СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина VII, брой 2, април 2010

Планиране на цялостни системи за по-добро опазване на водните ресурси

Шест са жизнено важните елементи, които изграждат така наречената “цялостна система” от гледна точка на устойчивото съществуване и развитие – това са енергията, местоположението и екологията, зеленото строителство, транспортът, социално-икономическите фактори и, разбира се, водата. Всичко това прави проектирането на цялостни системи една комплексна задача, която изисква системен подход и внимание към всички детайли.

текст инж. Вера Ангелова

Подходът за създаване на “цялостни системи” цели да балансира тези елементи в подходящи съотношения, като обръща специално внимание на взаимовръзките между структурите, характеристиките на общността и екологичните системи и свързва компонентите на високоефективното проектиране и планиране за конкретните условия така, че да се реализират значителни резултати за опазване на природните и водните ресурси.

Възприемането на подхода за създаване на “цялостни системи” колкото се може по-рано в процеса на планиране е ключова предпоставка за разработване на по-жизнеспособни програми за устойчиво екологично и икономическо развитие на съответната общност или за осъществяване на даден проект. Независимо дали става дума за нови или съществуващи общности и проекти, планирането за устойчиво развитие трябва да започне с изясняване на екологичните характеристики на обекта. Погледнато последователно в перспективата на екологията, на устойчивото развитие и на градското и селищно благоустройство, всяко място разкрива различни екологични възможности за подобряване както на естествената, така и на изкуствено създадената от човека среда.

Истинското значение на “баланса” при използването и опазването на водните ресурси ясно изпъква в изключително доброто планиране на общността Меса дел Сол в Ню Мексико. Меса дел Сол се простира на територия от 12 900 акра на високо скалисто плато и се изгражда и благоустройва от команията Forest City Covington NM LLC, като през следващия четвърт век се планира там да се открият 50 000 нови работни места, населението да достигне 100 000 души и да бъдат построени повече от 37 000 жилища.

Успешното развитие на общността в този естествено сух район зависи до голяма степен от ефикасността на използването на водните ресурси; така че възприемането на подхода за “цялостни системи” с цел отговорно и интелигентно използване и възстановяване на водните запаси и минимизирането на потреблението на питейна вода е от изключителна важност.

В тази перспектива разумното управление на водните ресурси се превръща в ключов фактор за развитие. В процеса на планиране на Меса дел Сол на събирането и рециклирането на оттичащите се и отпадни води не се гледа като на задължение, а като на ценен потенциален ресурс. Целите на програмата за опазване на водните ресурси на Меса дел Сол са следните:
- Изясняване на връзката между водата и енергията; намаленото потребление и преработка на водата спестява енергия.
- Минимизиране на недиректното използване на вода, най-вече чрез спестяване на енергия.
- Възприемане на всички водни източници, включотелно дъждовните и отпадните води, като ценен ресурс.
- Задържане на валежната вода на място, доколкото е възможно, за употреба или за инфилтрация към подпочвените води.
- Минимизиране на потреблението на вода в домакинството и извън него.
- Използване на питейна вода, само когато е абсолютно необходимо.
- Минимизиране на потребяваните количества вода чрез многократно използване на водата, доколкото е възможно.
- Контролна система, която да гарантира, че всяко количество вода, което напуска мястото, е било преработено и използвано повторно.

Главният показател в програмата за опазване на водните ресурси е използването на питейна вода главно за домакински нужди. (Възможно е, въпреки това, част от питейната вода да се насочва за други нужди извън домакинството.) Службата по водоснабдяване в района е установила дневно разпределение на вода от 75 галона на човек, което е значително по-малко от обикновеното потребление на вода за домакински нужди. Едно типично домакинство, оборудвано с необходимите инсталации за спестяване и повторно използване на вода би следвало да потребява от 40 до 50 галона на човек на ден вътре в жилището. Останалото количество може да се използва навън, но дори и тогава то се изразходва по-икономично от традиционния начин на използване на водата извън жилището.

Тъй като в Меса Дел Сол са възприели подхода за създаване на “цялостни системи” като част от стратегията за устойчиво развитие, тяхната програма за опазване на водните ресурси признава и взема под внимание взаимовръзките между всички жизненоважни ресурси. Например производството на електричество използва значителни количества вода, най-вече за охлаждане на оборудването.

Планиране на цялостни системи за водни ресурси
За да лансира подхода за създаване на цялостни системи по начина, по който той се изпълнява в Меса Дел Сол, EDAW|AECOM е разработила собствен "Интегриран модел за устойчиви системи" (SSIM), инструмент за много системно планиране и за екологична и икономическа оценка, създаден на базата на най-новите технологии и предназначен за големи многофункционални проекти. Организиран около централни теми като водни ресурси, мобилност, енергия, строителни технологии, социално-културни фактори, екология и емисии на парникови газове, моделът SSIM позволява оптимизиране на всички аспекти на екологичното, икономическо и социално благосъстояние.

Модулът за водни ресурси на програмата SSIM дава възможност на инженерите ефективно да включат устойчивите стратегии за системите за потребление на вода за домакински нужди в по-всеобхватен проектен модел за водните ресурси. Типичният процес включва решения за задържане на обемни количества валежна вода, за ефективно използване на водата в домакинствата и извън тях и задържане и преработка на отпадните води. Изследват се възможностите, които предлагат конкретните условия, за осъществяване на тези решения. Екипът за опазване на водните ресурси прилага модел за баланс на водните ресурси в рамките на подхода за "цялостни системи" за оценка на стратегиите за опазване и повторно използване на водата и за набелязване на комбинация от мерки с оптимално съотношение на полза и себестойност.

Екипът предлага алтернативни стратегии за намаляване на потреблението на вода, илюстрира тяхната ефективност и изработва анализ за ползите и разходите, в който се посочва процентът на намаляване на водното потребление. Тази информация се включва в модела SSIM и се синтезира в оптимизирана базисна програма за намаляване на потреблението на вода и енергия, както и на отделянето на емисии от въглероден диоксид.

Като част от интегрирания процес на моделиране, екипът за водните ресурси би следвало да предприеме следните стъпки:
- Събиране на данни за предложената система за използване на вода за домакински нужди, за системата за оползотворяване на валежна вода, системата за обработка на отпадъчните води, както и на прогнозираните данни за съотношението на нуждите от потребление и проектния капацитет, които се изработват от строителния инженер на проекта.
- Определяне на нуждите от вътрешно (вътрешни инсталации) и външно (за поддържане на зелените площи и други нужди) потребление и мерките за намаляване на потреблението на четири основни нива: основно ниво, което отразява типичното потребление, и нива "добро/по-добро/най-добро", които се базират на целите, определени при началното обсъждане на проекта от гледна точка на устойчивото развитие.
- Оценка и тестване на предложените мерки, като например високоефективни вътрешни инсталации на сградите, с оглед ефективност при постигане на целите, дефинирани от съответните стратегии. Мерките подлежат на адаптиране по отношение на най-ниските възможни разходи, с които целите могат да бъдат постигнати.
- Mаксимизиране на инфилтрацията и поддържане на нивата на подпочвени води.
- Разработване на съоръжения за ниско разположени води в природни условия, съобразени с изискванията на пазара.
- Инкорпориране на технологии за напояване и контрол на водите в природни условия, които да компенсират недостатъците на системата.
- Определяне на мерки, които биха могли да намалят нуждите от преработка на отпадни води.
- Повторно използване на преработени канални води за напояване на зелени площи.
- Задържане на валежните води в изкуствени водосборни басейни и дефиниране на евентуалните начини за повторната им употреба.
- Калкулиране на намаленото потребление на вода за домакински нужди в резултат на прилагане на подхода за цялостни системи при планиране на водните ресурси в рамките на модела SSIM.
- Включване на други мерки, открити в процеса на работа.
- Предоставяне на анализи и оценки на разходите за различни евентуални сценарии с помощта на строителния инженер на проекта.

В резултат на този всеобхватен процес на събиране на информация и анализ се оформят няколко съществени опции, осъществяването на които да доведе до значително намаляване на потреблението на вода за домакински нужди. Различните анализи на ефективността на съотношението между ползите и разходите въз основа на търсене и предлагане помагат да се види кои опции заслужават да бъдат приложени.