建筑节水环境效益分析

1、城市建筑节水措施分析及其环境效益评价摘要：基于当前水资源短缺的形势，分析了城市建筑节水的必要性及其产生的环境效益。从提高全 民节水意识、把好设计关、建设“中水系统”、推广新型节水器具的应用和提高计量设备精度等方面介 绍了节水应采取有效的措施。关键词：建筑节水、中水系统、变频调速、节水器具中图分类号：TU991.64文献标识码：A文章编号：Water Saving of City Building and Appraisement on Environmental benefitAbstract: Basing on the shortage of water resources, it was

2、 analyzed that the need of water saving of city building and its environmental benefit. To save water in cities, it is necessary that enhancing everybodys consciousness of saving water, reducing in effective consume of water, popularizing the use of middle-water system ,saving-water appliance, and i

3、mproving the precision of metrological equipment, and so on .What is more, some effective measures was discussed in saving water in building and environmental benefit resulted from which.Key words: saving water in city, middle-water system, frequency change timing, saving-water appliance地球上水的总储量约13.

4、86亿Km3,其中包括海洋在内的全部咸水储量占总储量的 97.5%，约13.51亿Km3，而淡水储量包括冰川与永久积雪、地下淡水、河流等水体、大气 中的水分和生物体中的水分等在内，只占水总储量的2.5%,约0.35亿Km3,而与人类生 活和生产活动关系密切又比较容易开发利用的淡水储量仅占全球总水量的0.3%。我国淡水总资源约2.8万亿m3,位居世界第六位，但人均占有量仅2200m3只有世界 人均占有量的1/4,名列世界排名第121位。许多江河上游由于生态平衡遭到破坏，水土 流失严重，湖泊水干涸，地下水位下降，可见资源性缺水严重。城市是人口密集和工业、 商业活动频繁的地区，城市缺水在我国表现得十

5、分尖锐，随着城市化进程的加快城市人口 急剧膨胀，加上一些粗放型企业排放的污水不经处理或处理不达标就排入附近河流，造成 了严重的水质性缺水。节水并不就是简单地减少用水量，节水是指减少水的无效损耗，提高水的复用率，在 满足使用要求和给水排水正常运行的前提下，加强管理、依靠科技进步、采取有效措施提 高水的有效利用率，从而缓解资源性缺水给经济发展带来的巨大压力。随着社会经济的发 展，城市生活用水将迅速增加，而城市生活用水占城市总用水量的比例达40%50%，可见 节水从节约城市生活用水入手是行之有效的。为了解决资源性缺水，真正实现水资源可持续利用保障经济社会可持续发展，必须明确节水节能的重要性和紧迫性，

6、积极推广节水措 施的应用，大力倡导城市建筑节水和提高城市工业用水复用率。本文就城市建筑节水措施 及其产生的环境经济效益进行了以下探讨。1加大宣传力度，提高人们的节水意识大部分城市居民都认为水是取之不尽，用之不竭的资源，节水意识淡薄。人们对河流 干涸、水资源短缺的严峻形式缺乏认识；对经济发展、人民生活水平提高对水的需求急速 增长的现状认识不够。因此，需要向全社会广泛宣传节水的重要性、必要性和紧迫性。让 广大市民意识到节约用水人人有责，必须从我做起、从现在做起，是一项关系到后代永续 生存的公益性事业。目前世界各国都采取了相应的方式宣传节水的重要性、迫切性，借此 提高市民的节水意识。如日本建立了一套

7、完整的节水宣传体系，并将节约用水的知识编入 了教材，让人们从小就树立起节水意识；美国通过播放电影等娱乐方式，让人们在轻松愉 快的环境中接受节水理念；新加坡的中小学课本上都设置了节水的内容和相关的节水知 识，并定期进行“水危机学习”，让国民感受无水之苦，从而达到提高市民节水意识之目 的。2建筑节水应注重从设计入手，减少无效水的损耗2.1根据建筑用水水压要求，充分利用市政管网的水压，进行合理分区在进行建筑给水排水设计时，应严格遵循规范要求，进行合理分区。建筑给水排水 设计规范中规定“高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、设备材料性能、 维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水

8、压合理确定分区。最低卫生器 具配点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为300350kPa ；办公楼宜为350450kPa。”水 压过大易产生水锤，破坏卫生器具配件或给水附件，从而造成漏水，而且水栓射流从卫生 器具内飞溅，既影响使用，又造成部分水量浪费。设计时，我们要针对不同的情况确定好 给水分区的压力值，达到合理分区的目的。2.2合理设计配水点的水压，减少给水系统超压出流导致“隐形”水量浪费卫生器具额定流量是为了满足使用要求，给水配件出口在单位时间内流出的规定水 量。流出水头是保证给水配件流出额定流量，在给水配件前所需保证的静水压。给水配件 在单位时间内的出流量超过其额定流量的现象称为超压出流现象

9、，该流量与额定流量的差 值称为超压出流量。给水配件超压出流，不但会破坏给水系统中水量的正常分配，且对用 水工况产生不良的影响，更为关键的是这部分水量为无效用水量，人们在使用过程中不知 不觉的流失了，造成了巨大的“隐形”水量浪费，而不为人们所重视。据北京建筑工程学院“建筑节水小组”的研究统计结果显示，有55%的普通水龙头和 61%的陶瓷阀芯节水龙头的出流量都大于各自的额定流量，处于超压出流状态，这两种龙 头的最大出流量约为其额定流量的3倍。由此可见，我国现有建筑中给水系统的超压出流 现象是比较严重的，且还不为广大设计人员所重视。超压出流不仅会造成水量浪费，还会 因水压过大，水龙头启闭时会产生噪声

10、和水锤现象，使得给水附件和配件磨损较快，从而 缩短使用寿命，并易引起管道连接处松动，甚至损坏，加剧了接口的渗漏水量浪费。考虑用户用水的安全可靠性，笔者认为住宅建筑进户管（或公共建筑配水横支管）的 工作压力宜设计为。 .15a，静水压力宜设计为0.15 0.25MPa较合适，从而可减 少超压出流量。目前控制超压出流的有效措施是控制各配水点的出水压力，当配水点静水 压力大于0.25Mpa时，就在其配水点前安装节流孔板、减压阀等减压设施，让配水点的出 流压力控制在5 .25Mpa范围内。一般使用减压设施后，可使耗水量降低15%20%， 从而达到环保节能的功效。2.3中、高层建筑的高压区采用变频调速水

11、泵中、高层建筑高压区常采用的传统供水方式有两种，一种是水泵一一水箱的联合供水 方式，用水泵将市政管网中的水或调节水池中的水加压抽到高位水箱中，然后由水箱向需 水系统供水，水箱水位达到最设计水位时水泵停止，低于最低水箱最低水位时水泵启动； 另一种是水泵气压罐联合供水方式，平时由气压罐维持管网压力，并供用水点用水， 当压力降至最小工作压力时，泵启动供水，并向气压罐内充水，全最大工作压力时水泵停 止。这两种供水方式水泵电机启动非常频繁，造成电能的大量浪费。变频调速供水方式采用变频调速水泵直接向给水系统供水，采用调节速度的方式来调 节流量，根据水量需求自动调节水泵电机转速，水量需求大时电机转速加快，需

12、求量小时 电机转速减慢，从根本上防止了电能的浪费，同时省去了水箱、气压水罐等设备的投资。随着科技的进步和电子技术的发展，变频调速技术日臻完善和成熟，具有显著的节能 效果、方便的调速方式、较宽的调速范围、完善的保护功能、以及运行可靠等优势的变频 调速水泵供水方式是值得推广和应用的。3对缺水城市积极推广“建筑中水系统”的开发应用建筑中水系统即民用建筑或建筑小区使用后的洗浴排水和盥洗排水等优质杂排水经 适当处理，达到规定的水质标准后，可用于洁具冲洗、市政、环境等非饮用方面的供水系 统。建筑排水量中生活废水即优质杂排水所占份额住宅为69%，宾馆、饭店为87%，办公 楼为40%，如果收集起来经过净化处理

13、成为中水，用作建筑杂用水或城市杂用水，比如冲 洗厕所、浇洒道路、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用，替代了等量的自来水， 可节省水源水30%40%，并减轻了城市下水道的负荷。采用建筑中水系统，可实现污、废 水资源化，提高了水的重复利用率，既节省了水资源，又使污、废水无害化，对保护环境， 防治水污染，缓解水资源不足起到了重要的作用。其环境效益和经济效益都是非常可观的，它是节约用水的必然选择。4积极推广使用节水器具项目节水型卫生设备的节水效果节水率（）占室内生活用水量（）未采用节水型设备的 用水量（L/人.天）采用节水型设备的用 水量（L/人.天）冲洗厕所40956630淋浴30756120

14、洗池51111/洗衣、洗盘架20503628饮用、烹调5151126合计100246189234.1使用小容积水箱大便器或使用无冲洗水箱的喷射式便器便器冲洗水量占家庭总用水量的30%40%,是住宅建筑节水的主要目标。目前我国市 场上61水箱型大便器逐步取代了 91水箱型的，并已有一次冲洗水量为4-5l甚至无冲洗水箱 的喷射式便器问世。在保证排水系统正常工作的前提下尽量使用小容积水箱大便器。两档水箱的便器更值得推广。在冲洗小便时，冲洗水量41 （或更少）；在冲洗大便时 冲洗水量为91 （或更少）。以色列的建筑法中规定所有新建筑必须安装两档冲洗水箱的便 器。笔者认为在我国大力推广两档水箱，有其必要

15、性，因为一天之内，人的小便次数远多 于大便次数，以三口之家为例，若每人每天大便1次、小便4次，使用91水箱，冲洗便器 用水量为135& ；使用61水箱，冲洗便器用水量为901 /d ；使用前面提及的91两档水箱， 冲洗便器用水量为7511 d，可见采用“ 91两档水箱”比采用61水箱的更节水。若使用“ 61 两档水箱”节水效果会更好。4.2开发有压水箱和带洗手龙头的水箱有压水箱为密闭式水箱，利用管路中自来水的压力将水箱中的空气压缩，使水箱内的 水具有一定的压力。当冲洗时节，水可高速冲洗大便器，冲洗清洁度比常压水箱高40%， 每次只需3.51水量。日本住宅建筑内多使用带洗手龙头的水箱，洗手用的废

16、水全部流入水箱，回用于冲厕。 如水箱需水时，可打开水龙头直接放水。使用此种水箱，不但可以节水，而且可减少水箱 本身的费用。此种水箱目前在我国已有销售。4.3公共建筑内采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头及新型便器延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭，避免长流水现象。出水时间可在一定 范围内调节，但出水时间固定后，使用起来不是很方便。光光电控制式水龙头可以克服上 述缺点，且不需要人触摸操作。光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。目前根据模糊控制原理生产的一体式小便器和大便器已问世，它将冲洗水量划分为若 十个区间，根据使用时间、使用频率自动判断所需要的冲洗水量，比以往的系统节水30%。

17、4.4积极推广如陶瓷阀芯节水龙头和充气水龙头的使用实践表明，陶瓷阀芯节水龙头和普通水龙头在全开状态下，前者的出流量小于后者的 出流量。即在同一压力下，节水龙头具有较好的节水效果，节水量从3%50%不等，大部 分在20%30%之间。且在静水压越大，普通水龙头出水越大的地方，节水龙头的节水量也 越大。因此，在进行建筑给水设计时就应强制采用节水龙头，以减少水量浪费，同时也减 少了用水排放量，达到了环保节能的双重功效。普通水龙头结构落后、质量差、易坏易渗漏，水量浪费大。陶瓷阀芯节水龙头与普通 水龙头相比，节水量一般可达20%30%；与其它类型节水龙头相比，价格较优惠，因此在 住宅建筑中大力推广使用这种

18、节水龙头。充气水龙头在国外应用较广，据查其节水可达25%左右，在我国也可以推广使用。4.5根据不同用途采用不同出水量的水龙头在不同场所采用不同出水量的水龙头，能达到节水节能的效果。如新加坡规定洗菜盆 用水61 /min ；淋浴用水91 /min ；我国台湾推出的喷雾型洗手专用水龙头，出水量仅为1而。而我国各种水龙头的额定流量大部分是121 /min，明显偏大。因此合理制定各种 水龙头的额定流量，并在设计图纸上严格标明在不同场所应采用的水龙头型号，是很有必 要的，对节水会起到积极的推动作用。5合理设置和使用水表5.1设置水表的目的水表是中华人民共和国计量法保护的专用计量器具，同时又是开展节水工作

19、的重 要硬件基础。水表的设置不仅仅起计量收费的作用，还可用于检测分析水量是否平衡，从 而便于查找漏水管段，减少无效水的浪费。5.2提高水表的计量精度水表的计量精度不仅关系到买卖公平问题，同时也关系到对漏损的检测的采用的对 策，因此建议从以下几个方面着手来提高其计量精度。（1）严格按规范要求选择和安装水表无论什么建筑都应按照建筑给水排水设计规范要求去选择水表，防止水表型号过 大，出现水量漏计现象。施工时应严格按照冷水水表安装要求等施工规范去安装水表。（2）在水表前加装过滤器影响水表计量精度的主要因素之一是管网水质的影响，特别在水表节点处，由于使用 时间过长，管配件锈蚀导致杂质堵塞了水表滤网的部分

20、进水孔，造成水表计量不准，在水 表前加装过滤器可以解决这一问题，并可减轻水表磨损延长其使用寿命。（3）要定期更换水表根据国家技术监督局强制检定的工作计量器具实施检定的有关规定的要求，对生 活用水表只做首次强制检定，限期使用，到期更换。但是，由于各地对上述规定并未采取 有效加以落实，致使建筑中的水表大都无限期使用。据不完全统计，水表精度在基准值土 4%范围的只占61%左右，偏快的占33%，偏慢的占6%。由于水表自身零件的机械磨损， 水表使用年限越长，其精度越低，因此要定期更换水表。一般情况下，口径1525mm的 水表，使用年限不超过6年，口径2550mm的水表，使用年限不超过4年，大口径水表 的

21、使用周期为24年。6积极开展新型管材、管件的研究和应用，防止跑、冒、滴、漏建筑给水系统中，跑、冒、滴、漏现象较为普遍，水资源浪费严重，这与管材、管件 质量有很大关系。给水管道及管件在使用过程中长期受酸、碱的腐蚀或其他机械损伤出现 渗漏。老式建筑中使用的镀锌钢管一般使用不到一年就锈蚀，铁腥味严重。鉴于此种情况， 我国于1999年12月颁布了 “建住房（1999） 295号”文关于在住宅建筑中淘汰落后产 品的通知文中规定：自2000年6月1日起，禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道， 并根据当地实际情况逐步限时淘汰热浸镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯 （PE-x ）管、三型无规共聚聚丙烯（P

22、P-R ）管、钢塑复合管等新型管材。实践证明新型管 材、管件的研究和应用对防止跑、冒、滴、漏起到了至关重要的作用，从而达到了环保节 能的功效。7节水效益分析节水效益不同于通常说的节水效果之处在于包含了由节水而产生的更大的间接效益、 外部效益及长远效益，这些效益在缺水地区更为明显。节水的直接效果是用水的节约。据统计，自1983至1995年，我国城市年均节约用水14.96 X108 m3,相当于减少日供水量近410X104m3。这个数值为全国缺水城市日缺水量的30%。 由此可见，节约用水对缓解我国缺水地区的用水紧张状态具有十分重要的意义。节水的外部间接效益主要有可以计量的和不可计量的。可计量的外部间接效益主要表 现在分摊因节水而增加的社会纯收人，以及由减少排水量而节省的相应排水系统和其它市 政设施的投资和运行管理费用。此外，还有较大的节能效益，如按上述年平均节水为14X 108 m3计算，月可节省电耗近4 X 108k wh。在能源紧张的情况下，节水即节能，被节省的 能源还可产生其它外部效益。从长远的观点分析，由于浪费，提前使用和消耗了不应该使 用的水资源和资金，会使缺水地区将来为获取新的水资源付出更大的代价。据估计，每年 节省10%的水量即相当于每年减少供水系统3%的固定资产投资，其长期累计数值是艰可观的。节水还有很多难以估量的外部间接效益，主要表现为由于减少排水量、减少污染、改