1。 水的性能-从每滴1中获得最大收益。 水的性能

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自2003年以来, 建筑设计+施工 已经制作了一系列关于绿色建筑运动的年度报告1我们的前两份白皮书涵盖了绿色建筑的早期在随后的报告中,我们对绿色建筑产品进行了生命周期评估( 2005年);分析绿色建筑的底线( 2006年);并对绿色建筑的所有者和使用者的感知进行了开创性的研究( 2007年)去年,我们解决了气候变化问题,以帮助我们的AEC专业人士、建筑业主和房地产开发商了解全球变暖对他们企业的影响

  

这些白皮书总共包含了超过225,000个单词——足够写一本像样的书——并且可以说是AEC社区可获得的对绿色建筑运动最持久、最客观的分析四人入围杰西·H的决赛尼尔奖(被称为“商务印书馆普利策奖“);两人获得了该奖项,还有建筑作家协会和美国商业出版编辑协会颁发的国家奖项

  

现在,在我们的第七份白皮书中,我们转向水为什么是水?

  

水的供应正成为日益严重的公共问题总审计局2003年的一项调查发现,36个州的水资源管理人员预计,未来10年内,仅在“平均水资源状况”下,各州就会出现一定程度的缺水(图1.1 )科罗拉多州和南卡罗莱纳州表示,他们的州将完全处于干旱之中;16个州表示,一个或多个地区将受到影响,另外18个州出现局部缺水2

  

加州和新墨西哥州这两个缺水的州没有完成调查(密歇根也是如此)格鲁吉亚在2007年经历了严重干旱,2003年说,它只会经历“局部“缺水

  

11个州的水资源管理人员告诉GAO,在接下来的十年里,他们的州可能会遭遇“干旱条件下”的水资源短缺;29个州表示缺水将是区域性的,另外6个州表示缺水将是地方性的加州和新墨西哥也没有参加

  

除此之外,美国S未来30年,中国人口将增加1亿,这进一步加剧了水资源紧张

  

定义水性能 斯隆阀门公司的水效率主管约翰·沃森认为,区分水效率和节水很重要(本报告的提案国)用水效率是由技术驱动的——像厕所或淋浴头这样的管道设备能够以最少的用水量有效运行节水是指最终用户的实际用水量“你有公式中的效率成分和守恒部分沃森说,“它们一起产生了水的性能“——这是衡量这项技术工作的好坏以及它满足最终用户需求的程度

  

尽管发电厂抽取了大量的水,但只有很小一部分被蒸发了;结果,发电厂只消耗了美国3 %的水S农业灌溉占实际用水量的最大部分,82 %



例如,沃森指出管道工业的研究表明,95 %的消费者对0高效厕所水龙头每分钟8加仑对于高效率的展示台,该行业首先建立了一个最佳系统模型,然后建立了一个设备来测试现实世界中的“理想”模型“我们实际上证明了我们在数学上得出的数据“——流速为2.0 gpm—“在大多数人看来,这是一次很好的淋浴”,沃森说

  

美国的凯特·麦克默迪S能源部太平洋西北国家实验室以另一种方式构建了“性能“她说,“不是每个人都要冲更短的澡”来节约用水“它用更少的水来完成同样的功能”——不会降低最终用户的满意度

  

水是如何使用的 在美国,建筑约占用水量的12 %S根据美国的说法S地质调查(如果你使用美国S绿色建筑委员会的数字)美国实际消耗的水的优势S—82 %—用于灌溉(图1.1 )城市地区约三分之二的用水用于家庭、公寓楼和公寓(图1.2 )几乎三分之二的单身家庭的水会流到草坪上,或者因漏水而流失(图1.3 )

  

2003年,36个州的水资源管理人员表示,他们预计在未来10年内,在“平均水资源状况”下,当地地区、州内或全州范围内将出现水资源短缺47名水资源管理人员中有46名表示,在未来10年内,他们的州中至少有一部分“在干旱条件下”可能会遭遇水资源短缺;11表示这种情况会影响他们的整个状态加利福尼亚、新墨西哥和密歇根没有对GAO的调查做出回应



这就提出了一个问题,即房主和建筑居住者实际上能节约多少水

  

Kohler公司负责水资源保护计划的高级职员Rob Zimmerman说,“我们真正的脱节之一是,你‘知道‘你看到了什么”(本报告的提案国)“人们认为厕所浪费水,或者淋浴浪费水但是在美国,只有大约4 - 5 %的用水量S穿过管道装置当我们谈到缺水时,我们在管道方面只能做这么多如果人们认为我们会用低流量淋浴头和水龙头来解决这个问题,那是不会发生的”

  

这并不是说我们不应该追求齐默曼所说的“明确和可实现的目标”:单身家庭平均每人每天100到250加仑( GPCD ),室内使用大约55到70 GPCD新绿色家庭室内使用可能低至40 GPCD比尔·高利是安大略省密西索加Veritec咨询公司的水利工程专家,认为32 GPCD是可行的

  

在美国城市地区,住宅用水占实际用水量的近三分之二S 90年代后期,AWWA研究基金会委托阿奎特公司研究12个城市和水域的100个单户家庭的最终用水情况(从统计学上选择代表所有单户家庭)*室内使用,不包括泄漏,约占总数的35 %大部分单户家庭用水发生在户外



但是室内管道可能不是真正的罪魁祸首正如我们将会看到的(第四章),景观灌溉比建筑物或家庭使用更多的水“用饮用水灌溉是一种罪过,”Toto美国公司的Gunnar Baldwin说,他是用水效率联盟的特许董事会成员“这完全没有必要,应该完全禁止”

  

得克萨斯州的水顾问H说,在商业建筑中,冷却塔可以占用水的很大一部分,特别是在炎热干燥的气候中W霍夫曼“在奥斯汀市中心典型的办公楼里,冷却塔的使用量通常占总用水量的30 - 50 %,”他说在炎热干燥的日子里,一栋拥有800 - 1000吨空调设备的办公楼每天可以使用20000 - 30000加仑的水,“即使系统运行高效”

  

招待费(餐馆和住宿)、办公楼、医院、学校和大学建筑是改善用水性能的好机会这些 ? 图是基于美国环保署的“潜在水Ef的研究”? 商业商业的科学进步( 1997年),根据EPA,“代表了迄今为止最大的国家数据样本,并且与商业和机构建筑中关于分部门用水的其他现有研究一致”



水的真正成本 在美国S水就像汽油一样便宜据估计,农业灌溉用水的价格仅为其真实价值的六分之一根据杰夫·基舍尔、PE、SVP和A/E公司Stantec环境业务的负责人的说法,农业用户可能会支付每英亩英尺10美元的水费,而住宅用户可能会支付数百美元的水费,这取决于地点

  

变得更加高效也提高了水的单位成本Kishel说:“洛杉矶使用的水量与20年或30年前相同,但是每加仑的成本上升了,因为你的固定成本几乎相同”

  

事实上,美国的水S是如此便宜,以至于很难支付系统急需的改进费用“真的吗 费用 像平均水平一样,输送清洁水的速度继续缓慢上升 价格 水资源,但是如果我们要在可持续的基础上升级和真正维护我们的基础设施,这种价格似乎是不必要的 环境商业杂志 在他们最近的《2009年水景》报告中“看来很明显,我们仍然没有真正认识到水的真正价值——我们目前也不需要为水付出任何接近其真正价值的代价”4

  



隐藏的水成本 水的一个不太为人所知的方面是它的能源成本然而,在该国的大部分地区,水必须被泵送到它的使用点,这需要能源,通常是电力或天然气

  

水处理和分配,再加上污水处理,消耗了美国大约4 %的电力S根据加州门罗公园电力研究所( EPRI )的数据5 俄勒冈州波特兰市河网2009年分析估计S与水有关的能源使用——包括家庭和企业的供暖用水——每年5.21亿MWh——相当于全国用电量的13 %6 在加州,水路运输和水处理占该州用电量的19 %根据水效率联盟的数据,对于许多旧的市政供水系统来说,向建筑物和家庭供应淡水可以占到当地供水设施所用能源的80 %

  



破败的基础设施 美国S大约有700,000英里长的水管和下水管道,其中估计有72,000英里是80岁以上的老人斯坦特克的杰夫·基塞尔说:“这些东西都要散架了”“很多都是公共机构拥有的,他们倾向于把它留在地下,直到它分崩离析许多这种基础设施已经接近或接近甚至超过其使用寿命”

  

美国水工程协会的公共事务主任格雷格·凯尔表示,AWWA称之为“非收入水”的部分原因是由于消防栓被冲走而导致的水损失至于泄漏,Kail说,“我们已经远离了平均百分比,因为用各种方法来衡量”,这个国家有54000个社区供水系统Kail说,1996年的一项估计表明,10 %的损失是“一个很好的水平”,但是专家说,在东北部和中西部的老城市,损失可能高达20 - 30 %7

  

该国较大的供水设施正在花费数十亿美元来改善基础设施——460亿美元( 2004年),360亿美元下水道40亿英镑( 2005年)8 根据俄勒冈州波特兰市的詹妮弗·霍夫曼的说法总部设在亚特兰大的美国河流公司已经将泄漏量从20 %减少到14 - 15 %芝加哥在重新连接和修复数英里长的水管方面取得了重大进展

  

AWWA表示,未来几十年还需要额外的2500亿美元;2003年EPA饮用水需求调查显示,成本为276美元在20年里有80亿但是这种投资不太可能发生例如,在7,870亿美元的经济刺激计划中,只有约20亿美元用于改善饮用水,约40亿美元用于废水处理——根据Kail的说法,这是“杯水车薪”

  

与此同时,数十亿加仑的淡水将会在流向家庭或建筑的途中流失,建筑业主将会因从未到达处理厂的废水而被征收下水道服务费,大量的能源将会被消耗,并且会产生数不清的温室气体

  

意外后果’说到水的性能,用这个短语来说,有时做正确的事情会产生“意想不到的后果” 今日特色的制造商越来越擅长于提高厕所的效率,以至于我们可能面临没有足够的废水来正确冲洗下水道的危险——这就是所谓的“排水管运输问题””

  

在美国S,五个组织——水效率联盟( AWE )、管道制造商协会( PMI )、国际管道和机械官员协会( IAPMO )、国际规范理事会( ICC )和管道加热冷却承包商协会( PHCC )——组成了管道效率研究联盟PERC的第一个倡议:一项关于排水管道输送问题的研究,该研究将寻求确定安全冲洗排水管道所需的最小水量

  

另一个“意想不到的后果”是雅各布斯水资源管理负责人加里·努斯所说的“监管干旱”“当保护环境胜过人类对水的需求时,就会发生这种情况今年7月,美国S地区法院法官裁定反对美国S支持佛罗里达的陆军工兵部队称,他们有权从联邦控制的亚特兰大主要水库拉尼尔湖取水,以维持佐治亚-佛罗里达州界线一侧查塔霍切河的海洋生物

  

水的再利用:“下一件大事”

斯隆阀门公司的约翰·沃森说:“一个快速增长的趋势是水的再利用”“这是下一件大事”

  

水的再利用包括灰水和雨水在灰水的情况下,为什么不收集水槽、洗衣机和淋浴的废水,对其进行适度的过滤和消毒,并用于冲洗房屋或建筑物中的厕所? 可以说,为什么不给这个宝贵的资源第二次生命呢? 这似乎是合乎逻辑的,但许多司法管辖区的管道、建筑和健康法规禁止这种做法,因为这可能对建筑物居住者的健康构成威胁

  

同样,将屋顶径流用于其他有用的目的似乎是有意义的威斯康星州哈特兰市水电子公司总裁里克·雷德斯说:“我们正在使用新鲜的家用饮用水灌溉草坪和补充冷却塔”雨水收集系统制造商(也是本报告的赞助商)“通过收集雨水,你可以重复利用这些水,而且不会进入处理系统这减轻了下水道和化粪池系统的压力”

  

然而,许多州和地方司法机关禁止在室内使用灰水和雨水,并且最多只限于地下滴灌NSF国际,一个位于密歇根州安阿伯的产品测试组织,正在起草一份关于灰水水质和O&M方面的标准,以帮助澄清与再利用水相关的健康和安全方面9

  

在接下来的章节中,我们将详述这里暗示的要点第二章介绍了两项独家调查的结果第三章探讨了建筑团队在室内水性能方面的工作;第四章观察建筑物的外部第五章调查了绿色建筑认证项目的水组成部分第六章探讨水和能源

  

最后,我们提出了我们的行动计划——21项具体建议,说明AEC专业人员、房屋建筑商、政府机构、行业协会和公众可以做些什么来改善水的性能

  

  

参考
  1. 要下载过去白皮书的副本,请访问: /大学/社区/ 934 /白皮书/ 47492html

      

  2. “淡水供应:各州对联邦机构如何帮助他们应对预期短缺挑战的看法,”美国S总审计局,GAO-03-514,2003年7月

      

  3. 还有另一个问题“水贪食”“2005年对达拉斯住宅用水的研究发现,前10 %的房主使用了该市住宅需求的34 %最贪吃的家庭使用了足够的水来满足425人的室内需求“讨论:水管理人员会成为草坪灌溉管理人员吗?艾米·维克斯,《AWWA杂志》,2007年2月

    甚至家庭的年龄也可能是一个因素美国S环境保护署WaterSense对18,000户家庭进行了调查,其中一半建于2001年之前,另一半建于2001年或更晚,调查发现,在9个研究中的城市中,有7个城市的新房用水量比老房子多40 %为什么? 新家有更多的浴室,这似乎鼓励人们使用“节水技术能拯救我们吗?“Doug Bennett,《景观管理》,2008年9月9日w万维网景观管理净/景观/绿色% 20工业% 20新/罐装水-

    *科罗拉多州博尔德和丹佛;尤金,俄勒冈州;拉斯维加斯(加利福尼亚)大都会水域;加利福尼亚州隆波茨;凤凰城;圣地亚哥;西雅图;佛罗里达州坦帕;亚利桑那州坦佩/斯科茨代尔;核桃谷(加利福尼亚)水区;滑铁卢/康桥,安大略省

    Aquacraft的Peter Mayer :“户外使用的成分受到参与研究的城市的地理和气候的强烈影响在这项研究中,户外使用占总数的百分比在22 - 67 %之间而58.7 %的户外使用是参与机构的平均值,这些机构并不代表整个美国S这是这项研究公认的弱点”

      

  4. 《水景2009年报告:水和废水市场》,《环境商业杂志》(茨威怀特出版),2009年夏天

      

  5. “水和可持续性(第4卷) :用水供应和处理——下半个世纪,”电力研究所,专题报告,2002年3月

      

  6. “水的碳足迹”,Bevan Griffiths - Sattenspiel和Wendy Wilson,河流网络,2009年5月万维网河流网络组织 作者进一步指出:“虽然这似乎是对水相关能源使用的保守估计,但我们的发现表明,目前美国的碳足迹与移动、处理和加热水有关S每年至少有2.9亿吨嵌入国家水中的二氧化碳占美国总排放量的5 %S碳排放,相当于超过62家燃煤发电厂的排放量”

      

  7. 基础设施泄漏指数提供了水系统运行状况的衡量标准最佳做法ILI为3意味着这个系统比它应该的要“泄露”三倍据推测,新系统应具有较低的投资回报率;旧系统,高索引ILI最早由国际水协会于1999年出版,目前已在50个国家使用

      

  8. “水基础设施融资:水基础设施银行和其他创新”,美国水利协会,2009年2月26日,第3页