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住宅小区节水盲点分析

论文类型 基础研究 发表日期 2003-08-01
来源 《中国建设报/中国水业》
作者 王一圣,孙萍
摘要 王一圣 孙萍   我国大部分城市都存在缺水问题,水已经成为制约社会和经济发展的主要因素之一,因此节约用水显得十分重要。居民用水在城市的用水总量中占有相当大的比例,但由于多方面的因素导致居民用水的浪费现象相当严重。 配水点的超压出流现象普遍存在   给水系统 ...

王一圣 孙萍

  我国大部分城市都存在缺水问题,水已经成为制约社会和经济发展的主要因素之一,因此节约用水显得十分重要。居民用水在城市的用水总量中占有相当大的比例,但由于多方面的因素导致居民用水的浪费现象相当严重。

配水点的超压出流现象普遍存在

  给水系统的水压是根据最不利配水点所须的流出水头确定的,因此绝大部分配水点都处于超压状态,配水点的实际流量大于额定流量。对于定时性的卫生器具来说,超压出流量是浪费的水量,无效的水量。《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)规定,普通水龙头(接管管径为DN15)半开状态下,额定流量为0.20l/s时,配水点前所须流出水头为15kpa。由公式q=k√P(k为常数)可知,当流出水头为300kpa时,理论上流量为0.89l/s,可见流出水头越大,其出流量也就越大,其超出额定流量(0.20l/s)的那部分流量即为超压出流量。而规范规定住宅最低卫生器具配水点处的静水压力宜为300-350kpa,也就是说配水点处的最高压力可达350kpa,据笔者实测配水点的流出水头为350kpa时实际流量为0.78l/s,超过额定流量290%。
  上世纪九十年代末新建的小区普遍取消屋顶水箱,采用变频调速泵加压供水,虽然减少了水的二次污染,但仍存在一些问题。变频调速泵供水普遍采用的是恒压变量供水,即根据水泵出水管上的压力波动来调节水泵的流量,水泵的出水压力如终不变,此压力为用水高峰时流量达设计秒流量时给水系统所须的压力。但住宅的用水时间相对较分散,且达到设计秒流量的时间很短,因此通过给水管道的流量长时间达不到设计秒流量,通过管道的流量减小,水头损失降低,而水泵的出水压力不变,配水点的压力大于所须的流出水头,配水点处于超压出流状态。此方案忽略了水流通过管道时流量不同水头损失不等的问题,笔者选择某住宅楼6层住户的洗衣机水龙头进行实测,实测结果显示压力在32kpa~97kpa之间波动,压力差为65kpa。
  为了减小各配水点的剩余压力,使配水点的压力接近于所须的最低压力,最有效的方法是在给水系统中合理设计减压措施,包括在给水管上或配水点前设减压阀、减压孔板、节流孔塞等。但这些减压措施在住宅中应用甚少,主要有两个原因:设计中对给水系统中设计减压措施不重视,没有强制性的条文约束;减压阀的价格较高,减压孔板、节流孔塞等容易被管道中的杂质堵塞,在使用中受到一定的限制。

节水型用水器具推广不到位

  建设部已发文不准生产、销售、使用普通螺旋升降式水龙头,由于陶瓷密封水龙头等节水龙头的价格比普通螺旋升降式水龙头要高得多,在经济利益的驱动下许多小企业和家庭工厂仍在生产,还有一部分是以前生产积压的;而销售商只要有销售市场就经营,而且普通螺旋升降式水龙头的销售利润并不比节水龙头小;普通老百姓对节水龙头的认识不足,只根据价格来选择,使普通螺旋升降式水龙头的销售量仍很大。据笔者调查:节水龙头的销售数量只占销售总量的1/3左右,消费者将家庭中的普通螺旋升降式水龙头更换为节水龙头的就更少得可怜。
  大便器冲洗水量占家庭用水量的30%~40%,国家推广使用水箱的容积为6l的节水型大便器,有条件的使用分档水箱,在冲洗小便时,冲水量为2l~3l,冲洗大便时,冲水量为6l。由于一些劣质大便器以次充好,虽然水箱的容积小了,但冲刷效果不佳,有的甚至要三四次才能冲刷干净,更加多费水,在普通老百姓的思想中产生了负面影响。在九十年代以前建成的住宅,大便器水箱的容积普遍大于6l,有的达到12l~13l,要想在短时间内全面更换很难,大便器的规格很多,不同规格的大便器的排水口离墙的距离不同,使大便器的更换带来了技术上的难题,另外更换的经费也是一个不能不重视的问题。

无效的用水量占有很大的比例

  上世纪八九十年代住宅建设中普遍使用是镀锌钢管,由于绝大部分城市的水厂采用氯化物消毒,为了保证水质的稳定,管网中的含有少量的余氯,余氯对镀锌钢管的内壁有腐蚀作用,镀锌层腐蚀后易造成水质污染,当夜里不用水时,我们会发现早上从水龙头中流出的是黄锈水,通常在用水前会放掉这部分黄锈水,日积月累浪费了大量的水。因电镀管的价格低于热镀锌钢管,在少数的工程中使用的是电镀管,管内壁的腐蚀更加严重。
  集中热水供应系统中,在使用热水前,往往要放掉一定量的冷水后才能正常使用,这部分流失的冷水是浪费的水量,产生的主要原因是部分热水管道中的水没有循环,管道散热,热水变成了冷水。我国大部分住宅采用局部热水供应系统,系统中不设回水管。当燃气热水器或电热水器离用水点较远或设计屋顶太阳能热水器时,每次洗浴都需放掉管内滞留的大量冷水。又因为热水管几乎都没有采取保温措施,管中的热水散热较快,在洗浴过程中,当关闭淋浴器后再次开启时,可能又要放掉一些低温水。双柄冷热水龙头的价格普遍低于单把冷热水龙头,双柄冷热水龙头在市场中占有相当大的比例,在使用前须调节水温,双柄冷热水龙头每次用水时都必须重新调节,会有一部分水流失,特别是配水点的冷水压力与热水压力不平衡时会有更多的水流失。

管道的漏水问题不容忽视

  上世纪八九十年代建设的居住小区,室外给水管道主要是给水铸铁管,也有少量的是钢管。给水铸铁管属于脆性材料,在重载的作用下会断裂漏水;给水铸铁管的连接一般采用石棉水泥接口,在给水铸铁管沉降不均匀时,接口会漏水。钢管虽然属于柔性材料,但钢管埋在土壤中受电化学作用易腐蚀,特别在钢管外壁的防腐层不足或被破坏时表现得更为明显,钢管首先出现“砂眼”,水慢慢地往外漏,随着“砂眼”的扩大,漏水量也越来越大,埋在地坪中或墙中的镀锌钢管也有同样的问题。近年来,新建住宅中大量使用铝塑复合管、交联聚乙烯管,管道采用铜制卡套连接,铜制卡套中的橡胶垫圈时间长了特别是在热水管道中会老化,老化后水会从管接头慢慢地往外流。装修时工人对管道的走向不熟悉钉子钉到管道上,时间长了也会漏水。由于这些管道不是埋在地下就是埋在地坪或墙中,一般不注意很难发现,使水漏得越来越多。据资料统计,仅室外给水管道的漏水量约占用水量的10%左右,这个数目是相当惊人的。
  北方的冬季天气寒冷,室外的给水管道和设备在多次冻融循环作用下很容易被冻裂,造成严重漏水。埋地给水管道上的阀门当阀门井的防水措施不良时,而本地区的地下水位又很高,阀门终年泡在水中,90%以上的阀门水封都漏水。普通螺旋升降式水龙头的橡胶垫片使用一段时间后会老化,如果不能及时更换或修理会漏水,一些劣质的水龙头使用一段时间后关不严也会漏水。水龙头的漏水不能忽视,如果不停地滴起来,数量就很可观了。据测定,“滴水”在1个小时里可以集到3.6kg的水;1个月里可集到2600kg的水;至于连续成线的小水流,每小时可集水17kg,每月可集水12,000kg;哗哗响的“大流水”,每小时可集水670kg,每月可集水482,000kg。

大部分地区的中水系统发展缓慢

  建筑中水系统是指建筑物内使用后排出的生活废水、空调冷却水及雨水等经过适当处理后,回用建筑物内用于冲洗大便器或建筑小区内用于浇花、洗车等。中水系统的初期投资很大,如果建设中水系统,势必增加开发商的投资,这是每个开发商都不愿意做的事;中水系统的运行费用也很高,中水的生产成本约为城市供水的1/3,中水设施占用建筑面积很大,且需要有人专职维护管理,短期的经济效益不明显。中水系统虽然可节省水资源,使污水无害化,起到保护环境,防治水污染,缓解水资源不足的矛盾,但是在中小城市建有中水系统的居住小区数量很少。
  对于已建成的居住小区,新建中水系统更不可能也不现实,大部分住宅卫生间的排水系统为污废合流制,要想新建中水系统首先应将排水系统改为污废分流制,卫生间内增加一根排水立管;居住小区浇花草、洗车所须的用水量相对较少,中水用水量最大应是住宅的大便器,这就要在住宅中新建中水系统,在卫生间内增加中水管道,而卫生间的给水管道一般为暗装施工有一定的难度。现在住宅的产权基本上是私有,业主不愿意也不接受对给排水系统的改动,否则破坏住宅装修造成的损失谁来买单?兴建中水系统的投资谁来出?

对策

  水维系着地球上所有生命的存在和延续,维系着社会的发展和进步,其重要性和不可替代性是不言而喻的。居民用水总量都很大,探讨和研究居住小区的节约用水问题有一定的意义,我们可以从以下几个方面来控制和减少居住小区用水的浪费现象:
  1.合理确定给水系统最不利配水点的压力,尽可能降低其它配水点的压力,可采取分区供水或设置减压阀等,变频调速泵供水改恒压变量供水为变压变量供水。
  2.大力推广节水型用水器具,从源头上堵住一些不合格产品流入市场,政府对生产节水型用水器具的企业适当的政策倾斜;加大节水型用水器具的宣传力度,让消费者认识到使用节水型用水器具的众多好处。
  3.在工程中使用合格的交联聚乙烯管、铝塑复合管、钢塑复合管等,对原有的给水系统进行改造;在集中热水供应系统中有条件的采用采用同程强制全循环——支管循环,在局部热水供应系统尽可能缩短热水管道的长度,管道必须保温。
  4.加强对室外给水管道及设备的维护保养,必要采用钢塑复合管等更换原有的给水铸铁管、钢管;室内的给水管道可采用分水器配水,管道在地坪或墙中不留接头;寒冷地区室外的给水管道和设备做好保温措施。
  5.加强新技术的开发,加快新产品的研制,以降低中水处理成本;在经济发达地区和缺水地区强制使用建筑中水系统。

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