高校学生用水过程研究

高校学生用水过程研究

作者：贾香香 许新宜

来源：《南水北调与水利科技》2010年第02期

摘要:对高校用水的研究多直接分析历年宏观统计数据,得出的结果难以真实说明生活用水过程。现从微观个体实验的角度出发,结合水平衡测试,对北京师范大学学生用水过程进行详细研究,得出北京师范大学学生用水定额为100 L/(人•d),用水定额先进,节水潜力有限;夏季人均日用水量比冬季约多28%;女生人均日用水量比男生多20%;对比其他研究成果可知,学生洗浴用水量过大,建议通过改进淋浴喷头的出水量,使学生次洗澡用水量降为国家规定的100 L,则可年节约水量1.5万m3。

关键词:用水过程;高校学生;用水定额;北京师范大学;水平衡测试

中图分类号:TU991;TV213.4文献标识码:A文章编号:1672-1683(2010)02-0113-04

Studies on Water Consumption Process of College Students ——A case study of Beijing Normal University JIA Xiang-xiang,XU Xin-yi

(Beijing Normal University,Beijing100875,China)

Abstract: The result of studies on the direct analysis of water consumption in the universities over the macroeconomic statistics can hardly explain the real process.In this paper,the individual

experiments,combined with water balance tests are used to study the students' water consumption,and the conclusion is that the norm of water intake for the students in Beijing Normal University is 100 L/day per capita which showed that the water conservation potential is limited.The norm of water intake in summer is 28% more than in winter and girls' is 20% more than boys'.Compared to other results we can see the water consumption on bathing is excessive.By improving the shower volume to 100 L,15,000 m3 water can be saved each year.

Key words: water process;college students;norm of water intake;Beijing Normal University;water balance test 0 引言

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高校作为城市的用水大户,其用水主要由支持学校活动正常开展的教学、生活用水和学校附带的宾馆、写字楼、营业性餐饮商业等辅助生活用水三大部分组成[1]。宾馆、写字楼、餐饮等自负盈亏,按照其用水量的多少缴纳水费,这里不做讨论;教学和生活用水的主体是全校师生,缴纳水费的直接主体是学校,受益主体和负责主体相分离,极易造成用水的浪费。扣除宾馆等辅助生活用水,教学和生活用水中教职工的人数少,且家庭用水抄表到户,因此对人口高度集中的高校学生用水过程的研究有利于掌握学校用水规律、减少水资源的浪费、加强用水管理。 目前对高校用水的研究多直接对宏观统计数据进行分析[2-4],较少涉及用水过程的研究,且由于缺乏真实可靠的用水实验,不易调查用水过程各个环节的用水量,因此难以真正找出浪费水的环节和实际节水量。针对以上问题,本文将采用微观个体实验的方法结合水平衡测试对学校学生用水过程进行研究。通过微观个体实验确定学生的用水过程和用水定额,结合学校水平衡测试和其他高校的用水情况,找出北京师范大学用水过程中存在问题的环节,制定合理的改进方案,促进学校节约用水。

1 研究对象

北京师范大学占地面积738 779 m2,全日制在校生19 633人,其中:本科生8 529人,研究生8 999人,留学生2 105人。现有教职工5 609人,其中在编人员2 892人。

北京师范大学本部的教学生活区位于北师大东门至西门以南,包括生地楼、化学楼、药物研究所等。其中,与学生学习生活相关的主要为教学科研区、学宿服务区、物业服务区和餐饮服务区。教学科研区共包括2号楼、4号楼、7号楼、8号楼、9号楼、10号楼,科技楼、艺术楼、英东楼、化学楼、生地楼等24个教学楼;学宿服务区包括学生宿舍11号至16号楼,西北、西西、西南、中北、中南楼、二公寓、A座、C座、E座、G座;物业服务区主要包括与用水相关的大浴室、学16楼浴室以及开水房和中水站;餐饮服务区包括教工、学五、新乐群、学生之家、西北餐厅、合利屋、三生石和实习餐厅。此范围几乎涵盖校内所有与水相关的地方和项目。

为使得样本具有代表性,根据北京师范大学学生女多男少的特点,选取女生18位,男生10位参加实验。其中,本科生12位,硕士生16位。主要集中于学11楼、学13楼、学16楼和A座。参加实验的同学将会详细记录各个时段的用水量。

2 研究内容

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实验目的在于准确获得学生个体的日均用水总量和用水构成,并对用水过程进行分析。用水构成项目分为冲厕用水、洗脸用水、刷牙用水、饮用水、洗手用水、洗脚用水、洗餐具用水、洗澡用水、洗衣用水、洗水果用水、洗头用水、衣服蒸发、卫生用水、实验用水和其他用水。

具体方法就是按照时间先后顺序,记录学生个体从起床到睡觉的整个时间段内与各用水项目相关的用水量。持续时间为2周,时间太长则成本太高,时间太短则不具有代表性。为明确季节性差异,分别在夏季和冬季做2个批次实验。在各用水项目中,除了冲厕、洗澡、衣服蒸发之外,均以带刻度的水桶和水杯加以测量,单位为L。冲厕所用水量根据次出水量计算;洗澡采用刷卡制度,因此根据出水水量和花费金额之间的相关关系确定洗澡用水量;衣服的蒸发水量根据衣服的干重和湿重之间的差额换算成L来确定,用电子秤进行重量计量。

3 结果与讨论

3.1 用水定额 3.1.1结果

高校用水定额有两种不同计算方法,一种是通常采用的标准人数法[5],一种是直接计算法。采用第一种方法将北京师范大学师生折合为标准人数后结合水平衡测试结果得出北京师范大学学生的用水定额为98 L/(人•d)。采用直接计算法将28个学生每天的用水数据进行整理,得到北京师范大学学生的用水定额为97 L/(人•d)。两者数据基本一致,为管理方便,可取整将100 L/(人•d)作为北京师范大学学生的用水定额。 3.1.2 讨论

通过学生用水过程和水平衡测试的分析,得出北京师范大学学生的用水定额为100 L/(人•d)。部分地区高校生活用水定额见表1。

表1 部分地区高校生活用水定额比较 L/(人•d)

省 市住宿非住宿教职工(有/无浴室)备注

黑龙江150100120/80黑龙江省行业用水定额(试行)[6],2000年

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内蒙古12090100/80DB15/T 385-2003内蒙古自治区行业用水定额标准[7],2003年 吉 林70～100DB22/T 2004吉林省地方标准用水定额,2004年[8]

辽 宁13070～100DB12/T 1237-2003辽宁省地方标准辽宁省行业用水定额,2003年[9] 北 京10050北京市主要行业用水定额[10],2001年

天 津190~197DB12/T 158-2003天津市地方标准,城市生活用水定额[11],2003年 河 北12050120/80河北省用水定额(试行)[12],2001年 山 西110~130山西省用水定额(试行)[13],2003年 甘 肃90甘肃省用水定额[14],2004年

上 海160100上海市用水定额(试行)[15],2001年

北京高校153.3北京市高校用水定额管理的探索,蒋艳灵[1] 天 津137.247.347.3天津市高等院校节水潜力分析,刘英[16] 青 岛77~185青岛高校用水与节水现状调查与模式研究,李甲亮[17]

从表1中可以看出,水资源条件丰富的地区如黑龙江和上海,其高校用水定额大,水资源紧缺的地区用水定额小。对比表中数据和北京师范大学的用水定额可以看出,北京师范大学的用水定额先进,节水潜力有限。 3.2 各用水项目分析 3.2.1 结果

①将所有用水数据按照各用水项目进行汇总,得出各用水项目的用水比例见表2。 表2中数据显示,所有学生用水相关项目中,洗澡所占比例最大,为46.4%;其次为冲厕,所占比例为32.1%,洗衣所占比例为10.2%,其余项目所占比例较小,均低于5.3%。 ②对比冬夏两个批次的用水数据,结果见表3和图1。 表2 各用水项目占总水量的比例

项目冲厕洗脸刷牙饮用洗手洗脚餐具洗澡洗衣洗水果洗头卫生实验其他合计

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比例(%)32.055.281.011.100.821.060.2146.3610.170.380.790.450.100.22100 表3 各用水项目总体冬夏用水量对比

用水项目冲厕洗脸刷牙饮用洗手洗脚餐具洗澡洗衣水果洗头卫生实验其他总计 冬天/[L•(人•d)-1]29.84.71.11.00.81.00.238.99.10.20.80.280.010.1388.01 比例(%)33.95.41.21.10.91.10.244.210.30.20.90.30.00.1100

夏天/[L•(人•d)-1]32.45.50.91.10.81.10.251.310.70.50.70.60.220.34112.8 比例(%)30.55.20.81.10.71.00.248.210.10.50.70.60.20.3100

表3数据显示,冬天和夏天的用水定额分别为88和113 L/(人•d),冬天比夏天用水量少28.4%。冬夏两季用水的差异主要体现在洗澡、冲厕和洗衣上。

图 1 冬夏两季各用水项目日用水量对比图

3.2.2 讨论

①北京师范大学校本部学生区(留学生浴室除外)浴室主要有3块,大浴室(分男女)有淋浴喷头329个,学16楼(女生)有淋浴喷头160个,新学生公寓(分男女)有淋浴喷头130个。将浴室日用水量除以日洗浴人数得出大浴室和16楼浴室每人每次的洗澡用水量约为120 L。据调查,北京化工大学、常州大学城和华东某高校浴室采用智能刷卡系统后,学生次淋浴用水量分别降为85、75和110 L,根据给水排水设计规范[18](GB50015-2003)中3.1.10有关规定,公共浴室的淋浴最高日用水定额为100 L/(人•次),通过对比可知北京师范大学的学生个体洗浴用水量过大。如若将浴室淋浴喷头进行改造,合理控制洗浴供水水压,将淋浴喷头的出水量减小,使学生每人每次的洗澡用水量由120 L降为规定的100 L,则在满足学生正常淋浴标准的情况下可以年节约洗浴用水量1.5万m3。

北京师范大学的宿舍和教学科研楼中大便器和小便器均采用延时式,受水压和管网年代等影响次出水量不稳定,但基本都在3~9 L之间,属于节水型器具,需要注意的是及时修理坏掉的冲水阀,以免用水浪费。

②对比表3中的冬夏用水情况可以看出,绝大部分用水项目都是冬天用水量小于夏天。由于冬天人们运动量小,饮水较少,洗澡的频率低于夏天,因此冬天的洗澡用水量比夏天少32%。洗

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衣和冲厕用水量冬天比夏天分别少1.6和2.6 L/d,差别不大。由于冬天洗澡频率低于夏天,因此冬天洗头用水量稍多于夏天。

各用水项目中,除洗澡和实验室用水外,其余用水项目基本都在宿舍区。加总并扣除教学科研楼的冲厕水量后得出宿舍用水量约为40 L/(人•d),王利平[2]等人对常州大学城的用水进行研究得出女生和男生的宿舍平均用水量分别为76~97 L/(人•d)和60~71 L/(人•d),付婉霞,李海俊[19]通过对北京交通大学男生宿舍楼的用水计量得出春、夏、秋、冬四个季节宿舍人均用水量分别为116 L/(人•d)、

人•d)、124 L/(人•d)和96 L/(人•d), 根据给水排水设计规范(GB50015-2003)中3.1.10有关规定,学生宿舍最高日生活用水定额在50～100 L/d,说明北京师范大学学生用水情况较北京交通大学和常州大学城好得多,没有出现较为严重的浪费情况。 3.3 不同类型学生用水定额的对比分析 3.3.1 结果

①参与实验的女生平均日用水量为114 L,男生为51 L,相差悬殊。对比分析男、女生各用水项目用水量,结果见图2。

图 2 男女生各用水项目日用水量对比图

②将实验数据进行统计分析得出本科生和硕士生的平均日用水量分别为81 L和97 L,硕士人均日用水量比本科多20%,其差别主要体现在冲厕、洗澡和洗衣上。本科生和硕士生各用水项目的日用水量对比见图3。详细的用水数据见表4。 图 3 本科和硕士各用水项目的日用水量对比图

表4 男女本科和男女硕士各用水项目人均日用水量L/(人•d)

项目冲厕洗脸刷牙饮用洗手洗脚餐具洗澡洗衣水果洗头卫生实验其他均值 女本科29.957.250.991.111.331.200.1151.187.320.500.140.030.060.14101.29 男本科16.935.880.861.371.522.650.1117.502.640.160.650.000.000.0250.28 女硕士42.514.041.221.160.620.940.3358.6111.140.310.780.900.040.28122.89 男硕士15.685.500.901.640.671.250.1915.998.540.191.130.080.200.0251.98

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3.3.2 讨论

①女生日用水量约为男生的2.25倍,差别主要体现在冲厕和洗澡上。

首先分析男女生冲厕的差别。女生冲厕用水量是男生的2倍,并非因为女生去厕所的次数远大于男生,而在于小便器的次冲水量仅为大便器的1/2左右,且有些男生小便后不冲水。

其次分析洗澡用水量的差别。女生洗澡用水量为男生的3.6倍,主要有3方面的原因:女生洗澡频率高于男生;女生洗澡时间长于男生;女生浴室淋浴出水量远大于男生浴室。根据实测资料,北京师范大学学16楼浴室喷头出水量约为

而新学生公寓淋浴喷头出水量约为3 L,因

洗澡是按时间收费(每分钟收0.05元),所以,女生多半在大浴室或学16楼浴室淋浴,新学生公寓的男生都在公寓里面淋浴,且女生人数远多于男生,因此造成男女生洗澡用水量差异巨大。 ②硕士比本科生人均日用水量多20%,从表4中数据可以看出,其差别主要体现在女本科和女硕士上。本科女生的冲厕、洗衣、洗澡、洗头用水量均小于硕士女生,主要原因有以下两点。

课程多少的限制。本科课程紧张,学生白天多在教室上课,饮水、洗衣等活动很受限制,且教学科研楼的次冲厕用水量一般小于宿舍的用水量;硕士生在教学楼的时间较短,其余时间多在实验室或者宿舍,行动较自由,且宿舍冲厕用水量大,因此本科女生的用水量较硕士女生的用水量小。

居住条件的限制。本科宿舍为6人间,水房和卫生间公用,各宿舍没有独立的阳台,平均每个同学占有1/5个水龙头和1/20个便器;硕士宿舍为 4人间,水房和卫生间公用,有独立的阳台,平均每个同学占有1/7个水龙头和1/10个便器。由于本科生比硕士生用水更为集中,早晚用水高峰期会出现排队现象,用水行为受到了直接约束,因此本科生日均用水量比硕士生小。 4 结论

通过对北京师范大学学生用水过程的分析可以得出北京师范大学学生的用水定额为100 L/(人•d),与其他同类院校相比,用水定额先进,节水潜力有限。温度影响用水,夏季学生的平均用水量比冬季约多28%。由于生活习惯不同男女生用水差别大,女生平均日用水量约为男生的2.2倍。受居住条件等客观因素影响,硕士生人均用水量比本科生多20%。通过对各用水项目的详细分析可知北京师范大学学生洗澡用水量占比例过大,建议通过改进淋浴喷头的出水量,将学生次洗澡用水量降为国家规定的100 L,则一年可以节约用水量1.5万m3。

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参考文献:

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