 节水是其供水管理体系中永恒的主 第一章 绪论 2 题， 在美国的干旱地区早已把节水和用水系统的管理视为水资源宏观规划的重要 组成。美国建筑节水的措施主要包括方案的审计和措施的改革两个方面，审计方 案是通过审查建筑物的用水量来评价供水方案和用水器具， 然后对用户的用水量 进行记录或通过视察来确定用水大户。确定为用水大户的，审计员有权利要求它 改善用水器具，提高水资源的利用效率。措施改革就是向用户推广使用室内给排 水节水器具（如节水龙头、淋浴头，厕所水箱显示装置和厕所防漏装置等） 。措 施改革的第一种方法是在重要的地方安装节水器具，如商店、政府部门等；第二 种方法是每个用户在设备损坏后自然更换；第三个方法是最有效的，就是派检修 人员为每位用户安装节水器具，但这种方法成本最高，第二种方法日常生活中最 为常见。 （1）先进的管理手段 国外建筑给水排水系统的管理在整体上更为规范，在管理上也更加人性化， 并能够随着市场经济和资源条件的发展而相应作出调节， 这些都可以为我国建筑 给水排水系统的发展提供重要的经验。 欧美等国家针对建筑的供水系统建立了完善的信息控制系统， 对建筑实行智 能化控制，对管理方案的模拟和评估也已非常成熟。例如：在新西兰有相当的建 筑已经构建了全时监控和评估系统用于对用水状况的管理5；意大利政府为充分 调动用户和社会的积极性，鼓励用户用计算机来收集用水数据并进行分析，加强 用户供用水系统的深入了解，并且让用户积极参与水资源运行方案的决策、规划 和管理6,7；法国早已将综合评价的方法运用到了水资源的管理当中，以便对水 资源进行动态模拟和评估8；美国政府能够对水资源的管理、保护以及保护的效 果随时进行全生命周期的模拟评估， 且已实现了通过无线传输的方式来对整个供 水系统进行管理。 在用水优先权的分配上， 几乎所有国家都规定家庭用水优先于工农业和其他 用水，但在时间上则根据申请时间的先后被授予相应的优先权。当水资源不能满 足要求，水权等级低的须服从于水权等级高的用户的需求。 （2）经济手段 经济手段和价格杠杆作为一种重要的调节方式常常能够自发地协调各种资 源的配制和使用，弥补政策管理滞后的缺点，美国研究表明如果水价增加一倍， 家庭用水可下降 25%。 各国政府在处理水资源问题时也不无例外地将价格杠杆作 为一种必要手段，以下是国外一些国家在价格调控方面所做的的一些研究： 沙特阿拉伯做了一项经济因素和非经济因素对于居民用水量变化的影响的 研究发现， 只有 11%的用户会因为类似节水宣传这种非经济因素的影响而自愿节 水， 有高达 58%的用户是不受影响的， 但有 39%会因为经济因素提高节水意识， 第一章 绪论 3 该研究表明适当的互补性经济措施对于节约用水是非常有必要的9。印度对水价、 水权以及当地水协之间权益的互补性进行贝叶斯分析发现， 通过市场的作用来调 节水价、减少水协在管理方面的权重、建立健全用水监控管理系统可以更有效地 做好用水的分配10。 美国近些年的用水政策也是越来越多的运用经济手段来鼓励 私营业主来提供用水和卫生的服务， 而公共机构由于其效率较低而越来越少的参 与，更多的是运用市场经济的作用来调节水价11。 法国工业化和城市化程度极高，水资源丰富，且开发利用程度高，国家财政 具备较大的财力来调控水价，并且对农业用水给予补贴支持，他们不但运用一些 经济模型来强调价格对于调节原水在家庭中使用比例的作用12， 同时将用水价格 的制定作为激励节约用水的重要措施。在 2000 年出台的欧盟水框架指令中明确 指出到 2010 年用水价格的制定应该为水资源利用效率较高的消费者提供足够的 激励，同时为水务公司提供税务保护来减少成本，水价也要体现出季节的影响， 用水量较大的季节税率相对较高，大水量用户的水费相对较高13。 目前大部分国家采用阶梯式水价， 在保证基本用水量的前提下制定起点水价， 超过定量部分的用水量采取分段计费，用水量越大，水价就越高。如日本横滨在 1989 年规定每户每月 10 m3以下每立方米 57 日元，超过 10 m3，每立方米 245 日元，是起始价的 4.3 倍；新加坡除了阶梯水价外还征收节水税。 （3）实施节水政策，提高人们的节水意识 为强调日益严重的水资源短缺问题，使人们真正提高节水意识，很多国家采 用各种方式宣传节约用水的重要性、迫切性，以提高民众节约用水的自觉性。美 国一直都很重视节水政策对于居民节水意识的影响， 通过制定大量的用水政策以 及各种政策之间的协调来约束居民的用水习惯。在亚利桑那，节水被确定为一个 永久性的主题，是城市发展的核心，当地政府通过审计工具、小册子、广告牌、 广播等各种手段为居民提供有用的信息，打消不必要的顾虑。他们还尝试通过专 业人员对居民、学生进行辅导等这些比较人性化的方式来提高民众的节水意识。 在菲尼克斯划分了许多司法管辖区，居民可以通过各种市政供水机构、私人水务 公司以及其他组织掌握节水的常识。 虽然目前通过教育手段达到的实际节水效果 是难以衡量的，但是它的作用是不言而喻的，美国学者在 1985 年以后开始对菲 尼克斯的居民进行大量的节水信息的普及，结果发现 1985 年以后的用水量较之 前有明显的下降14。 （4）污水资源化 由于全球范围内水资源的紧缺和频繁的暴雨侵袭， 近 20 年来， 德国、 英国、 美国、加拿大、日本、澳大利亚等 40 多个国家相继开展了雨水的利用和研究。 其中，日、德、美这些经济高度发达、城市化进程较快的国家，早已将将城市雨 第一章 绪论 4 水的利用视为解决城市水资源问题的战略措施， 对雨水的收集利用体系已经形成 规模，相关的规章制度也非常完善，并向系统化、集成化和规范化的方向发展。 伦敦的世纪圆顶的雨水收集系统，每天可以回收大约 500 m3水用来取代冲 洗厕所的自来水，这其中有 20%为屋顶收集的雨水；丹麦也是从屋顶收集雨水， 收集后的雨水通过收集管底部设备预过滤之后进入贮水池中， 经过浮筒式过滤器 的过滤后用于冲厕和洗衣，每年可以从居民屋顶收集 645 m3的雨水，是居民年 冲厕和洗衣用水量的 68%，占居民总用水量的 22%；澳大利亚通过大力推广雨 水的采集来缓解地下水的开采的压力，解决本国水资源缺乏的现状；新加坡由于 地形地势的原因，严禁开采地下水，因此只能针对其岛国的特征制定水资源收集 计划，大力收集天然降水、中水、进口水，开发海水淡化技术，以实现水资源的 自力更生。 德国是欧洲进行雨水的收集利用最早的国家之一。经过多年来不断的发展， 德国的雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段，并向集成化、综合化的方向 发展。在德国有许多专门从事雨水收集技术和设备研发的公司，已开发出具有收 集、过滤、贮存、提升、渗透、控制、监测等功能的成套设备。德国还制定了许 多与雨水利用相关的政策法规，如居住小区、商业小区、工业小区建立之前必须 要有雨水利用设施，雨水排放也需要经过政府的同意，否则会征收附加费用。 日本在20世纪80年代就开始推行雨水渗透贮留计划， 达到补充地下水资源， 缓解雨水径流，恢复河川基流的目的。在东京采用透水性的泊油路面的道路已经 达到了 10%， 雨水透过路面渗入到地下， 经过相关系统的预处理装置后被再利用。 日本的一些建筑物内也建立了雨水收集装置，收集的雨水主要用于室内消防、绿 化、冲厕水和循环冷却水的补给等，还有一部分雨水与厨房废水、杂用水混合经 过处理之后使用。目前，日本已经建立起 100 多座雨水收集设施，屋顶集水面积 早已超过 20 万 m2。 建筑中水回用是在一栋或几栋建筑物内建立中水系统，将城市污水、生活污 水、其他污废水经过处理之后，达到规定水质的标准后回用建筑物，补充水源。 目前中水回用系统已经在美国、德国、加拿大、南非、印度、新加坡、日本等国 家得到了广泛的推广。 美国、以色列等国家中水回用的程度非常高，政府为了推广中水回用，对给 水系统中建立中水回用管道的系统采取奖励政策，还通过提供资金、降低税率等 多种手段来大力推广中水设施15； 在欧洲， 有很多建筑甚至都建有污水处理系统， 来提高污水集中处理和回用的效率16。 日本建设部门和水资源发展部门非常重视污水的再生利用， 从 20 世纪 50 年 代开始日本的中水回用就已起步， 政府就协同地方制定了中水回用的详细计划书。 第一章 绪论 5 日本的中水设施主要建在办公楼、学校和政府机关等公共建筑内，目前回用水以 冲厕用水为主，占总量的 70%，其它中水回用主要包括空调的冷却用水、道路的 冲洗用水、洗涤用水等，近年来在绿地、景观用水方面也得到了快速发展。 （5）采用节水设备 近年来随着经济水平和科学技术的不断发展， 节水型器具的开发和应用也飞 速发展，极大地促进了建筑节水工作。 美国通过法律限制各种卫生器具的额定流量。加州法律规定，到 1988 年每 户都要安装节水器具，每次冲厕用水量不能大于 5.7 l；菲尼克斯的节水法案中 包含了大量干预性的节水政策和节水方案，政府为居民免费提供像节流器、节水 龙头等这些节水器具，政府还规定所有新建和更换的设备必须是节水型。美国相 关公司也已研制出多种节水装置，如厨房和浴室的气水混合龙头、淋浴喷头、堆 肥厕所、无水小便器等，可节约 20%的生活用水。 在欧洲，节水型小便器、大便器的开发受到广泛的重视。意大利学者的研究 表明，一个简单的节水设备可以将民用住宅节水率从 10%提高到 20%，公共建 筑的节水率可以从 25%提高到 60%17。在斯堪的纳维亚，大便器冲洗用水量从 1975 年就一直是 6 l，而瑞典从 1980 年就推出了每次冲洗水为 3 l 的大便器。 日本在各大城市推广使用节水阀芯， 并且这些阀芯都是可以在相关水务公司 免费领取的。水龙头配上这种阀芯后，节水率可以达到 50%以上。日本还大力 推广采用两档便器冲洗水箱，即使是利用杂用水冲洗的大便器，其水箱也是采用 的两档。日本还开发了多种浴室节水型淋浴器，如带恒温装置的冷热水混合栓， 可以按设定好的温度，开启扳手后迅速地调节至合适的温度；定量停水栓，达到 预先设置的热、冷水量，即可自动停水，防止热水和冷水的浪费。 1.1.3 国内建筑节水现状 （1）市政管网余压的充分利用 当前我国建筑给水设计时， 会在当地供水条件允许的情况下尽量利用市政管 网的余压直接供水。管网的余压随泵站在给水管网中位置的不同而不同，一般在 0.10.3 mpa 左右， 而泵站出水压力在 0.40.7 mpa。 充分利用市政管网的余压直 接对建筑低区供水，从能耗和安全的角度都非常有利，另外余压的利用还可以避 免压力过大、避免不必要的能量浪费在用水器具的局部损失上。通过供水分区利 用管网余压来节能的方法会大大降低供水的总能耗18。 （2）避免超压出流的现象 超压出流是指给水配件阀前压力大于流出水头， 给水配件在单位时间内的出 水量超过额定流量的现象。因超压“隐形”不易察觉，未引起足够的重视造成的 第一章 绪论 6 水量浪费是惊人的，据北京建筑工程学院统计，若以现有建筑 61%的水嘴超压 运行，流量超过 0.15 l/s 计，一个水龙头每天浪费的能量为 0.012 kwh/d，浪 费水量为 216 l/d。仅此一项可以看出建筑给排水在节能方面的巨大潜力和重要 作用19。 在我国现行的建筑给水排水设计规范 （gbj50015-2003）中规定：生活给 水系统中，卫生器具处静水压力不得大于 0.60 mpa。各分区最低卫生器具配水 点的静水压力不宜大于 0.45 mpa， （特殊情况下不宜大于 0.55 mpa） ，水压大于 0.35 mpa 的入户管，宜设减压或调压设施20。但这只是从预防配件承压过高导 致器件损坏的安全角度出发，对超压出流却未作考虑，因此规范中压力的要求对 于限制超压出流没有效果。尤其在高层建筑的给水系统中，当最不利点能够满足 其水压要求时，同一分区中较低配水点的压力就相对较大，若楼层过高，则在越 低的楼层水压越大，一旦水压超过一定数值，就会出现超压出流的现象。同时， 在实际的用水过程当中，用水高峰的持续时间段很短，在用水的一般工况下，超 压现象会非常严重，就会造成配水点管段与设备连接处漏水，甚至会对用水设备 造成损害21。 目前我国对于给水系统超压出流的研究主要集中在分区层数的确定、 采用压 力限制、采取减压措施（设置减压阀、减压孔板、节流塞，采用节水龙头）的范 围等方面，但是在设计方案的对比和实际的优化效果却较少的涉及。 （3）推广使用节水器具 推广使用节水型器具是节水的重要途径， 我国颁布了一系列关于推广和使用 节水器具的法规，如建设部城镇建设行业标准节水型生活用水器具(cj164- 2002)；国家发展改革委、科技部会同水利部、建设部和农业部在 2005 年 4 月 21 日发布了中国节水技术政策大纲 ；许多城市也颁布了相关的地方标准，如天 津市制定了天津市节水型居民生活小区标准和居民生活小区节水型用水器 具改造方案22。常见的节水型器具主要包括：节水型便器、节水龙头、节水型 淋浴设施等， 一般节水型器具的应用较传统的用水器具可以节省 1/101/2 的生活 用水量。 节水型器具的推广是生活节水的重要技术保障。 中国节水技术政策大纲 有关节水器具的内容有： 推广非接触自动控制式、 延时自闭、 停水自闭、 脚踏式、 陶瓷磨片自闭式等节水型水龙头，淘汰建筑内铸铁螺旋升降式水龙头、铸铁螺旋 升降式截止阀。推广使用两档节便器，新建住宅、公共建筑和公共场所使用小于 6 l 的两档式便器，小便器推广使用非接触式控制开关装置。淘汰进水口低于水 面的卫生洁具水箱配件、 上导向直落式便器水箱配件和冲洗水量大于 9 l 的便器 及水箱。在集中浴室、采用冷热水混合淋浴的供水系统，推广使用卡式智能、非 第一章 绪论 7 接触自动控制、延时自闭、脚踏式等淋浴装置；医院、宾馆、饭店等用水较大的 公共建筑推广采用淋浴器的限流装置。 （4）推广使用优质管材 给排水管道工程是整个给排水工程中工作量最大、投资最多的地方，其投资 约占总投资的 3/54/5。同时由于管道工程的质量直接决定了人民的生活质量， 因此必须对管道的规划、设计、施工进行详细的技术经济优化，尽可能使用成熟 的新材料，饮用水给水系统所涉及的材料必须达到卫生标准。我国建设部等四部 委要求自 2000 年 6 月 1 日起住宅给水管道禁止使用冷镀锌钢管，推广使用新型 管材。新型管材的使用不但是保证用水水质防止二次污染的需要，同时也是减少 漏损达到节水效果的重要前提。目前对于管材的选择主要考虑管道承压、接口可 靠性以及不同材质水头损失大小等方面23,24。 目前我国给水管道可采用钢管、铸铁管、塑料管和复合管等。钢管具有耐高 压、管壁薄、韧性好、重量轻、运输方便、接口少的优点，但是钢管防腐能力较 差， 在供水安全性方面有一定的缺陷， 费用也较高， 已逐步淘汰； 性脆、 重量大， 但耐腐蚀，经久耐用，价格低；近年来，给水塑料管在种类和性能方面的大力发 展，有硬聚酯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管和钢塑复合管等，已成为 目前甚至于未来管材使用的核心。塑料管具有耐化学腐蚀性能强，水流阻力小， 重量轻，运输安装方便等特点，使用塑料管可以节省管材，节约能源。钢塑复合 管则兼有钢管和塑料管的特点。 （5）非传统水源的使用 中水的开发和回用近今年在我国得到了迅速的推广，青岛在 1982 年就将中 水回用作为市政杂用水，北京市在 1987 年开始明确规定超过一定面积的旅馆、 饭店、公寓等必须建立中水设施25。目前我国的中水设施已经形成一定的规模， 天津还专门出台了住宅使用中水的规定，要求规划面积大于 50000 m2的住宅小 区，规划人口在 10000 人以上的住宅小区都要使用中水，都必须配有中水管道。 天津一些小区的中水主要用来替换自来水来用于景观用水、绿地灌溉。目前建筑 内部的中水回用主要集中在类似于高校、机场、大型宾馆这种用水大户，比如： 天津大学在本科生宿舍安装洗漱水回用设施来收集废水， 经过中水系统处理后代 替冲厕用水，这样可以利用废水 1000 m3，节约清洁水量 50%；清华大学的学生 宿舍也进行了一水多用的改造；天津大港区石化公司的一小区安装了中水管道， 也得到较好的成效26；2003 年建成的北京工业大学中水处理站主要对学校浴室 杂排水进行处理，日处理能力达到 200 m3，处理后的中水主要用于草坪绿化、植 被灌溉、公寓冲厕、洗车等27。目前，中水回用技术已经在各大高校引起了足够 的重视，许多学校都引入了中水回用设施。 第一章 绪论 8 雨水作为一种天然的水资源，是一种非常重要的非常规水源。但是我国雨水 的利用和重视比较晚，目前还处在实验阶段，还没到产业化推广的阶段。将雨水 的收集利用， 作为常规水源的一种补充， 可以很大程度上缓解水资源短缺的压力。 同时，城市雨水的就地收集利用，对于减轻城市路面雨水径流，缓解地表的渗透 量，保护植被有重要的作用28。近年来，随着我国房地产行业的高速发展、水资 源形式的日益严峻以及对节水意识的逐步提高， 我国的城市雨水利用也得到了很 大的重视， 2006 年颁布的 建筑与小区雨水利用工程技术规范（gb504002006） 标志着我国建筑雨水的收集与利用开始进入全面的推广阶段。 建筑小区雨水主要 来