石优兴,李 萍,战一波
(上海市水务局行政服务中心,上海 200050)
水是生命之源、生产之要、生态之基。作为基础性的自然资源和战略性的经济资源,水资源是经济社会可持续发展的重要保障。新时期习近平总书记提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针,其中“节水优先”被放在了最突出的地位,强调要运用系统思维,全过程把握节水工作。
上海濒江临海,因水而生、依水而兴、靠水发展。随着上海市加快推进“四个率先”,在建设“四个中心”和社会主义现代化国际大都市的过程中,开展建设项目节水设施设计方案评估,作为加强节水“三同时”管理的重要抓手,对上海市实施最严格水资源管理制度、推进节水型社会建设具有重要作用。本文以上海国际航运服务中心项目为例,介绍上海市节水评估工作开展情况,分析建设项目的用水节水水平,研究可为上海市进一步开展建设项目节水设施设计方案的评估及审批工作提供参考与借鉴。
2012年,国务院以国发[2012]3号印发《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,要求新建、扩建和改建建设项目应制订节水措施方案,保证节水设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产(即“三同时”制度)。为实现水资源的可持续利用,推进最严格水资源管理制度的实施;截止目前,全国共有15个省/直辖市在内的部分城市开展了建设项目节水设施“三同时”工作,陆续颁布了建设项目节水设施“三同时”相关管理办法及规定,其中包括上海市、深圳市、青岛市等东部沿海地区,也有北京市、武汉市、无锡市、合肥市等内陆地区。但目前除深圳市外,全国其他地区的该项工作仍处在初步阶段,尚未发布节水评估相关的规范性文件。
为规范深圳市建设项目用水节水评估报告的编制工作,在建设项目的不同阶段加强用水节水管理,2010年深圳市出台了《建设项目用水节水评估报告编制规范》(SZDB/Z 27—2010)[1]。
该标准规定了深圳市建设项目用水节水评估报告编制的要求、内容及报告格式,适用于深圳市年设计用水量在3万m3以上(含3万m3)的新建、扩建、改建建设项目用水节水评估报告的编制,年用水量在3万m3以下的建设项目可参照编制。
在《深圳市建设项目用水节水管理办法》和《深圳市建设项目用水节水评估报告编制规范》(SZDB/Z 27—2010)等文件的指导下,深圳市建立了第三方专业机构评估机制,在建设项目设计文件审查、施工图审查、竣工验收三个阶段分别对用水节水情况开展评估,评估结论可作为水务行政主管部门开展用水许可和节水审批的重要依据。就目前该项工作的开展情况来看,深圳市通过优化水资源配置、强化节水意识、落实监管制度、建立长效机制,实现了科学、合理、高效的用水管理模式。
作为全国12个加快实施最严格水资源管理制度的试点地区之一,上海市政府早在1994年便颁布《上海市节约用水管理办法》,要求用水单位实施新建、扩建、改建项目时,应当建设相应的节约用水设施,并与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用;《上海市实行最严格水资源管理制度加快推进水生态文明建设实施意见》(沪府发[2014]1号)要求,加强节水“三同时”评估与监管,规模以上(月用水量5 000 m3以上)新建项目必须在初步设计或总体设计文件阶段同时编制节水篇,相关节水措施方案在初步设计或总体设计文件阶段一并审核。2001年上海市水务局以688号文印发《上海市节约用水“三同时、四到位”管理规定》,明确要求对上海市建设项目的用水、节水方案应当进行评估;2017年印发的326号文《上海市节水型社会建设“十三五”规划》,要求进一步落实节水“三同时、四到位”制度,完成建设项目节水设施设计方案评估导则对月用水量5 000 m3以上新建、改建、扩建项目制定节水措施方案,节水设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。
以2015年为例,上海市水务局共受理128项节水设施设计方案审批事项,其中商办项目88项,住宅项目22项,医院项目6项,工业项目7项,酒店、学校、博物馆项目5项,建设项目累计设计最高日用水量约14.5万m3/d,通过严格审查并按节水指标核定,最终审批日用新水量约9.0万m3/d,并按要求落实雨水利用措施52项、雨水与空调冷凝水综合利用措施11项、雨水与中水综合利用措施7项、中水利用措施7项、河道水利用措施5项,工作取得了良好的节水效益、社会效益及环境效益。
上海市水务行政主管部门积极完善《建设项目节水设施设计方案的审核》事项审批程序,编制该审批事项业务手册,推进审批标准化建设;编制完成《上海市建设项目节水设施设计方案评估导则》(试行稿)和《上海市建设项目设计文件节水篇编制指南》(试行稿),修订完善《上海市节约用水“三同时、四到位”管理规定》(修订稿),为《建设项目节水设施设计方案的审核》的审批提供技术支撑。
上海市已制定《上海市涉水对象分类名称及代码(试行)》,完成《主要行业用水定额体系和部分地方标准编制研究》并发布26项地方用水定额标准,涵盖22个工业行业及商办楼宇、学校、医院、旅馆等民用建筑行业等,为上海市用水管理及计划用水工作提供依据和支撑。此外,通过开展《建设项目节水设施设计方案评估常用用水定额》研究工作,按用水类别和性质汇总对比国家、地方和行业标准的用水定额,在此基础上提出常用用水定额的评估推荐值,规范节水评估工作中相关定额的选取,最终实现用水规模的科学核算。
目前,上海市非常规水资源利用设施的建设多以示范和试点为主,非常规水资源替代常规水资源的规模还是相对有限,亟需进一步加强。为落实最严格的水资源管理制度并配合《上海市节水型社会建设“十三五”规划》的要求,下一步将推进河道水及非常规水资源利用;因地制宜推进区域性、系统性雨水利用,可在市政道路系统、大型居住社区、大型城市综合体、技术服务园区等区域内建设雨水利用系统,对建筑屋面雨水和城市路面雨水进行统一收集、统筹利用;对于绿化、市政和景观等用水,鼓励采用邻近的河道水代替自来水。
上海国际航运服务中心位于虹口北外滩地区,是上海市建设国际航运中心的重要组成部分,该项目占地面积约9.6万m2,由东、中、西三个地块组成,总建筑面积约56.0万m2,共建设17栋单体建筑,主要功能以国际航运贸易、航运保险、商务办公为主,并配套发展文化、娱乐及商业服务等。该文以上海国际航运服务中心为例,通过节水评估工作情况分析企业开展节水“三同时”工作的重要性。
上海国际航运服务中心按照用水类别和性质划分,建成后主要是办公、商业、餐饮用水,以及附属用水(游艇补给、绿化浇灌、道路冲洗、车库冲洗等),设计自来水新水量为3 314.4 m3/d。在项目用水量评估时,对各用水单元进行数据溯源,再分别选用《民用建筑节水设计标准》(GB 50555—2010)[2]、《商业办公楼宇用水定额及其计算方法》(DB31/T 567—2011)[3]、《上海市用水定额(试行)》等综合标准和商办标准对该项目进行评估,同时对比分析两种标准评估出的新水量的差异,据估算该项目建成后的自来水评估新水量为1 021.6 m3/d,如表1所示。
该项目结合周边水资源分布情况,综合采用河道水、雨水和中水利用,用于绿化浇灌、道路冲洗、车库冲洗等项目杂用水和游艇补给。这是建设项目常规水资源和非常规水资源综合直接利用的一大特色,具有一定典型性,可为上海市新建、扩建、改建项目落实相关节水措施提供参考。
表1 建设项目自来水评估新水量估算表Tab.1 Estimation of New Water Quantity Evaluation for the Construction Project
注:a.评估日新水量中包括各用水项目10%未预见水量;b.根据《上海市用水定额(试行)》,办公用水的定额值为40 L/(人·d),考虑到该项目采用中水进行冲厕,因此用水定额中自来水消耗部分按60%估算,中水利用量按40%估算;c.附属用水主要包括游艇补给、绿化浇灌、道路冲洗、车库冲洗等,评估过程中采用河道水及非常规水替代自来水作为水源,因此无自来水消耗
3.2.1 河道水利用
该项目原址为汇山码头,毗邻黄浦江,具有良好的河道水取用水条件。该项目开展了两项河道水利用措施:(1)利用黄浦江水作为水源,采用水源热泵技术系统作为暖通系统的冷热源,避免了传统中央空调系统采用水冷式冷却塔作为冷却设备,大大减少了暖通系统的耗水;若以传统水冷式中央空调机组为例,该项目需配置规模为6 320 m3/h的冷却循环水系统,按补水率1.2%,一天运行12 h计,理论上可实现的节水量约910.0 m3/d;(2)利用黄浦江水作为游艇停泊港池因蒸发、排污造成的补水,设计港池总面积约19 300 m2,全年蒸发量按1 346 mm计,全年补水量为2.59×104m3/a,折算成每日河道水利用量约70.0 m3/d。
3.2.2 雨水利用
该项目通过建筑屋面及港池对雨水进行收集,经处理后用于绿化浇灌、道路冲洗、车库冲洗等,雨水利用规模如表2所示。
表2 建设项目雨水利用规模估算表Tab.2 Estimation of Rainwater Utilization for Construction Project
注:a道路冲洗及车库冲洗均按5 d冲洗1次计
由表2可知,经估算该项目的雨水利用量约为40.0 m3/d,雨水利用系统经初期雨水弃流后,经全自动雨水处理设备净化及加药消毒后进入清水箱,并最终输送至各雨水用水点。上海市地处丰水地区,具有优越的雨水收集利用条件,雨水利用也越来越普遍的被建设单位接受,替代市政自来水作为附属用水水源。
3.2.3 中水利用
该项目利用办公楼、商业区域盥洗室优质杂排水及港池排水作为水源,经处理后回用至办公楼、商业区域冲厕等。该项目办公人员约29 400人,其中作为冲厕部分的中水量按16 L/(人·d)计,经估算该项目的中水利用量约为470.0 m3/d,中水处理系统通过格栅拦截悬浮物等大颗粒杂质后,将中水汇集至调节池,经水泵提升进入生物曝气池,再由射流曝气泵输送至MBR膜处理装置处理及加药消毒后进入清水箱,并最终输送至各中水用水点。
该项目根据给水管网的供水原理,建立给水系统三级计量体系,完善内部二级、三级表具,确保二级计量水表配备率不低于95.0%,三级计量水表配备率不低于90.0%,且项目运行期间应满足水平衡测试国家标准要求。
通过用水计量网络系统的建立,并配合无线集成网络抄表系统,有助于项目运营期间严格用水管理和考核,及时发现和排除市政总管与各建筑之间管道的渗漏,提高建筑楼宇用水的智能化监控,实现节水管理的目标。
用水设备及器具作为用水载体,其节水性也被广泛关注,该项目使用的用水设备及器具均是国家认定的节水型产品,并符合《水嘴用水效率限定值及用水效率等级》(GB 25501—2010)[4]、《座便器用水效率限定值及用水效率等级》(GB 25502—2010)[5]、《小便器用水效率限定值及用水效率等级》(GB 28377—2012)[6]、《淋浴器用水效率限定值及用水效率等级》(GB 28378—2012)[7]及《便器冲洗阀用水效率限定值及用水效率等级》(GB 28379—2012)[8]等相关标准的要求,确保用水器具的全方位节水。
通过对上海国际航运服务中心项目节水设施设计方案评估实例分析可知,该项目在传统节水工作开展的基础上,采用河道水及非常规水资源(雨水、中水)替代自来水作为水源,利用量达到580.0 m3/d,整体而言自来水替代率达到36.2%。同时,暖通系统采用江水热泵系统替代传统中央空调系统,使该项目无需设置规模较大的水冷式冷却系统,潜在的节水规模约910.0 m3/d,节水效益显著。此外,在落实节水设施的基础上,该项目也通过用水计量网络系统的完善、节水型设备和器具的完善来加强项目建成后的节水管理工作。
综上,该项目节水设施设计方案工作开展全面,符合上海市节水“三同时”管理工作要求。
建设项目节水设施设计方案评估,其目的是通过对项目用水状况、用水工艺、节水措施及潜力进行系统、完整、透彻的分析,实现项目在不同阶段的节水应用及管理。随着水资源的日益紧缺,为了可持续开发与利用城市水资源,更加科学合理用水,通过对建设项目开展节水设施设计方案进行评估,能有效为实现水资源的优化配置、最大效率地节约用水、减少排放提供支撑。为此,建议下阶段从以下几方面重点落实建设项目节水评估内容。
(1)项目用水量评估是基础。分析建设项目建成后的预计用水情况,对项目各用水单元进行数据溯源,并对照项目所属行业用水定额、地区用水定额、国家用水定额及国际先进用水定额,核定项目建成后的合理用水指标,作为节水管理的依据和参考。
(2)节水设备方案、水表计量体系落实是保障。分析建设项目所属行业国家鼓励采用的节水设备器具、计量设施及设计标准,应采用先进的节水型产品和完善合理的水表计量体系,保证项目在核定的用水指标下正常运行。
(3)河道水及非常规水资源利用是关键。分析建设项目各项可利用的常规和非常规水资源的可行性,合理确定综合利用方案及设施规模,在确保满足各用水点要求的前提下实现市政自来水的替代,减少新水量的消耗。关于非常规水资源利用,主要建议:一是从法规、规章上加以明确非常规水资源利用条件、利用对象、利用方式和利用规模;二是因地制宜推进区域性、系统性非常规水资源(雨水)利用,对提高非常规水资源利用规模具有积极作用。