某市高層辦公樓水耗影響因素分析★

劉瑞菊 趙金輝 陸 毅 徐 斌

(1.南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210009； 2.宿遷市節(jié)約用水辦公室，江蘇 宿遷 223800)

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某市高層辦公樓水耗影響因素分析★

劉瑞菊1趙金輝1陸 毅2徐 斌2

(1.南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210009； 2.宿遷市節(jié)約用水辦公室，江蘇 宿遷 223800)

對(duì)某市13棟高層辦公樓進(jìn)行用水問(wèn)卷調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，分析了高層辦公樓的用水規(guī)律及影響因素，結(jié)果表明：建筑使用年限、流動(dòng)辦公人數(shù)、建筑層數(shù)、配水點(diǎn)水壓以及器具選用對(duì)高層辦公樓的水耗有較大的影響，在此基礎(chǔ)上提出高層辦公樓節(jié)水措施建議。

高層辦公樓，水耗，節(jié)水，影響因素

0 引言

隨著綠色建筑、節(jié)能建筑的發(fā)展，建筑節(jié)水日益受到重視。但是，目前一些設(shè)計(jì)和施工單位并未完全重視和采取合理的節(jié)水措施?，F(xiàn)今高層建筑用水系統(tǒng)依然存在超壓出流等問(wèn)題引起的“隱形”用水浪費(fèi)。因此，研究建筑水耗的影響因素并采取針對(duì)性措施，對(duì)于促進(jìn)綠色建筑發(fā)展具有積極作用。

在某市社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目支持下，該次調(diào)查選擇了某市13棟典型高層辦公樓類建筑為對(duì)象，對(duì)其水耗及影響因素進(jìn)行研究，這是提出針對(duì)性節(jié)水措施并進(jìn)行建筑節(jié)水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

1 調(diào)查方法與裝置

1.1 建筑水耗調(diào)查

水耗調(diào)查內(nèi)容主要包括：建筑概況、用水人數(shù)、流動(dòng)人數(shù)、近2年用水量、逐月用水量，連續(xù)7日逐日用水量、連續(xù)2日逐時(shí)用水量、節(jié)水器具使用情況、建筑節(jié)水措施等。分別制作問(wèn)卷表格分發(fā)給13棟辦公樓中相關(guān)技術(shù)人員填寫。

1.2 建筑內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查勘，明確建筑的供水方式、安裝的計(jì)量設(shè)施、使用的器具類型、用水管理方式，并通過(guò)壓力、流量測(cè)量裝置對(duì)各層代表性用水器具，避過(guò)用水高峰期進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，獲取不同壓力、器具類型、控制方式下器具的壓力—出流特征。

其中壓力測(cè)定采用上海天川儀表廠Y-100型壓力表，測(cè)量范圍為0 MPa～1.6 MPa，最小刻度為0.05 MPa。流量測(cè)定采用容積法，即通過(guò)流滿已知體積的容器(能夠容納30 s以上水量)所需要的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。試驗(yàn)中只需用塑料軟管一端接新的試驗(yàn)水龍頭，龍頭前接壓力表，塑料軟管另一端與試驗(yàn)用水龍頭緊密相連即可。

2 結(jié)果分析

2.1 使用年限對(duì)建筑水耗的影響

通過(guò)對(duì)問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn)，用水單耗與建筑使用年限具有較好的相關(guān)關(guān)系(見(jiàn)圖1)，其相關(guān)系數(shù)R=0.805 2。在新建建筑中，新型節(jié)水器具普及率很高且管網(wǎng)漏損率低，而年代久遠(yuǎn)的建筑用水器具節(jié)水性能差，管網(wǎng)設(shè)施老舊，易導(dǎo)致漏損等浪費(fèi)問(wèn)題。

2.2 建筑層數(shù)對(duì)建筑水耗的影響

本文在所調(diào)查的13棟建筑中選擇了建設(shè)年代相同，建筑層數(shù)不同的4組高層辦公樓來(lái)比較用水單耗(見(jiàn)圖2)。在建設(shè)年代相同的條件下，高層辦公樓層數(shù)越高，平均用水單耗越大。并且也可直觀地看出，使用年限越少，用水單耗越小。

高層建筑受其建筑高度的限制，為滿足各層用水壓力需求，需要二次增壓。建筑層數(shù)越高，建筑分區(qū)越多，供水系統(tǒng)復(fù)雜，閥門閥件使用量大，漏損率大。且在設(shè)計(jì)和施工中，建筑層數(shù)越高往往越難滿足GB 50555—2010民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中要求的“各分區(qū)內(nèi)底層部分應(yīng)設(shè)減壓設(shè)施保證用水點(diǎn)處水壓不大于0.2 MPa”，超壓出流造成的“隱性”浪費(fèi)，是建筑用水浪費(fèi)的主要原因之一。

2.3 流動(dòng)人員對(duì)辦公樓水耗的影響

用水單耗通常以固定辦公人數(shù)來(lái)計(jì)算。但是對(duì)于辦公類公共建筑而言，除固定辦公人數(shù)，流動(dòng)人數(shù)占了很大一部分。為此，進(jìn)一步對(duì)純辦公單耗和綜合單耗兩方面進(jìn)行了對(duì)比(見(jiàn)圖3，圖4)，純辦公單耗指僅以固定辦公人員計(jì)算的用水單耗，綜合單耗指包括流動(dòng)人員在內(nèi)的用水單耗。

根據(jù)《江蘇省城市生活與公共用水定額》(2012年修訂)規(guī)定，以1.5 m3/(人·月)作為參照標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)查的各建筑超標(biāo)現(xiàn)象均比較嚴(yán)重。以純辦公水耗計(jì)超標(biāo)率高達(dá)82.6%；以綜合水耗調(diào)查來(lái)計(jì)，超標(biāo)率為65.2%。由此可見(jiàn)，建筑節(jié)水依然有很大的進(jìn)步空間。

2.4 用水器具配水點(diǎn)水壓對(duì)出流量的影響

對(duì)13棟高層辦公樓用水器具使用情況分析發(fā)現(xiàn)，主要用水器具使用百分比分別為：快開(kāi)水龍頭(55%)、陶瓷閥芯冷熱混合水龍頭(30.6%)、紅外感應(yīng)水龍頭(11.1%)、延時(shí)自閉水龍頭(2%)、其他(1.3%)。配水點(diǎn)壓力—出流量測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖5～圖8，其中常見(jiàn)的快開(kāi)水龍頭根據(jù)其出口是否有節(jié)流板分別對(duì)其半開(kāi)(旋開(kāi)45°)和全開(kāi)(旋開(kāi)90°)進(jìn)行測(cè)試。

2.4.1 超壓率分析

在所有測(cè)點(diǎn)中，動(dòng)壓大于0.45 MPa的測(cè)試點(diǎn)占22%，動(dòng)壓大于0.2 MPa的測(cè)試點(diǎn)達(dá)64.5%。GB 50015—2009建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求高層建筑給水系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜超過(guò)0.45 MPa，靜水壓大于0.35 MPa的入戶管，宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。GB 50555—2010民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)從建筑節(jié)水角度提出各分區(qū)內(nèi)低層部分應(yīng)設(shè)減壓設(shè)施保證用水點(diǎn)處水壓不大于0.2 MPa。規(guī)范中對(duì)用水點(diǎn)處的壓力要求并不是強(qiáng)制性要求，所以至今高層建筑超壓率依然非常高。

2.4.2 超壓出流率分析

用水點(diǎn)處水壓越大，出流量越大。超壓率高，勢(shì)必導(dǎo)致超壓出流率高。根據(jù)我國(guó)CJ/T 164—2014節(jié)水型生活用水器具對(duì)節(jié)水水嘴的要求，節(jié)水型水嘴產(chǎn)品應(yīng)在水壓0.1 MPa和管徑15 mm下，最大流量不大于0.15 L/s。

若以大于0.15 L/s作為超壓出流，出口未帶節(jié)流板和出口帶節(jié)流板這兩種類型的快開(kāi)水龍頭全開(kāi)時(shí)超壓出流率分別為100%和82%；半開(kāi)時(shí)超壓出流率分別為75%和46%。相對(duì)快開(kāi)水龍頭而言，陶瓷閥芯冷熱混合水龍頭出水較穩(wěn)定，出流量基本能控制在0.2 L/s以內(nèi)；紅外感應(yīng)水龍頭出水比較穩(wěn)定，出流量能控制在0.25 L/s以內(nèi)。而且在圖中可以發(fā)現(xiàn)冷熱混合水龍頭和紅外感應(yīng)水龍頭出現(xiàn)一些出水點(diǎn)壓力很大，但是流量較小的情況，這是測(cè)點(diǎn)使用的是節(jié)水型龍頭的緣故。

3 結(jié)論及建議

通過(guò)調(diào)查分析表明：建筑使用年限、流動(dòng)辦公人數(shù)、建筑層數(shù)、配水點(diǎn)水壓以及器具選用對(duì)高層辦公樓的水耗有較大的影響。城市中高層辦公樓用水單耗、用水點(diǎn)壓力、用水點(diǎn)流量超標(biāo)等現(xiàn)象比較普遍，節(jié)水潛力大。綠色節(jié)水節(jié)能建筑是未來(lái)建筑的發(fā)展方向，針對(duì)現(xiàn)存高層辦公樓中存在的用水浪費(fèi)問(wèn)題，提出以下建議：

1)對(duì)于建設(shè)年代較久遠(yuǎn)的高層建筑，宜合理進(jìn)行給水系統(tǒng)改造，合理分區(qū)并采取支管減壓措施，將各配水點(diǎn)供水壓力控制在0.2 MPa以下，嚴(yán)格避免超壓出流引起的用水浪費(fèi)。

2)不同建筑的用途不同，用水規(guī)律有較大區(qū)別，不同場(chǎng)所應(yīng)合理選擇衛(wèi)生器具。流動(dòng)人員較多的辦公樓，用水頻繁，節(jié)水主動(dòng)性差，適宜使用感應(yīng)水龍頭等節(jié)水性能好的用水器具。

3)機(jī)關(guān)、單位自建辦公樓類建筑屬于單位內(nèi)部管理，應(yīng)配合水平衡測(cè)試要求，完善裝表計(jì)量率，同時(shí)建立和完善用水考核制度，將用水量作為考核指標(biāo)，嚴(yán)格控制水耗。

4)辦公樓類公共建筑雜用水量較大，優(yōu)質(zhì)雜排水源豐富，具有良好的再生水利用條件；此外，建筑外面綠化比較多，屋面、廣場(chǎng)等不透水面積也大，具備利用雨水的條件。可充分考慮再生水、雨水利用以減少對(duì)傳統(tǒng)水資源需求。

[1]付婉霞,劉劍瓊.建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實(shí)測(cè)分析.中國(guó)給水排水,2002,18(11):71-72.

[2]褚俊英,陳吉寧,王 燦.城市居民家庭用水規(guī)律模擬與分析.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2007,27(2):273-278.

[3]趙金輝,蔣 宏.高層辦公樓水耗調(diào)查及超壓出流實(shí)測(cè)分析.給水排水,2009(11):193-195.

[4]李 穩(wěn)，張希伊，董良飛，等.某市高層辦公樓建筑水耗及超壓出流實(shí)測(cè)分析.中國(guó)給水排水,2011，27(23):56-59.

[5]GB 50555—2010，民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).

[6]GB 50015—2009，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年修訂版).

[7]CJ/T 164—2014，節(jié)水型生活用水器具.

Analysis on influencing factors of high-rise office building water consumption in a city★

Liu Ruiju1Zhao Jinhui1Lu Yi2Xu Bin2

(1.CollegeofEnvironment,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China;2.SuqianWaterSavingOffice,Suqian223800,China)

Based on water consumption investigation and test on 13 high-rise office buildings in a city. Influencing factors of high-rise office building water consumption were analyzed. Results shows that years of the building used, number of flex users, height of the building ,pressure on water distribution point, the selection of water apparatus will have an effect on water consumption. Some water saving measures are given to promote water saving of high-rise office building.

high-rise office building, water consumption, water-saving, influencing factors

1009-6825(2015)18-0197-02

2015-04-15★：宿遷市社會(huì)發(fā)展科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：S201320)

劉瑞菊(1992- )，女，在讀碩士； 趙金輝(1976- )，男，副教授； 陸 毅(1974- )，男，高級(jí)工程師； 徐 斌(1981- )，男，工程師

TU991.64

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