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执行摘要 场所管道系统是建筑环境的重要组成部分，它提供清洁的饮用水以及从家庭、企业和其他机构中安全、可靠地去除废水的方法。管道系统在整个 20 世纪得到了广泛的发展，始于 20 世纪 20 年代的努力，旨在发展支持系统设计和监管所需的技术理解，其中大部分是由当时的商务部长赫伯特·胡佛发起的，旨在解决一系列健康和性能问题。管道系统不断发展以应对当前对成本、水资源可用性、环境影响和安全的担忧。一系列政策行动，包括 1974 年的《安全饮用水法》、1980 年的《能源安全法》和 1992 年的《能源政策法》，旨在提高水质、用水效率和能源效率。这些变化带来了显著的成就，包括减少管道产品中的铅含量和引入低流量装置。例如，如今典型的单户独立住宅的室内用水量比二十年前减少了 22%（DeOreo 等人，2016 年）。因此，管道网络内的流速和相应的停留时间可能与当前设计方法下的假设有显著差异。因此，围绕水处理实践有效性的假设不一定适用，从而导致水质下降。这些和其他现实情况导致管道系统的设计、安装和操作方式与当前规范、标准和实践中所体现的技术数据和理解所支持的方式大不相同。管道设计方法、规范和标准没有跟上这些变化，很大程度上是因为存在重大的技术知识差距。需要进行研究来解决这些差距，以支持水效率和水质目标，确保这些系统现在和将来的有效性。本报告记录了推进管道系统设计、操作和维护的具体研究需求，以及适用于这些系统的标准、规范和指南。推动这一努力以确定场所管道研究需求的主要问题是水质、用水效率和能源效率。水质是最大的问题之一，因为它直接影响建筑物居住者的健康和安全，并且正成为一个日益复杂的挑战。水质问题主要分为三类：金属、化学和生物。由于人口增长、气候变化和基础设施挑战，对用水效率的需求预计将变得更加迫切。水的可用性在很大程度上是一个区域性问题，美国各地有许多地区世界各地都经常出现缺水现象，即使在非干旱条件下也是如此。能源效率是推动管道技术进步的另一个重要因素。美国每年在建筑能源上花费超过 4000 亿美元（DOE，2016 年；DOE，2013 年）。作为一个国家，几乎一半的用水用于发电，超过 3% 的电力用于输送和处理饮用水（DOE，2014 年）。当管道行业寻找减少用水量的方法时，必须考虑能源消耗，因为水和能源的使用紧密相关。
房屋管道系统的测量科学研究需求
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