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北美许多地区对水资源的压力影响到我们的大多数人口。这使人们重新对防止浪费水、难以获得风暴和污水许可证以及含水层和当地水体污染的技术产生兴趣。
雨水可以用来饮用吗?无水厕所臭吗?如何在不使用市政系统的情况下安全管理灰水?地方政府是否已经准备好采取替代方案?
不仅在城市,在小城镇,雨水和污水系统也承受着压力。基础设施现代化的成本是市政府的一个主要预算问题。去年,我们报道了美国大约3000个地方的饮用水铅污染比密歇根州弗林特(臭名昭著的例子)更高,700多个城市社区的下水道基础设施破旧不堪,需要升级。美国环境保护署表示,每年大约有7.5万次污水溢出,未经处理的污水流入美国水道。
基础设施和污染是亟待解决的问题,当然,在许多地区,水资源短缺也需要近期的解决方案。的美国政府问责局报告称,50个州中有40个州的水资源管理机构目前正在解决缺水问题,或者预计将在未来五年内解决缺水问题。虽然收集雨水曾经是一个迷人的复古想法,主要是环保主义者感兴趣的,但今天它是一件严肃的事情。
尽管全国范围内的水资源挑战都在增加,但西部和西南部的问题似乎最为严重。对管理水资源的责任和能力的接受程度各不相同,但如前所述,规则正在收紧。极端天气似乎更加常见,北美每年增加三四百万人口,这进一步扩大了一些地方已经接近临界点的水资源。
严格的法规正在制定,规定人们可以向下水道、河流、湖泊和陆地上倾倒什么。处置不再是土地所有者的私事,特别是如果处置不当,有害物质流入含水层或当地水体。
并不是每个人都能很好地处理这些问题,但有些人确实能,我想为读者提供一些详细的例子。作为标准,如LEED变得越来越主流,有些人可能会认为它在应用上越来越淡化或受到限制。另一个被称为“生活建筑挑战”的标准就像类固醇的LEED。几个LBC项目正在使用现万博手机版登录本官网代水技术,被认为是水正(类似于能源正或净零能源)。
“现代水技术”一词在这里指的是一些设备和工艺,这些设备和工艺以这样或那样的形式存在了多年,但在应对现代挑战方面更加完善或创新。
布利特中心是位于西雅图市中心的一栋六层商业办公楼。根据LBC的要求,它收集足够的水来满足建筑的需求,而不违反基地的自然水文,邻居的水需求或生态系统。这些因素使建筑至少达到净零水平衡。
雨水被收集在地下室的蓄水池中,经过过滤并通过紫外线消毒系统,然后用于浴室水槽、淋浴间和厨房的低流量管道装置。用于泡沫冲厕和灌溉的雨水经过过滤,但没有消毒。
“泡沫冲水马桶每次冲水大约要用两汤匙水。2020工程他设计了布利特中心的供水系统。他还研究了IAPMO绿色管道与机械规范统一管道规范的补充,原始LEED标准和LBC。“布利特中心的滴灌是通过在大约6英尺乘40英尺的景观区域内放置间距约12英寸的滴管来实现的。你不允许在地面上喷洒灰水或再生水(雨水)。”
每年约有29384加仑来自水槽排水管和淋浴的灰水被收集在地下室的水箱中。然后将其输送到建筑三层绿色屋顶区域的人工湿地,经过生物威尔士的过滤,并输送到下面的原生土壤中。Buehrer说,城市污水化粪池许可证涵盖了灰水系统。他指出,城市和州的标准受到了布利特中心项目的影响,因为当设计过程大约五年前开始时,关于雨水、灰水和黑水的规定并不多。
虽然这是一栋办公楼,但布利特中心有淋浴设施,但没有停车场。由于它的城市位置和环境导向,居住者被鼓励骑自行车或乘坐公共交通工具上下班。
地下室的堆肥装置处理泡沫冲厕和无水小便池产生的黑水。泡沫冲水马桶使用生物相容性肥皂和水的混合物。垃圾通过传统的4英寸管道进入堆肥池。每次冲马桶时,泡沫混合物都会清洁马桶。
地下室的堆肥装置产生脱水、浓缩的固体。生物固体可用作营养丰富的肥料。金县和布利特中心合作创建了一个流程,通过该流程,该项目可以将其渗滤液送到金县的康乃馨设施,在那里它将使用自然过程进行过滤,并用于恢复本地湿地。
雨水被收集在一个蓄水池里,蓄水池能容纳大约5.2万加仑的水。“这些水足够这栋建筑一个月到六周的饮用水,”该项目主管丹尼斯·海耶斯(Denis Hayes)说布利特基金会。海耶斯是一位著名的环保主义者:国际地球日网络主席、世界观察研究所高级研究员、美国国家可再生能源实验室前主任。
他说:“在许多地方,就地处理饮用水将变得非常重要,就像在西雅图一样,西雅图是一个快速发展的城市,人口不断增加。”“天气越来越热,供水的积雪越来越少,所以我们严重依赖两个已经饱和的水库。所以,未来对我们来说最好的资源是大自然。来自太平洋的海水蒸发并沉积在我们的屋顶上;我们需要利用现有的技术来充分利用这些资源。”
一旦雨水被使用并成为灰水,它就不含重金属。如果发现任何传染性病原体,建筑的绿色屋顶系统会将其清除。海斯的团队监测了百万分率,水回到自然循环中,远低于允许的水平。
布利特中心既节能又节水。“我们领先大约15%,”海耶斯说。一个由26口深约400英尺的井和5个地源热泵组成的地热系统为建筑提供供暖和制冷。三台热泵用于加热或冷却通过楼板循环的水,一台调节通过热回收通风机的外部空气,另一台专门用于生活热水。
这些水泵、照明、电脑和厨房电器使用的电力比屋顶上由575块电池板组成的244千瓦光伏太阳能电池板阵列产生的电力要少。
海耶斯指出:“这座建筑做了一些以前没有做过的事情,也吸取了一些教训,因此,与同等规模的普通甲级写字楼相比,节水和节能的成本确实高出了15%左右。”“但随着越来越多的建筑采用这种设计方式,这种溢价正在迅速消失。
“气候变化是真实存在的,对我们物种的生存有着巨大的影响。我们想要消除我们对环境的影响。我们希望它能成为一个例子,说明我们如何健康、经济地利用雨水和阳光等自然资源,这样其他人就能看到,沿着这条路走下去对该地区的大量建筑是有意义的。”
“我们对现场雨水处理进行了初步概念设计;一开始他们说,‘你不能这么做,’”总部位于圣路易斯的首席建筑师丹·海尔穆斯(Dan Hellmuth)说Hellmuth Bicknese建筑事务所。他说的是泰森生活学习中心,这是圣路易斯华盛顿大学的一个实地研究站。它采用了一些与布利特中心相同的技术,也获得了lbc认证。
Hellmuth和他的团队会见了公共工程总监,并解释了科学和技术。
他指出:“我们得到了批准,可以按照替代合规路径提交项目。”“提交是成功的,并为未来的区域项目使用相同的策略铺平了道路。万博手机版登录本官网然而,当我们正在施工时,检查员进来了,我们又遇到了另一堵墙。有了耐心,我们又安排了一次会议,仔细解释了一番,最终获得了批准。”
雨水从建筑物的屋顶收集,并通过冲洗分流器清除碎片,然后进入一个3000加仑的蓄水池。然后用紫外线消毒,用微米过滤器澄清,使其可饮用。灰水流入加药罐,用于灌溉。任何没有被收集到水箱里的水都会流入一个建造好的河床和雨水花园。
泰森大厦还使用了堆肥厕所;Hellmuth说它们不会散发难闻的气味。“这是有氧运动,而不是无氧运动,”他解释说。“这是一种不同的细菌,这个过程不会散发任何气味。在马桶上安装一个小风扇,可以立即去除异味和虫子。尿液中的硫磺气味被消除,因为尿液通过木屑过滤,并被收集在氮稳定罐中。它的大小足以让我们度过冬天。”
该设施还使用太阳能,使用点热水和热泵,被认为是水积极的,净零能源和净零碳。
这些项目表明万博手机版登录本官网,将旧的雨水系统与现代水安全和能源技术相结合,可以帮助克服整个非洲大陆面临的水挑战。他们还指出,有些解决方案对每个人来说都是新的,包括制定指导方针和发放许可证的个人,因此需要仔细讨论这项技术,以帮助清除监管障碍。
在一些地方,饮用水和雨水的成本每年以两位数的速度增长。万博手机版登录本官网项目被取消只是因为无法发放雨水许可证。如果这些类型的问题在你所在的地区没有发生,它们可能很快就会出现。也许是时候看看一些雨水、灰水和黑水的案例研究并做好准备了。明天可能比我们想象的来得更快。