小區(qū)雨水收集利用

建筑小區(qū)雨水的收集與利用〔江蘇筑原建筑設(shè)計常州錢曉明〕摘要：建筑小區(qū)雨水收集與利用是水資源綜合利用中的一種新的系統(tǒng)工程，對于實現(xiàn)雨水資源化、節(jié)約用水、修復(fù)水環(huán)境與生態(tài)環(huán)境、減輕城市洪澇有重要意義。本文介紹了雨水收集系統(tǒng)，并以常州武進(jìn)萬達(dá)廣場的雨水收集系統(tǒng)為例，介紹了該商業(yè)綜合體與小區(qū)雨水收集的設(shè)計過程。淡水是一種有限的資源，它不僅維持地球上一切生命的需要，而且對一切社會經(jīng)濟(jì)部門都具有重要意義。我國水資源總量較豐富，但是人均水量很少，是水資源十分緊缺的國家。隨著社會經(jīng)濟(jì)的開展，城市化進(jìn)程的加快，水資源量日益短缺。天然雨水污染較少，對于大型商業(yè)建筑、公共建筑、居住區(qū)等屋面及地面雨水，經(jīng)收集和處理后可用于景觀用水、綠化用水、洗車場用水、道路沖洗、冷卻水補(bǔ)水、沖廁用水等非生活用水。因此，在進(jìn)行民用建筑和小區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃Y源情況、降雨量、經(jīng)濟(jì)開展水平等合理利用雨水資源。通過因地制宜的規(guī)劃設(shè)計，結(jié)合雨水收集、利用設(shè)備的實施，減少自來水用水量，節(jié)約水資源，大大緩解我國的缺水問題。雨水利用通常有雨水入滲、收集回用、調(diào)蓄排放等3種型式。雨水入滲系統(tǒng)是通過收集設(shè)施把雨水引至滲透設(shè)施，使雨水滲透到地下轉(zhuǎn)化為土壤水，它可以削減外排雨水的總流量及總量。雨水收集回用系統(tǒng)是將雨水收集后進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，到達(dá)相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后供應(yīng)非生活用水。雨水調(diào)蓄排放系統(tǒng)是通過儲存調(diào)節(jié)設(shè)施來緩解雨水排放的流量峰值、延長雨水排放時間，具有快速排除場地地面雨水、削減外排水雨水頂峰流量的作用。在一個建設(shè)工程中，雨水利用可采用以上3種系統(tǒng)中的1中，也可以是其中2種系統(tǒng)的組合。城市雨水利用在國外已有幾十年的歷史，特別是近20年來在德國、美國、澳大利亞等許多地區(qū)和國家，對城市雨水的利用與資源化非常普遍。目前國內(nèi)對城市雨水的利用還處于起步階段，主要集中在對屋面雨水的利用，還只是對城市的單個大型建筑物和居民小區(qū)進(jìn)行了一些工程性試驗和工程設(shè)計。對于商業(yè)建筑和住宅區(qū)的雨水收集利用，因各地的氣候條件、降雨量等具體情況不同，應(yīng)分別對待。下面以常州武進(jìn)萬達(dá)廣場為例，就屋面雨水的收集與處理利用的設(shè)計方案做一介紹。工程概況：武進(jìn)萬達(dá)廣場地塊位于武進(jìn)老城區(qū)，周邊市政雨水管網(wǎng)不健全，老區(qū)大雨時道路會大面積積水。綜合考慮雨水排放問題，并結(jié)合綠色節(jié)能建筑要求，整個工程都設(shè)計雨水收集利用。武進(jìn)萬達(dá)廣場總規(guī)劃用地面積11.57公頃，規(guī)劃總建筑面積約59.18萬平方米，其中地上建筑面積46.28萬平方米，綠地面積約1.8萬平方米。地塊由購物中心、步行街、酒店、寫字樓、住宅和商鋪組成的城市綜合體。整個地塊雨水收集系統(tǒng)分為A地塊，DE地塊，BF地塊，C地塊四個區(qū)域，收集區(qū)域內(nèi)雨水處理后用于本區(qū)內(nèi)的綠化、道理澆灑用水。本文以DE地塊雨水收集為例，其他地塊設(shè)計計算同。雨水收集工藝流程：圖一圖二雨水收集系統(tǒng)工藝流程如上圖所示，雨水經(jīng)棄流井后舍棄污染物濃度較高的初期雨水，截留的初期雨水排入市政雨水管網(wǎng)。經(jīng)棄流井的雨水進(jìn)入PP模塊雨水收集池備用，當(dāng)需使用時，由回用泵供至處理設(shè)備，經(jīng)過濾、消毒后接入回用系統(tǒng)。因為回用水僅用于綠化及道理澆灑，對水質(zhì)要求并不高，因此在選用水處理設(shè)備時采用安裝維護(hù)較簡單的成套處理罐。雨水收集設(shè)計中盡可能減少電氣設(shè)備的使用，利用雨水自流的特點完成污染物的自動排放，凈化、收集，做到真正節(jié)能、環(huán)保、高使用壽命、低本錢的特點。設(shè)計參數(shù)：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50400-2006)，雨水收集利用工程的降雨設(shè)計重現(xiàn)期一般按1-2年計。本工程結(jié)合實際特點，雨水收集與利用系統(tǒng)降雨設(shè)計重現(xiàn)期按1年計算，設(shè)計降雨厚度參考南京市取1062.4mm。雨水設(shè)計徑流總量的計算公式如下：W=10ΨchyF〔式中Ψc為雨量徑流系數(shù)，hy為設(shè)計降雨厚度，F(xiàn)為匯水面積〕根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)雨水蓄水池的有效容積不小于屋面降雨量的24小時雨水徑流量，同時與之匹配的用水管網(wǎng)需要到達(dá)一定的用水量規(guī)模，回用系統(tǒng)的最大日用水量不宜小于集水面日雨水設(shè)計徑流總量的40%，本次設(shè)計考慮到地區(qū)兩場降雨的時間間隔，故取用水周期為5天。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，屋面雨水初期棄流厚度2-3mm，路面雨水初期棄流厚度3-5mm，綠地雨水初期無需考慮棄流。雨水初期徑流棄流量按標(biāo)準(zhǔn)5.6.5條計算，本設(shè)計綜合考慮實際情況后初期棄流取4mm，實際可收集雨水量為40.6mm。本次計算綠地雨水綜合雨量徑流系數(shù)取0.15，道路和屋面雨水綜合雨量徑流系數(shù)取0.9，區(qū)域綜合雨量徑流系數(shù)取0.61。收集水量及處理要求：經(jīng)計算本區(qū)域可收集雨水為120m3，設(shè)計日用水量：28m3/d，最大小時用水量：14m3/h。出水水質(zhì)必須到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50400-2006)的要求，具體數(shù)據(jù)如下表：綠化:COD≤30mg/L;SS≤10mg/L景觀補(bǔ)水:COD≤30mg/L;SS≤10mg/L道路澆灑:COD≤30mg/L;SS≤10mg/L車輛沖洗:COD≤30mg/L;SS≤5mg/L娛樂水景:COD≤20mg/L;SS≤5mg/L雨水初期棄流選用溢流堰式棄流井，初期雨水先經(jīng)過棄流裝置進(jìn)行棄流，從而有效除去雨水中的泥沙。雨水收集池采用PP模塊單元拼裝而成，每個模塊單元的尺寸為：0.5m×0.5m×0.4m，收集池體積定為120m3，設(shè)計收集池尺寸為：5.0m×10.0m×2.4m〔H〕。雨水經(jīng)過回用水泵增壓提升后，先經(jīng)過全自動自清洗過濾器進(jìn)行過濾，全自動自清洗過濾器過濾精度到達(dá)10～100um，出水水質(zhì)到達(dá)城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?；赜盟煤团盼郾眠x用潛水泵，其中排污泵帶有自動攪勻的功能。整個雨水收集回用系統(tǒng)采用手動操作控制方式，盡量減少使用電氣設(shè)備的使用。五、雨水收集回用系統(tǒng)的組成跟回用水的用途有關(guān)，萬達(dá)廣場工程的雨水回用水僅作為綠化、道理澆灑等，所以系統(tǒng)組成相對簡單，采用的是比擬成熟的技術(shù)。但是筆者認(rèn)為合理的規(guī)劃設(shè)計、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕す倘恢匾?，后期的科學(xué)管理也是必不可少的。很多工程規(guī)劃設(shè)計的很合理，但是由于后期管理的疏漏，應(yīng)運的不科學(xué)，最終倒置系統(tǒng)的荒廢，造成很大的資源浪費。總之，建筑小區(qū)雨水利用是一個方興未艾的廣闊領(lǐng)域，它涉及到城市雨水資源的科學(xué)管理、雨水徑流的污染控制、雨水用作中水等雜用水源的直接收集利用，用各種滲透設(shè)施將雨水回灌地下的間接利用，是一項涉及面很廣的系統(tǒng)工程。同時，城市雨水利用也是解決城市水資源短缺、減少城市洪災(zāi)和改善城市環(huán)境的有效