文/房高平 合肥市市政設計研究總院有限公司 安徽合肥 230001
城市住宅小區中水回用系統構建對強化水資源循環、提升水資源利用價值、降低水資源浪費尤為關鍵。然而現階段有關城市住宅小區中水回用存在問題以及應對措施等研究多而不精,基于該問題現狀,要求行之有效的措施對其進行分析研究,如加強設計組織者專業水平優化設計方案、采用科學合理設計工藝優化功能發揮、開展優化設計降低中水回用擴建難度、政府頒布相關政策推動可持續發展等,對城市住宅小區中水回用體系建設、降低各階段的成本消耗,提升城市住宅小區中水回用推廣具有積極促進作用。
伴隨綠色發展及環保理念不斷普及推廣,強化水資源的價值利用與可持續發展十分關鍵。城市水資源利用是針對百姓生活用水、基礎設施及社會建設保障需求等。但隨著城市住宅小區數量逐漸增多,城市住宅小區用水量也明顯增多,針對高消耗的用水失控,如何構建城市水資源利用可持續發展系統,完善城市住宅小區中水回用體系建設一直備受諸多學者關注。從城市水資源利用可持續發展角度分析,明確發展城市水資源循環系統、價值利用的重要意義。首先,水資源是人類生存及城市建設的重要保障,目前我國多數城市存在大量的水資源消耗,加之降水量逐漸降低,水庫告急情況日益嚴重。因此推動城市水資源利用可持續發展,構建城市住宅小區中水回用系統、模式設計等十分關鍵。其次,從資源再利用、資源再開發角度入手,構建具有建設性的城市住宅小區中水回用系統也尤為重要,加速污水處理及凈化轉變,提升污水再利用效率;推動海綿城市、海綿小區建設,利用降水吸附、二次循環技術提升城市住宅小區的中水回用效率;最后,以綠色發展、生態可持續發展建設為方向,推動生態城市建設與水文環境建設。以城市住宅小區中水回用系統架構、發展為方向,全面助力推動與組織實施,為后期發展奠定堅實基礎。
城市住宅小區中水回用不是單一片面的簡單流程,而是更為科學合理的系統布局,而是基于一種水資源利用及概念定義的總稱,其具有涉及面較廣等特點?!爸兴倍x主要是指非飲用型的雜質廢水、工程施工生產出的回用水、污水工程中產生的廢水等均可稱其為“中水”?!爸兴睉猛緩较鄬^廣,在各個領域中均可見中水利用,如沖廁、灌溉、綠化等。針對“中水”的特殊性質,對其也提出具有要求,如中水水質不能對自然生態環境造成影響、不能對人體身體健康造成影響等。針對城市住宅小區中水回用技術應用,需對中水處理采用科學合理的方法,如物理、化學、生物等方面專業涉及、領域應用等,強化污水凈化設計與海綿概念植入,為全面推動與構建城市住宅小區中水回用技術應用奠定基礎。并讓處理后的污水可充分滿足其實際應用,便于提升水資源及綠色持續發展效能。
中水回用水源選擇十分關鍵,中水回用水源選擇范圍較廣,以城市住宅小區為例,中水回用水源主要包括廁所、沐浴、廚房、洗衣機排水等。均可成為城市住宅小區中水回用系統水源。科學合理的應用好水源對減少我國城市的水源消耗、水資源循環等具有十分重要的促進作用。有效改善水況。同時待對選擇水源進行應用中需采用科學、規范及有效的方式,考慮好處理費用及投入成本,對技術難點與研究重點進行明確。調查后發現,在中水回用水源中沐浴排水最為簡單,廁所排水相對于在處理上具有一定難點。中水回用水源選擇應用中也要考慮其單種水源、多種水源,全面強化水資源在該住宅小區的利用率,對構建城市住宅小區水資源中水回用系統具有促進作用。
中水回用系統設計中一定要強化其設計時效性,整個系統需根據科學布局、多面協同及發揮效能的指導方針開展。在水源設計方面可采用單種或多種的排水方法。如將各種生活污水與雜排水均可納為水資源之一。優質雜排水主要包括空調、沐浴等方面的排水。中水回用系統中設計首要對水源問題進行考慮。其次需考慮污水凈化工作,調查后發現,目前城市住宅小區中整體排水類型均以污水為主,污水程度較高是其特點之一。針對該特點需選擇優質雜排水、雜排水,二者的污染程度偏低,為城市住宅小區的用水系統構建與環境營造奠定基礎。
城市住宅小區中水回用系統需投入較高的運行成本,該系統的本身為城市住宅小區的二次水資源系統架構,即二次水資源利用。經調查后發現,雖然目前我國城市部分住宅小區均開展中水回用系統應用,但形式化較為嚴重、實效性不強。針對該問題需加強中水回用中的基礎系統建設、作用發揮等。但在系統設計與功能模塊架構中與國家相關標準不符。其中最為明顯的為中水回用當中的水質處理技術復雜、過程繁瑣,形式大于實效、過程繁瑣大于功能作用。該問題的發生直接導致中水回用系統運行成本增高,經分析后發現,明顯高于市場水價的價格。基于該問題,多數城市住宅小區中水回用系統應用時效性不強,使用頻率偏低等。在重視程度方面也很難獲得重視,部分管理者甚至對其系統排斥,且不應用該系統設備,導致社會效益層面體現不佳。針對該問題對中水回用系統運行成本進行優化十分關鍵。
城市住宅小區中水回用系統設計中多為考慮其合理性、科學性,中水回用當中設計要點與策略需體現該系統設計的多元化、多面性。首先,設計人員在系統設計中創新思維不夠,系統認知存在嚴重的滯后性,缺乏對當下水資源及循環系統的價值考慮,設計當中產生較大的局限性。合理設計缺失也體現在功能作用發揮方面,如在中水回用系統設計中對功能發揮考慮欠缺,極易發生中水不僅得不到有效利用,甚至會造成大量水資源消耗發生,不利于全面開展節約用水工作。中水回用系統設計中重點要考慮其循環、過濾、供給與利用功能,從設計模塊到設計理念一定要體現各模塊之間的關聯性,并對關聯性的功能系統、運行穩定進行考慮,設計符合城市住宅小區需求的中水回用系統。但調查后發現,目前中水回用系統設計中缺乏針對住宅小區的需求考慮,很多設計方案與實際需求嚴重不符,導致功能下降、作用受限等。
城市住宅小區中水回用系統設計一定突顯其實效性,但具體施工總涉及到改建拓展層面難度較大。城市住宅小區多為工程完成或已經久住,如對其進行中水回用系統設計、改建等則需要對其進行擴建或重改,擴建涉及到主體排降水系統重構、加設相關設施及設備等,動工范圍較大、涉及主體方面較多,如不對其進行合理優化則會導致后期諸多問題發生。另外,從全面開展施工設計與擴建改造層面分析,專業性要求相對較高。中水回用系統在擴建中具備專業屬性的隊伍較少,無法形成具有建設性的施工方案。施工隊伍自身資質也對中水回用擴建造成影響。最后,從相關擴建審批手續獲得方面來講,目前針對中水回用擴建目標,需全面開展相關手續及工作優化,推動相關機構對城市住宅小區中水回用擴建的審批體系建設。
首先政府在綠色發展與水資源可持續發展方面缺乏主導性,中水回用系統構建不屬于建筑工程施工項目或方案設計重要部門,諸多施工單位與業主方也很少考慮中水回用系統構建,甚至對其不了解、不掌握。部分地方政府在針對城市住宅小區中水回用政策頒布、產業推動方面存在滯后性,無法從整體戰略與優化方面入手,形成具有建設性的指導方針、組織決策。導致中水回用系統構建社會普及較難、社會效益提升緩慢。其次,在相關產業發展方面也缺乏整體布局,如生產制造中水回用設備的企業數量較少,無法形成市場推動與經濟產業鏈,單一的政府決策與項目推動無法從經濟增益、經濟效益方面體現其價值作用[1]。
城市中水回用運行成本降低與控制十分關鍵,針對運行成本增加的問題需采用科學調整、優化設計的方式。首先,加強對中水回用設計者、組織者的能力培養、專業水平強化。結合國外先進中水回用技術與成功案例,分析其優點與可行性,借鑒設計經驗與施工方案,根據自身擴建項目實際需求,從環境、技術、需求、保障等層面入手,包括職業素養、專業素養、技術水平等方面的培養。其次,在城市住宅小區中水回用系統擴建中要將成本概念、成本管理進行植入,以中水回用系統設備的運行成本降低為主,對其開展針對性的優化設計。在設計方案設計中需考慮細節性、量化性,采用細節分析、量化控制的方式,對中水回用系統架構的各個節點、模塊等進行優化設計。解決實際運行中的各種問題與難點[2]。在原材與主體架構采購中需采用貨比三家的方式,對可能出現的成本增加、內耗嚴重等問題進行處理,最大程度提升其實效性,為后期工作開展奠定堅實基礎。最后,政府需從宏觀調控方面入手,加強對中水回用系統運行的全面掌控、成本優化,采用政府與保障雙重結合的方式,推動當下城市住宅小區中水回用系統建設。
在進行城市住宅小區中水回用系統設計中需采用科學合理的優化方式,對設計方案與圖紙等進行細化分析、量化研究。針對目前老舊城市住宅小區數量較多,改造與擴建難度較大等問題,而新小區在該方面也存在諸多問題。如缺乏合理性與科學性則會導致后期諸多問題發生。首先,可采用BIM 建模推演的方式,以模擬推演的方式為主分析中水回用系統各模塊、各關聯之間的參數、指標與運行狀態,對廁所、沐浴等排降水的回用流程、工藝處理等進行優化。在BIM建模推演當中設計者要認真分析中水循環、凈化與利用關聯性,從系統運行的質量與效率兩方面入手,提升整個系統與各個模塊的功能發揮。其次,選擇具有專業性的設計機構。城市住宅小區中水回用系統設計是項綜合、具體、全面的項目工程,在設計與方案構建中需選擇專業資質、專業能力及高端水平的研究機構、設計部門。并在選擇施工隊伍方面也要以專業型隊伍為主,從施工人員到組織執行方面均要具有一定的資質能力[3]。
城市住宅小區中水回用系統擴建本身具有一定難度,在某些層面會影響系統擴建,不便于提升中水回用系統的應用效率、功能發揮。針對該問題需提升設計與施工的二者融合,從推動中水回用系統的價值發揮、功能應用。首先要解決擴建中的二次改造難點,二次改造是指對已經建成的小區進行中水回用設計、組織施工。但針對城市老舊小區數量增多與結構性復雜等特點,在進行優化設計中很難形成具有建設性的實施方案,無法全面推動與組織實施。針對該問題在二次改造中需采用“小、簡、快”的方式,小是指縮小整個中水回用系統架構,減少二次改造難度。簡是指以最為便捷的方式與方案設計,減少設計與施工過程中的復雜性。快是指以最快的設計、施工速度進行,縮小擴建工期與周期性[4]。其次盡量采用一次完成的方式,一次完成是指在新工程項目中將該系統模式進行植入,在設計施工中一次完成該系統架構、系統植入與系統完善。一次性完成相對擴建較為簡單,在項目工程設計與施工中在廁所、沐浴、廚房下水中開展針對性布局,并采用海綿概念、循環概念與綠色可持續發展相結合的方式,推動系統完善與建設,為后期工作開展奠定基礎。
針對城市住宅小區中水回用系統構建存在主要問題,從全面推動與優化發展層面入手,政府機構需強化相關政策的頒布與監督實施,從社會、市場兩個層面形成產業鏈與推動力。首先,在政策方面要以低碳理念、綠色發展為方向,對水資源的價值利用與循環再利用進行重新定義,以政策推動為主對城市住宅小區中水回用系統、設計及項目施工的戰略意義進行明確,推動城市住宅小區建設中的中水回用系統建設普及,讓更多的社會公眾與施工建設方了解中水回用系統、中水回用概念。其次,推動相關的產業鏈發展,加速生產制造與功能發揮,在進行工作開展與實施中政府要以市場需求、綠色環保、水資源循環等為主,開展針對中水回用生產、制造及設計的全新產業鏈發展扶持,對中水回用構件、設備、設施等產品進行制造,為城市住宅小區中水回用系統構建與打造奠定基礎[5]。
伴隨我國建筑產業迅速發展,建筑設計與施工逐漸向多元化轉變,形成具有一定的特色風格。但目前受我國資源與能源緊缺等問題影響。在建筑設計中采用節能設計理念尤為關鍵。節能設計理念是指通過對現有資源的科學配置、合理規劃,才能低能耗、低消耗的方式,對電能、水能、熱能及空間等進行布局設計。節能設計理念中強化綠色發展、生態環保與降低污染,“青山綠水就是金山銀山”詮釋自然生態環保的重要性,節能建筑設計正是基于該自然、生態、綠色的環保理念,提出針對性、系統性、生態化的建筑設計模式[6]。
城市住宅的特殊性必定會影響城市建設、社會發展,針對中水回用系統構建與海綿城市建設方向,在未來發展中科技與智能將成為主體,中水回用系統在架構層面不再是單一獨立的某種體系,而是均有多面性、多元化的主體架構。其中系統設計中智能模塊的作用將得以明顯體現,首先智能模塊的中樞調整系統與集中控制能力將得到體現,中水資源獲取中會以智能分析、智能判斷、智能選擇的方式為主,形成全智能模式,對提高中水回用質量及效率具有十分重要的促進作用。其次實現智能海綿與智能循環體系,在整個系統應用及功能發揮中,未來發展趨勢中將城市住宅小區供給水、降排水等將以全智能化為主,循環與凈化過程將更為透明、系統與多元,將以更為簡單、便捷的中水回用方式呈現。未來發展中小區中水回用在綠色環保與水資源節約中作用將更為突顯,節約水源與提升生態可持續發展將成為主要趨勢[7]。
綜上所述,通過對城市住宅小區中水回用存在問題以及應對措施進行分析研究,對城市住宅小區中水回用的應用方法進行闡明,主要包括加強設計組織者專業水平優化設計方案、采用科學合理設計工藝優化功能發揮、開展優化設計降低中水回用擴建難度、政府頒布相關政策推動可持續發展等。通過對城市住宅小區中水回用的延展分析,對其在城市住宅小區中的作用、意義等進行明確,對中水回用優化設計、保障實施具有積極意義,也為全面促進城市住宅小區中水回用建設及管理水平提高奠定基礎。