理论教育 有效节水设计及其可持续性

有效节水设计及其可持续性

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:行之有效的节水被动式设计包括雨水收集、可持续的排水系统和种植等。为此,他们可以在设计项目中选择节水的洁具和节水电气设备,并建议安装用水计量装置,以鼓励居住者合理用水。无水小便器每年的节水量平均可达150 000 L。污水的回收更为复杂,仅适合于一些特殊的设计项目,如受建设费用、维护及气味控制等条件限制而无法建设排污系统的偏远地区项目。

有效节水设计及其可持续性

设计师在针对水资源保护进行设计时,所用设计方法的优先顺序是:首先考虑被动式设计,其次是水的高效利用,最后是水的回收再利用。

(一)被动式设计

被动式设计是对建筑形式、材料及建筑所处地点进行合理协调规划,充分利用当地降水和控制雨水径流实现对水的利用和保护。行之有效的节水被动式设计包括雨水收集、可持续的排水系统和种植等。

通过屋顶的设计可将雨水排至雨水储存装置以实现对雨水的收集。雨水储存装置可以是安装在屋内连接在雨水管道一端的水桶,也可以是大型的地下储水箱。如果在储水装置上安装一个水龙头,储存的雨水就可以直接浇灌室内及户外的植物,从而减少洁净水的消耗。还可以采用下面所介绍的更为有效的雨水利用系统。

在以硬质地面为主的区域,可持续的排水系统尤为重要,这些区域的雨水径流很可能会引发洪水,并造成污染物的扩散,因此这一系统通常被称为“可持续城市排水系统(SUDS)”。简单而言,SUDS系统包括多孔透水材料,如碎石路面、透水砖以及种植适应户外硬质地面的植物,以使雨水能够缓慢地渗透到土壤中,减少雨水的径流,并避免硬质表面污染物的扩散。更为复杂的SUDS系统则还会将雨水输送至池塘或地下储水装置。不论采用何种形式的SUDS系统都能防止洪水的发生,降低洪水涌入室内的风险。

SUDS系统可以在地面上发挥作用,而屋顶种植和墙面绿化也可以起到同样的作用。植物和土壤可以吸收雨水,减缓径流。在能够接收到雨水的地方种植植物,并选择适合当地气候的乡土植物,可以减少植物灌溉用水。此外,本土物种还可以为野生动物提供栖息之所,有利于保护生物的多样性。

1.水的利用率

提高水的利用率是仅次于被动式设计的一种思路,也是室内设计师在节水设计中最能发挥作用的领域。为此,他们可以在设计项目中选择节水的洁具和节水电气设备,并建议安装用水计量装置,以鼓励居住者合理用水。

(1)节水洁具。这类产品在保证使用功能的同时比普通的产品更省水。水龙头、淋浴器、浴缸马桶、小便池等都有很多节水型的产品可供选用。

自动水龙头安装有红外线感应器,只有将手放在水龙头下才会出水。这种水龙头应用广泛,可以防止水龙头因一直流水而造成水的浪费。喷雾式水龙头有很多细小的出水孔,而不像一般的水龙头那样只有一个大的开口,它可以喷射出雾状的水,可以在限制出水量的同时仍有较大的水流覆盖范围。充气式水龙头则通过水与空气的混合增加水的冲力,从而提高出水效率

节水式淋浴器也通过淋浴头控制水流,与充气式水龙头类似,比普通产品省水75%。还有的节水淋浴器则是利用喷嘴喷出雾状的水以提高水流的覆盖范围。

双水位冲水马桶有两个冲水按钮,使用者可以控制用水量。用水量极少或甚至完全不用水的堆肥卫生间则是更为彻底的选择,这样的卫生间可以将人们的排泄物在密闭的容器内分解脱水,变成可用于园艺种植的肥料。

无水小便器主要依赖于涂覆的拒尿涂层,其形状十分有利于尿液的排放,再加上一次性的密封圈,使得这种小便器完全不需要用水就可以去除小便,且可阻止尿味的散发。无水小便器每年的节水量平均可达150 000 L。(www.daowen.com)

低容量浴缸是通过浴缸内侧的形状加深水位,它比普通产品可节省约90 L水。

(2)节水电器设备。设计师还可以选择节水的电器设备以提高水的利用效率。我们可以选择比普通产品更省水的洗衣机洗碗机。节水率最好的洗衣机每公斤衣物的需水量在7.5 L 以下,而最差的则需要20 L水。节水性能较好的洗碗机清洁每个餐位餐具的用水量不到l L,而节水性能较差的洗碗机则超过3 L 。

(3)用水计量装置。最后在室内或一些特定区域安装水表可以使住户看到他们的用水量,从而鼓励他们节约用水。还可以为淋浴器安装水表和计时器,可显示用水量,并在达到用水量限制时发出提醒。

2.水的回收利用

如上所述,水的回收利用可以是被动式设计的重要组成部分,也可以是一种附加的设计,它指的是将户外的雨水或建筑内部产生的废水收集后用于解决建筑内的其他用水需求,从而减少对主供水管网饮用水的需求量。

水的回收利用有三种形式:雨水利用、中水回用、污水(black water)回收。上面三种形式的顺序也反映了实施时从易到难的程度。

(1)雨水利用。雨水的收集可以用上述介绍的被动式设计实现,回收的雨水可用于冲洗马桶、洗衣或浇灌植物,这些系统可以满足一个普通家庭一半的用水需求。对浇灌植物而言,雨水比自来水更好,因为雨水包含植物所需的营养成分,且温度与室外温度一致,可以直接在雨水收集器上安装水龙头浇灌植物,也可以将储水箱连接到灌溉系统上。用于冲洗马桶和洗衣的雨水要经过过滤后再通过管道输送至马桶水箱或洗衣机中。储水箱的位置决定了是否需要安装水泵以将雨水输送至所需的地方,因此在设计时要把这部分能源消耗考虑在内。

(2)中水回用。指将淋浴、浴缸、洗脸池和洗衣机产生的废水收集利用,这一措施可以减少30%的用水量。中水在经过过滤和相应处理后可以冲洗马桶或浇灌非食用性的植物。对这类废水的回收利用同样也需要考虑用泵将水从储存处输送至使用点所需的能源消耗。然而,设计师可以探索一些更为巧妙的办法。例如,可以将上层房间回收的中水利用重力流至下层房间冲洗马桶。

(3)污水回收。污水的回收更为复杂,仅适合于一些特殊的设计项目,如受建设费用、维护及气味控制等条件限制而无法建设排污系统的偏远地区项目。污水回收可将来自厕所、洗碗机或垃圾道的废水通过储存系统或芦苇湿地废水处理系统过滤和处理后用于地下灌溉系统,浇灌非食用性的植物。芦苇湿地废水处理系统还可以成为野生动物的栖息地。

3.防洪

对于那些在洪水易发地建造的长期性建筑项目,室内设计师应考虑加入防洪措施,以将洪水可能对建筑室内带来的破坏降到最低。防洪的室内设计包括抬高入口的门槛,采用防水的地板、踢脚板以及为电器设备设置底座等。如果随着时间的推移发生洪水的风险越来越高,那么这些设计还应该留有改进升级的空间。

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