

梅吉·卡瑞德斯著
为《纽约时报》工作
许多高性能的节水装置和器具设计得像吸管一样,只提供足够的水来满足一个人的口渴。但是将水输送到美国家庭的管道的尺寸更像消防水管。
超大的管道输送水的效率低下,不仅浪费金钱,还增加了水传播疾病的风险。随着气候变化使干旱更加频繁和严重,用水效率尤为重要。设计合适尺寸的管道以适应节水产品的使用,这一努力正在慢慢获得支持,但如果房主和多单元住宅的设计师想要使用这些更可持续的管道,就需要在项目设计阶段提出要求。
当当前方法分级管道运输热水和冷水在国内成立于1940年代,它是假设每一个夹具必须能够支持一行人的浴室,就像在一个体育场在中场休息的时候,根据Christoph Lohr,机械工程师专业管道系统和技术服务的副总裁和研究国际管道和机械协会的官员,一个贸易组织。
但即使是在家里的聚会上,也不会有人排着队等待厨房水槽、淋浴、浴缸、洗衣机、洗碗机和厕所,因为人们会反复使用它们。换句话说,美国大多数管道装置的设计都是为了适应比实际情况高得多的总流量。
多年来,越来越多的房主选择了节水设备,包括那些带有环境保护局(Environmental Protection Agency) 2006年首次推出的WaterSense标签的设备。具有WaterSense标签的产品必须比标准型号节水至少20%,同时性能也一样或更好。低流量马桶是首批获得WaterSense标签的产品之一,现在已经很普遍了。目前的联邦厕所标准是每次冲水1.6加仑,而1992年以前是每次冲水5加仑。
安装更高效的产品是有效的。根据美国环保署的一份年度报告,到2023年底,WaterSense累计帮助美国人节省了8.7万亿加仑的水,节省了2070亿美元的水和能源费用。

为了提高供应这些产品的管道的效率,水务管理办公室与管道设计师、管道工、工程师和顾问一起开发了水需求计算器。只需将特定建筑或项目的数据输入iapmo.org/we-stand/water-demand-calculator上的计算器,它就会使用三种算法准确预测峰值用水需求。根据这些数据,承包商或水管工可以选择最适合流量的管道尺寸。
水需求计算器首次出现在2018年《统一管道规范》和2017年《水效率和卫生标准》中,这是各州或地方必须通过的示范规范,才能使用。到目前为止,已经有10个州和少数几个城市在他们的管道规范中采用了这个计算器。
虽然大多数水管工承认他们现在正在安装超大的管道,但他们并不倾向于做出改变,尤其是当他们所做的工作一直有效时。
威斯康辛州沃瓦托萨市Milestone Plumbing公司的总裁兼管道工杰西·坎尼扎罗(Jessie Cannizzaro)说,这种不情愿的部分原因是缺乏教育。他是全国重塑行业协会政务委员会成员。威斯康星州在其管道法规中包含了水需求计算器。但坎尼扎罗说,即使在使用用水量计算器的州,水管工也不一定会被教使用它,因为法规和教育机会各不相同。
Steffi Becking是加州福利公司2050 Partners的副主任,她正在努力提高计算器在全国的普及程度。她和她的顾问团队就建筑规范和设备标准的循证变化向监管机构提供建议。
在加州,从2021年开始,贝克金和节水顾问加里·克莱因(Gary Klein)从二十几座建筑中收集案例研究和数据,提交给住房和社区发展部(Department of Housing and Community Development)和建筑标准委员会(Building Standards Commission),这是协调该州建筑规范更新的重要监管机构。贝金说:“加里和我开始与各种委员会的人会面,并开始教育和询问在加州收养的道路是什么。”
他们汇编的数据集显示,管道规范平均高估了测量的峰值流量10倍或更多。这说服了加州的监管机构从2023年开始在管道法规中采用计算器。“我们不需要10比1的住宅入住率安全边际,”克莱因说。
如果这些数字还不足以让管道行业的人考虑使用水需求计算器,那么财务数据可能会让他们兴奋。
一些可持续发展的努力在一开始就花费了更多的钱,建筑商需要考虑回报成本。但这是为数不多的建筑商预付较少资金的案例之一,因为更小的管道意味着更低的运输和劳动力成本。
俄勒冈州波特兰市PAE咨询工程师公司(PAE Consulting Engineers)的管道设计师约翰·兰辛(John Lansing)一直在他的项目中使用计算器。他发现,通过选择合适尺寸的管道,他可以节约用水,提高用水安全性,并为客户节省资金。
兰辛最近用这个计算器完成了一栋有276个单元的大楼,通过减少安装水表的服务成本,节省了13.4万美元。
“我们不希望安装比我们需要的更大的管道,”兰辛说。“这就像在一个小镇上安装一条10车道的高速公路。假设每十年就会有一场音乐会,但我们真的想为此而设计吗?我们要为此付钱吗?答案是否定的。它不仅昂贵,而且还会造成能源损失,降低大楼的水质。在一定程度上,它增加了公众健康风险。”
在水流缓慢或没有水流的管道中,军团菌等细菌可以增殖并形成生物膜,从而导致水传播疾病。美国疾病控制与预防中心(Centers for disease Control and Prevention)表示,随着时间的推移,军团菌相关疾病的爆发有所增加,是与饮用水相关的最常见疾病爆发类型。
“我们移动水的速度不够快,所以生物膜开始生长,一旦它生长,如果不使用某种传统的化学物质或使用大量的湍流,真的很难把它弄出来,”帕特里克·奥尼尔(Patrick O'Neill)说,他是威斯康星州皮沃基沃基县技术学院(Waukesha County Technical College)的水管工和管道教练。他补充说,用水量计算器是应对这种危险的重要工具。
专家表示,对于无法更换水管的房主和租房者,仍有办法提高用水安全、节约用水和省钱。
为了减少水传播病原体的风险,奥尼尔建议每年冲洗一次管道,拆除曝气器,然后同时打开所有水龙头,让它们运行5分钟。他说:“你会在这个系统中制造足够的湍流,把大部分管道都擦洗干净。”
兰辛说,省钱和节约用水最简单的方法之一是安装低流量淋浴喷头和水龙头。“这就像去五金店一样简单,”他补充说。