从水入手，提升城市应对气候变化的韧性

今年城市日（10月31日）的主题是：应对气候变化，建设韧性城市。纵观过去一年，世界各地的城市正日益遭受与气候相关的灾害所带来的影响。从河南暴雨，到欧洲洪水，再到北美热浪，极端天气已经给人类社会带来了巨大的生命和财产损失。因此，应对气候变化迫在眉睫。中国也做出了“2030碳达峰，2060碳中和”的承诺，并正在稳步推进各行各业的碳减排工作。

目前，各个企业对于减少碳排放有着不同的方法和路径，单从城市中运行的水来看，就有着多种节能和适应气候变化的发展可能。

城市内的水：“软硬兼施” 应对内涝挑战

中国正在经历着人类历史上最大规模、最快速的城镇化进程，城镇化率由2001年的38%上升到2020年的63.9%[1]。在享受着城镇化红利的同时，城市的水生态环境也暴露出日益严重的三大核心挑战：水污染、水资源短缺、以及城市内涝灾害。

其中，随着气候变化加剧，城市内涝灾害的威胁尤为明显。一方面，一些城市内的排水系统管道老化，排水标准比较低，排水设施不健全，不完善。而随着城镇化的快速发展，土地硬化面积增加、植被覆盖率减少、不透水面积增大等问题日益凸显，这也增加了暴雨流量和汇流速度，从而进一步加大城市的内涝灾害风险。传统的城市建设方式已很难满足与资源环境协调发展的要求。

为了应对这一问题，海绵城市作为一种新型的城镇化理念被纳入城市规划中。2017年，中国住房和城乡建设部在城市建设司下专门成立海绵城市办公室，进行海绵城市的指导建设工作。据悉，截至2020年底，全国城市共建成各类海绵城市建设的项目约有4万个[2]。

海绵城市的建设应该遵循城市的特点来设计和进行。以天津为例，天津是中国最干旱的城市之一，同时面临着排水设施能力不足与排水出路不畅的问题。为了缓解由于排水能力不足所造成的严重内涝灾害，尽可能地减少土地的占用面积，天津市于2014年在滨海旅游区建成了世界上最大的地埋式综合预制泵站（prefabricated pumping stations，简称PPS）。这套来自丹麦水泵及水技术公司格兰富的集成化的PPS泵站可作为由泵、管道、阀门、控制器和服务设施组成的一体化设备交付。泵站全自动化运行，采用无人值守的智能化管理模式，可以高效地将所收集的雨水用于该地区的水魔方水上乐园及其周边环境的生态浇灌。

除了在硬件设施上下功夫，智慧防洪排涝系统也可以帮助城市管理者提高暴雨内涝预警水平，减少内涝损失。在强降雨季节，城市内涝防治的痛点往往集中在如何快速应对暴雨，尤其是短时强暴雨的主动应对策略和流程，以及落实提前预警和警报，做好应对措施等方面。全新格兰富御水易TM智慧水务平台能够通过提供实时管网监测及决策辅助系统，帮助城市管理决策者解决上述痛点，降低城市内涝及污水溢流风险。

城市内的建筑：深挖楼宇节能潜力

据统计，随着城市化快速发展，到2050年，将会有额外20亿人移居至城市。为了满足这部分新增城市人口，发展中国家更新和新建相应的基础设施会产生226千兆吨[3]碳排放。新增的碳排放会进一步影响气候变化，造成更多极端天气的出现。

华盛顿大学健康与全球环境中心的Kristie Ebi教授表示：“如果目前的温室气体排放继续有增无减，原先大约每20年一次的极端高温热浪将会出现得更加频繁，甚至可能到本世纪末将会每年都发生。“

在城市各类基础建设中，商业建筑的节能减排对于应对全球气候变化挑战意义重大。中国的建筑行业规模位居世界第一，这些建筑在使用过程中的碳排放约占我国碳排放总量的20%，也占全球建筑总排放量的20%[4]。

而在商业建筑中，暖通空调系统（HVAC）约占其40%的总能耗[5]，是目前商用建筑节能改造的重点实施方向。对于暖通空调系统而言，水泵作为暖通空调系统的重要耗能设备，一般占系统总能耗的15-20%，拥有最大的节能改造潜力[6]。据丹麦水泵及水技术公司格兰富集团的估算，目前约有90%的水泵运行效率较低。如能提升这些水泵的效率，将带来显著的节能效果。

据格兰富中国区总裁马克漫(John Markmann)介绍，格兰富在新加坡义安理工学院（Ngee Ann Polytechnic）打造了一栋采用了开创性暖通系统的综合楼宇，有咖啡厅、运动中心、学生休息室和办公室，需要供冷的总面积约6000平方米[7]。“格兰富通过为每一层安装智能水泵，并对特定区域内压力数据实时采集并调节，帮助实现室内舒适度的同时，为楼宇运营带来显著的节能效果，”马克漫说，“该楼宇内的水泵系统与原先相比实现了54%的节能效果[8]，同时节省了原来用于暖通系统的费用开支。”

除了商业建筑的暖通空调系统，在北方居民区常见的换热站也可以通过更换水泵解决方案节省水耗和电耗，从而进一步减少换热网络的能源消耗和碳排放。在更换了格兰富灵适™预制化智能泵组后，位于山东淄川的两个换热站改造项目上，换热站电单耗由2.2 kWh降至0.5 kWh，整个采暖季节省电热费超过7.2 万元人民币，通过控制智能化节省人力90%以上。[9]

结语：从水入手，多方行动

马克漫表示，“在城市中，除了公共设施做出节水和减少碳排放的升级，个人在日常生活用水中也可以对此有所贡献。”随着家居产品的科技含量不断提高，智能家居在提升人们日常用水体验的同时，也能帮助节省水资源的消耗。在很多应用场景中，不论是洗手池、龙头开关、马桶、洗衣机等智能家具设备都已经具备了节水节能的功能。此外，一些提供实时监测功能的智能水泵和增压产品，也可以帮助消费者合理规划日常用水量，做到节水节能心中有数。

从水入手，只是城市应对和适应气候变化的第一步。格兰富认为，要切实做出改变，需要多方共同努力。从去年开始，格兰富启动了#ForOurWater“为水而战”活动，呼吁政府、行业组织、客户和终端消费者共同努力，为构建美好的城市生活做出更多贡献。

[1]数据来自国家统计局，https://data.stats.gov.cn

[2]http://www.mohurd.gov.cn/jsbfld/202110/t20211026_252059.html

[3]数据来自《自然》：发达国家和发展中国家城市现在以及未来基础设施的碳排放评估。https://www.nature.com/articles/d41586-021-02309-9

[4]http://cn.chinadaily.com.cn/a/202011/20/WS5fb79f65a3101e7ce9730d70.html,

[5]Grundfos, Commercial Buildings – Chilled Water System Efficiency. Jens Nørgaard, Grundfos Senior Application Manager, 2019.

[6]数据来自《改造为径：为当代商用建筑降耗注入新绿能》2019, 由国际水务智库GWI和格兰富共同出版

[7]https://www.grundfos.com/solutions/learn/research-and-insights/a-paradigm-shift-in-chilled-water-systems

[8]同上

[9]数据来自格兰富内部。