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重慶雍彥節(jié)能環(huán)保科技有限公司
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闡述當(dāng)前進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)，給排水專業(yè)實(shí)行雨水回收處理并利用，對某項(xiàng)目雨水回收利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及帶來的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行探討。
1、發(fā)展綠色環(huán)保之路
隨著我國社會(huì)發(fā)展，GDP不斷上升，隨之可能付出的是環(huán)境的破壞，保護(hù)環(huán)境成為當(dāng)前之急。前段時(shí)間首都北京連續(xù)出現(xiàn)的霧霾天氣，想必大家都有所耳聞，針對目前對PM2.5數(shù)據(jù)有效的監(jiān)測，我國相關(guān)專業(yè)部門予以了相關(guān)的肯定。從這件事情中大家應(yīng)該看出了一個(gè)道理，那就是我國綠化生態(tài)總值在嚴(yán)重下降。在綠色環(huán)保之路上我們務(wù)必要引起足夠的重視，發(fā)展綠色生態(tài)道路，進(jìn)而有效保衛(wèi)我們生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的綠色地球。
國家目前大力推行綠色建筑。所謂綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。水資源是非常寶貴的自然資源，地球上便于取用的淡水量僅為地球總水量的0.2％左右。隨著環(huán)境惡化，水資源也日趨緊張，目前，水資源的缺乏已經(jīng)成為世界性的問題。
談到具體節(jié)水的若干種措施，例如我國在綠化環(huán)保之路上研發(fā)了雨水收集可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)，有效保證雨水的及時(shí)收集，同時(shí)也更加合理化的節(jié)約了水資源的流失。在傳統(tǒng)的水資源開發(fā)方式已經(jīng)無法再增加水源時(shí)，回收利用雨水成為一種經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的水資源開發(fā)方式，同時(shí)也是從水文循環(huán)中獲取水為人類所利用的一種方式。雨水收集利用是指針對因建筑屋頂、路面硬化導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)徑流量增加而采取的雨水進(jìn)行就地收集、入滲、儲(chǔ)存、處理、利用等措施。主要包括收集、儲(chǔ)存和凈化后的直接利用：利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或低洼地對雨水徑流實(shí)施調(diào)蓄、凈化和利用、改善城市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境；通過各種人工或自然滲透設(shè)施使雨水滲入地下，補(bǔ)充地下水資源。雨水收集系統(tǒng)不僅有效補(bǔ)充了如今眾多領(lǐng)域雨水的缺水，同時(shí)雨水收集系統(tǒng)能有效節(jié)水以及防止洪澇災(zāi)害，符合綠色可持續(xù)發(fā)展理念，隨著雨水收集系統(tǒng)的日益普及和水資源有效合理的節(jié)約成果的出現(xiàn)，如今國家要求不同項(xiàng)目上按照要求建設(shè)雨水收集系統(tǒng)，籌措力度日漸加強(qiáng)，相關(guān)專業(yè)人士爭取在有效的年數(shù)中創(chuàng)造出不可估計(jì)的成績。
2、雨水回收利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用
筆者最近設(shè)計(jì)了一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目由一棟三層的食堂及四棟五層的宿舍樓組成。按照《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50378）要求，本項(xiàng)目給水水源充分采用非傳統(tǒng)水源。園區(qū)內(nèi)設(shè)置兩套雨水管網(wǎng)，一套收集四棟宿舍屋面雨水，另外一套收集食堂屋面及園區(qū)道路雨水。這樣整個(gè)園區(qū)排入市政雨水管網(wǎng)的雨水量大大減少。食堂屋面的雨水有可能受到廚房油煙的污染，水中雜質(zhì)會(huì)變得復(fù)雜。道路雨水雜質(zhì)多，污染物源也復(fù)雜。如果這兩部分雨水進(jìn)行收集，勢必增加雨水水處理的成本，因此本項(xiàng)目只收集宿舍屋面雨水。宿舍屋面雨水經(jīng)單獨(dú)管網(wǎng)收集后，進(jìn)入管網(wǎng)未端的室外埋地式蓄水池。經(jīng)過一系列專業(yè)處理，最后通過水泵加壓提升回用給園區(qū)室外綠化使用。在雨量不充足的情況下考慮采用自來水補(bǔ)水。
具體雨水回收處理回用流程如下：
宿舍屋面雨水-管道系統(tǒng)-雨水井-流量控制（棄流）-沉淀、過濾-埋地模塊水池（即蓄水池）-清水池-綠化補(bǔ)水
首先進(jìn)行理論計(jì)算，本工程雨水收集與利用系統(tǒng)降雨設(shè)計(jì)重現(xiàn)期按1年計(jì)算，取廣州市數(shù)據(jù)55mm，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》（GB50400-2006），雨水收集利用工程的降雨設(shè)計(jì)重現(xiàn)期一般按1~2年計(jì)。屋面雨水徑流總量的計(jì)算公式如下：W=10ΨcHyF式中W——雨水設(shè)計(jì)徑流總量（m3）；Ψc——雨量徑流系數(shù)，日徑流時(shí)取0.9，年徑流是取0.8；hy——設(shè)計(jì)降雨厚度（mm）；F——匯水面積（hm2）。
考慮到雨水降雨的不均勻性，需要設(shè)置雨水蓄水池。雨水蓄水池的大小根據(jù)雨水降雨量特征、蓄水池的形式及雨水回用的效益等綜合確定，一般而言，儲(chǔ)存池越大，儲(chǔ)存的雨水量較大，雨水的積蓄效率越高，但儲(chǔ)存池投資大，相反儲(chǔ)存池小，降雨量超過設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積多，儲(chǔ)存池投資小，但可收集的雨水量也小。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》（GB50400-2006），雨水蓄水池的有效容積不小于屋面降雨的24小時(shí)雨水徑流量，同時(shí)匹配的用水管網(wǎng)需要達(dá)到一定的用水量規(guī)模，管網(wǎng)的最大日用水量不宜小于雨蓄水池有效容積的40％這樣，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期內(nèi)連續(xù)3天降雨、7天降雨乃至全年的降雨才能蓄存進(jìn)來，實(shí)現(xiàn)對全年雨水的收集利用。按降雨重現(xiàn)期1年的最大日雨水量計(jì)算。最后綜合考慮實(shí)際需求，本項(xiàng)目設(shè)置一個(gè)雨水蓄水池，有效容積選為100立方米。
平時(shí)無雨時(shí)屋面覆蓋有較多的灰塵、沙粒或者樹葉，開始降雨的5分鐘或者2毫米內(nèi)的雨水污染程度非常高，一般需要將此部分的雨水先排放掉才可以進(jìn)行收集。棄流此部分雨水，可以大大減少后續(xù)雨水處理難度，此環(huán)節(jié)的排放既藥做到有效又需要自動(dòng)運(yùn)行。本項(xiàng)目采用了自動(dòng)棄流裝置，棄流的雨水進(jìn)入園區(qū)另外一套雨水管網(wǎng)，排入市政雨水管網(wǎng)。后期的雨水經(jīng)過沉淀、過濾，進(jìn)入蓄水池后少量細(xì)小雜質(zhì)會(huì)自然沉淀。為了確保雨水儲(chǔ)存水質(zhì)，防止雨水池滋生藻類細(xì)菌，蓄水池應(yīng)放置在室外埋地，以便避光低溫儲(chǔ)存，同時(shí)蓄水池材質(zhì)和外包防滲膜應(yīng)采用不會(huì)促進(jìn)微生物生長的塑料材質(zhì)，水池在結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免進(jìn)出水時(shí)擾動(dòng)池底沉積物，影響使用水質(zhì)，水池還必須可以清洗維護(hù)，要考慮清洗維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性，蓄水池清洗維護(hù)周期必須在兩年以上，雨水蓄水池采用塑料埋地雨水箱拼裝而成。蓄水池是整個(gè)工藝中的主要構(gòu)筑物，是實(shí)現(xiàn)雨水有效收集利用的主要保證。它不僅起到雨水收集的作用，同時(shí)也起到調(diào)節(jié)、沉淀的作用。后經(jīng)過消毒處理，使水質(zhì)符合綠化使用水質(zhì)要求。廣州市屋面雨水徑流的水質(zhì)較好，水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)如下：CODcr（mg/L）＜70；SS（mg/L）＜30；色度=20.
經(jīng)過雨水流量控制裝置之后，其水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的濃度和含量均達(dá)到中華人民共和國建設(shè)頒發(fā)的《城市生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，預(yù)計(jì)基本上可控制在如下范圍：項(xiàng)目指標(biāo)如下：CODcr（mg/L）＜30，SS（mg/L）＜10.處理后水質(zhì)適用于綠化澆灌，道路澆曬等非飲用水用途。
該系統(tǒng)在功能上必須完全符合《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2006中的節(jié)水要求，同時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)品從建筑全生命周期角度來選擇，也必須符合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中對節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能和環(huán)境保護(hù)及系統(tǒng)全生命周期綜合性能要求標(biāo)準(zhǔn)。雨水收集過程無需動(dòng)力只靠雨水自身重力完成雨水收集處理，系統(tǒng)構(gòu)成力求簡單可靠，使用耐久性好、抗腐能力較強(qiáng)、能循環(huán)使用無污染的材質(zhì)材料，選用成品，減少現(xiàn)存加工，以保證系統(tǒng)在室外能長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本低、維護(hù)簡單方便。雨水收集與利用系統(tǒng)應(yīng)力求投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，充分結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，對雨水的利用起到節(jié)水、水資源保護(hù)、減輕城市排水和處理系統(tǒng)的負(fù)荷、改善城市生態(tài)環(huán)境的目的。該系統(tǒng)做到真正節(jié)能、環(huán)保、高使用壽命、低成本的特點(diǎn)。
3、經(jīng)濟(jì)效益
經(jīng)濟(jì)分析如下，本項(xiàng)目雨水收集量為100立方米，多余雨水溢流進(jìn)入園區(qū)另外一套雨水管網(wǎng)。室外綠化澆曬用水量為34立方米/日，非傳統(tǒng)水源的利用率大于10％。符合本項(xiàng)目雨水回收系統(tǒng)全年可收集雨水為2523噸，室外綠地澆灌全年用水量為6120噸。按照廣州市水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可以推算出全年可以節(jié)約的水費(fèi)很可觀。
4、結(jié)語
從上述對雨水收集的相關(guān)介紹中我們不難看出，雨水回收利用系統(tǒng)不僅為我們帶來諸多好處和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也合理化實(shí)現(xiàn)了可行性節(jié)約資源的相關(guān)措施。
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