北京市机关行业用水分析及节水对策

翁建武1,2　陈远生2

(1中国科学院研究生院,北京　100049;2中国科学院地理科学与资源研究所,北京　100101)

　　摘要　机关行业用水在北京市公共生活行业用水中占有重要地位。机关用水主要受机关人数及建筑面积直接影响,同时行政级别对机关用水有重要的间接影响。按用水部位,机关用水可归为

办公、食堂、浴室、供暖供冷、绿化、其他等6类用水,其中办公用水是机关用水的主要组成部分。机关行业有分质供水潜力,可以使用建筑中水、市政再生水和雨水。但机关行业中水利用受原水量不足限制十分明显。机关可以通过加强管理、节水改造、提高节水意识、实施分质供水等方式实现节水。关键词　机关　用水分析　节水对策　北京市

WaterconsumptionanalysisandwaterΟsavingmeasurementsof

Beijingadministrativeorganizations

WengJianwu1,2,ChenYuansheng2

(1.GraduateUniversity,ChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;

2.InstituteofGeographicalSciencesandNaturalResourcesResearch,

ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China)

Abstract:Waterconsumptionofadministrativeorganizationsplaysanimportantroleinthewa2terconsumptionofBeijingpubliclivingindustry.Waterconsumptionofadministrativeorganiza2tionsisdirectlyaffectedbythenumberofemployeesandbuildingareasandindirectlyaffectedbyexecutiveΟlevel.Wateruseofadministrativeorganizationsiscomprisedofsixkindsofwateruse,suchasoffice,cafeteria,bathing,heatingandcooling,irrigatingandother,amongwhichofficeisthemaincomponent.Administrativeorganizationshavethepotentialityofwatersupplybasedondifferentquality,andcanmakeuseofbuildingreclaimedwater,municipalreclaimedwaterandrainwater.Butthequantityofgraywaterissignificantlyrestrictedbythelackofrawwater.Watersavinginadministrativeorganizationscanbeachievedthroughseveralways:strengtheningwaterusemanagement,watersavingreform,improvingwatersavingconsciousness,applyingseparatequalitywatersupply,andetc.

Keywords:Administrativeorganization;Waterconsumptionanalysis;WaterΟsavingmeasure2ments;BeijingCity

　　北京是我国的首都,是全国的政治中心,分布有数量众多、行政级别齐全的各类机关,机关行业在北京市公共生活行业中占有重要地位。2004年北京

北京市公共生活取水定额系列地方标准研究项目。

市机关行业(含写字楼)用水量达1.33×108m3,占公共生活用水量的19.91%,是北京市公共生活行业中用水量最大、用水所占比例最高的行业[1]。因此在机关行业加强用水管理和开展节水工作对北京市公共生活行业节水有重要意义。这就需要了解机

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关行业的用水特征,对其用水结构、用水水质进行分析,提出相应的节水对策。根据城市用水管理部门的实际管理情况,机关附属的宾馆、招待所、职工宿舍(居住区)等非办公区用水和外供水另行管理,不纳入“机关用水”的管理范围,因此本文分析的机关用水仅包括机关办公区用水。1　用水影响因素分析

且容易获取。用水效率评价指标可以有多个,而用水定额核算单元只能有一个。职工是机关行业的用水主体,人员编制较为固定,使机关人数的数据获取难易程度与建筑面积相差无几,与用水之间的相关关系又稍优于建筑面积。因此机关人数较适合作为机关行业用水定额的核算单元,而人均用水量和单位建筑面积用水量都适合作为机关行业的用水效率评价指标。1.2　间接影响因素

机关用水受众多因素的共同影响,有的因素能对用水产生直接影响,而一些因素对用水的间接影响也不可忽视。本研究选取北京市482家机关的2005年用水资料进行用水影响因素分析。1.1　直接影响因素

有一些因素能通过机关人数、建筑面积等直接影响因素对机关用水产生重要的间接影响,例如行政级别、区位、用水管理水平、人员节水意识等。本文以行政级别为例说明间接影响因素对机关用水的影响。机关行业的机关人数和人均建筑面积都按行政级别配置,是机关行业区别于其他公共生活行业的最显著特点。因此行政级别可以通过对机关人数和建筑面积影响机关用水。本研究将机关按行政级别

分为3级,分别是部级(包括正部级和副部级)、局级(包括正局级和副局级)、处级(包括处级及处级以

有很多因素对机关用水产生直接影响,但是影响程度各不相同。根据实地调查和资料分析,对机关用水影响较明显的因素主要有机关人数、建筑面积、绿化面积、年外来人员。据调查,不少机关都有一定数量的非在编人员,因此本文的机关人数是指在本机关工作并发生用水行为的在编职工和非在编职工的年末人数总和。影响因素与机关用水的关系可用相关系数衡量。对这些影响因素与机关用水进行相关分析,所得结果见表1。

表1　机关用水影响因素相关分析

用水影响因素用水量(m3)机关人数(人)建筑面积(m

2)

下),分析结果见表2。

表2　北京市机关行政级别差异

项目

　机关人数平均值/人　机关建筑面积平均值/m2　机关用水量平均值/m3

　机关人均建筑面积平均值/m2/人　机关人数—用水量相关系数　机关建筑面积—用水量相关系数　机关的人均用水量平均值/m3/(人・a)　单位建筑面积用水量平均值/m3/(m2・a)　　从表

行政级别部级

1876380423733425.810.850.9421.010.89

用水量机关人数建筑面积绿化面积年外来人

(人)(m3)(m2)(m2)员(人次)

1.000.890.850.690.08

0.891.000.760.690.07

0.850.761.000.630.11

0.690.690.631.000.12

0.080.070.110.121.00

局级

446192701087352.370.890.6726.000.69

处级

1354394322739.090.780.6025.290.79

绿化面积(m2)年外来人员(人次)

　　相关分析结果表明,与用水量关系最密切的是机关人数和建筑面积,可以认为它们是机关用水的主要影响因素。比较二者与用水量的相关系数,可知机关人数与用水量的相关关系较好。同时,机关人数与建筑面积的相关系数为0.76,说明二者之间相关关系也较好。因此机关行业用水分析和节水工作要重点考虑机关人数和建筑面积的影响。

在机关的用水分析和节水工作中,用水效率评价指标和用水定额核算单元的选取都与用水主要影响因素密切相关。用水效率评价指标和用水定额核算单元都要求相关数据与用水有良好的相关关系并

2可以看出,行政级别越高,机关人数越多,

建筑面积越大,机关用水量也越多。因为机关用水的主体是职工,所以机关行政级别虽有不同,但机关人数和用水量的相关系数相差不大,且都在0.78以上。行政级别不同,建筑面积与用水量之间的相关关系差距明显,部级机关很好,局级、处级机关较差。所以,人均用水量更能反映机关的用水效率和节水水平,机关人数也更适合作为机关行业用水定额核

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算单元。机关人均建筑面积对机关用水的影响也较大。人均建筑面积较大的机关,人均保洁、空调等用水较多,人员密度较小,因此其人均用水量较多,单位建筑面积用水量较少。部级机关的人均建筑面积小于局级和处级机关,因此人均用水量较小,而单位建筑面积用水量较大。2　用水结构分析

用水结构即用水户的用水构成情况,具体可用内部各类用水的用水量在总用水量中所占的比例表示。2.1　用水分类

分析机关的用水结构,首先要对机关用水进行分类。机关用水分类有多种分类方式,用水结构分析一般按用水部位对用水进行分类。

根据实际调查,北京市机关用水一般包括办公、绿化、食堂、浴室、中央空调的用水。有些机关还存在洗衣用水、洗车用水、理发室用水、供暖补水、中水补水等用水。其中供暖补水可以与中央空调用水归为供暖供冷用水。机关行业的中水多用于冲厕、保洁、绿化、洗车等用途,以办公楼冲厕的用水量较大且较为稳定,因此可将中水补水归入办公用水中。洗衣、洗车、理发室等用水,由于用水量占总用水量的比例较小,或者在机关行业不普遍,可统一归为其他用水。因此机关用水按用水部位可归为办公、食堂、浴室、供暖供冷、绿化、其他等6类用水。2.2　用水结构

机关的用水部位组成不同,用水结构也会产生差异。根据实际调查和水平衡测试资料,本文选取25家有分部位用水记录的机关进行深入分析,将各类用水归为以上6类用水并取均值,分析结果见表3。

表3　北京市部分机关用水结构

用水部位用水比例/%

办公

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越多,办公用水所占比例越低。例如同时含有这6

类用水的机关,办公用水所占比例一般低于40%;而仅有办公和食堂用水的机关,办公用水所占比例可超过80%。

办公用水可分为冲厕用水、盥洗用水、保洁用水和饮用水。其中冲厕用水所占比例最大,其次为盥洗用水。保洁用水和饮用水所占比例很小,一般可忽略不计。一般情况下,办公用水中冲厕用水占60%～66%,盥洗用水占34%～40%[2]。根据某局级机关实测数据,其办公用水中冲厕用水高达69%,盥洗、保洁用水占30%左右,饮用水不到1%。2.2.2　食堂和浴室用水设有食堂和浴室的机关在北京市较为普遍。根据对482家北京市机关的统计,约有80%设有食堂,约有80%设有浴室,约有60%同时设有食堂和浴室。根据表3,食堂用水和浴室用水是仅次于办公用水的机关主要用水,分别占机关用水的19%和20%。受机关用水构成的影响,仅设有食堂的机关其食堂用水比例一般为10%～30%,仅设有浴室的机关其浴室用水比例一般也为10%～30%,同时设有食堂和浴室的机关其食堂、浴室用水比例之和一般为30%～60%。2.2.3　供暖供冷用水

机关的供暖供冷用水与供暖、供冷方式有关。根据调查,机关的供暖供冷用水主要是自建供暖系统的补水和水冷式中央空调系统的冷却水。北京市绝大部分机关采用市政集中供暖,没有供暖系统补水。而使用分体式空调、空气冷却式中央空调的机关没有冷却用水。因此有供暖用水的机关很少,有供冷用水的机关也不普遍。根据表3,机关的供暖供冷用水比例约为8%,一般为5%～15%。另外,供暖供冷用水具有明显的季节性,供暖用水只出现在供暖季节(11月到次年3月),供冷用水只出现在供冷季节(5月到9月)。2.2.4　绿化用水机关的绿化用水与绿化面积有关。北京市机关绿化面积相差很大,导致绿化用水在机关用水中的比例也相差较大。根据对482家北京市机关的统计,有22%的机关没有绿化面积;有3%的机关绿化面积超过1万m2。根据表3,机关的绿化用水约占

浴室

20

食堂

19

供暖供冷

8

绿化

5

其他

1

2.2.1　办公用水

如表3,办公用水是机关用水最基本、最主要的组成部分,约占机关总用水量的一半。根据实际调查,用水部位组成不同,办公用水量在总用水量中的比例也不同,少则仅约30%,多则可超过80%。机关用水构成越复杂,其他用水部位分摊的用水比例

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总用水量的5%。而绿化面积较大的机关其绿化用水甚至超过总用水量的30%。2.2.5　其他用水除以上类型外的机关用水统称为其他用水,如洗衣、洗车、理发室用水等。这些用水在北京市机关中不普遍,水量也很少,在机关用水中占次要地位。根据表3,机关的其他用水大约占机关总用水的1%。3　分质供水分析

况,50m3/d是中水设施的最小经济规模[3]。原则

上中水原水量应超过中水需求量。根据经验,中水原水量宜为中水需求量的110%～115%[2]。

本文选取盥洗、洗浴排水为中水原水,冲厕、绿化为中水用途,进行机关分质供水水量分析。则中水原水量为盥洗、洗浴排水量之和,中水需求量为冲厕、绿化用水量之和。由于机关行业缺乏实测数据,因此选用经验数据进行水量估算,设盥洗和洗浴排水系数为0.9,办公用水中盥洗和冲厕用水的比例分别为40%、60%[2]。根据表3所示的机关用水结构,可得机关中水原水量和中水需求量占机关总用水量的比例,如表4。表4　机关中水原水量和需求量占总用水量比例中水原水量/%盥洗16.9

机关行业的分质供水主要以建筑中水利用的形式出现,也有部分市政再生水利用和雨水利用。早在1987年颁布的《北京市中水设施建设管理试行办法》,就要求“建筑面积3万m2以上的机关应按规定配套建设中水设施”。因此为在机关行业更好地推行分质供水,需要进行分质供水分析。3.1　水质分析

中水需求量/%冲厕

28.2

洗浴

18

绿化

5

机关给水水质的差异是分质供水的水质基础。机关给水可根据给水水质分为高质水和低质水两类。机关用水中,饮用、盥洗、食堂、浴室等用水需要使用高质水,而保洁、冲厕、绿化、洗车等用水可使用低质水。高质水直接或间接作用于人体,水质要求

(GB5749—达到《生活饮用水卫生标准》2006),需要使用市政自来水或符合水质标准的自备井水;低质水只需要达到《城市污水再生利用城市杂用水水

(GB/T18920—质》2002),可以使用建筑中水、市政再生水和雨水。在可使用低质水的用水部位,可以用低质水替代高质水,达到节约优质水资源、减少污水排放、减轻环境污染的目的,具有明显的社会和环境效益。

机关排水是机关行业中水利用的基础。机关用水部位中,盥洗、冲厕、浴室、食堂、供暖供冷等用水部位产生排水,而饮用、绿化等用水部位不产生排水。机关排水中,盥洗、洗浴和供暖供冷排水水质最好,食堂排水水质较差,冲厕排水水质最差。一般来说,综合考虑水质、水量和收集难度,盥洗、洗浴排水是机关中水原水的首选。3.2　水量分析

在中水利用中,足够的中水原水量、中水需求量以及二者之间合适的比例是中水系统正常、经济、合理运行的保证。根据北京市典型中水工程运行情

　　根据表4,中水原水量和中水需求量分别占机关总用水量的34.9%和33.2%。因此,机关用水有33.2%可使用建筑中水、市政再生水、雨水等低质水,说明机关行业具有分质供水潜力。中水原水量约为中水需求量的105%,勉强符合中水利用的要求,但与适宜比例还有一定差距。这说明机关行业具有中水利用的水量平衡基础,具备中水利用潜力。根据表4,若机关原水量达到50m3/d的最小经济规模,则机关总用水量应达到143m3/d。根据对482家机关的调查,仅有不到5%的机关满足此水量要求,同时也只有约12%机关的建筑面积达到《北京市中水设施建设管理试行办法》规定的3万m2。因此原水量不足对机关行业建筑中水利用的限制十分明显,在机关行业开展中水利用需要切实解决原水量不足的问题。4　节水对策

根据以上用水分析和实际调查,机关行业节水主要可从办公用水、浴室用水、供暖供冷用水和绿化用水着手,而分质供水也是重要的节水途径。4.1　办公用水

办公用水的节水可以通过加强管理、节水改造和提高节水意识来实现。加强管理的途径有完善用水部位的用水计量、制定较严格的用水管理规章制度、提高用水管理人员的管理水平等。节水改造的

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主要途径是更换节水器具。例如将12L、9L便器更换为6L便器,则可节约冲厕用水33%～50%。某部级机关将所有卫生间的洗手龙头更换为红外感应龙头,将便器改为脚踏式冲洗阀,可节水5～10m3/d。除此之外,机关还可通过提高职工的节水意识减少浪费水现象,从而减少人均用水量,实现节水。4.2　浴室用水

浴室用水的节水可通过改用节水淋浴喷头、使用智能淋浴计费系统等方式实现。某部级机关改用小口径淋浴喷头后可节约1/3的浴室用水。国家税务总局通过改造浴室供水设备为恒温恒压供水和加装感应式淋浴喷头,浴室用水可节约60%以上[4]。4.3　供暖供冷用水

供暖供冷用水的节水一般需要通过节水技术改造才能实现。例如国家税务总局通过在供暖系统加装自动排气阀、回收利用中央空调加湿雾化余水和供暖系统热膨胀水,每个供暖季节可节水1300m3以上[4]。4.4　绿化用水绿化用水可以通过改变灌溉方式、减少绿地需水、实行水源替代等方式实现节水。改变灌溉方式指采用如喷灌、滴灌的节水灌溉技术和制定科学合理的节水灌溉制度。减少绿地需水的方法如种植节水、抗旱的绿化植物,科学配置绿地的乔、灌、草结构。水源替代即使用雨水、市政再生水、建筑中水替代自来水。4.5　分质供水

机关行业的分质供水,可使用建筑中水、市政再生水、雨水等低质水替代自来水,实现机关节水。根据表4,分质供水可替代33.2%的优质水资源,节水效果十分明显。城市再生水管道覆盖范围内的机关可直接使用市政再生水。在机关行业开展中水利用,必须解决中水原水量不足的问题。一些邻近的机关可以共同建设中水设施,扩大原水收集范围,使中水设施运行水量超过50m/d的最小经济规模。一些具备条件的机关可以建设雨水利用工程,如收集雨水用于增加中水原水或直接灌溉绿地。5　结论

(1)在机关用水的直接影响因素中,机关人数

20　

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和建筑面积是主要影响因素,其中机关人数与机关

用水的关系最为密切。机关人数适合作为机关行业用水定额的核算单元,而人均用水量和单位建筑面积用水量都适合作为机关行业的用水效率评价指标。行政级别通过机关人数和建筑面积而间接影响机关用水,使人均用水量、单位建筑面积用水量、总用水量等出现行政级别差异。

(2)机关用水按用水部位可归为办公、浴室、食堂、供暖供冷、绿化、其他等6类用水,分别占机关总用水量的47%、20%、19%、8%、5%、1%。办公用水是机关用水的主要组成部分,包括冲厕用水、盥洗用水、保洁用水和饮用水。(3)机关行业的分质供水主要是中水利用,也有市政再生水和雨水利用。机关给水水质差异是分质供水的基础,包括冲厕、绿化用水在内约33.2%的机关用水可使用低质水。机关排水水质也有差异,其中盥洗、洗浴排水是中水原水的首选。机关行业具备中水利用潜力,但受原水量不足的限制。

(4)机关节水可以通过加强管理、节水改造和提高节水意识节约办公用水;通过改用节水淋浴喷头、使用智能淋浴计费系统等方式节约浴室用水;通过节水技术改造节约供暖供冷用水;通过改变灌溉方式、减少绿地需水、实行水源替代等方式节约绿化用水;通过利用市政再生水、利用雨水、共同建设建筑中水设施等方式实现分质供水。

参考文献

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中国给水排水,2007,23(14):77～82

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中水设计规范.北京:中国计划出版社,2003

3　北京市城市节约用水办公室.中水工程实例及评析.北京市城市

节约用水办公室城市节约用水技术丛书.北京:中国建筑工业出版社,2003

4　肖成迪.国家税务总局每年可节约用水70-80吨.2007-08-28

[2008-02-03].http://hd.cctv.com/focus/special/C19230/20070828/104977.shtml

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收稿日期:2008-07-22修回日期:2008-10-19