黄伟祥1 杨慧萍2 黄嫚丽3
1.无锡市行政审批局 江苏无锡 214000;
2.江苏绿色建筑工程技术研究中心有限公司 江苏南京 210000;
3.江苏硕佰建筑科技有限公司 江苏南京 210000
摘要:通过对无锡市绿色建筑与水资源环境概况的调查,分析无锡市绿色建筑水资源利用策略。遵从当地绿色建筑建设与水资源合理利用要求,从三个方面提出无锡市绿色建筑水资源规划利用策略方案,包括节水系统及节水设备、非传统水源利用、绿色雨水基础设施。最后提出保证无锡市绿色建筑水资源综合利用的保障措施与实施建议。
关键词:绿色建筑;水资源;规划;利用策略
0 研究背景
绿色建筑以可持续发展思想为指导,以因地制宜为原则,要求建筑最大限度地节能、节地、节水、节材和保护环境错误!未找到引用源。。其中节水既是绿色建筑的要求,又与当前海绵城市的要求息息相关,因此建筑水资源合理规划利用是低碳城市、海绵城市建设的重要内容错误!未找到引用源。。
无锡市是“江苏省绿色建筑示范城市”,《无锡市“十三五”绿色建筑专项规划(2016-2020)》指出,无锡市区(不含江阴、宜兴)范围内,城镇新建民用建筑中绿色建筑比例达到100%,全面执行二星级及以上绿色建筑设计标准,二星级及以上绿色建筑设计标识比例不小于70%,绿色建筑运行标识项目不少于10个0。
本文根据《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014中的设计要点0,针对当地自然条件和水资源利用条件提出合理的水资源规划方案,研究不同星级、不同建筑功能的项目对绿色建筑节水及水资源利用技术措施的要求,并对绿色建筑中建筑给水、非传统水源利用、绿色雨水基础设施等关键问题进行优化研究,实现无锡市节水减排、水资源利用的目的,为无锡市绿色建筑发展提供技术支撑。
1 研究区概况
1.1基本概况
无锡市位于江苏省东南部,全市总面积4627.46km2(市区规划面积1643.88 km2,其中建成区面积为231.3 km2)。无锡市下辖5个区、2个县级市。本次研究范围为无锡市市域范围,包括梁锡区、滨湖区、惠山区、锡山区和新吴区0。
1.2水资源环境概况
(1)水资源现状
地表水:无锡市分属长江下游干流、太湖湖区及南溪三大水系,境内水利工程高度集中,受水利工程运行控制,境内流向顺逆不定。全市2015年地表水资源量为36.8215亿m3,相当于年径流深949mm0。
地下水:浅层地下水资源量是指浅层地下水的各项补给量之和,其中最主要的是降水入渗补给量。参考《2015年无锡市水资源公报》,2015年无锡市浅层地下水资源量为8.791亿m3。
水资源总量:2015年无锡市水资源总量为43.6955亿m3,产水模数112.6万m3/km2,全市户籍人均水资源量819m3。2015年无锡市供水总量42.3054亿m3,其中地表水源供水量41.9954亿m3(含长江水源20.64亿m3),地下水源供水量0.0323亿m3,其他水源供水量0.2777亿m3。无锡市本地水资源量不够丰富,需要引用长江过境水资源量。
(2)水环境现状
太湖:2015年,太湖无锡水域水质为Ⅳ类标准。定类指标总磷和化学需氧量浓度分别为0.065毫克/升、23毫克/升;氨氮和高锰酸盐指数浓度分别为0.14毫克/升、4.5毫克/升;综合营养状态指数57.3,水体处于轻度富营养。
集中式饮用水源地:2015年,无锡市有集中式饮用水水源地6个,年内,6个水源地共取水6.82亿立方米,各水源地水质全部达标。
河流:2015年,无锡市有13条主要出入湖河流,大港河水质为Ⅱ类,太鬲南运河、大浦港等5条河流水质为Ⅳ类,漕桥河、社渎港等3条河流水质为Ⅴ类。其余河流水质与上年相同,其中,大溪港水质为Ⅱ类,望虞河水质为Ⅲ类,直湖港和梁溪河水质为Ⅳ类。
(3)供水现状
无锡市自来水总公司拥有地面水取水口5个,6座地面水厂,4座区域加压站,供水范围1622km2,直接用户80万户,供水人口300多万人,城市供水普及率100%,供水管线总长度超过2850km,现有的无锡市区大型供水增压站,总设计增压能力为25万m3/d,总有效库容达8.9万m3,形成了比较完善的供水体系。
无锡市立足于全市供水系统,统一考虑优化供水方案,优先考虑改造、扩建靠近优质水源的水厂,形成以锡澄水厂、中桥水厂、雪浪水厂和锡东水厂为核心的城市供水体系。
(4)污水收集处理、回用现状
到2015年底,在污水主管网基本全覆盖的基础上,市政污水管网分布进一步优化,市区20家城镇污水处理厂污水处理总规模达到140.6万吨/日,污水管网总长度达5148.76公里。
(5) 雨水利用现状
无锡市已建成较为完善的雨污分流排水体制,规划范围内的雨水排水系统框架基本形成。河道周边地块的雨水基本采取就近、分散、自流排放,市政道路及距离河道较远地块的雨水排入市政雨水管网。
无锡市关于加强新建建设工程城市雨水资源利用作出了如下规定,凡在本市市区范围内,新建、改建、扩建的建设项目均宜考虑采用雨水利用措施。建设项目规模达到下述要求的,必须配套建设雨水利用工程:
①地上总建筑面积15万平方米以上或有景观水池的新建住宅小区项目;
②单体建筑屋顶面积3000平方米以上的新建公共、工业建筑项目;
③总用地面积1万平方米以上的新建、改建、扩建广场、公园、绿地项目;
④新建城市道路的人行道、绿带工程。
3 绿色建筑水资源利用策略
通过对无锡市市政供排水设施条件、水资源利用及水环境现状的分析,针对无锡市绿色建筑规划建筑中的关键问题进行研究,主要包括:
(1)节水系统优化及节水设施规划策略
从管网漏损控制、节水器具选用、景观节水、节水冷却等方面提出绿色建筑规划设计方案的要求及实施建议,实现提高用水效率的目的。
(2)非传统水源利用规划策略
针对无锡市市政再生水及雨水收集利用的条件,提出绿色建筑规划设计中非传统水源利用的方案建议及设计重点,有效提高水资源的综合利用效率。
(3) 绿色雨水基础设施规划策略
将绿色建筑中对绿色雨水基础设施的要求与海绵城市建设相结合,分别从市政层面和地块层面提出了具体的指标和技术要求,明确不同建设项目、不同绿色建筑星级的建设目标和实施路径,大大提高关键指标实施的可操作性。
3.1 节水系统优化及节水设备
3.1.1 管网漏损控制策略
管道漏损是形成供水损失的主要原因之一,有效控制管道漏损是降低供水损失率、提高供水效率的重要途径。针对无锡市新建建筑的供水管网漏损率控制,供水管道漏损主要是管道及管件连接处。因此,为了减少建筑及小区内的供水管道漏损,主要应从以下几个方面进行控制:
(一)管材选用
南京某小区室外给水管道建设时选用了非热浸镀锌钢管,建成仅十年发生全面渗漏,不得不全面更换管材。所以,选用合适的管材和高性能阀门是避免隐形浪费的必要措施。
(二)供水压力控制
《绿色建筑评价标准》GB/T50378中6.2.3条要求给水系统无超压出流现象,用水点供水压力不大于0.3MPa或0.2MPa,且不小于用水器具要求的最低工作压力。
(三)分项计量及供水系统监测
建筑应按用途、付费单元或管理单元设置用水计量装置,并符合下列规定:
(1)住宅、单独出售的公寓建筑应按户设置计量水表,且应计量出户。
(2)公共建筑应按不同的使用功能或付费单元设置分类用水计量装置。
(3)宜按照使用用途,对绿化景观、空调系统、泳池、景观等分别设置用水计量装置。
(4)设置消防系统的建筑宜增设用水计量装置。
(5)有非传统水源利用的项目,应安装计量年用水总量的用水计量装置,且按用途分别计量分项用水量。
(6)计量装置应具有远传功能,并与相应的建筑能耗管理平台相匹配。
3.1.2 节水器具选用策略
《江苏省绿色建筑设计标准》DCJ32/J173-2014规定,所有新建、扩建和改建项目的用水器具应满足《节水型生活用水器具》CJ164及《节水型产品技术条件与管理通则》GB 18870的要求,水嘴、坐便器、淋浴器用水效率等级不低于2级。
无锡市所有新建、扩建和改建项目的用水器具用水效率等级不低于2级,鼓励政府投资的学校、医院、体育馆等公共建筑选用1级节水卫生器具,三星级绿色建筑项目用水器具用水效率等级不低于1级。
3.1.3 景观节水策略
(一)水源
景观绿化灌溉应优先选用雨水、中水等非传统水源。在城市再生水供水管网覆盖范围的地区,应优先选用城市市政再生水。
水景补水不得使用市政自来水和地下井水;与人身接触的景观娱乐用水不宜使用中水或城市污水再生水。
对于“天然型”水景,可结合场地雨水收集考虑补水,采取控制面源污染的措施(主要包括设置前置塘、缓冲带等前处理设施,或先将雨水引入雨水基础设施后再进入景观水体)。景观水体补水采用雨水的项目,鼓励将雨水收集利用和景观水体设计相结合,水面兼做雨水调蓄,更好地控制场地的降雨径流量。
(二)节水灌溉
绿化浇灌应采用喷灌技术,宜采用微灌和渗灌等更加节水的技术措施,如采用回用水要注意对SS的要求,以防止堵塞喷头。
3.1.4 节水冷却控制策略
公共建筑集中空调系统的冷却水补水量很大,甚至可能占据建筑物用水量的30~50%,减少冷却水系统不必要的耗水对节水的意义重大。
当空调系统设有冷却水系统时,应充分考虑节水冷却措施,主要包括:
(1)冷却水应循环使用;
(2)冷却塔应选用冷效高、能耗小、噪声低、飘水少的产品。
(3)冷却塔补充水宜优先使用再生水、雨水等非传统水源。
(4)应设置水处理措施,并采取加大集水盘、设置平衡管或平衡水箱的方式,避免冷却水泵停泵时冷却水溢出。
开式冷却水系统需补充冷却过程中飘水、排污和溢水造成的水量流失,补充水量较大。因此,发展高效的循环冷却水处理技术是实现节水的重要途径。
3.2 非传统水源利用
3.2.1 再生水利用
国家和江苏省《节水型城市考核标准》的指标中,城市再生水利用率应达到≥ 20%。《无锡市“十三五”生态环境保护规划》中要求再生水利用率应达到≥ 33%。
无锡市在推进城市再生水建设过程中,遇到的最大瓶颈是再生水用户推广问题,主要用户以工业用户为主,民用建筑及市政用水方面的利用非常有限。为了推动城市再生水工程建设,达到再生水“投资----建设----运营”的良性发展目标,培养孵化再生水产业,对绿色建筑“再生水回用”提出要求:在城市市政再生水管道覆盖范围内的项目应使用市政再生水,优先用于冲厕、空调冷却水补水、绿化等用途。
考虑到建设成本及运行维护难度的问题,对自建的建筑中水回用不进行强制规定。无市政再生水管网覆盖的区域,政府投资的新建项目鼓励建设中水回用系统;鼓励保障性住房项目、老旧小区改造项目采用模块化户内中水集成系统。
3.2.2 雨水收集利用
无锡市具有夏季降雨量大、雨季集中、时空分布不均衡等特点,因此,应尽可能地使雨水回用系统发挥最大效益。其回用雨水的用途宜按下列次序选择:①景观水体补水;②绿化用水;③路面、地面、垃圾中转站等冲洗用水;④冷却水补水;⑤消防用水;⑥洗车;⑦冲厕用水。
雨水收集利用技术方案包括以下几个方面:
(1)直接收集屋面雨水
直接收集初期弃流后的屋面雨水——适用于独幢建筑,尤其是安装虹吸雨水系统的单体建筑,投资少、运行费用低、管理容易。
(2)收集混合雨水,经处理达标后回用
这种收集利用的方式适用于收集范围较大,收集管道较长,用水规模较大的场合。混合雨水指屋面、地面等雨水使用同一根收集管道,调节池和处理构筑物可以利用建筑物的地下室或者直接建设钢筋混凝土水池和设备机房。
(3)收集入渗过滤后的雨水
与雨水入渗相结合,利用经过土壤渗滤的雨水直接回用:可利用地下车库的顶板,敷设排水板,收集雨水,或在绿地和透水铺装下方铺设集水管。该方式投资增量少,不需水处理设备,运行维护方便,维护费用低。
同时,还可采用下凹式绿地,种植耐涝植物,绿地低于路面0.05~0.10m。收集的雨水经植物净化处理后回用于道路浇洒或形成水景。这种回用方式可不用机房,基本不增加投资。
3.3 绿色雨水基础设施
3.3.1 市政设施层面规划措施
市政基础设施建设中全面实施雨水入渗,减少城市径流,并结合城市绿地调蓄雨水,截留城市初期雨水径流中的污染物。无锡市新建及改扩建的道路广场、公园绿地均需按相应指标要求进行建设;同时对城市水体进行综合整治,达到相关指标要求。
根据各区开发基础设施的情况及场地外部河流水系、绿地广场、道路和排水设施特点等,各区在市政层面的绿色雨水基础设施建设上又应有所侧重:
(1)滨湖区濒临太湖,全区沿太湖湖岸长达112.6公里,区域内河道纵横,水网密布。除太湖外,全区共有大小河道534条,总长度425公里。因此,滨湖区海绵城市建设应以控制面源污染,改善城市河湖水系水质为重点内容;解决面源污染问题,建立常态化的城市水环境改善体系,结合河道防护绿地及周边公共绿地规划设置雨水花园或生态浅沟,截留城市初期雨水径流中的污染物;结合区内城市公园等集中公共绿地区域,规划设置雨水滞洪池,兼有削减洪峰功能和提供其它使用空间。
(2)梁溪区作为无锡市老城商贸和文化中心,土地开发及利用较全面,商业综合体、教育、医疗、交通等配套相对完善,梁溪区海绵城市建设以老城改造为主,旧城区改造涉及面广、实施难度大,如处置不当,可能会严重干扰城市正常运行和市民生活,因此,梁溪区的海绵城市规划须以问题导向为首要原则,并与城市更新工作相结合,对易淹易涝区域的市政道路广场、绿地进行海绵化改造;同时,重点对区内老旧小区人居环境进行综合提升改造,重点对居住小区内的排水、硬化、绿化等实施整体改造,结合海绵城市建设要求,改造植草砖停车场,针对小区绿地新增渗井、植被草沟、渗透池等设施,增大雨水入渗量。对树池、雨水口进行生态化改造。
(3)锡山区重点加强锡东新城片区的海绵城市建设,以无锡东站、南京信息工程大学滨江学院等为节点,进行片区示范建设,并同步推进区内具备条件的项目进行建设。
(4)惠山区以惠山工业转型集聚区为依托,结合年度道桥建设计划、河道环境整治、旧区整治等年度任务,推进海绵城市建设项目。
(5)新吴区工业用地较大;可重点加强对工业用地建设项目的目标管控,打造海绵型园区。
不同市政设施道路与广场、公园绿地、城市水体指标要求见表3.3-1。
注:
1. 指广义的下凹式绿地;根据《海绵城市建设指南》,广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积(在以径流总量控制为目标进行目标分解或设计计算时,不包括调节容积),且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地,包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。
2.透水铺装面积比例是指透水铺装地面占停车场、道路、室外活动场地等所有硬质铺装地面的百分比。
3.3.2 地块层面规划措施
海绵城市设计应按设计要点进行深化设计,各项设施具体参数及设计方法参照国家、地方相关规范。将无锡市建设项目按照建设用地类型分为四类,分类明确建设要点。建设用地类型分类见表3.3-2
各区在编制区层面专项规划、详细规划时,应结合土地利用规划的调整,进行优化落实,分解到地块,以增强指标的适用性。
不同建设用地类型建设目标和管控指标要求见表3.3-3。
注:1.透水铺装面积比例是指透水铺装地面占停车场、道路、室外活动场地等所有硬质铺装地面的百分比。
2.屋顶绿化率是指进行屋顶绿化具有雨水蓄滞净化功能的屋顶面积占屋顶可绿化面积(扣除设备、机房等)的比例,居住类建筑屋顶绿化率指标不做要求,可根据总体需求合理布置;工业仓储类对于采用轻钢、彩钢板为主要结构的厂房和仓库,不具备建设绿色屋顶条件的,可不建设绿色屋顶。
3.指广义的下凹式绿地。
约束性指标为刚性要求,引导性指标为参考要求,可根据具体项目情况在确保达到控制目标情况下进行合理设置并纳入规划建设要点要求;规划设计阶段不符合无锡市海绵城市建设项目引导性指标的,应提供计算书或数学模型。
4 规划实施保障措施
政策法规保障:完善管理政策,制定相关政策;建立激励政策,从财政投入、税收、金融等方面给予支持。
管理制度保障:健全绿色建筑管理机构,加强机构建设,强化机构职能;完善绿色建筑监管体系,绿色建筑节水与水资源利用的相关配套技术设施应贯穿于主体工程;加强宣传培训工作,积极发挥政府的政策导向作用,提高节水意识。
技术措施保障:推进先进技术的应用,大力推广节水与水资源利用、海绵城市建设先进技术;开展重点技术攻关,结合无锡市的绿色建筑发展要求,加强区域绿色生态建设中有关节水与水资源利用新技术的攻关;加强技术队伍建设,培养一批高素质的建设队伍和管理人才。
资金支持保障:设立绿色建筑及海绵城市建设专项资金,用于政策法规、标准规范的制定、技术的研发和推广。
5 结论
为保证无锡市绿色建筑水资源综合利用规划的实施,在贯彻执行国家相关绿色建筑、低碳发展的法律法规的基础上,应遵循以下原则:以区域发展规划为引领,坚持因地制宜、统筹兼顾的原则;坚持水资源可持续利用的原则;采用“低影响开发”模式,推行低成本实用技术;“高质水高用,低质水低用”的用水原则。
同时,应从以下几方面实施:环太湖区域重点建设市政绿色雨水基础设施;新建地块开发项目严格执行绿色建筑节水措施;鼓励已建成建设项目逐步实现绿色化节水改造;加大绿色工业建筑的节水力度,提高水循环利用率;加快城市供水管网改造,降低城市供水管网漏损;加强节水宣传,提高节水管理水平;加快绿色生态农业节水措施的推广应用。
应强调尊重和利用本地自然环境特性,与城市发展相适应。优化配置供水资源,合理开发污水资源,减缓对水资源需求的增量;减少城市降雨径流量,涵养地下水,尽可能地收集利用雨水。同时,改善区域环境质量,促进城市以对环境更低冲击的方式进行规划、建设和管理,达到城市与自然和谐共生的目的。
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[6]江苏省水利厅.2015年无锡市水资源公报[DB/OL].
论文作者:黄伟祥1,杨慧萍2,黄嫚丽3
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第8期
论文发表时间:2019/5/6
标签:无锡市论文; 雨水论文; 建筑论文; 水资源论文; 用水论文; 城市论文; 绿地论文; 《建筑模拟》2019年第8期论文;