Rosnące koszty doprowadzania wody pitnej stwarzają pilną potrzebę zwiększenia efektywności użytkowania uzdatnionej wody przez właścicieli budynków komercyjnych, przemysłowych i instytucjonalnych.
Zadania dotyczące kosztów zaopatrzenia amerykańskich miast w wodę przez wodociągi wykazały średni wzrost stawki w ciągu ostatnich 10–20 lat nawet o 8% rocznie. Jak wynika z często cytowanego badania przeprowadzonego w 100 miastach USA, którego wyniki opublikowano w dzienniku „USA Today”, wydatki na zaopatrzenie w wodę i odprowadzanie ścieków zwiększyły się przeciętnie o 7% rocznie w okresie od 2000 do 2012 r. Do najbardziej znaczącej zwyżki doszło w największych miastach Stanów Zjednoczonych.
Przy ograniczaniu tych kosztów pomocne mogą się z pewnością okazać sprawdzone techniki i technologie umożliwiające wdrożenie odpowiednich projektów i modernizacji, zapewniających zdecydowaną poprawę efektywności użytkowania wody. Niektóre strategie inspirowane rozwojem projektowania zgodnie z ideą zrównoważonego rozwoju wykraczają poza obowiązujące przepisy i regulacje prawne. Jednakże potrzeby ekonomiczne, popularność idei zrównoważonego rozwoju oraz rezultaty testów pilotażowych ponownego wykorzystania i recyklingu wody sugerują, że normy wkrótce zostaną do nich dostosowane.
Coraz większy koszt wody
Zmiany wysokości wydatków na usługi świadczone przez inne zakłady użyteczności publicznej w zasadzie odpowiadają wskaźnikowi cen towarów i usług konsumpcyjnych (Consumer Price Index). Dlaczego więc koszty doprowadzania wody i odprowadzania ścieków rosły przez ostatnie 30 lat znacznie szybciej? Przyczyn tego zjawiska jest wiele – są one ze sobą powiązane oraz sugerują, że ta tendencja będzie się utrzymywać. Patrząc na wodę jak na dobro publiczne, niektórzy specjaliści monitorujący tę kwestię sugerują, że społeczeństwo, być może niechętnie, ale zaakceptowało wzrost tych kosztów. Diane VanDe Hei, dyrektor wykonawcza stowarzyszenia Association of Metropolitan Water Agencies, uważa jednak, że jest inaczej. Obserwowała wzrost stawek za wodę o 25% w okresie 3 lat w Seattle (do roku 2011) i sugeruje, że pomimo osłabionej gospodarki i nastrojów antypodatkowych społeczeństwo wciąż będzie płacić za zapewnienie długoterminowego dostępu do wody w wymaganej ilości i charakteryzującej się pożądaną jakością.
Może to być prawda, jednak nie należy mylić tej kwestii z niechęcią do oszczędnego użytkowania wody. Istotne jest rozróżnienie zastosowań wody, przy których użytkownicy nie chcą niepotrzebnie tracić pieniędzy. Wydaje się, że konsument nie ma silnej skłonności do oszczędzania wody w zastosowaniach uznawanych za niezbędne dla zdrowia. Najbardziej odpowiednim sposobem racjonalnego gospodarowania wodą w domu jest zatem ograniczenie jej wykorzystania w przyległych terenach lub do czyszczenia opcjonalnego, takiego jak mycie samochodu. Można również wziąć udział w dotowanych programach mających na celu ograniczenie zużycia wody podczas korzystania z prysznica lub zastosowanie bardziej efektywnych toalet – oczywiście takie rozwiązania nadal umożliwiają wykonywanie podstawowych czynności związanych z użyciem wody, tyle że zasób ten jest wydajniej wykorzystywany.
Badania wykazały również, że podmioty komercyjne/przemysłowe/instytucjonalne aktywnie reagują na wzrost cen wody, ograniczając jej zużycie na cele, które nie mają decydującego znaczenia dla zdrowia. Takie postępowanie można zaobserwować w różnorodnych punktach odbioru, a nie tylko w lokalizacjach odznaczających się największym kosztem zaopatrzenia w wodę. W większej mierze jest to więc odpowiedź na zmiany cen niż na cenę bezwzględną. Powyższe zmiany procesów i praktyk różnią się od wprowadzanych w budynkach mieszkalnych, które mają charakter epizodycznych reakcji na susze, nie polegają jednak na ustanowieniu fundamentalnych zasad ograniczenia zużycia wody. W obiektach komercyjnych/przemysłowych/instytucyjnych dzięki oszczędności można osiągnąć więcej, niż tylko ograniczyć wzrost kosztów.
W ciągu ostatnich 20 lat oszczędne gospodarowanie wodą nie było traktowane jako szczególnie istotny element redukowania wydatków. Przepisy i systemy oceny budynków koncentrowały się więc bardziej na ich energooszczędności w zakresie energii cieplnej i elektrycznej. Z tej przyczyny prowadzono umiarkowane i niespieszne badania nad faktycznymi lub domniemanymi zagrożeniami dla zdrowia związanymi z powtórnym zastosowaniem wody w ramach opracowania programu jej bezpiecznego ponownego wykorzystania.
Oszczędność wody w nowych konstrukcjach
Podczas projektowania budynków zapewniających oszczędne zużycie wody priorytetem jest wprowadzenie najprostszych i najbardziej ekonomicznych rozwiązań. Niezależnie od typu lub lokalizacji budynku cel ten realizuje się poprzez unikanie zbędnego używania wody. Pięć uniwersalnych ekonomicznych przykładów to:
1. Zmniejszenie rozmiarów trawników i wybór roślin odpowiednich do lokalizacji. Nie wymaga to poświęcenia estetycznej ani finansowej wartości obiektu.
2. Zwrócenie uwagi na podstawy orientacji i modelowania bryły, tak aby zmniejszyć pobór energii w budynku. Umożliwi to ograniczenie zużycia wody związanego z systemami mechanicznymi budynku.
3. Projektowanie instalacji w budynku zgodnie z zasadami energooszczędności – będzie to również skutkowało oszczędnością wody.
4. Dobór odpowiedniego sprzętu. Energooszczędny, zapewniający niskie zużycie wody sprzęt można wybrać, bazując np. na własnych badaniach zespołu projektowego. W tym kontekście wyrażenie „sprzęt” oznacza armaturę sanitarną, maszyny ogrodnicze, urządzenia AGD oraz sprzęt naukowy i medyczny.
5. Zakupienie właściwej ilości sprzętu. Niektóre sprzęty wykorzystywane w budynku mogą być współdzielone, co przyniesie oszczędność wody i energii (oraz inwestycji kapitałowej). Zaleca się mierzenie i automatyzację zużycia wody zgodnie z wymaganym harmonogramem oraz programowanie poboru stosownie do okoliczności.
Kolejnym priorytetem jest wykorzystanie wody drugiej generacji oraz wody niższej jakości (niepitnej). Stosowane strategie obejmują:
■ Poszukiwanie możliwości obniżenia kosztów poprzez dostępność zasobów wody do ponownego wykorzystania o odpowiedniej jakości i w ilości wystarczającej do zastosowania w projekcie. Alternatywne źródła wody można znaleźć zarówno w obrębie budynku, jak i poza nim. Mogą to być np. odpadowe skropliny z wężownic chłodzących, woda odsolona, woda odpadowa ze sprzętu/instalacji, woda używana do prób pompy przeciwpożarowej, woda odprowadzana z fundamentów, woda gruntowa, ścieki uzdatnione w oczyszczalni, woda odprowadzana z dachu, woda powierzchniowa i deszczowa.
■ Ponowne wykorzystanie wody w obrębie projektowanego budynku. Konieczne jest dopasowanie jakości i ilości (w tym zaplanowanie ilości przypadającej na rok) doprowadzanej wody do jej zastosowań. Ponowne wykorzystanie wody w budynku możliwe jest w różnorodnych obszarach – od kuchni i pralni po systemy mechaniczne i instalację centralną. Zgodnie ze strategią najlepsze rezultaty uzyskuje się, dopasowując najpierw duże zasoby do czynności, podczas których zużywane są duże ilości wody.
■ Identyfikacja możliwości ponownego wykorzystania wody odpadowej pochodzącej z projektowanego budynku poza tym budynkiem. Zaleca się wykorzystanie tych możliwości zamiast odprowadzania wody dobrej jakości do systemu kanalizacji.
Wydajne użytkowanie wody w istniejących budynkach
Oszczędzanie wody w już wzniesionych budynkach można traktować w kategorii tak powszechnie dziś podnoszonej energooszczędności: możliwości różnicują się od łatwo dostępnych opcji (niedrogie inwestycje z krótkim terminem zwrotu) po złożone, kosztowne inwestycje ze zwrotem po długim okresie. Właściciele każdego budynku ustalają pożądany okres zwrotu, łączny budżet inwestycji i charakter wprowadzanych innowacji.
Aby oszczędzać wodę w istniejących budynkach, przede wszystkim należy wdrożyć najtańszą metodę jej zachowywania: unikanie zbędnego użycia. Zmiana zarządzania przyległymi terenami i procedur konserwacji obiektu umożliwia obniżenie kosztów korzystania z wody i energii, a także robocizny.
Priorytetem jest także poprawa efektywności używanych instalacji i sprzętu. Uzyskuje się ją na dwa sposoby:
1. Inwentaryzacja systemów mechanicznych i sprzętu zużywającego wodę w celu oceny prawidłowego użytkowania, stanu i przydatności.
2. Zbadanie możliwości modyfikacji i/lub wymiany elementów systemów mechanicznych i sprzętu zużywającego wodę w celu wprowadzenia lub rozszerzenia opcji ponownego wykorzystania i recyklingu wody w obiekcie.
Wyniki takich działań pokazują, że najkorzystniejsze jest połączenie poprawy operacji prowadzonych w obiekcie z harmonogramem obejmującym wymianę sprzętu (na urządzenie tego samego typu bądź alternatywne, zapewniające większą oszczędność wody) oraz ekonomiczne metody wprowadzania lub rozszerzania ponownego wykorzystania i recyklingu wody.
Największe możliwości zmniejszenia zużycia
Techniki zmniejszania zużycia wody są dopracowane, ale wskaźniki oraz metody rejestrowania rezultatu ich stosowania wymagają poprawy. Najlepiej byłoby opisać zmniejszenie zużycia wody poprzez redukcję objętości wody w kategoriach odpowiadających trzem prawdopodobnie największym składowym pod względem objętości:
■ łączne zużycie wody na potrzeby nawadniania (wskaźniki wody pitnej i ponownie wykorzystywanej/po recyklingu),
■ ponowne wykorzystanie/recykling wody w budynku wyłącznie z chłodni kominowych lub instalacji centralnej,
■ ponowne wykorzystanie wody w chłodni kominowej lub instalacji centralnej.
Autorzy:
Willa Kuh jest dyrektorem działu planowania w Affiliated Engineers. Ma doświadczenie w projektach uniwersyteckich, szczególnie w planowaniu zaopatrzenia, a także pomocy w tworzeniu ogólnych planów obiektów, planów energetycznych oraz planów związanych z odpowiedzialnością społeczną i klimatyczną. W ramach projektu American Center Kuh pełni funkcję planistki dla UW Health.
Fred Betz jest starszym analitykiem ds. zrównoważonych systemów w Affiliated Engineers. W ramach projektu American Center pracuje jako główny analityk ds. gospodarki wodnej i energetycznej dla UW Health.
Fot.: 1. Roger McLassus, 2-5. Affiliated Engineers