（技术经济及管理专业论文）大连市住宅小区水资源生态化管理研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 本文论述了大连市住宅小区水资源生态化管理的意义和论文研究的必要性。根据国 内外概况和发展趋势，确定了本文的研究思路和技术路线。论文包括三个方面的主要内 容。 一、确定主要问题：本文根据住宅小区水资源生态化的四种基础理论，结合大连市 的自然条件、用水状况和住宅小区建设情况，对大连市住宅小区水资源生态化建设现状 和影响因素进行了问卷调查，并运用社会科学软件包s p s s 进行因子分析，确定了主要 问题和主要影响因素。 二、对大连市住宅小区水资源的生态规划进行了探讨：本文从生态的角度，对生态 规划的必要性和重要性、目的和原则、目标和标准及规划重点进行了探讨，并针对大连 市住宅小区水资源的建设现状重点阐述了规划内容。 水是生态住宅小区的灵魂，在生态小区建设中水资源系统的合理规划非常重要。为 了有效利用水资源，实现小区水资源的生态良性循环，必须对水资源系统进行生态规划。 生态小区内水资源生态规划的原则遵循整体性、水资源的可持续利用及水资源的再生及 循环性。规划应以节水及防止环境污染为基本目标，规划中的水资源工程应积极地采用 先进的水处理技术和装备。小区水资源的总体规划应具备较强的可操作性。水资源规划 的目标一般包括：小区用水水量及水质安全可靠，景观及绿化用水保障，污水处理及利 用，雨水合理利用及节水措施等。针对大连市的建设现状，规划重点应放在如何提高水 的循环利用，包括雨水的合理利用和中水的回用上。本文重点阐述了改善传统生活用水 的供、排方式，分质供水，雨水利用，中水回用及景观水体的利用。 三、实施保障措施：首先，政府应加大政策法规支持力度。在鼓励扶持的同时，政 府应出台积极的产业发展政策，从经济政策上给予支持，提升开发商的信心，促进生态 小区的建设。在经济政策方面应以调整水价为主要突破口，运用经济杠杆，来提高水资 源利用效率，最终达到水资源可持续利用的目的。其次，新技术、新材料需加强研发与 推广力度，以最大限度地节约并有效使用水资源，提高水的循环利用率。公众的生态意 识只有与小区生态质量相匹配才能真正改善小区的人居环境。因此，需进一步加强公众 的生态意识，动员他们参与到保护水资源的建设中来。提高开发商的生态意识，结合法 律法规与市场调节，努力扩大投融资渠道，使他们成为住宅小区水资源生态化管理的主 体。 关键词：生态水资源；雨水利用；中水回用；节约水资源 高晶：大连市住宅小区水资源生态化管理研究 as t u d yo ne c o l o g i c a lm a n a g e m e n to fw a t e rr e s o u r c e s i nd a l i a nr e s i d e n t i a la r e a a b s t r a c t t h e 也e s i sd i s c u s s e st h eb e n e f i t so fe c o l o g i c a lw a t e rr c s o g l c e so fr e s i d e n t i a la r e ai n d a l j a na n dt h en e c e s s i t yo fs t u d y b a s e do nr e l a t e di n t e r n a la n di n t e r n a t i o n a ls t u d ya sw e l la s t h ed e v e l o p i n gt r e n d ，t h et h e s i sm a i n l yi n c l u d e st h r e ep a r t s ： f i r s t l y f e u d i n gt h em a i np r o b l e m s ：b a s e do nt h ea n a l y s i so np r e s e n ts i t u a t i o no fw a t e r u t i l i z a t i o n ，n a t u r a lc o n d i t i o n sa n dt h er e s i d e n t i a la r e ac o n s t r u c t i o ns i t u a t i o ni nd a i i a n ，t h e t h e s i sp r e s e n t sas u r v e yo nt h es t a t u sq u oo fe c o l o g i c a lw a t e rr e s o u r c e so fr e s i d e n t i a la r e ai n d a l i a na n dt h ef a c t o r si n f l u e n c i n ge c o l o g i c a lc o n s t r u c t i o no fw a t e rr e s o u r c e s c u r r e n t p r o b l e m sa n dt h ek e yf a c t o r sa r ei d e n t i f i e dt h r o u g hf a c t o ra n a l y s i sb ys p s s s e c o n d l y ，g r e a te m p h a s i si sp u to nt h ee c o l o g i c a ld e s i g n i n go fw a t e rr e s o u r c e si n r e s i d e n t i a la r e a f r g mt h ev i e w p o i n to fe c o l o g y i t sn e c e s s i t ya l o n g 、i 血t h ep u r p o s ea n dt h e p r i n c i p l e so fe c o l o g i c a ld e s i g ni nw a t e rr e s o u r c e sa sw e l la st h ea i ma n dt h ea s s e s s m e n ta r c d i s c u s s e dw i t hh i g h l i g h to nt h ee c o l o g i c a ld e s i g np r o g r a m s w a t e ri st h es o u lo ft h er e s i d e n t i a la r e a , s ot h ed e s i g no fe c o l o g i c a lw a t e rr e s o u r c e si s v e r yi m p o r t a n t ，w h i c hi st h ei d e a lw a y t oc o n s e r v ew a t e rr e s o u r c e sa n dp r o m o t es o u n dw a t e r r e c y c l i n g i t sp r i n c i p l e sa r eh o l i s m ，s u s t a l n a b l eu t i l i z a t i o n ，r e g e n e r a t i o na n dc i r c u l a t i o n i t a i m st oc o n s e r v ew a t e ra n d p r e v e n tw a t e rp o l l u t i o n a n da d v a n c e dt e c h n o l o g ya n de q u i p m e n t s h o u l db eu s e d t h ed e s i g nm u s tb em a n e u v e r a b l e i tu s u a l l yi n c l u d e s ：w a t e rs u p p l ya n dw a t e r q u a l i t y ，w a t e r s c a p e ，s e w a g et r e a t m e n t , r a i n w a t e rn t i l i z a t i o na n dw a t e rc o n s e r v a t i o n , e t c a c c o r d i n gt o t h es t a t u sq u oo fd a l i a n ，e m p h a s i ss h o u l db ep u to nh o wt op r o m o t et h e r e c y c l i n go fw a t e re s p e c i a l l yo nr a i n w a t e ru t i l i z a t i o na n di n t e r m e d i a t ew a t e rr e c y c l i n g n l e t h e s i sp u t sh i g h l i g h to nt h ew a t e rs u p p l ya n ds e w a g ed i s c h a r g i n gi ne c o l o g i c a lm o d e ，w a t e r s u p p l yw i t h d i f f e r e n t q u a l i t y ，r a i n w a t e ru t i l i z a t i o n ，i n t e r m e d i a t e w a t e rr e c y c l i n ga n d w a t e r s c a p es y s t e m t h i r d l y p r e s e n t i n gc o u n t e r m e a s u r e s 1 1 1 eg o v e r n m e n ts h o u l df o r m u l a t er e l e v a n tl a w s a n dp o l i c i e s ，e s p e c i a l l yt h ei n d u s t r yp o h c yt o e n c o u r a g ea n ds u p p o r tt h ec o n s t r u c t i n go f e c o l o g i c a lw a t e rr e s o u r c e s i nt e r m so f e c o n o m i cp o l i c y ，t h ee c o n o m i cl e v e rs h o u l db eu s e dt o p r o m o t et h ee f f i c i e n c yo f w a t e ru t i l i z a t i o na n da c h i e v et h es u s t a i n a b l eu s eo f w a t e rr e s o u r c e s f o re x a m p l e ，i n t r o d u c i n gc o n s e r v a t i o n o r i e n t e d p r i c i n g o rr a i s i n gt h ep r i c e b e s i d e s ， a d v a n c e dt e c h n o l o g ya n dm a t e r i a l ss h o u l db ei n t r o d u c e ds oa st oc o n s e r v ea n du t i l i z et h e w a t e rr e s o u r c e sa sf a ra si tc o u l db e a n dt h eg o v e m m e n ta l s os h o u l de n c o u r a g ep u b l i c 大连理工大学硕士学位论文 p a r t i c i p a t i o ne s p e c i a l l yt oi n t e n s i f yt h eb u i l d e r s e n v i r o n m e n t a lc o n s c i o u s n e s st om a k et h e m t h em a i nf o r c ei ne c o l o g i c a lw a t e re n v i r o n m e n tc o n s t r u c t i o n w h a ti sm o r ei m p o r t a n ti st o e s t a b l i s hm a r k e ta d j u s t m e n tm e c h a n i s m ，r e l e v a n tl a w sa n dp o l i c i e sa n dt h ew i d e n i n g f i n a n c i n gc h a n n e l k e yw o r d s ：e c o l e l g i c a lw a t e rr e s o u r c e s ；r a i n w a t e ru t i l i z a t i o n ；i n t e r m e d i a t e w a t e rr e c y c l i n g ；w a t e rc o n s e r v a t i o n i i i 火连理：大学硕士学位论文 1 引言 1 1 问题的提出 1 1 1 住宅小区水资源生态化的意义 随着经济的发展和环境意识的不断增强，人们对居住环境和居住质量的要求越来 越高。城市住宅不仅要体现科技进步，更要实现人居环境的可持续发展。因此，生态住 宅小区的建设成为当前我国房地产开发商追捧的热点。尽可能节约资源与不可再生能源 的消耗，体现3 r ( r e u s e ，r e d u c e ，r e c y c l e ) 原则，既重新利用、减少物质消费和循环回收 是生态住宅小区的基本特征【”。它对水资源系统提出了更高的要求。为了有效利用水资 源，实现小区水资源的生态良性循环，必须结合城市总体水源和水资源规划，对水资源 系统进行生态化建设。水资源生态化建设的主要目的在于利用自然生态过程与循环再生 规律，达到人与自然的和谐共处以及发展的可持续性。从而实现对水资源的高效利用。 保护水资源，促进水资源的生态良性循环是我国实现可持续发展的重要保障。我国 城市用水目前面临的主要问题有两个 2 j = 1 一、水量不足。众所周知，我国的人口占世界 人口的2 2 ，而淡水占有量仅为8 ，人均水资源量为世界人均占有量的四分之一，是 世界上1 3 个主要贫水国之一。全国有一半以上的城市不同程度地存在着缺水问题。其 中17 4 个城市严重缺水。绝对缺水的城市主要为北方城市，由于北方地区降水量少，地 表径流量小，人均水资源为7 2 0 立方米每年，不能满足随经济发展而日益增长的用水量 的需求。全国现有的6 6 8 个城市中，城市供水普及率达8 3 ，而发达国家城市供水普及 率基本达到1 0 0 。全国城市中有4 0 0 座缺水，主要分布在华北、东北、西北和沿海地 区。许多城市已限时限量用水。有资料表明，全国城市日缺水量约为2 0 0 0 万立方米， 每年因缺水减少工业产值约2 5 0 0 亿元。同时也给居民生活带来极大不便。2 0 0 0 年天津、 青岛、大连等大城市用水告急，不得不采用紧急调水来解救。水量不足已成为制约城市 经济发展的主要因素。二、水质恶化。随着城市人口总量和密度的增加以及经济的发展， 城市生活与生产的污水排放量呈现几何倍数的增长，向水中排放的污物远远超过城市水 体的自净能力。掘( ( 2 0 0 3 年中国环境状况公报公布，2 0 0 3 年全国工业和城镇生活废 水排放总量为4 6 0 0 亿吨比上年增加2 5 ，其中工业废水排放量2 1 2 4 亿吨比上年增加 2 5 。城镇生活污水排放量2 4 7 6 亿吨比上年增加6 6 。城市水资源质量明显下降。现 有全国9 0 以上的城市水体污染严重，5 0 的重点城镇集中引水源已不符合取水标准。 据专家介绍，目前我国正处于经济工业化和城市化阶段，能耗比重很大的城市住宅 区的发展将成为制约城市生态环境的重要因素，并直接影响城市建设的可持续发展。城 高品：人连市住宅小区水资源生态化管理研究 市居民用水量随着城市化率的提高和人口的自然增长也保持一定的增长速度。根据原国 家计委的一项预测，城市居民生活用水将从1 9 9 9 年的2 6 0 亿立方米增加到2 0 3 0 年的6 6 0 亿立方米。 缓解水资源危机的根本出路在于实施可持续水管理，将水资源的开发，利用与管理 纳入社会经济水资源生态环境复合系统之中加以全面考虑，并从协调社会经济，水 资源和生态环境的相互关系入手，寻求水资源可持续利用的具体途径。因此，探索一条 可持续发展的城市住宅区建设的道路，将住宅小区的水资源生态化已成为当代城市住宅 区规划建设不可或缺的组成部分。 1 1 2 论文研究的必要性 众所周知，大连市地处辽东半岛，依山傍水，是一个美丽的海滨城市。同时，它又 是一个严重的资源型缺水城市，人均水资源占有量不足全国平均水平的四分之一。随着 城市化进程的发展，大连市的人口数量已将近六百万。人口数量的增长及人们对居住条 件要求的提高加快了住宅小区的建设。生活用水的需求也随之增大。生活污水的排放量 也每年以8 的速度递增。水资源的短缺以成为大连市可持续发展的制约因素之一。虽 然大连市在节水方面积累了一些经验也做出了一些成绩，但在住宅小区水资源生态化建 设方面仍处于起步阶段，大多数小区根本没有进行水资源生态化的建设，特别是在水的 循环利用和中水处理方面，全市仅有个别小区设立了雨水处理系统、中水回用系统和景 观用水系统。如何实现住宅小区水资源的生态良性循环，有效利用水资源是一个崭新的 课题，对于大连市的生态小区建设，有效利用有限的水资源具有重要意义。 1 2 国内外住宅区水资源生态化的管理情况 随着人类社会的发展，人类对资源需求的增长和资源短缺之间的矛盾日见加剧，水 的供给与需求矛盾日益突出，进行水资源的合理开发利用已成为全世界所面临的共同问 题，绿色生态住宅以可持续发展的思想为指导，提倡水的循环利用与中水处理，使水资 源系统的综合效率达到最优，降低能耗，做到无废无污染，建成生态平衡的建筑环境。 1 2 1 国外住宅区水资源生态化管理。情况 住宅小区水资源生态化管理作为解决城市水资源短缺问题的对策，意义重大，是受 到广泛关注的l 界性议题，无论是经济发达国家或发展中国家都没能例外。从国外住宅 区水资源生态化的实践情况中，我们可以看到许多可供借鉴的经验。诸如：雨水利用、 中水回用等水的循环利用及其他节水措施的采用。 火连理： ：大学硕士学位论文 雨水利用 雨水利用是人类最早的用水方式，可以追溯到几千年以前的远古时代。尤其在过去 的二十多年里，随着资源匮乏、人口增长等问题的出现，这一技术又迅速在世界各地开 始复兴和发展。目前雨水利用有关的理论研究和现代的雨水利用技术并不完善，尚需进 一步的探索和发展。但近二十年来，许多工业化国家如日本、澳大利亚、美国和德国等 都很关注雨水的利用。1 9 8 3 年在美国夏威夷举行了国际雨水收集系统的第一次会议，掀 起了世界各国利用雨水的热潮。在随后的1 7 年里，雨水利用已被世界各国的学者所重 视，国际上已出现了国际雨水收集系统协会，并召开了十届国际会议。近2 0 年来，美 国、加拿大、意大利、法国、墨西哥、印度、土耳其、以色列、日本、泰国等4 0 多个 国家和地区，开展了不同规模的雨洪利用研究，其中一些经济发达，城市化的进程发展 较早的国家雨水利用起步较早。例如，日本利用楼顶集雨、利用雨水建天空( 楼顶) 花 园、利用雨水进行绿化、洗澡等。越来越多的居民储蓄雨水，作为防御地震的备用水源。 日本还修建屋顶蓄水和渗井、渗沟相结合的回补系统，雨水在屋顶积蓄后，逐步进入渗 井和渗沟，再回补地下；德国在八十年代末就把雨水的管理与利用列为九十年代水污染 控制的三大课题之一。德国住房屋顶雨水集蓄利用系统都利用房屋屋顶作为集流面，将 雨水导入设置于房屋外或半地下室的水池或塑料箱中，每个水池容积3 5 m 3 。储蓄于 水池的雨水通过管道和小型水泵输水系统用作家庭杂用水。雨水集蓄池中存水用完时， 可自动和原有洪水系统连接。当水池已满时，雨水可自动溢流进入户外渗水管，进而排 入小区排水系统。政府为鼓励使用雨水集蓄利用系统，对使用雨水利用系统的用户，其 水价给予一定优惠i j j 。 中水利用现状 面对日益严峻的水资源短缺问题，全世界都在积极地探索新途径以获取足够的淡水 资源。中水回用经常被作为首选方案，很重要的蹶因在于中水水源就近可得，水量稳定， 不会发生与邻相争，不受气候的影响。 以色列是在中水回用方面最具特色的国家。他们采用的中水回用处理过程为：城市 污水的收集一传输到处理中心一处理一季节性储存一输到用户一使用及安全处置。在回 用方式上，包括小型社区的就地回用，中等规模城镇和大城市的区域级回用。 美国城市中水回用工程主要分布于水资源短缺、地下水严重超采的加利福尼亚、亚 利桑那、德克萨斯和佛罗里达等州，其中以南加州成绩最为显著。 r 本以有较多的“中水道”( 即中水系统) 供生活杂用而著称，约占中水回用量的 4 0 。早在2 0 世纪6 0 年代，日本沿海和西南一些缺水城市，如东京、名古屋、川崎、 高品：人连市住宅小区水资源生态化管理研究 福冈等地即开始考虑将城市污水处理厂的出水经进一步处理后回用于工业、生活或生活 杂用( 以冲洗卫生设备为主) 。截至1 9 8 6 年，日本直接回用水的城市污水处理厂出水 已达3 1 0 8 m 3 a ，虽不及总取水量的1 ，但已成为城市一种稳定、可靠的水源，并制定 了相应的水质标准。其中，以生活杂用水所占的比重最大。 节水措施 国外的住宅区节水措施通常包括 3 】：实行用水计量；进行节水宣传教育；建立累进 收费制；开发使用有效的家用节水器具等。例如： 美国为了节水，通常采取的节水措施包括：调查了解住宅用水情况，如确定用水大 户、判定其用水和用水器具状况，并提出改进建议和措施；采用节水器具，如节水型龙 头、沐浴喷头、冲洗水枪、节水型卫生洁具；针对干旱期供需情况，注重节水宣传教育， 使人们了解水的供需状况并积极响应。 日本规定每年“六一”为全国节水日：平时以多种形式的“节水宣传品”开展节 水宣传教育活动。节水宣传品的类型包括小册子、报刊及“节水指南”等；设立“水道 纪念馆”，有计划地组织各界人士特别是学生参观：制作各类“节水宣传标志”，例如 在学生的文具用品、美术作品、家庭主妇用围裙上均有相应的节水宣传内容；鼓励使用 节水型用水器具：实行按供水管管径和用水量累进计算水费的办法收费等。 1 2 2 国内实践概况及研究发展趋势 我国生态住宅区建设起步较晚，因此住宅小区水资源生态化的水平也较低。因为生 态建设从根本上来说是建立在经济高度发展的基础之上。没有雄厚的经济基础，就谈不 上生态建设。因此，住宅小区水资源的生态化管理只在一些有经济实力的省市的个别小 区中进行了试点。无论是在水资源系统规划上，雨水利用及中水回用系统上，还是在节 水技术和节水器具的推广上都处于起步阶段，既有很多需要完善的地方，也有很大的发 展潜力。 雨水利用 8 0 年代以来，为了解决人畜饮水问题，我国的雨水利用重新兴起。1 9 9 5 年在北京， 出我国主持召丌了第七届国际雨水收集系统大会，1 9 9 6 年、1 9 9 8 年、2 0 0 0 年我国举行 了3 次全固雨水利用大会暨国际学术讨论会，推动了我国雨水利用的研究和实践【3 】。我 国城市住宅小区雨水利用起步较晚，现仅有少数城市的住宅小区进行了试点。 大连理：l 大学硕士学位论文 中水利用 我国的中水技术发展和应用是从改革开放时开始的h j 。1 9 8 0 年在广州由全国给水排 水技术情报网召开的第一次室内给水排水技术交流会上还没有关于中水技术交流的内 容。到了1 9 8 4 才开始进入我国中水技术发展的第一阶段。1 9 8 4 年在北京京西宾馆召开 了中国土木工程学会第二次室内给水排水技术交流会，会议交流有清华大学王继明教授 的日本中水技术的文章。北京市政设计院的中水技术译文在情报网中也有交流，北 京市环境保护研究所邢建等人的中水试点工程在北京市环境保护研究所院内进行，有关 文章的发表和北京市政研究所刘文棋进行的北京方庄小区的中水研究情况介绍都表明， 当时的中水技术是处于日本中水技术的学习，工程技术设备引进、消化和工程应用试点 研究的阶段。北京1 9 8 7 京政发6 0 号文颁发了中水设施建设管理试行办法第一个地 方性有关中水的法规，相继深圳、大连等城市也颁发了中水设施建设管理试行办法， 中水设施建设开始进入依法实施的阶段。1 9 9 1 8 3 1 中国工程建设标准化委员会颁发建 筑中水设计规范c e c s 3 0 ：9 1 适时满足了工程建设的需要。但中水设施的建设在全国是 很不平衡的。1 9 9 9 年建设部标准定额司，进行建筑中水设计规范修编的准备工作， 于2 0 0 1 年4 月1 9 日在北京九华山庄由建设部标准定额司、城建司主持召开国标建筑 中水设计规范、污水回用设计规范两个规范编制工作会议。2 0 0 1 年由北京市城市 节约用水办公室组织编写了中水工程应用实例选编和评析上、下篇，对这些工程实 践、技术、经济、经验进行全面总结，即将出版发行。如北京是我国污水回用发展较快 的城市。目前，北京先后建成的单一建筑或建筑小区内的中水处理设施有1 0 0 多套。1 9 9 9 年落成的全国首座环保住宅小区北京房山北路春小区，实现了“三无”：无废气、 无废水、无垃圾。之所以没有废水，是因为该小区每日排放的6 4 0 m 3 生活污水经过小区 内一座污水处理厂处理后进行再利用，用于浇绿地、洗汽车、冲马路，每天多余的中水 排入该区的一个人工湖中峰j 。在当前水资源日益紧缺的情况下，具有广泛借鉴意义。 据科学测算，污水处理成本仅为o 5 元立方米，此项费用可通过收取污水处理费( 0 3 元立方米) 以及中水洗车、浇花等二次利用的取费予以冲抵，并可进一步创造经济效 益。据悉，现在全国已有天津、大连、青岛、西安等十几个大中城市开始了中水进入居 民小区的试点工作。 节水措施 我国住宅区常用的节水措施包括：适时调整水价，利用经济杠杆促进节水。如提高 居民生活用水价格、实行超定额累进加价和季节浮动水价；对居民用水实行限额管理； 开展城市节水宣传周活动，提高全社会节水意识；推广节水技术和节水器具等。 高晶：大连市住宅小区水资源生态化管理研究 尽管我国在节水方面取得很大进展，但还存在许多不足。如很多人并没有把节水作 为一种生活用水方式，用水浪费现象还很严重；目前水价偏低的状况还未得到根本改变， 节水激励机制不够完善，节水缺乏利益驱动：在节水技术和节水器具的推广和应用方面 缺乏应有的政策支持。节水器具尚未得到普及。在水价较低的情况下，用户使用节水器 具的主动性不高等。经验表明，如果没有制度的保证，宣传教育的效果通常难以持久。 2 3 国内外生态住宅评价的发展阶段 随着社会经济和科学技术的不断发展，人类对生态需求的不断提高，“生态”、“绿 色”住宅已经成为当今住宅设计与研究领域的一个主导性课题。为了迎合人们的这种心 理，各开发商纷纷用“生态”来修饰自己的作品，泛滥的“生态”住宅让消费者无所适 从。到底何为生态住宅和生态居住区，如何对这些住宅和居住区进行评价已成为社会广 泛关注的问题。 国外对生态评价起步较早，迄今为止，对生态住宅的评价方式大体上经历了三个阶 段f 5 1 ：第一阶段，进行绿色建筑产品及技术的一般评价、介绍和展示：第二阶段，对与 环境生态概念相关的住宅热、声、光等物理性能，进行方案设计阶段的软件模拟与评价； 第三阶段，以“可持续发展”为主要目标，对建筑整体的环境表现，进行综合审定与评 价。颇具代表性的如英国的b r e e a m 、美国的l e e d 、加拿大的g b t o o l 、法国的e s c a l e 、 挪威的e c o p r o f il e 和澳大利亚的n a b e r s 等。 我国绿色生态住宅评价工作主体还处于第一阶段，但后两个阶段的研究工作也已经 积极展开，并取得了一定成绩。例如建设部颁布的绿色生态住宅小区建设要点与技术 导则，由聂梅生主编的中国建筑工业出版社出版的中国生态住宅技术评估手册等。 1 3 住宅小区水资源生态化相关理论介绍 1 3 1 循环经济理论 所谓循环经济，就是按照自然生态物质循环方式运行的经济模式，它要求用生态学 规律来指导人类社会的经济活动。循环经济以资源节约和循环利用为特征，也可称为资 源循环型经济【6 i 。在现实操作中，循环经济需遵循减量化原则、再利用原则和资源化原 则。减量化原则，要求用较少的原料和能源投入来达到即定的生产目的或消费目的，在 经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。在生产中，城量化原则常常表现为要求产 品体积小型化和产品质量轻型化。此外，也要求产品的包装简化以及产品功能的增大化， 大连理：l ，：大学硕士学位论文 以达到减少废弃物排放量的目的。再利用原则，要求产品在完成其使用功能后尽可能重 新变成可以重新利用的资源而不是有害的垃圾。即从原料制成成品，经过市场直到最后 消费变成废物，又被引入新的“生产一消费一生产”的循环系统。资源化原则，要求产 品和包装器具能够以初始的形式被多次和反复使用，而不是一次性消费，使用完毕就丢 弃。同时要求系列产品和相关产品零部件及包装物兼容配套，产品更新换代零部件及包 装物不淘汰，可为新一代产品和相关产品再次使用。这些原则构成了循环经济的基本思 路，但它们的重要性并不是并列的，只有减量化原则才具有循环经济第一法则的意义。 循环经济的本质是一种生态经济。循环经济是对物质闭环流动经济的简称，是以物 质能量梯次和闭路循环使用为特征，在资源方面表现为资源的高效利用，在环境方面表 现为污染低排放，甚至污染零排放。它将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续 消费融为一体，运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。循环经济与传统经济相比 较，不同之处在于：传统经济为资源一产品一污染排放所构成的物质单向流动的线性经 济；循环经济则是建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式，它要求把经济活动 按自然生态系统的模式，组织成一个资源一产品一再生资源的物质循环流动的过程，使 整个环境经济系统基本上产生很少的废弃物。循环经济的基本趋向是按照生态规律，在 生态环境容量内高效利用自然资源，保护环境，提高生态效率，实现经济活动的生态化。 循环经济就是要借助于对生态系统和生物圈的认识，特别是产业代谢研究，找到能使经 济体系与生物生态系统“正常”运行相匹配的可能的革新途径，最终就是要建立理想的 经济生态系统。 1 3 2 生态学理论 生态学是可持续发展思想的理论基础，生态的可持续性( e c o l o g i c a ls u s t a i n a b i l i t y r ) 是可持续发展的最基本内涵。一般认为，所谓的生态可持续性就是指：人们不能肆无忌 惮地耗费环境资源，人类要妥善地处理自身的废弃物，并以此保持生态系统的平衡n 德国科学家赫克尔( e r n s th a e c k e l ) 在1 8 6 6 年提出了生态学的概念并把它定义为： 一门研究生物与外界环境间相互关系的科学。1 9 3 5 年，英国科学家坦斯利( a g t a n s l e y ) 提出了生态系统( e c o s y s t e m ) 的概念，其后继者对生态系统作了进一步的实验研究和 定量分析，使生态系统的概念具体化为一个系统的综合实体。如今，生态系统一般被定 义为为生物群落及其环境相互作用的自然系统，它包括无机环境、生产者、消费者和分 解者等四个基本组成部分，系统内以生物为核心的能量流动和物质循环是其最基本的功 能和特征。生态系统这一术语突出强调了生物与其环境之问的关系，强调生态学研究的 重点是各组成部分间相互依存的关系，而不是一个个孤立的单体 8 】。 高晶：火连市住宅小区水资源生态化管理研究 1 生态系统 生态系统的概念包含着深刻的学术思想，一经提出就得到许多生态学家的赞同。它 的运用范围也十分广泛，根据这一概念，任何生物群体领域其环境组成的自然体都可以 称为生态系统。除了自然生态系统之外，还有大量的人工生态系统，例如，水库、运河、 农田、城市、居住区等都属于人工生态系统。众多小型的生态系统能组成大型的生态系 统，而简单的生态系统则能演化成复杂的生态系统，这样，大量形形色色的生态系统最 后汇合成生物圈( b i o s p h e r e ) 。各种不同的生态系统都具有如下这些共同的特征： ( 1 )生态系统的开放性 ( 2 ) 生态系统的运动性 ( 3 )生态系统的自身恢复能力 ( 4 ) 生态系统的整体性 2 生态学的发展 与其他学科相比，生态学是一门年轻的学科，从1 8 6 6 年赫克尔定义生态学算起， 也仅有一百余年的历史。早期的生态学偏重于研究生态的自然属性和动物生态的某些社 会属性特征，近几十年来，由于人们对全球环境问题的日益重视，使得当代生态学的研 究重点亦发生了变化。生态学家开始把研究对象从由动物、植物、微生物所组成的生态 系统转向由人类这一特殊有机体所组成的生态系统，把研究范围从单一生境转向一些全 球性的问题。 由于人类与环境的关系既具备普通动物与环境的一般自然特征，同时也具备特有的 社会和经济属性，因此，使得我们在研究诸如：人口激增、粮食不足、能源短缺、资源 匮乏和环境污染等人类生态问题时，都会同时涉及到社会、经济、自然等方面的问题。 把这类复杂问题看成单一的社会问题、经济问题或自然生态问题似乎都是不妥当的，是 一种简单化的思维方式。我们必须从生态学的角度出发，运用生态系统的观点去分析， 只有这样才。能开阔思路，使人类从更广阔、更全面、更综合的角度来审视研讨自身的种 种问题。所以，当代生态学已不仅在生物学领域中占据了独特的地位，而且也产生了许 多边缘学科，逐渐渗透到自然科学和人文科学中去，显示出强大的生命力。 1 33 生态住宅区理论 生态小区的概念 从我国生态小区的发展历程我们可以看出，“生态小区”是一个随着可持续发展战 略实施而诞生并不断丰富的概念。随着人们的认识的深入和建设生态住区的实践增多， 今后人们对它将有更深入的理解。但目前对生态小区的理解存在着误区，许多房地产丌 大连理：l 大学硕士学位论文 发商的炒作令多数人对它的理解停留在“绿化”的肤浅层面上。事实上，生态小区绝不 是多种点花草，或挨着绿化带、公园、水域，用了某种新材料就能冠以其名的，也不是 单纯技术层面的内容。单纯地使用节能建筑材料或加上废物处理设施等，都不能概括生 态小区的本质。生态小区的内涵是丰富和深刻的，它应该是普通住宅区的全方位升级， 是能给住户带来生活品质提高，并对环境产生促进作用的绿色系统。我们可以这样比较 科学和全面地对其加以概括【9 ：生态小区是以生态( 自然与人文) 系统的良性循环为基 本原则，建立在自然资源与文化资源最和谐的基础之上，运用生态系统的生物共生和物 质多级传递循环、再生原理，结合系统工程方法和多学科的现代科技成就，根据当地环 境和资源状况，优化组合住区的功能结构，形成高小、和谐、自养自净、无废无污、生 活舒适、文脉延续的理想居住模式，生态平衡的建筑环境。“健康舒适、高效清洁、和 谐优美”是当今生态小区的三大特点。2 0 0 1 年9 月，全国工商联住宅产业商会联合清华 大学等单位，提出了生态住宅的框架，发布了中国生态住宅技术评估手册，该生态 评估体系包括小区环境规划设计、能源和环境、室内环境质量、小区水资源、材料与资 源等五大指标，其中【1 0 】： 小区环境规划设计从8 个方面进行评估：小区区位选址、交通、施工、绿化、空气 质量、降低噪声污染、日照与采光、小区微环境。 能源和环境有4 个方面内容：建筑主体节能、常规能源系统的优化利用( 采暖、空 调、热水、炊食、照明系统) 、可再生能源、能耗对环境的影响。 室内污染质量包括室内空气质量，室内热环境、室内光环境、室内声环境方面的评 估，目的是改善室内环境质量，满足居住者健康舒适的要求。 小区水资源有6 个指标：用水规则、给排水系统、污水处理与利用、雨水利用、绿 化与景观用水、节水器具和设施。达到合理规划和建设小区水资源，提供安全、卫生、 有效的供水、污水处理、回用系统，节约用水，实现水资源的可持续发展和利用，改善 小区生态环境的目的。 材料与资源则通过使用绿色建材、就地取材、资源再利用、住宅室内装修、垃圾处 理等5 个进行评估。 上述五大指标体系都在6 0 分以上则可被认定为生态住宅，分体系得分在8 0 分以上 者可进行生态住宅单项认定。 生态小区的兴起和发展 人类居住区问题的由来肇始于城市的扩张式发展。随着社会经济的进步，城市化进 程开始加速，人e l 蜂捌进入城市。掘估计，2 0 0 0 年时，世界约有一半人的生存依赖城市， 高晶：大连市住宅小区水资源生态化管理研究 城市人口以每周1 0 0 万的速度在增长。而到2 0 2 5 年，估计全世界2 3 的人口将成为城 市居民。这种扩张式发展的后果，造成城市在其自然性的局域里承载了全人类绝大部分 社会经济活动，同时资源消耗的巨大数量与集中程度使局地环境容量不堪重负。而在城 市的发展进程中，人们住宅区的大兴土木始终扮演着城市化的重要角色。据统计，每年 住宅建设的竣工量占总的建筑竣工量的5 0 。因而，住宅区建设的可持续发展与否直接 影响着城市的可持续发展。1 9 9 6 年6 月3 日至1 4 日，在土耳其伊斯坦布尔举行的第二 界联合国人类住区会议上，所探讨的两个具有全球性重要意义的主题中，有一项就是“城 市化世界中的可持续人类住区发展” ( s u s t a i n a b l eh u m a ns e t t l e m e n t si na n u r b a n i z i n gw o r l d ) 。通过这次会议的召开，各国政府，特别是城市首脑对改善人居环 境的问题已经形成普遍共识，会议提出的人居议程成为城市建设和区域可持续发展 全球性的奋斗纲领。而生态小区正是在可持续发展大环境中应运而生的”。 正如从无到有很难一蹴而就，我国关于生态小区的发展是从对住宅实施健康标准规 定开始的。我国房地产业协会副会长顾云昌在2 0 0 0 年的全国首届房屋景换经验交流展 示会上透露，我国将实施“绿色住宅”认证制度。政府的相关举措使得“绿色住宅”有 望成为今后住宅业发展的趋势。但绿色住宅着重的是微观小环境的舒适度与节约资源， 对于较大范围建筑群及住区规划显然不能完全适用。“生态小区”的研究只有跨越具体 建筑的环境空间，以更大的尺度来研究建筑的生态建筑才有真正的意义，这就必然决定 了它的研究对象绝不是仅仅针对一个个具体的建筑单体，而应该是一个产业系统。这样， “生态小区”研究就可以与城市可持续发展的宏观层面不谋而合。对于城市建设中的住 宅区，只有在对其总体规划、资源及能源利用、排污排废及其他各因子的状况做出综合 性与系统性的设置和协调，才能尽量少地增加其外部生态系统的负担，从而更好地融入 城市生态系统中，实现城市的可持续发展。所以，若着眼于局域性的人类居住环境，用 “生态小区”的绿色理念无疑比“绿色住宅”更为合适。事实上它逐渐成为城镇建设的 发展导向和重要内容，近期国家政策的出台也证明了这一点。2 0 0 1 年7 月建设部颁布的 绿色生态住宅小区建设要点及技术导则初步为生态小区确定了一系列原则和标准。 将生态住宅区分为能源、水、气、声、光、热、绿化、废弃物管理与处置、绿色建筑材 料等九大系统，此外还要加上不可再生资源土地。在小区建设中要充分贯彻执行“节 能、节水、节地、治污”的“八字方针”，实现社会、经济、环境效益的统一。据此， 我们可以况生态小区的内涵正是在其不断发展中日渐成熟与完善。 1 3 4 水循环与健康水循环理论 1 水的自然循环 大连理工大学硕士学位论文 全球易于使用的淡水资源仅为地球上全部水量的o 0 1 。水的循环是自然现象。海 面、湖面以及地表面接收到太阳能而使水分大量蒸发到上空凝结成云，云随风漂泊，遇 冷形成降水( 雪、雾、霜) ，地面降水形成地表和地下径流，汇集成小溪、大河大江， 奔流入海，然后再被蒸发循环往复，不断进行着的循环为水的自然循环。 2 水的社会循环 水的社会循环是指在水的自然循环过程中，人类不断地利用其中的地下或地表径流 满足生活与生产活动之需而产生的人为水循环。水的自然循环和社会循环是交织在一起 的，水的社会循环依赖于自然循环，又对水的自然循环造成了一定程度的负面影响。在 水的自然循环体系中，人类的活动和用水循环应是有节制的，必须与自然循环相协调， 使得排放到自然水体中的再生水能够满足水体自净的环境容量要求，人类才能永续生存 与发展。 3 水的健康循环 2 1 世纪是协调人口、资源与发展的世纪，人类社会只有建立起物质循环型的城市才 能持续发展。社会用水的健康循环是循环型社会的基础。而城市污水、污泥的再生利用 是水健康循环的必由之路。 所谓水的健康循环，是指在水的社会循环中，尊重水的自然运动规律和品格，合理 科学地使用水资源，同时将使用过的废水经过再生净化，使得上游地区的用水循环不影 响下游水域的水体功能，水的社会循环不损害水自然循环的客观规律，从而维系或恢复 城市乃至流域的良好水资源，实现水资源的可持续利用【1 2 】。可见，在水的社会循环中， 污水处理厂是维持水社会循环得以健康发展的关键，起到净化城市污水，制造再生水的 作用。 根据水健康循环的理念，水资源的利用将由过去的“取水一输水一用户一排放”的 单向开放型流动，转变为“取水一输水一用户一再生水循环”的反馈式循环流程。通过 水资源的不断循环利用，