Использование воды в жилищах в США и Канаде - Residential water use in the U.S. and Canada

Конечное использование воды в домохозяйствах в США в галлонах на домохозяйство в день и процент использования воды внутри помещений[1]

Использование воды в жилищах (также называемое домашним использованием, домашним использованием или водопроводная вода use) включает в себя все виды внутреннего и наружного использования питьевой качественная вода в на одну семью и многосемейный жилища.[2] Эти виды использования включают ряд определенных целей (или конечных целей использования воды), таких как смыв туалетов, мытье одежды и посуды, душ и купание, питье, приготовление пищи, полив газонов и садов, а также обслуживание бассейнов. Некоторые из этих конечных видов использования поддаются обнаружению (и измерению), в то время как другие труднее измерить.

Измерение водопотребления

Приблизительное среднее количество воды, используемой для конкретных целей, должно быть оценено, потому что только общее использование бытовых потребителей измеренный и записывались в течение периода времени один месяц или дольше (хотя AMR и передовые технологии инфраструктуры измерений (AMI) позволяют получать более частые показания).[3] В Соединенных Штатах, общенациональная компиляция этих измеренных количеств Геологическая служба США (USGS) показывает, что средняя подача воды для бытовых нужд (как для внутренних, так и для наружных целей) общественными поставщиками воды в односемейные и многоквартирные дома составляла около 89 галлонов (337 литров) на человека в день в 2010 году.[4] и 83 галлона (314 литров) в 2015 году.[5] С начала 1980-х годов растущий общественный интерес к сохранение воды вызвали вопросы о поведении потребителей в отношении водопользования и об измерении среднего количества воды, используемой для каждой бытовой цели.[6][7][8][9] В середине 1990-х годов в США было проведено первое национальное исследование конечного использования воды в жилых домах, в ходе которого были получены данные с высоким разрешением непосредственно со счетчика воды клиента и проанализированы трассы потока для привязки каждого измеренного события потребления воды к конкретному конечному использованию.[10][11] Затем последовало несколько подробных исследований конечного использования воды в домашних хозяйствах в Северной Америке и в других местах. В 2016 г. было проведено обновленное исследование конечного использования воды в жилищах, спонсируемое Фонд водных исследований (WRF) был завершен и является самым последним источником данных о различных целях использования воды в жилищах, описанных здесь.[1]

Внутреннее использование и конечное использование

Распределение среднесуточного потребления воды в помещениях среди 762 домохозяйств в США и Канаде - на основе Фонд водных исследований изучать[1]

Использование воды в помещении включает потоки воды через арматуру и приборы внутри дома. Среднее ежедневное потребление воды в помещении на домохозяйство (в среднем 2,65 человека в выборке из Северной Америки) варьировалось от нуля до 644 галлонов в день (галлонов на семью в день) и составляло в среднем 138 галлонов в день со стандартным отклонением около 80 галлонов в день (или 521 литр в день и стандартное отклонение 300 литров).[1] Эквивалентное среднее потребление на человека составляет 52,1 галлона на душу населения в день или 197 литров на душу населения в день. Поскольку распределение использования внутри помещений в выборке домов положительно перекошенный, более подходящая мера основная тенденция это медиана, что составляет около 125 галлонов в сутки (или 472 л / сутки). Смыв унитаза - это самое крупное использование воды в помещениях, за которым следует поток через кухонные и ванные смесители, душевые, стиральные машины, протечки, ванны, другие / разные виды использования и посудомоечные машины. С конца 1990-х годов общее использование в помещениях снизилось на 22 процента, в первую очередь из-за повышения эффективности использования воды в стиральных машинах и туалетах.

Смыв туалета

В среднем, туалеты смываются 5 раз в день на человека и представляют собой самый высокий расход воды в среднем доме. Смыв туалетов составляет около 24% от общего потребления воды домохозяйством (при среднем дневном объеме 33,1 галлонов в сутки или 125 литров в сутки).[1] В настоящее время средний объем смыва для всех отобранных туалетов составляет 2,6 галлона на смыв (gpf) (или 9,8 литра на смыв (lpf)). В будущем конечное использование туалетов сократится по мере того, как все больше домов пользуются туалеты с низким смывом (1,6 галлона на фут, или 6 фунтов на фут) в соответствии с требованиями 1992 г. Закон об энергетической политике, или высокоэффективные туалеты (1,28 галлона на фут или 4,85 литра на фут), соответствующие требованиям EPA WaterSense технические характеристики. Недавнее исследование показывает, что около 21 процента всех туалетов в 5 штатах (Аризона, Калифорния, Колорадо, Джорджия и Техас) имеют объем смыва, превышающий 1,6 галлона на смыв.[12]

Душ

В обычном доме душ является вторым по величине потреблением воды после туалетов. Средний расход душа составляет 15,8 галлона (59,7 литра) и длится 7,7 минут при средней скорости потока 2,1 галлона в минуту (7,9 литра в минуту).[1] В среднем в домохозяйстве среднего размера (2,65 человека) еженедельно принимают 12,4 душа. Для сравнения морской душ длится всего 2 минуты и позволяет использовать менее 3 галлонов (11,4 литра) воды. Наиболее бережливый подход к воде используется экипажем Международная космическая станция (ISS), которые используют для ванны менее 1 галлона (4 литров).[13] Для насадок для душа стандартная максимальная скорость потока по-прежнему составляет 2,5 галлона в минуту (галлонов в минуту) (9,4 литра в минуту (л / мин)), как установлено Закон об энергетической политике 1992 г. Однако производители теперь предлагают сверхэффективные насадки для душа с максимальной скоростью потока ниже 2,0 галлонов в минуту (7,6 л / мин). Примеры включают душ с расходом 1,75 галл / мин (6,61 л / мин) при высоком давлении воды и 1,45 галл / мин (5,48 л / мин) при низком давлении или душ с тремя скоростями потока с компенсацией давления (с помощью несъемного компенсатора давления) с вариантами 0,5. , 1,0 и 1,5 галлона в минуту (1,9, 3,8, 5,7 л / мин). Широкое использование более эффективных насадок для душа (с расходом 1,6 галлона в минуту) снизило бы средний расход воды для душа на 2 галлона в день (7,6 литров в день) (или на 8 процентов).

Ванны

Помимо душа, ванны были зарегистрированы в 47 процентах отобранных домохозяйств, в которых каждую неделю принималось 2,7 ванны (или, в среднем, 1,3 ванны в неделю во всех домохозяйствах, включенных в выборку). В каждой ванне используется в среднем 20,2 галлона (или 76,5 литров) воды.[1]

Потоки крана

Вода течет через открытые краны (включая кухню, ванную комнату, смесители для раковины и нагрудники для шлангов) составляет 19 процентов (26,3 галлонов в сутки, или 100 литров в сутки) от общего потребления воды в помещении в среднем домохозяйстве, где смесители используются 51 раз в день. В среднем краны открываются на 30 секунд при расходе 1 галлон в минуту и ​​среднем расходе 0,5 галлона (1,9 литра) за каждое использование.[1]

Стирка одежды

Стирка белья - это значительный расход воды в среднем доме, на который приходится 17% среднего использования воды в помещении.[1] Семья среднего размера стирает 5,4 загрузки белья каждую неделю. На каждую загрузку требуется в среднем 29,3 галлона (111 литров) воды. По данным EPA, полноразмерный Energy Star проверенный стиральная машина (с «водным фактором» - WF ≤ 8,0 галлонов / цикл / фут ^ 3) следует использовать в среднем 15 галлонов (57 литров) воды на загрузку, по сравнению с объемом, по крайней мере, в два раза превышающим объем, используемый стандартной машиной.[14] В настоящее время около четверти американских домов используют менее 20 галлонов (76 литров) на загрузку при среднем объеме 15 галлонов (57 литров) на загрузку. Широкое использование наиболее эффективных стиральных машин снизило бы расход воды для стирки на 6,4 галлонов в сутки (или на 35,5 процента).

Внутренние утечки

Утечки или потоки воды без видимой цели наблюдались почти в 90 процентах контролируемых домов. На потери воды из-за утечек приходилось 12 процентов среднего использования воды в помещениях. Расчетная потеря воды в среднем домохозяйстве составляет 6200 галлонов (23 500 литров) в год.[1] К распространенным типам утечек относятся работающие туалеты, медленно протекающие заслонки унитаза, частично открытые или текущие краны, а также другие трещины или открытые линии подачи.[15][16] Хотя все наблюдаемые утечки относятся к использованию внутри помещений, некоторые утечки могут возникать на открытых нагрудниках или водоемах.

Мытье посуды

Посуду можно мыть вручную в раковине или в автомате. посудомойка (DW), который присутствовал в 84 процентах домов для изучения конечного использования. Средняя американская семья моет примерно 1,8 загрузки посудомоечной машины каждую неделю.[1] Средний объем воды на загрузку составлял 6,1 г / л (23 л / л), а на посудомоечные машины приходилось около 1% от общего использования в помещениях. Самые эффективные посудомоечные машины 2017 года по оценке EPA Energy Star потребляют от 2,4 до 3,2 галлона (или от 9 до 12 литров) за цикл.[17]

Вариативность использования воды

Распределение средних объемов конечного использования по 762 домохозяйствам в США и Канаде - на основе Фонд водных исследований изучать[1]

Использование воды в жилых помещениях может значительно варьироваться в зависимости от домохозяйства в зависимости от количества жителей (или, более конкретно, от размера и состава семьи в каждом домохозяйстве) и других обстоятельств (как систематических, так и случайных). Это также зависит от вклада различных бытовых целей водопользования в изменчивость общего использования воды в помещениях. Распределения наблюдаемых среднесуточных объемов для восьми основных конечных водопользователей также демонстрируют значительную изменчивость и перекос в сторону правых хвостов распределений (данные на рисунке с распределениями объемов конечного использования усечены до 120 галлонов в сутки, чтобы улучшить разделение графиков распределения; для включения всех наблюдений в правый хвост распределений потребуется расширение горизонтальной шкалы до 560 галлонов в день (чтобы зафиксировать максимальные наблюдаемые объемы 553 галлонов в день для утечек, 345 галлонов в день для кранов и 223 галлонов в день для туалетов Из восьми конечных применений в помещениях пять (например, протечки, смыв туалета, принятие душа, стирка одежды и использование смесителя) демонстрируют явный правый перекос в распределении, что способствует более «толстому» и длинному правому хвосту при общем использовании в помещении. . Значительного сокращения количества конечных потребителей воды можно добиться не только за счет внедрения эффективных технологий (например, арматуры и приборов), но и за счет потребителей. небольшие изменения в поведении для сокращения использования и потерь воды, а также за счет устранения утечек на стороне клиента за счет автоматизированных программ измерения и оповещения об утечках.[18]

Использование на открытом воздухе

Использование воды в жилых домах на открытом воздухе включает в себя орошение ландшафтов, наполнение бассейнов и бассейнов для мойки, воду, используемую через наружные краны (нагрудники для шлангов) для мытья тротуаров и автомобилей, а также другие виды использования на открытом воздухе. Годовое использование на открытом воздухе в городах Северной Америки различается в зависимости от климатического региона и колеблется от 13 000 галлонов в Ватерлоо, Канада до 120 400 галлонов в Скоттсдейле, Аризона.[1] Среднее использование вне помещений в 9 выбранных городах Фонд водных исследований исследование было 50 500 галлонов на семью в год или 138 галлонов в день (524 литра в день). Почти 17 процентов домов орошают свои ландшафты сверх теоретической потребности. Если бы можно было исключить избыточное орошение, среднее использование воды на открытом воздухе снизилось бы на 8 200 галлонов на дом, или на 16 процентов.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м ДеОрео, Уильям Б.; Майер, Питер; Дзегелевский, Бенедикт; Кифер, Джек (2016). Конечное использование воды в жилых домах, версия 2. Денвер, Колорадо: Фонд водных исследований.
  2. ^ «Водные ресурсы: домашнее водопользование». Геологическая служба США (USGS). Получено 3 февраля 2020.
  3. ^ Дзегелевский, Б .; Опиц, Э.М. (2002). «Глава 5: Анализ потребности в воде». В мае L.W. (ред.). Справочник по городскому водоснабжению. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN  978-0071371605.
  4. ^ Maupin, M.A .; Kenny, J.F .; Hutson, S.S .; Лавлейс, J.K .; Barber, N.L .; Линси, К. (2014), Расчетное использование воды в США в 2010 г .: Циркуляр Геологической службы США 1405
  5. ^ Дитер, Шерил А .; Мопен, Молли А., Государственное водоснабжение и домашнее водопользование в США, 2015 г .: Отчет Геологической службы США в открытом доступе за 2017–1131 гг. (PDF), Геологическая служба США, Министерство внутренних дел США
  6. ^ Маддаус, Уильям О .; Браун и Колдуэлл (июнь 1984 г.), Проекты по сохранению воды в жилых домах: сводный отчет, Вашингтон, округ Колумбия: Департамент жилищного строительства и городского развития США, Управление разработки политики и исследований.
  7. ^ Aher, A .; Chouthai, A .; Chandrasekar, L .; Coperning, W .; Русь, Л .; Виджапур, Б. (1991), Исследование водосбережения муниципального района Ист-Бэй, Окленд, Калифорния, Технологический институт Стивенса
  8. ^ Дзегелевски, Б; Струс, Калифорния; Хинкли, Р. К. (1993). «Подход конечного использования к оценке экономии воды». Труды AWWA Conserv93. Лас-Вегас, Невада: Американское общество инженеров-строителей.
  9. ^ Андерсон, Д. Л .; Mulville-Friel, D .; Неро, В. Л. (1993). «Влияние водосберегающих приспособлений на характеристики использования воды в жилых домах в Тампе, Флорида». Труды AWWA Conserv93. Лас-Вегас, Невада: Американское общество инженеров-строителей.
  10. ^ Mayer, P.W .; DeOreo, W.B .; Opitz, E.M .; Kiefer, J.C .; Дэвис, W.Y .; Дзегелевский, Б .; Нельсон, Дж. (1999), Конечное использование воды в жилых домах (PDF), Денвер, Колорадо: Исследовательский фонд AWWA и Американская ассоциация водопроводных сетей, архив из оригинал (PDF) 27 мая 2014 г.
  11. ^ DeOreo, W.B .; Heaney, J. P .; Майер, П. (1996). «Анализ следа потока для оценки водопользования». Журнал AWWA. Американская ассоциация водопроводных сооружений. 88 (1): 79–90. Дои:10.1002 / j.1551-8833.1996.tb06487.x.
  12. ^ Келлер, Джон (апрель 2017 г.), Исследование насыщения неэффективных туалетов в ключевых государствах (PDF), Альянс за эффективное использование воды и Международные производители сантехники
  13. ^ Барри, Патрик Л .; Филлипс, Тони (2 ноября 2000 г.). «Вода на космической станции». НАСА Наука. Национальное управление по воздуху и исследованию космического пространства США.
  14. ^ «Основные критерии продукта стиральных машин». Energy Star. Агентство по охране окружающей среды США.
  15. ^ «Неделя устранения утечек». WaterSense. Агентство по охране окружающей среды США.
  16. ^ «Обнаружение и устранение утечек в домах. Введение». Альянс за эффективное использование воды (ТРЕПЕТ). Архивировано из оригинал 13 марта 2016 г.
  17. ^ «Energy Star - самый эффективный 2017 год». Energy Star. Агентство по охране окружающей среды США. 2017 г.
  18. ^ Конечное использование воды в жилых домах, Версия 2: Исполнительный отчет (PDF), Фонд водных исследований, Апрель 2016, ISBN  978-1-60573-236-7