羅秋艷 臧流俱 陸一謹 趙文玉 周天燊 李裕林
(桂林理工大學環境科學與工程學院廣西桂林541004)
桂林高校學生食堂用水定額研究
羅秋艷臧流俱陸一謹趙文玉*周天燊李裕林
(桂林理工大學環境科學與工程學院廣西桂林541004)
隨著我國高校規模不斷地擴大、在校生人數迅速地增加,各大高校紛紛建設基礎設施。在新建的基礎設施中,學生食堂往往是建筑面積過萬(或近萬)平方米、就餐人數眾多的大食堂,而其水資源耗用量也占高校用水量較大的比重。本文以桂林某高校學生食堂為例,通過調查記錄逐日用水量,從而計算確定其用水定額,以期為桂林地區新建高校食堂提供參考。
高等院校;學生食堂;用水定額
我國水資源十分匱乏,其中人均淡水占有量僅占世界平均水平的1/4;據統計,2015年在校大學生約為4018.1萬人。在這大背景下,我國普通高校的用水現狀仍不容樂觀,自高校擴招后,各大高校能源開支以近30%的均值速度逐年增長,而高校后勤集團或后勤企業作為高校用能大戶,其用電、用水約占高校總耗能量40%以上[1]。而學生食堂作為后勤集團的重要部分,讓其最大限度地進行節水節電管理,成為當前一項極為緊迫的任務。
桂林屬于水量較為豐富的南方城市,也是國家節水型城市,共有高校12所,本文以桂林某高校新校區為調查對象,在將近一年內實際監測了其逐日用水量,確定其用水定額,并對其用水特征和節水潛力進行分析,以達到有效的控制用水量、避免目前無限制用水所造成的水資源的浪費。
該校區目前共設置兩個食堂,即一號食堂和二號食堂。其中1#組團的宿舍樓共有全日制在校大學生約9380人,2#組團的宿舍樓共有全日制在校大學生約6624人,因此,兩個學生食堂共計服務約16000人。經分析食堂的用水主要為飲食及清潔用水。研究期間觀察記錄學生食堂逐日用水并繪制變化曲線圖如圖1和圖2,由于高校食堂學生就餐人數流失現象在各高校都不同程度地存在,所以本次研究的學生食堂人均用水量比正常水平略低。由于7、8月為暑假期,而假期學生留校人數極少,在此不作統計。

圖1 學生食堂人均用水量逐日變化曲線

圖2 各月內學生食堂人均用水量逐日變化曲線
由學生食堂人均用水量變化曲線圖可知,一年內,學生食堂人均用水量在一定范圍內。除部分不確定因素導致的用水量突增或突減外,月內日人均用水量幾乎持平。
2.1平均法
計算各用水單位綜合單位用水量,將其平均值作為用水定額,反映了該行業綜合單位用水量的一般水平。根據《用水定額編制技術導則(試行)》(2007),計算公式如下:

其中Vi——各用水單位綜合單位用水量[2]。
根據調查所得數據進行計算,可得該校區學生食堂人均用水量為17.53L/(人·日)。
2.2二次平均法
根據《用水定額編制技術導則(試行)》(2007),二次平均法首先將統計樣品求均值,再對優于均值的樣品求均值,以二次平均值作為同類樣品的較優值。該方法適合于先進定額的計算確定。具體的計算步驟如下:
(1)剔除統計數據中的極值,結合實地調查的結果,選擇合理的樣本。
(2)計算樣本平均值。

(3)計算數列中小于平均值的各數值的平均值。

其中Vε≤Vˉ。
(4)以Vˉ和Vˉs的平均值Vˉ2作為二次平均值[2]。
通過對樣本數據比較,剔除明顯不合理數據有11.50、11.81、24.56、11.68、26.68;將剩下數據進行一次平均,得到一次平均值為q=17.54L/(人·日);求小于一次平均值的用水量數據的平均值q1=15.92L/(人·日),求二次平均值q2=(q+q1)/2=16.73L/(人·日);進行先進性評判,樣本的均方差σ=2.007,則q2的標準化變量λ=(q1-q2)/σ=-0.4018,查正態表,得Φ(λ)=1-0.6560=0.3440,則學生人均用水量中有34.40%的累積頻率實現或者超過此用水水平,因此具有一定的先進性水平[3]。
根據計算結果取學生食堂人均用水量為16.73L/(人·日)。
2.3概率測算法
預先設定定額實現的先進程度,以此為前提計算行業綜合用水定額的統計分析方法,通過該方法可方便地計算出各級通過率水平所對應的定額值,便于管理者掌握不同定額水平的單位用水滿足程度,為行業綜合用水定額的選定提供參比依據。概率測算法是按照實現定額的可能性大小求定額值的統計分析方法。其步驟如下:
(1)確定有效數據。
(2)求數據的平均值。

(3)求數據的方差。

(4)運用正態分布判定定額水平。
正態分布的概率函數根據如下公式計算


因此確定用水定額為:=17.54-0.3856×2.007=16.77L/(人·日)。
該校區學生食堂用水定額用平均法可確定為17.53L/(人·日),二次平均法可確定為16.73L/(人·日),概率測算法可確定為16.77L/(人·日)。通過比較分析可知,由于沒有剔除不合理極值數據及沒有進行先進性評判等因素,用平均法所計算數據比后兩者高出4.66%。而二次平均法和概率測算法確定的用水定額相近,二者的準確度相當,因此在用水定額的編制確定中有廣泛應用。
根據三種方法確定的學生食堂用水定額,及考慮部分影響因素,可確定桂林高校學生食堂用水定額為15~20L/(人·日),該定額《建筑給水排水設計規范》學生食堂的用水定額(每人每日20L~25L)相比有所減少,以此實際調查數據研究出的定額作為桂林地區新建高校食堂用水參考,可減小食堂給水管經濟管徑,產生一定的經濟效益。
[1]吳建光.論高校能源管理的問題及對策[J].科技信息,2012(33):265.
[2]用水定額編制技術導則(試行)[S].2007
[3]劉俊萍,龔偉洪等.高等院校學生生活用水定額研究[J].生產力研究,2010(12):128-129.
羅秋艷(1994—),本科,研究方向為水處理理論與技術。
趙文玉(1973—),副教授,研究方向為水處理理論與技術。
廣西高校科學技術研究重點項目(2013ZD032)。