導讀
通過調研和分析上海市28個處于設計、在建和建成不同階段的大型公共建筑項目的節水技術、節水管理措施，發現受調研項目基本能夠滿足現行國家、地方規范標準的相關規定，但也存在部分項目非傳統水資源利用系統設計不合理，僅為滿足綠色建筑星級評定的現象。相關部門近年更新了綠色建筑評價標準條文以避免這種形式上的浪費，在此基礎上，建議頒布更明確和更全面的公共建筑節水評價標準用以規范建筑節水技術應用，并且應加強宣傳建筑節水所產生的社會及環境效益。
水資源關乎國計民生，也是生態環境的控制性要素。全球水資源危機的現況下，如何高效推進節水工作，已經成為全社會普遍關注的課題之一。隨著我國城市化腳步的不斷加快，城市建筑群、尤其是大型公共建筑的建設越來越廣泛，在建筑中采用科學合理的節能節水技術和節水管理體系，可有效對我國水資源緊張的局面進行緩解，并促進我國經濟發展、環境保護、提高人們生活水平。
上海作為我國濱江臨海的超大城市，面臨“水質型”缺水的現狀。同時，作為國際化大都市，上海也具有城市化程度高、人口眾多、財富密集度高等社會特點，由人類活動和經濟發展所帶來的環境壓力也日益加重。上海目前擁有大量已建、在建和計劃建設的大型公共建筑，這些建筑作為城市工作運轉的重要場所和對外展示的窗口，其節水設計、規劃應該是上海市開展節水工作的重點之一。同時，大型公共建筑節水設計的落后亦會造成水資源污染、水資源浪費、再生循環利用率不足等問題，由此影響人居環境、造成經濟損失。因此，對大型公共建筑節水技術應用的研究對實現上海城市的全面、健康、協調、可持續發展有重要作用。
本文通過調研上海市28個處于設計、在建和建成不同階段的大型公共建筑項目的節水技術、節水管理措施，并結合規范、標準對其進行分析和匯總，為全國新型城鎮化建設進程中大型公共建筑內的節水設計工藝、設備選用和節水管控提供借鑒，也為相關部門制定合理的大型公共建筑節水激勵政策、運行管理監督機制等提供參考。
1 上海市大型公共建筑節水技術調研樣本
節水技術 /
大型公共建筑是指單棟建筑面積20000 m2以上且采用中央空調的公共建筑。本文調研分析了各類型大型公共建筑項目采用的節水技術方案、節水管理措施的利用情況，包括非常規水資源利用、節水型衛生器具、節水技術、計量管理等；同時調研了非傳統水資源的利用場景，并計算其利用率。
調研的大型公共建筑調研項目均立項于2019年以前，其類型及數量如表1所示，其綠色建筑評定等級及數量如圖1所示。本次調研涵蓋不同建筑類型，大型公共建筑由于其在城市建設中的重要地位，多數建筑都參與了綠色建筑星級評定，但調研樣本的數量相對有限，本文旨在通過對一定數量樣本的大型公共建筑項目節水設計及應用的調研和分析，得出有實際意義、定性化的分析結果。
2 主要節水技術措施情況及分析
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2.1 供水系統節水措施
供水系統節水措施在受調研建筑中的使用率如表2所示。表2中節水措施多是建筑中普遍適用的常規設計選項，所以在調研項目中采用率較高。
采用市政水壓直接供水方式既節能，又避免水質二次污染；分區供水不僅可以防止給水配件損壞，還可以避免過高的供水壓力造成用水不必要的浪費，同時采取控制配水點處的供水壓力這一措施，能有效控制用水點衛生器具出流；“生活水箱（水池）設置消毒措施”為規范強制性條文，是保證水池、水箱二次供水水質安全的最后一道防線，建筑均需采納。
注：“高區按規范要求減壓分區供水”項統計時只計入建筑層高達到規范要求需進行分區供水建筑高度的項目。
僅“采用水質在線檢測系統”一項使用率較低，為21%，原因可能是該項的設備投資和后期維護費用較高，以及綠色建筑星級評定中未包括此加分項，所以未引起業主重視。而水質的在線監測，將更大程度上提高水質檢測自動化程度、節水管理的智能化水平和水質管理的時效性，更好地保證水質安全與衛生，防止水資源浪費，應加大在各類公共建筑中推廣應用的力度。同時，水表采用遠程無線抄表、集中智能抄表系統等智能化、信息化手段，亦可增強數據時效性，減少人員投入，是節水管理的未來發展趨勢，在調查項目中使用率較高但并未完全覆蓋，應加大在各類公共建筑中推廣應用的力度。
2.2 節水型衛生器具
節水型衛生器具在受調研建筑中的使用率如表3所示。
當公共建筑衛生器具水效等級均能達到不低于2 級，其節水實效將會更加明顯。但隨著衛生器具的不斷發展，“衛生器具水效等級不低于2 級”的要求已不再高，2020年發布并實行的上海市地方標準《綠色建筑評價標準》（DG/TJ 08-2090-2020）中，已將綠色建筑星級評價得分項提高到了對于1 級水效等級衛生器具使用數量的要求。
坐便器采用設有大、小便分檔的沖洗水箱實是培養使用者良好節水習慣的一種較好的技術措施，此設備的推廣可以延伸到每家每戶，從整個城市的范圍看，具有較大的節水作用。但在調研中這一項卻呈現了罕見的三星級綠色建筑使用率最低的情況，建議增加該項的激勵推廣政策和宣傳。
在上海公共建筑衛生間小便器、洗手盆水嘴采用“感應式”或“延時自閉式”已非常普遍，蹲式大便器、小便器、洗手盆水嘴采用“感應式”，能夠不接觸衛生潔具，使用過程中既衛生又節水。從使用體驗好感度而言小便器、洗手盆水嘴采用“延時自閉式”不如“感應式”；而由于感應式沖洗閥誤沖情況較多，蹲式大便器采用“延時自閉式沖洗閥”節水程度好于“感應式沖洗閥”。隨著技術進步在公共建筑衛生間采用“感應式”衛生潔具將是發展方向。
2.3 熱水節水措施
熱水節水措施在受調研建筑中的使用率如表4所示。
注：“公共淋浴采用恒溫控制冷熱水的混合淋浴器”“熱水系統設備及管網采取保溫措施”“熱水系統設置循環回水系統”項統計時只計入設置集中熱水系統的項目。
熱水供應恒溫系統既保證使用更安全，又避免無謂的水量浪費。但由于恒溫控制冷熱水的混合淋浴器需一定的成本投入，在三星級綠色建筑或高檔公共建筑中采納率較高，在普通公共建筑中尚不普遍。為滿足人民群眾對美好生活的向往，隨著國家整體生活水平的提高，采用恒溫控制冷熱水的混合淋浴器應該會逐步得到普及。
公共建筑淋浴采用用者付費模式，由于其使用場景存在一定局限性，多用于學校、集體宿舍等，所以整體采納率較低。“熱水系統設備及管網采取保溫措施”“熱水系統設置循環回水系統”為常規的技術配置要求，起到節能節水的作用，幾乎每個項目均會按照要求采納。
2.4 冷卻塔節水措施
冷卻塔節水措施在受調研建筑中的使用率如表5所示。
根據實際工程經驗，大型公共建筑當采用循環冷卻水系統時，一般均會設計采用水處理技術來穩定循環水水質。當冷卻塔多塔并聯運行時，越來越多工程項目也能夠做到使冷卻塔的集水盤連通，這一設置可以減少冷卻塔溢流現象發生。而在調研項目中，“循環冷卻系統設置水質穩定措施”“冷卻塔多塔并聯運行時，冷卻塔的集水盤連通”采用率均非常低，其原因或許是設計方通常將整個冷卻系統外包給產品供應商進行最終配置，導致調研時未獲得完整資料，調研數據與實際情況可能不完全一致。
而無論是調研項目，還是實際工程經驗，“冷卻塔多塔并聯運行時，冷卻塔進水總管環狀布置” 都處于被相對忽略的狀況。實際上，冷卻塔進水總管環狀布置有利于各冷卻塔間配水均衡，從而避免進水流量不均產生個別冷卻塔集水盤溢流的情況。當然，如果工程設計中在每個冷卻塔進水管上均設置平衡閥，保證各冷卻塔間配水均衡，亦能達到效果，但投資和維護成本會更大。
此外，造成調研項目中“冷卻塔多塔并聯運行時，冷卻塔的集水盤連通”和“冷卻塔多塔并聯運行時，冷卻塔進水總管環狀布置” 采用率非常低（前者采用率為18%，后者未被采用過）的原因，除了調研數據與實際情況可能產生部分偏差外，或許還有兩方面原因：
①在2019年前實行的《綠色建筑評價標準》（DG/TJ 08-2090-2012）中對該2項指標沒有明確規定；
②部分建筑或許采用了無蒸發耗水量的冷卻技術。
公共建筑集中空調系統的冷卻水補水量很大，甚至可能占據建筑物用水量的30%~50%，因此減少冷卻水系統不必要的耗水對整個建筑物的節水意義重大。從節水角度觀察，一個好的循環冷卻系統，以上3項節水技術是不可或缺的。
2.5 生活雜用水及水景用水節水措施
生活雜用水及水景用水節水措施在受調研建筑中的使用率如表6所示。
注：“室外水景采用循環水處理”“室外水景補水具備保證不采用自來水的措施”項統計時只計入設置室外水景的項目。
生活雜用水指用于沖廁、洗車、澆灑道路、澆灌綠化、補充空調循環用水及景觀水體等的非生活飲用水。本次調研針對4項常見的生活雜用水及水景用水節水措施進行統計。
節水型洗車由于使用場景有一定局限性（如商場地下停車庫需設有洗車車位等），所以本次調研數據僅為初步參考。室外綠化采用微灌或滴灌等節水灌溉方式可以減少灌溉水量的蒸發，并且作為綠色建筑星級評定的得分項，已經成為一種常態化的節水方式。“室外水景采用循環水處理”在三星級綠色建筑和二星級綠色建筑中的采納率（分別為100%和60%）差異較大，需引起重視；循環水處理措施作為較好的水質保障措施，除特別小型的水景外，均應考慮采納。
《民用建筑節水設計標準》（GB 50555-2010）強制性條款規定：“景觀用水水源不得采用市政自來水和地下井水”。因此，“室外水景補水具備保證不采用自來水的措施”的項目采納率應達到100%。當缺乏非傳統水源補水時，非親水性景觀用水應該停止使用。但根據實際工程經驗和調研情況，目前部分工程項目的景觀用水，名義上不采用市政自來水補水，采用非傳統水源補水，實際上設計的補水系統存在缺陷，市政自來水補水會通過間接補水方式進入景觀水體，因此本次調研項目的采納率90%值或許會存在一定的偏差，其實際值或許更低。
3 非傳統水資源利用情況調研分析
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3.1 非傳統水資源利用概況
非傳統水資源多用于項目雜用水及水景補充用水。公共建筑非傳統水資源利用的形式主要有雨水利用、中水利用和空調冷凝水利用。調研項目中，利用非傳統水資源的項目數量情況如表7所示。
本次項目調研中雨水利用占調研項目總數的96%；中水利用、空調冷凝水利用各為2個項目，分別占調研項目總數的7%，并且這2個項目同時還對雨水進行利用。這充分反映出目前上海市公共建筑的非傳統水資源利用方案中雨水利用為非傳統水資源利用的主要形式。
在使用非傳統水資源的27個項目中，其非傳統水資源利用場景如圖2所示。考慮到部分項目或許未設計室外水景、屋面綠化等設施，調研數據僅作初步概況統計。由圖2可知，絕大部分利用非傳統水資源的項目，會將回用水用于對水質要求較低、回用系統也更簡單的室外綠化、室外道路廣場沖洗及地下車庫沖洗。而同樣是地坪沖洗，“垃圾房地坪沖洗”比“地下車庫沖洗”采納量（分別為6個和20個）低了許多，其原因或許是有的項目在垃圾房也設有洗手盆，產生了兩者總用水量并不大但需分設給水系統的原因，有些工程項目為了方便和減少成本只采用自來水單一給水系統。而大型公共建筑“循環冷卻系統補水”水量需求較大、“公共衛生間沖廁”則需要水量穩定性較高，對項目獲取原水的水量、穩定性及蓄水設施、處理設備等有一定要求，將會增加建設和運營管理成本，所以在調研的項目中采納率較低。
圖2 非傳統水資源利用場景
調研還發現有其中一個評定綠色建筑等級為一星的項目，采用了雨水利用系統，但卻未將回用雨水用于最為普遍采用的室外綠化澆灌，而只用于了水景補水，此類項目所反映出的現象在實際工程中也時有發生，其雨水利用系統可能僅為了不違反 “景觀用水水源不得采用市政自來水和地下井水”的國家標準強制性條文規定，不得已而設置。
3.2 非傳統水資源利用率分析
非傳統水資源利用率是項目的非傳統水資源是否滿足生活雜用水需求的最確切、最真實的反映。本文主要針對調研中項目樣本數量最高的雨水利用系統進行利用率計算，并選取非傳統水資源利用場景較普遍的“室外道路、場地沖洗”“綠化澆灌”“地下車庫沖洗”計算用水量。根據項目蓄水池容積、項目基地總面積、室外道路場地面積、綠化面積和地下車庫面積等，計算雜用水最高日用水量、平均日節水用水量和雨水年可收集雨水量、年平均日可收集雨水量、最大日降雨可利用量，得到雜用水日實際雨水可利用量值，并計算出雨水實際利用率。當日實際雨水可利用量大于或等于項目平均日用水量時，其利用率定為100%。
項目非傳統水資源利用率計算結果如圖3所示。
27個采用雨水利用的項目中，雨水實際利用率不低于50%的項目有18個，約占雨水利用項目總數的67%；雨水實際利用率達到100%的項目有10個，約占雨水利用項目總數的37%。多數項目雨水利用僅僅是屬于“使用了”范疇；而既“使用了”，且又完全達到了項目全部雜用水用水量需求的項目數剛達到本次調研的整個雨水利用項目總數的約三分之一。
結合非傳統水資源利用場景調研，觀察到另一種現象：在一個僅利用雨水作為非傳統水資源回用的三星綠色建筑項目中，雨水利用于“室外道路、場地沖洗”“地面綠化澆灌”“地下車庫沖洗”的雨水利用率為80%，其在本身未滿足雜用水全部用水量情況下，還添加了“循環冷卻系統補水”使用場景；在兩個僅利用雨水作為非傳統水資源回用的二星綠色建筑項目中，雨水利用于“室外道路、場地沖洗”“地面綠化澆灌”“地下車庫沖洗”的雨水利用率分別僅為54%和43%，在雜用水的雨水利用率明顯偏低情況下，又進一步供給“公共衛生間沖廁”使用。這種雨水利用率低但強制增加使用場景的現象，只是從概念上展現了雨水利用“范圍廣”的表象，對項目的非傳統水資源利用起不到真正的積極作用，甚至會造成設備投入的浪費。
調研項目均立項于2019年以前，當時綠色建筑星級按照《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378-2014）和《綠色建筑評價標準》（DG/TJ 08-2090-2012）評定，兩本標準中對于非傳統水源利用率的要求較低，國標的非傳統水源利用率評分規則中，住宅、辦公、商場、旅館類建筑可僅以非傳統水源利用措施的設置得分，而不計實際利用率。而最新標準《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378-2019）和《綠色建筑評價標準》（DG/TJ 08-2090-2020）分別在2019年和2020年正式發布和實行，前者去除了僅利用設置措施得分的規則，后者對非傳統水源的利用率梯度得分要求更明確，并規定用于所有類型的建筑，兩者都進一步規范和提高了建筑節水的要求，減小了建筑節水措施設置僅用于綠色建筑星級評定而非實際利用的概率，具有實際改善這一現狀的意義。而對于不參評綠色建筑等級的公共建筑，上海市水務局出臺的《上海市建設項目節水設施設計方案評估導則》也規定了建筑項目非常規水資源利用量不宜低于雜用水需水量的50%。
4 小結
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對上海市28個處于設計、在建和建成不同階段的大型公共建筑項目的節水技術、節水管理措施進行了調研分析，得出以下結論及思考：
（1）所調研的大型公共建筑項目在主要節水技術措施及計量管理方面對現行國家、地方規范標準的規定基本能夠予以執行，規范標準規定得越嚴格、越具體則實施力度就越大，反之落實程度會偏低。
（2）非傳統水資源利用以雨水利用為主要利用形式。雨水利用在工程項目中覆蓋率較高，但考慮到其使用場景，有相當一部分公共建筑非傳統水資源利用率較低，設計不合理，存在節水措施為了滿足綠色建筑星級評定而設置的現象。
（3）最新發布和實行的《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378-2019）和《綠色建筑評價標準》（DG/TJ 08-2090-2020）對于部分條款進行了細化，進一步防止出現節水措施為了項目綠色建筑星級評定的不合理設計。上海市相關部門也出臺相關文件明確非常規水資源利用率要求，避免產生節水措施只浮于形式上的浪費。
（4）綠色建筑評價指標體系作為對于建筑全壽命期內的綜合性能評價體系，包含安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環境宜居、提高與創新等多類指標，而“節水與水資源利用”在其中僅為一個專項內容。在全球水資源危機、國家“水質型”缺水的大背景下，在政府大力倡導“資源節約型社會”的發展過程中，建筑節水、尤其是大型公共建筑節水設計的合理實施，在工程項目全生命期內，對社會效益、環境效益都會產生的積極影響，因此建議相關部門出臺全面的節水評價標準，來規范建筑（尤其是大型公共建筑）的節水技術、節水管理措施。
（5）對于項目業主而言，節水技術措施的設置不僅僅可以產生一定的經濟效益，更是一種社會責任的體現，在這個層面上，科學合理地設置節水技術措施亦有利于提升業主的品牌形象。因此，政府在鼓勵倡導建筑節水技術措施設置、實施的過程中也應該強調其社會、環境效益。
對原文有修改。原文標題：上海市大型公共建筑節水技術調研；作者：王有晴、陶俊；作者單位：華東建筑集團股份有限公司 上海建筑科創中心。刊登在《給水排水》2022年第1期。