陈建文
(广州城建开发设计院有限公司,广东 广州 510000)
按国家节水设计标准执行的给水工程是否已经向节水目标靠拢,暂无数据显示;业主对小区水压投诉屡见不鲜,部分住户甚至擅自安装增压泵,引起纠纷;为避免过多维护工作和投诉,部分地区要求支管不应设置减压阀……节水措施引发的其他问题及其改进措施值得探究。
1)地域性用水习惯。比如南北方家庭淋浴频率不同,直接影响家庭用水量。
2)主观意识。比如是否具有节俭意识、勤于家务、做饭频率等。
3)器具选型。国家提倡采用节水型器具,此类产品不仅节水效果显著,同时有较好的用水舒适性。
4)供水压力。水压影响流水性用水,不影响承接性用水,下文详述。
5)家庭差异。家有幼儿、宠物的用水量会大些,上班族家庭用水量相对少些。
6)房屋格局、硬件设施等。房屋面积大、多卫户型用水量略大;采用了热水循环系统可以减少冷水浪费;选用滚筒洗衣机比选用涡轮洗衣机省水;加装洗碗机和拖地机也会节省用水。
家庭用水一般分为“流水性用水”和“承接性用水”,本文分别称之为“A 类用水”和“B 类用水”,细分如表1.1:
表1.1 居民用水分析表
B 类用水一般属于固定水量,仅与设备选型、生活习惯有关,与器具出流无关;A 类用水量WA=Qt,Q 为器具单位时间出流量,L/S 或L/min;t 为器具总开启时间。Q 受水压P 及器具构造影响,给水器具有特定的流量系数B,孔口出流量计算一般按,(水密度)和B 均为常数,P 一般以MPa 表示,为方便计算,简化公式为,K 定义为器具流量特性系数,此时Q 单位为L/min。对于国标花洒,水压0.1MPa 时出流量为9L/min,相当K=9,同理,节水型器具可按K=6。改变P 值和K 值即可进行工况模拟。以四口之家为例,各模拟工况计算分别表2 所示:
同理可得各工况下A 类用水量:
表2.1 B 类用水量汇总表(固定水量)
表2.2-1 A 类用水量汇总表(工况1:供水压力0.2MPa,普通器具)
表2.2-2 A 类用水量汇总表(工况2:供水压力0.2MPa,节水器具)
WA3(0.1MPa,普通器具)=438L>412.95L;
WA4(0.3MPa,节水器具)=505.76L<619.426L;
WA5(0.45MPa,节水器具)=619.426L=WA1(0.20MPa,普通器具);
……
可见,采用节水器具节水效果显著;采用普通器具时,降压方式的节水效能比更换节水器具低;采用节水器具时,适当提高水压(不大于0.45MPa)仍处于节水状态。
考虑水压变化对用水体验影响,尤其是水压较小时往往会直接影响淋浴感受并连带影响沐浴时间。假设水压从舒适度适中的0.20MPa调整至0.10MPa,淋浴时间由原来10min 延长至15min,修正得(如表2.2-3):
表2.2-3 A 类用水量汇总表(工况3:供水压力0.10MPa,普通器具)
修正后发现,水压下降50%用水量却基本没变化。当在水压0.21MPa 时随即设置减压阀,由于减压阀自身水损,此时一般只能调压至0.1~0.12MPa 而无法再上调,减压阀变成多余、不利设施。
以上述“工况2”作为基准,人均日用水量196.75L,基本符合《民用建筑节水设计标准》(简称《标准》)中“一区”“特大城市”节水用水定额,当家庭人数为6 人时,下降至171.16L/人;当人数为3 人时,则上升至222.32L/人……相同用水需求,人均用水量与家庭人数有关;另一方面,《标准》规定的人均用水量与城市规模成正比,而现实很可能相反——小城市房屋面积更大(清洁用水更多)、生活节奏慢(做饭频率更高)、经济水平相对低(可能购买更便宜但用水量更大的涡轮洗衣机、未安装洗碗机等),反倒增加用水。
进行节水设计首先应了解人们的用水习惯和用水需求,建立在此基础上的节水设计才具意义,“节水用水定额”不是定量供给的“粮票”,只作检验标准。节水型产品具有较好的节水效果,应作为节水措施首选,同时逐步淘汰非节水型产品;应顾及用水体验,在已采用节水器具情况下,适当放宽供水压力限制以提升用水品质,住宅按0.35MPa 设置减压阀为宜;在水资源充沛地区,水厂储水更新慢可能加大处理成本或影响水质,这些地区或可进一步考虑放宽措施。未来洗碗机、拖地机等产品将逐渐普及,对节水利好;节水也面临新的挑战——疫情持续下人们用水习惯被动发生变化,清洁消毒类用水量在悄悄上升;人们对水质要求越来越高,设计应预留未来加装净水器和软水机的一定富余水压;时下国家放宽生育政策,未来实际人均用水量也必然发生变化。设计应以人为本、因地制宜、与时俱进,避免标准化引起的其他矛盾。