村鎮(zhèn)綠色建筑水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

郭華　王軍林　張立勇等

摘要：中國(guó)水資源人均占有量少，為減少建筑的建造和使用過程中消耗的大量水資源，同時(shí)減輕水資源與水環(huán)境壓力，將可持續(xù)發(fā)展理念引入建筑領(lǐng)域，提出綠色建筑概念。這一概念在城市建設(shè)過程中得到較好應(yīng)用，但在建筑面積大、居住人口多的村鎮(zhèn)地區(qū)，水資源還缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和管理，節(jié)水率及污水處理率低。將水系統(tǒng)健康循環(huán)理念引入村鎮(zhèn)建筑水系統(tǒng)，建立水量循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)，提高村鎮(zhèn)建筑的節(jié)水率和非傳統(tǒng)水源水利用率。

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn)；綠色建筑；水系統(tǒng)規(guī)劃；節(jié)水；污水處理；水利用率

中圖分類號(hào)：TU991 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）11-0502-02

收稿日期：2015-03-23

基金項(xiàng)目：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工基金（編號(hào)：LG20130302）；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)青年科學(xué)基金（編號(hào)：QN201325）。

作者簡(jiǎn)介：郭華（1986—），女，四川安岳人，碩士，講師，研究方向?yàn)樗Y源利用與保護(hù)。E-mail：ghscay@163.com。綠色建筑是在全壽命期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑[1-2]。節(jié)水與水資源利用是其主要的內(nèi)涵之一[3]，它以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，提倡水的節(jié)流開源，采用節(jié)水技術(shù)體系，并開發(fā)非傳統(tǒng)水資源。國(guó)內(nèi)外城市綠色建筑節(jié)水研究和實(shí)踐取得了一些成果[4-13]，如我國(guó)形成了以《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》為核心的評(píng)估體系，但還存在較多的問題與不足，如綠色建筑節(jié)水技術(shù)體系不健全[14]。在擁有我國(guó)大部分人口、耗水量大的村鎮(zhèn)地區(qū)，綠色建筑研究較少，其在村鎮(zhèn)地區(qū)的推行更是存在諸多技術(shù)、管理和實(shí)施上的困難，因此須加強(qiáng)探討村鎮(zhèn)綠色建筑水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，探索村鎮(zhèn)綠色建筑節(jié)水及水資源利用技術(shù)系統(tǒng)。

1村鎮(zhèn)建筑用水現(xiàn)狀

1.1村鎮(zhèn)建筑現(xiàn)狀

村鎮(zhèn)建筑體系是我國(guó)主要的居住形式之一，基數(shù)大，且逐年增長(zhǎng)（表1）。分期、分批將新建和已有村鎮(zhèn)建筑納入綠色建筑節(jié)水事業(yè)范疇，將是我國(guó)綠色建筑事業(yè)改革的重要主題。建立統(tǒng)一規(guī)劃和先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)服務(wù)體系，轉(zhuǎn)傳統(tǒng)村鎮(zhèn)建筑為綠色建筑，應(yīng)該成為中國(guó)綠色建筑革命的核心。

1.2村鎮(zhèn)建筑用水分析

建制鎮(zhèn)建成區(qū)用水普及率90.73%，人均日生活用水量98.58 L，鄉(xiāng)建成區(qū)用水普及率68.24%，人均日生活用水量82.81 L，鎮(zhèn)鄉(xiāng)級(jí)特殊區(qū)域建成區(qū)用水普及率84.20%，人均日生活用水量81.49 L，全國(guó)61.3%的行政村有集中供水， 9.1%的行政村對(duì)生活污水進(jìn)行了處理[6]。

為了解缺水地區(qū)村鎮(zhèn)用水情況，以河北省為例按照行政區(qū)劃劃分為11個(gè)調(diào)查區(qū)域，每個(gè)調(diào)查區(qū)域選取典型基層村、中心村、一般鎮(zhèn)和建制鎮(zhèn)發(fā)放500份調(diào)查問卷，回收有效問卷436份。根據(jù)村鎮(zhèn)的特征和居民生活特點(diǎn)，調(diào)研內(nèi)容包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況、水資源現(xiàn)狀、水資源需求現(xiàn)狀、水資源消費(fèi)、節(jié)水及處理現(xiàn)狀等。

調(diào)查結(jié)果顯示，該區(qū)域村鎮(zhèn)居民多以行政村（鎮(zhèn)）為單位聚居，村鎮(zhèn)建筑較為集中，整體布局多采用聯(lián)排形式布置，且以單層、二層建筑為主。多數(shù)居民建筑具有庭院農(nóng)業(yè)。行政村基本實(shí)現(xiàn)了集中供水，水源多為地下水。供水形式主要有定時(shí)定點(diǎn)供水和全天供水2種形式，水量計(jì)量率低，多采用每月定額繳費(fèi)的付費(fèi)方式。村鎮(zhèn)住宅建筑用水主要用于日常炊事、家庭衛(wèi)生、個(gè)人衛(wèi)生、家畜養(yǎng)殖及農(nóng)業(yè)灌溉，部分行政村有村鎮(zhèn)企業(yè)，工業(yè)用水量較大。行政村對(duì)生活污廢水處理率低，多直接排放天然水體或地下滲井。

2存在主要問題

在水資源綜合利用與保護(hù)方面存在的問題主要有：節(jié)水器具普及率低，村民節(jié)水意識(shí)薄弱；缺乏水回用系統(tǒng)，水的重復(fù)利用率低；生活污水基本未進(jìn)行有效處理，對(duì)天然地表水及地下水產(chǎn)生威脅；未系統(tǒng)地進(jìn)行雨水收集與利用，非傳統(tǒng)水源水利用率較低；普遍缺乏供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，水質(zhì)狀況不明確；自來水計(jì)量付費(fèi)機(jī)制不完善，家庭用水浪費(fèi)嚴(yán)重；部分地區(qū)給水水壓不穩(wěn)定，管網(wǎng)漏損率較大。村鎮(zhèn)建筑節(jié)水潛力巨大。

受村鎮(zhèn)建設(shè)的資金、技術(shù)、管理和居住現(xiàn)狀等特點(diǎn)的限制，一些運(yùn)行管理較為復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)不適宜采用，村鎮(zhèn)綠色建筑水系統(tǒng)建設(shè)不能照搬城市綠色建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。針對(duì)上述問題，對(duì)村鎮(zhèn)綠色建筑節(jié)水技術(shù)體系開展全面系統(tǒng)的研究，為今后在廣大村鎮(zhèn)推廣綠色建筑節(jié)水提供相應(yīng)的技術(shù)系統(tǒng)。

3村鎮(zhèn)建筑水工程技術(shù)體系探討

根據(jù)村鎮(zhèn)的特征和居民生活特點(diǎn)，對(duì)村鎮(zhèn)建筑用水進(jìn)行適于村鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃的設(shè)計(jì)和改造是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的重要內(nèi)容。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，村鎮(zhèn)建筑用水設(shè)施逐漸城市化，應(yīng)結(jié)合村鎮(zhèn)實(shí)情，給予建設(shè)性指導(dǎo)。

3.1村鎮(zhèn)水資源規(guī)劃

在保障用水安全的基礎(chǔ)上，提高節(jié)水率和非傳統(tǒng)水源利用是村鎮(zhèn)綠色建筑節(jié)水核心，將用水健康循環(huán)的理念引入村鎮(zhèn)建筑水系統(tǒng)規(guī)劃，使其從“無序開發(fā)→低效利用→高污染排放”的直流式用水模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮?jié)制用水→再生利用→低污染排放”的循環(huán)型用水模式，實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)小區(qū)域水資源的重復(fù)與循環(huán)利用（圖1）。

村鎮(zhèn)綠色建筑水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐目傮w水資源規(guī)劃方案，有效利用水資源，改善村鎮(zhèn)人居水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）應(yīng)對(duì)村鎮(zhèn)建筑的用水水量和水質(zhì)進(jìn)行定量化估算與評(píng)價(jià)，提供確切的居民用水量數(shù)據(jù)資料，注意村鎮(zhèn)的用水變化系數(shù)一般大于城市用水變化系數(shù)。村鎮(zhèn)生活用水定額可參照《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范（SL310—2004）》進(jìn)行取值，但應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況進(jìn)行調(diào)整；（2）提出合理用水分配計(jì)劃，村鎮(zhèn)建筑的生活用水、工業(yè)用水、消防用水、水廠自用水、生態(tài)環(huán)境用水及未預(yù)見水量的分配應(yīng)滿足當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)在及發(fā)展需要，并提出水質(zhì)和水量保證方案；（3）統(tǒng)籌考慮村鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)用水規(guī)劃及水量平衡，協(xié)調(diào)供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，建立有機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)水環(huán)境健康循環(huán)；（4）將非常規(guī)水資源納入水系統(tǒng)規(guī)劃，充分利用各種水資源，依據(jù)不同水質(zhì)要求分質(zhì)供水的用水原則，充分利用非常規(guī)水資源，如經(jīng)處理的雨水、生活污水等。

3.2村鎮(zhèn)建筑用水器具改造

節(jié)水器具推廣是綠色建筑節(jié)水設(shè)計(jì)不可缺少的重要內(nèi)容，綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于住宅建筑要求采用節(jié)水器具和設(shè)備，節(jié)水率不低于8%，具體評(píng)價(jià)時(shí)需所有用水部位均采用節(jié)水器具。村鎮(zhèn)用水器具大致包括洗滌盆、淋浴器、洗衣機(jī)水嘴、便器等，調(diào)查發(fā)現(xiàn)村鎮(zhèn)節(jié)水器具的普及率不及20%，與大型城市80%～95%的普及率相差甚遠(yuǎn)，具有很大節(jié)水潛力。村鎮(zhèn)住宅可采用加氣節(jié)水龍頭、陶瓷閥芯水龍頭、停水自動(dòng)關(guān)閉水龍頭等節(jié)水龍頭，以及節(jié)水淋浴噴頭、節(jié)水洗衣機(jī)等。對(duì)便器的改造，應(yīng)優(yōu)先考慮糞尿分集式生態(tài)衛(wèi)生改造旱廁，將村鎮(zhèn)建筑水系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，宜采用糞尿分類收集，發(fā)酵堆肥，既節(jié)約用水，減少排放，又變廢為寶，還肥于田，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)元素的小區(qū)域循環(huán)。

3.3中水處理與回用技術(shù)

村鎮(zhèn)污水的處理應(yīng)采用源頭分離、分散處理與集中處理相結(jié)合，庭院水系統(tǒng)微循環(huán)與村鎮(zhèn)建筑群水系統(tǒng)綠色小循環(huán)相結(jié)合的模式。村鎮(zhèn)建筑更分散，這為排水集中處理造成一定的困難，但也為污水分散處理提供了空間。源頭上將“灰水”和“黑水”分類收集，“灰水”經(jīng)適當(dāng)處理后回用于灌溉、畜牧、景觀等，“黑水”經(jīng)處理后低污染排放。

適于村鎮(zhèn)使用的中水處理主要技術(shù)有生物滴濾池、人工濕地、穩(wěn)定塘、生物接觸氧化池、膜生物反應(yīng)器。這些處理技術(shù)可對(duì)污水就地收集、處理及回用，易于建設(shè)、便于維護(hù)、建設(shè)投資小，且運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，適于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)來源缺乏、操作維護(hù)人員有限的特點(diǎn)。

3.4雨水收集與利用系統(tǒng)

雨水資源是一種優(yōu)質(zhì)的非傳統(tǒng)水源，其有機(jī)物含量少、污染輕、堿度低、總硬度小、溶解氧接近飽和[14]。經(jīng)簡(jiǎn)單處理后可達(dá)到雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其處理成本比灰水處理成本更低，出水水質(zhì)也更可靠，出水的公眾接受性也更強(qiáng)。目前，雨水收集利用技術(shù)成熟應(yīng)用于城市分散住宅、建筑群或小區(qū)，除用作雜用水、景觀水，也有分散式、集中式雨水滲透系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)雨水資源生態(tài)綜合利用系統(tǒng)等[14]?？山梃b城市小區(qū)雨水利用工程經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)村鎮(zhèn)建筑雨水利用。村鎮(zhèn)整體環(huán)境質(zhì)量狀況好于城市，其綠色建筑雨水（主要來源于屋面、道路、綠地）水質(zhì)總體優(yōu)于城市，設(shè)置初雨截留裝置，經(jīng)沉淀、過濾、消毒處理后即可回用。

4結(jié)論與建議

本研究提出在保障用水安全的基礎(chǔ)上，將用水健康循環(huán)的理念引入村鎮(zhèn)建筑水系統(tǒng)規(guī)劃，使其從“無序開發(fā)→低效利用→高污染排放”的直流式用水模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮?jié)制用水→再生利用→低污染排放”的循環(huán)型用水模式；建議對(duì)村鎮(zhèn)建筑用水繳費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革，同時(shí)開展村鎮(zhèn)環(huán)境綜合治理，將水、固、氣的利用與處置有機(jī)結(jié)合；進(jìn)一步探討村鎮(zhèn)環(huán)境下建立基于非傳統(tǒng)水源利用的景觀及灌溉水體水質(zhì)保障系統(tǒng)及非傳統(tǒng)水源利用輸配系統(tǒng)安全保障系統(tǒng)的方法。

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