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住宅用水の使用（家庭内使用、家庭用使用、水道水使用とも呼ばれる）には、一戸建て住宅および集合住宅における飲料水として良質な水の屋内および屋外での使用がすべて含まれます。[2] これらの使用には、トイレの水洗、衣類や食器の洗濯、シャワーや入浴、飲用、食事の準備、芝生や庭の水やり、プールの維持など、いくつかの定義された目的（または水の最終用途）が含まれます。これらの最終用途には検出可能（および測定可能）なものもあれば、測定が難しいものもあります。
水使用量の測定
特定の目的に対して使用される水の平均おおよその量は推定する必要がある。なぜなら、1か月以上の期間にわたって住宅顧客の総使用量のみが計測・記録されるからである（ただし、 AMRおよび高度メータリング・インフラストラクチャ（AMI）テクノロジーを使用すれば、より頻繁な計測も可能）。[3]米国では、米国地質調査所（USGS）が計測した量を全国規模で集計した結果、公共水道供給業者による戸建て住宅および集合住宅への平均家庭用水供給量（屋内および屋外の両方）は、2010年には1人1日あたり約89ガロン（337リットル）、2015年には83ガロン（314リットル）であったことがわかった。 [5] 1980年代初頭以降、節水に対する一般の関心が高まり、消費者の水使用行動と各家庭用目的に使用される平均水量の測定に関する疑問が生じてきた。[6] [7] [8] [9] 1990年代半ば、米国で住宅用水の最終用途に関する初の全国調査が実施され、顧客の水道メーターから直接高解像度のデータを取得し、流量トレースを分析して、測定された各水使用イベントを特定の最終用途に割り当てました。[10] [11] その後、北米およびその他の地域での住宅用水の最終用途に関する詳細な研究がいくつか実施されました。 2016年には、水研究財団（WRF）が後援する住宅用水の最終用途に関する最新調査が完了し、ここで説明する住宅用水の使用のさまざまな目的に関する最新のデータソースとなっています。[1]
屋内使用と最終用途
屋内での水の使用には、家の中の器具や電化製品を通る水の流れが含まれます。1世帯（北米のサンプルでは平均2.65人）あたりの1日あたりの平均屋内水使用量は、0～644 gphd（1世帯あたり1日あたりのガロン）の範囲で、平均は138 gphd、標準偏差は約80 gphd（または1日あたり521リットル、標準偏差は300リットル）でした。[1] 1人あたりの平均使用量は52.1 gpcd（1人あたり1日あたりのガロン）または1人あたり1日あたり197リットルです。サンプルの住宅における屋内使用量の分布は正に歪んでいるため、中心傾向のより適切な指標は中央値で、約125 gphd（または472 lphd）です。屋内での水使用量は、トイレの水洗が最も多く、次いでキッチンやバスルームの蛇口、シャワー、洗濯機、水漏れ、浴槽、その他用途、食器洗い機が続きます。1990 年代後半以降、屋内での水使用量は 22% 減少しましたが、これは主に洗濯機やトイレなどの低流量設備の水効率が向上したためです。
トイレの水洗
平均して、トイレは1人あたり1日5回流されており、平均的な家庭で最も多くの水が消費されています。トイレの水洗は、家庭全体の水消費量の約24％を占めています（1日平均量は33.1 gphdまたは125 lphd）。[1]現在、サンプルを採取したすべてのトイレの平均水洗量は、1回あたり2.6ガロン（gpf）（または1回あたり9.8リットル（lpf））です。 1992年のエネルギー政策法で義務付けられた低水量トイレ（1.6 gpf、または6 lpf）や、 EPA WaterSense仕様を満たす高効率トイレ（1.28 gpf、または4.85 lpf）を使用する家庭が増えるにつれて、トイレの最終使用量は将来的に減少するでしょう。最近の調査によると、5つの州（アリゾナ州、カリフォルニア州、コロラド州、ジョージア州、テキサス州）のトイレの約21％の洗浄水量が1回あたり1.6ガロンを超えています。[12]
シャワー
平均的な家庭では、シャワーはトイレに次いで2番目に多くの水を使用します。平均的なシャワーは15.8ガロン（59.7リットル）の水を使用し、平均流量2.1ガロン/分（7.9リットル/分）で7.7分間続きます。[1]平均的には、平均的な人数（2.65人）の家庭では、1週間に12.4回のシャワーを浴びます。比較すると、海軍のシャワーはわずか2分間続き、3ガロン（11.4リットル）未満の水しか使用しません。最も節水的な方法は、国際宇宙ステーション（ISS）の乗組員によって使用され、入浴に1ガロン（4リットル）未満の水しか使用しません。[13]シャワーヘッドの場合、最大流量の基準は、 1992年のエネルギー政策法で定められた2.5ガロン/分（9.4リットル/分（lpm））のままです。しかし、現在ではメーカーは最大流量が2.0 gpm（7.6 lpm）未満の超高効率シャワーヘッドを提供しています。例としては、高水圧で1.75 gpm（6.61 lpm）、低水圧で1.45 gpm（5.48 lpm）の流量のシャワーヘッドや、0.5、1.0、1.5 gpm（1.9、3.8、5.7 lpm）の3つの圧力補正流量（取り外し不可能な圧力補正装置による）を備えたシャワーヘッドなどがあります。より効率的なシャワーヘッド（流量 1.6 gpm）が広く使用されると、シャワーの平均水使用量が 2 gphd（7.6 lphd）（または 8 パーセント）削減されます。
浴場
シャワーに加えて、調査対象世帯の47％で入浴が記録されており、週に2.7回入浴している（調査対象世帯全体では平均で週に1.3回）。1回の入浴で平均20.2ガロン（76.5リットル）の水が消費される。[1]
蛇口から流れる
蛇口（キッチン、バスルーム、ユーティリティシンクの蛇口、ホースビブを含む）から流れる水は、1日に51回蛇口が使用される平均的な家庭における屋内での総水使用量の19％（26.3 gphd、または100 lphd）を占めます。平均して、蛇口は1 gpm（1分あたりのガロン）の流量で30秒間開かれ、1回の使用あたり平均0.5ガロン（1.9リットル）が排出されます。 [1]
衣類の洗濯
洗濯は平均的な家庭でかなりの水使用量であり、平均的な屋内使用量の 17% を占めています。[1] 平均的な家族構成では、毎週 5.4 回洗濯します。1 回あたり平均 29.3 ガロン (111 リットル) の水を使用します。EPA によると、フルサイズのEnergy Star認定洗濯機(「水係数」 - WF ≤ 8.0 ガロン/サイクル/ft^3) は、1 回あたり平均 15 ガロン (57 リットル) の水を使用します。これは、標準的な洗濯機が使用する量の少なくとも 2 倍です。[14]現在、アメリカの家庭の約 4 分の 1 は、1 回あたり 20 ガロン (76 リットル) 未満の水を使用しており、平均量は 1 回あたり 31 ガロン (57 リットル) です。
屋内漏水
監視対象となった住宅の約90％で水漏れ、つまり目的のない水の流れが観察されました。水漏れによる水の損失は、平均的な屋内水使用量の12％を占めました。平均的な家庭での推定水損失は、年間6200ガロン（23,500リットル）です。[1]一般的な水漏れの種類には、流しっぱなしのトイレ、ゆっくりと水漏れするトイレのフラッパー、半開きまたは滴り落ちる蛇口、その他のひび割れたまたは開いた給水管などがあります。[15] [16]観察された水漏れはすべて屋内使用に含まれますが、一部の水漏れは屋外のよだれかけや水景で発生する可能性があります。
食器洗い
食器はシンクで手洗いするか、最終使用調査の対象となる家庭の84％に自動食器洗い機（DW）が設置されている。平均的なアメリカ人家庭は、1週間に約1.8回食器洗いをする。 [1] 1回あたりの平均水量は6.1 gpl（23 lpl）で、食器洗い機は屋内での総使用量の約1％を占める。EPAのEnergy Star Most Efficient 2017食器洗い機は、1サイクルあたり2.4〜3.2ガロン（または9〜12リットル）を使用する。[17]
水使用量の変動
住宅の屋内での水の使用量は、居住者の数（より具体的には、各世帯の規模と家族構成）やその他の状況（体系的およびランダム）に応じて、世帯ごとに大きく異なります。また、さまざまな家庭内の水使用目的が屋内での総使用量の変動にどの程度影響するかによっても異なります。 8 つの主要な水最終用途について観測された平均日量分布も、かなりの変動と分布の右裾への偏りを示しています (最終用途量の分布を示す図のデータは、分布グラフの分離を強化するために 120 gpd で切り捨てられています。分布の右裾内のすべての観測値を含めるには、水平スケールを 560 gpd まで拡張する必要があります (最大観測量である漏水の 553 gphd、蛇口の 345 gphd、トイレの 223 gphd を捕捉するため)。8 つの屋内最終用途のうち、5 つ (漏水、トイレの水洗、シャワー、洗濯、蛇口の使用) は、分布が顕著に右に偏っており、屋内総使用量の右裾が「太く」長くなっています。一部の水の最終用途の大幅な削減は、効率的な技術 (器具や電化製品) の採用だけでなく、消費者の小さな行動の変化によって水の使用量と無駄が減り、自動計測と漏水警報プログラムによって顧客側の漏水がなくなる。[18]
屋外使用
住宅の屋外での水の使用には、景観の灌漑、プールの水張りと逆洗、舗装や車の洗浄のための屋外蛇口（ホースビブ）から使用される水、およびその他の屋外での使用が含まれます。北米の都市の年間屋外使用量は気候地域によって異なり、カナダのウォータールーの13,000ガロンからアリゾナ州スコッツデールの120,400ガロンまでの範囲でした。[1]水研究財団の研究でサンプルとなった9つの都市の平均屋外使用量は、1世帯あたり年間50,500ガロン、または1日あたり138ガロン（1日あたり524リットル）でした。約17％の住宅が理論上の灌漑必要量を超えて景観を灌漑しています。過剰な灌漑をなくすことができれば、平均屋外使用量は1世帯あたり8,200ガロン、つまり16％減少します。
参照
参考文献
- ^ abcdefghijklm DeOreo, William B.; Mayer, Peter; Dziegielewski, Benedykt; Kiefer, Jack (2016). 住宅用水の最終用途、バージョン2。コロラド州デンバー：水研究財団。
- ^ 「水資源：国内水利用」。米国地質調査所（USGS） 。 2020年2月3日閲覧。
- ^ Dziegielewski, B.; Opitz, EM (2002). 「第 5 章: 水需要分析」。Mays, LW (編)。『都市給水ハンドブック』。ニューヨーク: McGraw-Hill。ISBN 978-0071371605。
- ^ Maupin, MA; Kenny, JF; Hutson, SS; Lovelace, JK; Barber, NL; Linsey, KS (2014)、2010 年の米国における推定水使用量: 米国地質調査所回覧 1405
- ^ ディーター、シェリル A.; モーピン、モリー A.、米国における公共供給と家庭用水の使用、2015年：USGSオープンファイルレポート2017–1131 （PDF）、米国地質調査所、米国内務省
- ^ マダウス、ウィリアム・O.、ブラウンとコールドウェル（1984年6月）、住宅用水資源保全プロジェクト：概要報告書、ワシントンDC：米国住宅都市開発省、政策開発研究局
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- ^ Anderson, DL; Mulville-Friel, D.; Nero, WL (1993)。「フロリダ州タンパの住宅用水使用特性に対する節水器具の影響」。AWWA Conserv93 議事録。ネバダ州ラスベガス：アメリカ土木学会。
- ^ Mayer, PW; DeOreo, WB; Opitz, EM; Kiefer, JC; Davis, WY; Dziegielewski, B.; Nelson, JO (1999)、「住宅用水の最終用途」(PDF) 、コロラド州デンバー: AWWA Research Foundation および American Water Works Association、 2014 年 5 月 27 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ
- ^ DeOreo, WB; Heaney, JP; Mayer, P. (1996). 「水利用を評価するためのフロートレース分析」Journal AWWA . 88 (1). アメリカ水道協会: 79–90. doi :10.1002/j.1551-8833.1996.tb06487.x.
- ^ Koeller, John (2017 年 4 月)、主要州における非効率的なトイレの飽和調査(PDF)、水効率および配管メーカーの国際連合
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- ^ 「Fix A Leak Week」。WaterSense 。米国環境保護庁。
- ^ 「家庭の水漏れ検知と軽減の概要」。Alliance for Water Efficiency (AWE)。2016年3月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Energy Star Most Efficient 2017」。Energy Star。米国環境保護庁。2017年。
- ^ 住宅用水の最終用途、バージョン2：エグゼクティブレポート（PDF）、水研究財団、2016年4月、ISBN 978-1-60573-236-7