村镇绿色建筑水系统规划设计

郭华　王军林　张立勇等

摘要：中国水资源人均占有量少，为减少建筑的建造和使用过程中消耗的大量水资源，同时减轻水资源与水环境压力，将可持续发展理念引入建筑领域，提出绿色建筑概念。这一概念在城市建设过程中得到较好应用，但在建筑面积大、居住人口多的村镇地区，水资源还缺乏统一规划和管理，节水率及污水处理率低。将水系统健康循环理念引入村镇建筑水系统，建立水量循环和营养元素循环，提高村镇建筑的节水率和非传统水源水利用率。

关键词：村镇；绿色建筑；水系统规划；节水；污水处理；水利用率

中图分类号：TU991 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0502-02

收稿日期：2015-03-23

基金项目：河北农业大学理工基金（编号：LG20130302）；河北农业大学青年科学基金（编号：QN201325）。

作者简介：郭华（1986—），女，四川安岳人，硕士，讲师，研究方向为水资源利用与保护。E-mail：ghscay@163.com。绿色建筑是在全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑[1-2]。节水与水资源利用是其主要的内涵之一[3]，它以可持续发展思想为指导，提倡水的节流开源，采用节水技术体系，并开发非传统水资源。国内外城市绿色建筑节水研究和实践取得了一些成果[4-13]，如我国形成了以《绿色建筑评价标准》《绿色建筑评价技术细则》为核心的评估体系，但还存在较多的问题与不足，如绿色建筑节水技术体系不健全[14]。在拥有我国大部分人口、耗水量大的村镇地区，绿色建筑研究较少，其在村镇地区的推行更是存在诸多技术、管理和实施上的困难，因此须加强探讨村镇绿色建筑水系统规划设计，探索村镇绿色建筑节水及水资源利用技术系统。

1村镇建筑用水现状

1.1村镇建筑现状

村镇建筑体系是我国主要的居住形式之一，基数大，且逐年增长（表1）。分期、分批将新建和已有村镇建筑纳入绿色建筑节水事业范畴，将是我国绿色建筑事业改革的重要主题。建立统一规划和先进的建筑设计服务体系，转传统村镇建筑为绿色建筑，应该成为中国绿色建筑革命的核心。

1.2村镇建筑用水分析

建制镇建成区用水普及率90.73%，人均日生活用水量98.58 L，乡建成区用水普及率68.24%，人均日生活用水量82.81 L，镇乡级特殊区域建成区用水普及率84.20%，人均日生活用水量81.49 L，全国61.3%的行政村有集中供水， 9.1%的行政村对生活污水进行了处理[6]。

为了解缺水地区村镇用水情况，以河北省为例按照行政区划划分为11个调查区域，每个调查区域选取典型基层村、中心村、一般镇和建制镇发放500份调查问卷，回收有效问卷436份。根据村镇的特征和居民生活特点，调研内容包括社会经济概况、水资源现状、水资源需求现状、水资源消费、节水及处理现状等。

调查结果显示，该区域村镇居民多以行政村（镇）为单位聚居，村镇建筑较为集中，整体布局多采用联排形式布置，且以单层、二层建筑为主。多数居民建筑具有庭院农业。行政村基本实现了集中供水，水源多为地下水。供水形式主要有定时定点供水和全天供水2种形式，水量计量率低，多采用每月定额缴费的付费方式。村镇住宅建筑用水主要用于日常炊事、家庭卫生、个人卫生、家畜养殖及农业灌溉，部分行政村有村镇企业，工业用水量较大。行政村对生活污废水处理率低，多直接排放天然水体或地下渗井。

2存在主要问题

在水资源综合利用与保护方面存在的问题主要有：节水器具普及率低，村民节水意识薄弱；缺乏水回用系统，水的重复利用率低；生活污水基本未进行有效处理，对天然地表水及地下水产生威胁；未系统地进行雨水收集与利用，非传统水源水利用率较低；普遍缺乏供水水质监测，水质状况不明确；自来水计量付费机制不完善，家庭用水浪费严重；部分地区给水水压不稳定，管网漏损率较大。村镇建筑节水潜力巨大。

受村镇建设的资金、技术、管理和居住现状等特点的限制，一些运行管理较为复杂的技术系统不适宜采用，村镇绿色建筑水系统建设不能照搬城市绿色建筑技术标准体系。针对上述问题，对村镇绿色建筑节水技术体系开展全面系统的研究，为今后在广大村镇推广绿色建筑节水提供相应的技术系统。

3村镇建筑水工程技术体系探讨

根据村镇的特征和居民生活特点，对村镇建筑用水进行适于村镇发展现状与规划的设计和改造是新型城镇化建设的重要内容。随着经济的发展，村镇建筑用水设施逐渐城市化，应结合村镇实情，给予建设性指导。

3.1村镇水资源规划

在保障用水安全的基础上，提高节水率和非传统水源利用是村镇绿色建筑节水核心，将用水健康循环的理念引入村镇建筑水系统规划，使其从“无序开发→低效利用→高污染排放”的直流式用水模式，转变为“节制用水→再生利用→低污染排放”的循环型用水模式，实现村镇小区域水资源的重复与循环利用（图1）。

村镇绿色建筑水系统规划应结合当地的总体水资源规划方案，有效利用水资源，改善村镇人居水环境和生态环境，应做到以下几点：（1）应对村镇建筑的用水水量和水质进行定量化估算与评价，提供确切的居民用水量数据资料，注意村镇的用水变化系数一般大于城市用水变化系数。村镇生活用水定额可参照《村镇供水工程技术规范（SL310—2004）》进行取值，但应结合当地具体情况进行调整；（2）提出合理用水分配计划，村镇建筑的生活用水、工业用水、消防用水、水厂自用水、生态环境用水及未预见水量的分配应满足当地的现在及发展需要，并提出水质和水量保证方案；（3）统筹考虑村镇区域内用水规划及水量平衡，协调供水系统和排水系统，建立有机联系，实现村镇水环境健康循环；（4）将非常规水资源纳入水系统规划，充分利用各种水资源，依据不同水质要求分质供水的用水原则，充分利用非常规水资源，如经处理的雨水、生活污水等。

3.2村镇建筑用水器具改造

节水器具推广是绿色建筑节水设计不可缺少的重要内容，绿色建筑评价标准对于住宅建筑要求采用节水器具和设备，节水率不低于8%，具体评价时需所有用水部位均采用节水器具。村镇用水器具大致包括洗涤盆、淋浴器、洗衣机水嘴、便器等，调查发现村镇节水器具的普及率不及20%，与大型城市80%～95%的普及率相差甚远，具有很大节水潜力。村镇住宅可采用加气节水龙头、陶瓷阀芯水龙头、停水自动关闭水龙头等节水龙头，以及节水淋浴喷头、节水洗衣机等。对便器的改造，应优先考虑粪尿分集式生态卫生改造旱厕，将村镇建筑水系统与农业生产相结合，宜采用粪尿分类收集，发酵堆肥，既节约用水，减少排放，又变废为宝，还肥于田，实现营养元素的小区域循环。

3.3中水处理与回用技术

村镇污水的处理应采用源头分离、分散处理与集中处理相结合，庭院水系统微循环与村镇建筑群水系统绿色小循环相结合的模式。村镇建筑更分散，这为排水集中处理造成一定的困难，但也为污水分散处理提供了空间。源头上将“灰水”和“黑水”分类收集，“灰水”经适当处理后回用于灌溉、畜牧、景观等，“黑水”经处理后低污染排放。

适于村镇使用的中水处理主要技术有生物滴滤池、人工湿地、稳定塘、生物接触氧化池、膜生物反应器。这些处理技术可对污水就地收集、处理及回用，易于建设、便于维护、建设投资小，且运行管理简单，适于农村地区经济来源缺乏、操作维护人员有限的特点。

3.4雨水收集与利用系统

雨水资源是一种优质的非传统水源，其有机物含量少、污染轻、碱度低、总硬度小、溶解氧接近饱和[14]。经简单处理后可达到杂用水水质标准及农业灌溉水质标准，其处理成本比灰水处理成本更低，出水水质也更可靠，出水的公众接受性也更强。目前，雨水收集利用技术成熟应用于城市分散住宅、建筑群或小区，除用作杂用水、景观水，也有分散式、集中式雨水渗透系统，实现了小区雨水资源生态综合利用系统等[14]。可借鉴城市小区雨水利用工程经验，指导村镇建筑雨水利用。村镇整体环境质量状况好于城市，其绿色建筑雨水（主要来源于屋面、道路、绿地）水质总体优于城市，设置初雨截留装置，经沉淀、过滤、消毒处理后即可回用。

4结论与建议

本研究提出在保障用水安全的基础上，将用水健康循环的理念引入村镇建筑水系统规划，使其从“无序开发→低效利用→高污染排放”的直流式用水模式，转变为“节制用水→再生利用→低污染排放”的循环型用水模式；建议对村镇建筑用水缴费标准进行改革，同时开展村镇环境综合治理，将水、固、气的利用与处置有机结合；进一步探讨村镇环境下建立基于非传统水源利用的景观及灌溉水体水质保障系统及非传统水源利用输配系统安全保障系统的方法。

参考文献：

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