بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله به تحلیل فنی و اقتصادي برداشت آب باران در ساختمانها در چند اقلیم متفاوت در کشور پرداخته شده اسست. ببراي این تحلیل بر اساس دادههاي بارش، بهرهوري سامانه برداشت آب باران، در احجام مخزن نگهداري گوناگون محاسبه ششده و ببر اسساس تحلیل هزینه اجرا و راهبري سامانه، قیمت هر متر مکعب آب برداشت شده محاسبه شده است. سپس جذابیت اقتصصادي ایین راهببرد براي شهروندان، از طریق مقایسه قیمت آب استحصال شده با هزینه آب آشامیدنی و هزینه دفع پساب مربوط، مورد بررسی قرار گرفتته است. بر اساس این تحلیل، برداشت آب باران در برخی مناطق پر باران ایران داراي توجیه اقتصادي و از منظر راهببردي مناسب اجرا تشخیص داده شده است. تحلیل اقتصادي صورت گرفته نشان داده است که سامانههاي برداشت آب باران در ششرایط مطللوب اقلیممی برخی مناطق ایران، نسبت به قیمتهاي متعارف خرید تضمینی آب از آب شیرینکنه ا و همچنین قیمت تمام شده آب در بسسیاري از طرحهاي انتقال آب از دوردست داراي مزیت اقتصادي است. بر این اساس نتیجهگیري شده است که هر گونه سیاسستگذاري صصلبی ییا ایجابی در زمینه لزوم برداشت آب باران در ساختمانها باید مبتنی بر شرایط خاص اقلیمی محل قرارگیري ساختمان باششد. سیاسستگذار میتواند اجراي سامانه برداشت آب باران را با توجه به وضعیت اقتصادي سامانه بر اساس قیمت آب آشامیدنی در نقطه مرزي که قیممت نهایی خوانده میشود، اجباري یا اختیاري تلقی کند . قیمت نهایی و میزان بارش در مناطق مختلف ایران متفاوتنند و تهییه فهرسستی از مناطقی که مطابق مقررات، احداث سامانه برداشت آب باران در آنها باید اجباري تلقی شود، میتوانند به تتدریج به انجام رسیده و از طریق به روزآوري دوره اي مبحث 16 مقررات ملی ساختمان اجرایی گردد.
واژههاي کلیدي:
منابع آب جایگزین در ساختمانها، برداشت آب باران، استحصال آب باران
مقدمه
آب باران به ویژه در مناطقی که بارش مناسب و همچنین منظم داشته باشند، منبعی جذاب و در دس ترس به نظر ممیرسد. آب باران عملاً پاك و عاري از آلودگی بوده و میتواند براي بسیاري از مصارف خانگی و حتی در صورت تصفیه و گندزدایی براي آشامیدن مورد استفاده قرار داده شود، اگر چه مصرف آن به عنوان آب آشامیدنی در اغلب مناطق توسعه یافتته جههان معممول و ققانونی نیسست Canada Mortgage and Housing Corporation - ، . - 2016 با این همه برداشت آب باران همانند همه راهکارهاي فننی دیگگر، تنهها در صورتی قابلیت تبدیل به راهبردي ملی را پیدا میکند که به ابعاد اقتصادي آن در مقایسه با سایر راهکارها اندیشیده شده و توجیهپذیر بودن این راهکار و اولویت اقتصادي آن به اثبات رسیده باشد. در غیر این صورت با توجه به محدودیت منابع مالی، صرف هر گونه هزینه در این زمینه به معنی کاهش منابع قابل تخصیص به راهبردهاي داراي اولویت بیشتر بوده و به نوعی اتلاف منابع تلقی شده و از منظظر کلان به عنوان سیاستی فراگیر و ملی قابل توجیه نیست.
در مورد سلامت آب باران جز در موارد خاص و همچنین مخاطرات ناچیز بهداشتی و زیستمحیطی ناشی از برداشت آب بباران، اختلاف ﻧﻈﺮ چندانی در میان صاحبنظران به چشم نمیخورد. اگر چه در برخی از مطالعات، به افزایش اثرات زیستمحیطی1 و میزان انتشار گازهاي گلخانهاي در صورت برداشت محلی آب باران در ساختمان، در مقایسه با جممعآوري و ممدیریت متمرککز آن در مقییاس شهري اشاره شده است Hoare Lea - ، . - 2010 به همه این دلایل توجیه یا عدم توجیه اقتصادي این راهببرد در مقایسه با دیگر گزینههاي در دسترس در سبد اقدامات مدیریت یکپارچه آب آشامیدنیعملاً، گلوگاه تشخیص سیاست مواجهه با این روش تأمین غیرمتمرکز آب در ساختمانها خواهد بود. بررسیهاي متعددي در زمینه تحلیل اقتصادي برداشت آب باران به ویژه در مناطق متتراکم شهري صورت گرفته است که اغلب بر نیاز به مواجهه محتاطانه با این راهبرد تأکید دارند .
مناطق متراکم شهري ببه دلییل تتراکم زییاد جمعیت در واحد سطح، محدودیت فیزیکی براي ساخت مخازن ذخیرهسازي و دسترسی عمومی و فراگیر به خدمات عمومی تأمین آب آشامیدنی داراي شرایطی ویژه هستند. مطالعات صورت گرفته در انگلستان نشان دادهاند که سامانههاي برداشت آب باران اغلب در دوره بهرهبرداري قادر به تأمین هزینه سرمایهگذاري صورت گرفته نبوده و فاقد توجیه اقتصادي هستند Roebuck R M - و همکاران، . - 2012 مطالعات مشابهی براي یکی از شهرهاي اسپانیا در محدوده با بارش 650 میلیمتر در سال، نشان دهنده مشروط بودن توجیه اقتصصادي برداشت آب باران به اتخاذ تدابیر ویژه فنی بودهاند. قیمت فعلی آب آشامیدنی در بارسلونا 1/12 یورو به ازاي هر متر مکعب و قیممت-هاي آتی بر اساس تعرفه هاي در حال تدوین در زمان مطالعه یاد شده، 4 یورو به ازاي هر متر مکعب است. ایین بررسی نتیجه گرفته است که با فرض نرخ بهره صفر تا 3 درصد براي برآورد هزینه تأمین سرمایه، از بین پنج سناریوي مختلف براي برداششت آب بباران، در صورت افزایش تعرفه آب از 1/12 یورو به ازاي هر متر مکعب به 4 یورو به ازاي هر متر مکعب، جمعآوري آب باران در یک محله و ققرار دادن یک مرکز شستشوي متمرکز لباس در آن محله، تنها سناریوي اقتصادي براي برداش ت آب بباران ببوده و برداششت و ممدیریت آب باران در یک ساختمان به تنهایی قابل توجیه نیست.
جالب این که براي همین سناریوي غیر متعارف، دوره برگشت سسرمایه، 51 سسال براي تأمین مالی با نرخ بهره 3 درصد و 27 سال براي تأمین مالی با نرخ بهره صفر محاسبه شده است - R. Farreny و همکاران، . - 2011 پرکردن سیفونها، شستشوي لباس، آبیاري فضاي سبز و شستشوي خودرو به ترتیب معمولترین کاربردههاي آب بباران در جههان هستند Canada Mortgage and Housing Corporation - ، . - 2016 بیشتر اجزاء سامانه برداشت آب باران، یا مثل بام و محوطه، جزئئی از ساختمان بوده و یا مثل ناودانها و لولهکشی آب باران، به صورت تیپ انتخاب میشوند. مخزن جمعآوري آب باران تنها جزء سسامانه برداشت آب باران است که باید به دقت بر اساس نیاز آبی و الگوي بارش ماهانه طراحی ششود Marsden Jacob - ، . - 2009 ابعاد مخزن نقش اساسی در هزینه کلی سامانه داشته و کوچک یا بزرگ بودن آن میتواند به کاهش بهرهوري سامانه یا افزایش شدید هزینه احداث آن منجر شود Chao- Hsien Liaw - ، . - 2004
دلایل اجراي مطالعه و روش تحلیل
براي شناخت همه جانبه مزایا و ملاحظات مربوط به کاربرد منابع آب جایگزین در ساختمانهها، مطالععهاي دوسساله توسسط دفتتر مدیریت مصرف و ارتقاء بهره وري آب و آبفاي وزارت نیرو با همکاري شرکت راهدان سسماء و حمایت مالی و تدارکاتی شرکت آب و فاضلاب استان آذربایجان شرقی به انجام رسیده و نتایج این مطالعه در قالب سند مفصلی مستند گردیده است. این مطالعه را ممیتتوان بخشی از ارزیابیهاي پیشا قانونگذاري در جهت انتخاب راهبرد مطلوب در مواجهه با منابع آب جایگزین در ساختمانها و در چچارچوب وظایف حاکمیتی وزارت نیرو در حوزه مدیریت آب ارزیابی نمود. آب خاکستري و آب باران منابع اصلی آب ججایگزین در سساختمانهها هستند و بررسی انجام گرفته بر ابعاد مختلف فنی، زیست محیطی و اقتصادي این دو راهبرد به عنوان اصلیترین منابع آب جایگزین در ساختمانها و بخشی از راهبردهاي مدیریت جامع آب آشامیدنی تمرکز داشته است. یکی از موضوعات مورد بررسی در مطالعه یاد شده، تحلیل فنی و اقتصادي برداشت آب باران در ساختمانها در چند اقلیم متفاوت ایران به منظور ببرآورد مییزان ججذابیت اقتصصادي ایین راهبرد براي شهروندان و همچنین ارزیابی میزان منافع اقتصادي حاصله براي بخش عمومی میباشد. ایین مقالله ننه ببا ههدف معرفی مطالعه یاد شده در حوزه منابع آب جایگزین در ساختمانها، بلکه تنها به منظور اشاره به آن بخش از مطالعه یاد شده که به تحلیل اقتصادي برداشت آب باران پرداخته است، تنظیم گردیده است.
با توجه به دسترسی اغلب جمعیت ایران به شبکه آب آشامیدنی تحلیلها بر اساس فرض دسترسی به آب آشامیدنی بننا ششدهانند. مناطق روستایی دور افتاده، به ویژه در صورت وجود بارش بالاي 400 میلیمتر در سال داراي شرایط متفاوتی هسستند. آب بباران در برخی از این مناطق میتواند از مهمترین منابع آب در دسترس تلقی شده و برداشت از آن به شیوههاي مختلفی که برداشت آب بباران از سطوح آبگیر ساختمان تنها یکی از آنهاست، صورت بگیرد. انواع روشهاي برداشت آب باران در این مناطق، میتواند در مقایسه با توسعه زیرساخت عمومی و انتقال آب به این مناطق از منظر اقتصادي قابل بررسی به نظر برسد. در این مناطق روشههاي مختللف برداشت آب باران شامل برداشت از سطوح آبگیر طبیعی، ساخت سدهاي زیرزمینی و برداشت از سطوح آبگیر سساختمان در بسسیاري از مناطق توسعه نیافته و در حال توسعه جهان توسط سازمانهاي مردم نهاد و دولتها پشتیبانی شده و نتایج مثبتتی ببه هممراه داششته است. راهنماهاي فنی مناسبی براي برداشت آب باران و ساخت مخازن بسیار ارزان آب باران در منناطق روسستایی تتدوین ششده و در دسترس هستند Regional Land Management Unit - ، . - 2002
از آنجا که بیشتر اجزاء سامانه برداشت آب باران در شرایط فرضی پیش گفته، بخشی از ساختمان محسوب میشوند، تأمین و نصب مخزن نگهداري آب باران مهمترین بخش از هزینههاي ایجاد سامانه برداشت آب باران را به خود اختصاص میدهد. به طور کلی کارایی و اقتصادي بودن مخزن را میتوان به میزان بارش سالانه، الگوي زمانی بارش، ابعاد سطح آبگیر به ویژه مساحت سقف، طراححی درسست حجم مخزن، الگوي زمانی مصرف آب و هزینه تأمین و اجراي مخزن مرتبط دانست Murray R. Hall - ، . - 2013 براي تحلیل هزینهها و منافع برداشت آب باران، ابتدا منافع و هزینههاي بخش عمومی و خصوصی فهرست گردیدهاند. شخص یا مصرف کننده منفرد از طریق کاهش هزینههاي پرداختی براي آب آشامیدنی و پساب، داراي منافع اقتصادي خواهد بود. همزمان همین شخص، بار اصلی هزینههاي اجرا و نگهداري سامانه راا ببر دوش خواهد داشت. در مقابل، جامعه در صورت کاهش مصرف سرانه بر اثر استفاده از منابع جایگزین آب در ساختمان، از طریق تعویق یا لغو نیاز به توسعه ظرفییت تأسیسسات آب داراي مننافع خواههد گردید. فهرستی از این هزینهها و منافع در جدول 1 قابل مشاهده است.
سپس مقادیر کمّی اجزاء جدول 1 براي دو ساختمان فرضی الف و ب با مشخصات و شرایط مندرج در جدولههاي 2 و 3 محاسسبه شدند . سامانه برداشت آب باران از نوع توزیع مستقیم - بدون مخزن سقفی - در نظر گرفته شده است. با فرض استفاده از ببام ببه عننوان سطح آبگیر و ضرورت جمعآوري رواناب باران با لولهکشی جداگانه براساس مقررات ملی ساختمان در ایران، هزینه این بخشها صفر در نظر گرفته شده است. به همین دلیل هزینهي اصلی احداث سامانه مربوط به اجراي مخزن و تجهیز سامانه توزییع ببه لوللهها و پمپ خواهد بود. در مثالهاي مورد تحلیل اجراي سامانه هم زمان با اجراي ساختمان فرض شده است.
هزینه هاي لولهکشی مورد نیاز براي برداشت آب باران، در ساختمانهاي در حال ساخت چندان قابل توجه نیست و به طور متوسط به ازاي هر واحد آپارتمانی، اجراي سامانه لولهکشی مجزا براي آب غیر آشامیدنی 9 متر لوله کشی آب، اضافه ببر میزان معممول نییاز دارد Syed Azizul Haq - ، . - 2017 علاوه بر این هزینهها، باید هزینه پمپ، انرژي مصرفی پمپاژ و به ویژه هزینه تأمین و اجراي مخزن را در نظر گرفت. ببر اسساس الگگوي بارش و الگوي مصارف غیرآشامیدنی برنامهریزي شده براي تأمین از طریق برداششت آب بباران، مییزان بههرهوري سامانه براي احجام مختلف مخزن محاسبه شده است. بهرهوري سامانه برداشت آب باران، بر اساس تعریف به نسسبت آب بباران برداششت ششده، ببه ببارش دریافت شده توسط سطح آبگیر، گفته میشود . ابعاد مخزن یکی از پارامترهاي اصلی تعیین کننده میزان بهرهوري سامانههاي برداششت آب باران بوده و کاهش حجم مخزن با افزایش احتمال وقوع سرریز میتواند منجر به کاهش بهرهوري کلی سامانه گردد. هزینه تصفیه
