商業(yè)綜合體雨水回收利用的設(shè)計(jì)探討

陳偉輝

身份證號(hào)碼：440881198012203535 廣東湛江 524000

摘要：本文主要針對(duì)商業(yè)綜合體雨水回收利用的設(shè)計(jì)展開了探討，通過(guò)結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)雨水回收利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的研究闡述，并系統(tǒng)分析了雨水回收利用系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)及效益，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：雨水；回收利用；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

城市化迅速發(fā)展的今天，我國(guó)的水資源面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)。我們應(yīng)該更新理念，將雨水作為一種資源回收利用。采用必要的雨水回收利用對(duì)于節(jié)約水資源是相當(dāng)有益的。而商業(yè)綜合體作為城市的一大用水建筑，利用雨水可以使經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)最大化的目的，保持經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的可持續(xù)發(fā)展。

1工程概況

本項(xiàng)目位于湛江市樂(lè)怡路以南、龍平南路以西、綠華路東北側(cè)，本項(xiàng)目由2棟超高層商業(yè)辦公及綜合樓、1棟高層酒店塔樓、6棟高層住宅、5層大型商業(yè)裙樓及3層地下室組成，其中綜合樓37層，高159.6米；商業(yè)辦公樓27層，高115.2米；酒店21層，高93.2米；6棟住宅27層，高99.0米。本工程規(guī)劃用地面積約55460.8平方米，總建筑面積516301.3平方米本項(xiàng)目除用水的特點(diǎn)和考慮建筑外，還通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益的分析，決定收集景觀水面雨水及屋面雨水，因?yàn)榛厥绽玫馁M(fèi)用受雨水的污染程度影響。雨水經(jīng)專用設(shè)備處理后用于補(bǔ)充景觀水、沖洗地面、洗車等。初步擬定雨水收集屋面為30000m2，景觀水面為20000m2，用于灌溉的綠地面積為32000m2，硬化地面為5000m2。

2雨水回收利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1雨水處理工藝流程

城市雨水在降落和地表徑流過(guò)程中受到諸多因素的影響，水質(zhì)比較復(fù)雜。經(jīng)測(cè)定，該地雨水徑流中COD和SS的最高值通常出現(xiàn)在徑流初期，并隨降雨歷時(shí)的延長(zhǎng)而逐漸降低，且降雨后期逐步趨于平穩(wěn)。因此，本項(xiàng)目中雨水初期徑流中所含的污染物較多，中、后期的雨水徑流多，為了回收到水質(zhì)較好的雨水，減少處理成本，采用棄流裝置將初期徑流雨水棄流。雨水處理工藝采用：初期棄流+調(diào)蓄池蓄水+一體化地埋式雨水專用水處理設(shè)備+消毒+用水點(diǎn)。

2.2水量平衡分析及計(jì)算

水量平衡分析的目的是根據(jù)水量盈虧平衡情況對(duì)收集、利用、排放的雨水量進(jìn)行合理配置，從而確定系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)規(guī)模，因地制宜地進(jìn)行雨水回收利用。

2.2.1可收集水量計(jì)算

根據(jù)湛江市降雨量年際、年內(nèi)間分布不均，多年平均降雨量約為1488mm。

同時(shí)，降雨量集中期3-10月間的降雨量為400mm，占全年的80%計(jì)算。從湛江市平均降水量年際變化系統(tǒng)特征可估算出：湛江市多年平均降水天數(shù)約為162d，月平均降水天數(shù)約為15d；多年平均蒸發(fā)量為846.3mm，日平均蒸發(fā)量為2.3mm。則一場(chǎng)雨的設(shè)計(jì)降雨量約為400/（6×12）=5.55mm。

本項(xiàng)目主要收集屋面雨水回用，景觀湖水面收集只做湖水補(bǔ)充。庫(kù)房屋面總匯水面積30000m2，即3.0hm2，景觀湖水面積20000m2。雨水徑流流量計(jì)算公式為：

W=Ψ×H×F×10

式中：W—雨水收集池容積；Ψ—徑流系數(shù)（徑流系數(shù)取0.90）；H—一場(chǎng)雨的設(shè)計(jì)降雨量，mm；F—匯水面積，hm2；10—單位換算系數(shù)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算分析，屋面的初期沖刷降雨量控制在1～3mm即可控制整場(chǎng)雨的面污染負(fù)荷的60%以上，控制量超過(guò)3mm，效果增加減少。因此，考慮3mm初期棄流。同時(shí)，每年的1月、2月、12月及下雨天不考慮綠化和澆灑用水，考慮季節(jié)變化系數(shù)0.80。

帶入相關(guān)數(shù)據(jù)得出，本項(xiàng)目實(shí)際可收集的雨水量為：

W實(shí)=0.9×（5.55-3）×5.0×10×0.8=91.80m3/場(chǎng)。

從而，每年實(shí)際可收集的雨水量為

W總實(shí)=91.80×162=14871m3。

2.2.2用水量分析

本項(xiàng)目處理后的雨水主要用于建設(shè)區(qū)內(nèi)道路、綠化、洗車用水和湖面水蒸發(fā)補(bǔ)水等。建筑區(qū)各類用水量標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。同時(shí)，洗車次數(shù)宜按50次/年計(jì)；湖面蒸發(fā)補(bǔ)水按不下雨天數(shù)計(jì)，即全年補(bǔ)水365-162=203天計(jì)；道路澆灑可按112d/年計(jì)；綠化用水按30天/年計(jì)。

因此，本項(xiàng)目最高日用水量為

W最高日=9.8+15.5+15.6+30+104=204.9m3。全年的用水總量為

W總用=（9.8+15.5）×50+15.6×219+60×122+104×40=16161.4m3

表1 建設(shè)區(qū)各類用水量標(biāo)準(zhǔn)

注：道路灑水按0.5L（m2·次）計(jì)，每天澆灑2次。

2.2.3水量平衡分析

由上述數(shù)據(jù)計(jì)算可知：本項(xiàng)目的全年總用水量為16161.4m3。而本項(xiàng)目實(shí)際可收集的雨水量為43700m3，考慮實(shí)際用水量10%的損耗，所以雨水補(bǔ)給量為39330m3。由此，本項(xiàng)目中用水量?jī)H占收集的雨水量的41.9%，從而判定初步擬定的雨水收集面積過(guò)大，故考慮縮小雨水收集面積，即雨水采用3個(gè)倉(cāng)庫(kù)的屋面收集，共30000m2，其余2個(gè)倉(cāng)庫(kù)屋面雨水暫時(shí)排至市政雨水管網(wǎng)，但仍設(shè)置棄流池等構(gòu)建筑以備二期工程的雨水回收利用。

2.3設(shè)計(jì)計(jì)算

2.3.1棄流池

初期雨水棄流裝置采用多立管雨水收集，考慮各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的屋面雨水流至總管的時(shí)間不同，雨水流至總管前先經(jīng)過(guò)棄流池，棄流系統(tǒng)采用模塊式控制單元。智能控制模塊包括單片機(jī)控制模塊、流量控制和控制閥門。流量控制能夠計(jì)算棄流的初期雨水量，初期雨水棄流量選擇3mm，則棄流池有效容積為50m3。當(dāng)雨量過(guò)大或雨水收集管的閥門關(guān)閉時(shí)，多余的雨水從DN250的旁通管排往室外。

2.3.2蓄水池

儲(chǔ)水池計(jì)算是雨水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)重難點(diǎn)。

（1）蓄水池是整個(gè)工藝的主要構(gòu)建物，不僅起到屋面雨水收集的作用，也起到調(diào)節(jié)、沉淀作用；

（2）調(diào)蓄容積對(duì)雨水收集處理系統(tǒng)影響很大而且難以確定。若容積過(guò)小，蓄水量小，排空快，無(wú)雨水可利用時(shí)需要自來(lái)水補(bǔ)給；若容積過(guò)大，調(diào)蓄設(shè)施利用率低，且存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，雨水水質(zhì)易發(fā)生惡化。雨水儲(chǔ)蓄設(shè)施的有效水容積不宜小于集水面重現(xiàn)期1～2年的日雨水設(shè)計(jì)徑流總量扣除設(shè)計(jì)初期徑流流量。據(jù)此設(shè)置雨水蓄水池，存在池子偏大，利用率低，投資回收周期長(zhǎng)等問(wèn)題。若按逐日降雨量和逐日用水量經(jīng)規(guī)模計(jì)算來(lái)確定，但實(shí)際降雨量的時(shí)間分布有很大的不確定性，連續(xù)無(wú)雨或者連續(xù)降雨的設(shè)計(jì)天數(shù)難以確定。

2.3.3清水池

由于缺少產(chǎn)水曲線和供水曲線等資料，清水池的有效容積按雨水回用系統(tǒng)最高日設(shè)計(jì)用水量的25%～35%計(jì)算。故清水池的有效容積V清=265.3m3×25%=66.325m3。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集05S804，選用V=70m3的鋼筋混凝土水池一座。

2.3.4處理和增壓設(shè)備

根據(jù)收集的雨水量，本項(xiàng)目選用1套CWK-3YS型雨水專用水處理機(jī)作為主設(shè)備，同時(shí)對(duì)雨水蓄水池內(nèi)的雨水進(jìn)行循環(huán)處理，用來(lái)保持水質(zhì)不會(huì)變壞。CWK-3YS型處理量為70m3/h-100m3/h，配套循環(huán)水泵采用潛水泵參數(shù)為：Q=45m3/h，H=9m，N=2.2kW，數(shù)量2臺(tái)，一用一備。清水池加壓泵采用變頻泵，參數(shù)為：Q=45m3/h，H=10m，N=2.2kW，數(shù)量2臺(tái)，一用一備。配套混凝劑投加泵1臺(tái)，功率0.045kW，水處理設(shè)備自帶消毒劑投加系統(tǒng)，無(wú)需耗電。

3技術(shù)經(jīng)濟(jì)及效益分析

3.1工程投資及運(yùn)行成本

工程總投資120萬(wàn)元，另設(shè)備維修費(fèi)1%計(jì)，因此每年維修費(fèi)1.2萬(wàn)。雨水處理系統(tǒng)處理70m3雨水，在蓄水池有水的情況下需要運(yùn)行8h，則產(chǎn)生的項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用如表2。所以本項(xiàng)目的運(yùn)行費(fèi)用為20.28/70=0.29元/m3。

3.2效益分析

雨水利用工程實(shí)施以后，每年增加回用水量，進(jìn)而減少自來(lái)水的使用量。按照該市工商服務(wù)業(yè)2012年6月份新出臺(tái)的3.4元/t水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，每年可減少市政用水量16161.45t，節(jié)約的支出測(cè)算為：（3.4-0.29）元/t×16161.4t=5.03萬(wàn)元/年，即每年可節(jié)省相當(dāng)?shù)念A(yù)算支出。同時(shí)，雨水的再生利用，在一定程度上可以緩解該地區(qū)生活用水的供需壓力，不僅有效地節(jié)約了水資源，并且從一定程度上減少了對(duì)市政排水及后續(xù)處理系統(tǒng)的處理壓力。

總之，本項(xiàng)目采用雨水收集及景觀水循環(huán)處理帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見(jiàn)的。而且，本項(xiàng)目具有明顯的節(jié)約資源、節(jié)能、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)際功效，而且節(jié)水設(shè)施的先期投入更是后期無(wú)法比擬的。

表2 項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，人們?cè)谧非蠼?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，由于自然環(huán)境的總體惡化，人們對(duì)于提升環(huán)境質(zhì)量的呼聲越來(lái)越強(qiáng)烈。為了解決人類社會(huì)和自然的矛盾，也為了人類自身生活的更加美好，在建筑設(shè)計(jì)中加入環(huán)境元素已然成為了建筑設(shè)計(jì)界的一股潮流，而對(duì)雨水的收集再利用進(jìn)行設(shè)計(jì)便是這股潮流中的一個(gè)典型。

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上接第189頁(yè)

由于該工程進(jìn)行了信息化管理，設(shè)置了局域網(wǎng)，達(dá)到了信息資源的共享，加上工程項(xiàng)目部隊(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度和安全的控制，對(duì)工程項(xiàng)目的資金、技術(shù)、人力資源以及設(shè)備的定期統(tǒng)計(jì)和管理，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目要素管理的動(dòng)態(tài)掛，保證了項(xiàng)目決策的科學(xué)有效性。

3.2 相應(yīng)的質(zhì)量管理辦法綜述

1）嚴(yán)格實(shí)行了質(zhì)量“三檢制”，并在工程之中實(shí)行了監(jiān)理旁站制度，由質(zhì)檢員在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全程質(zhì)量跟蹤檢查，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行專職技術(shù)檢查，發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)要求相關(guān)人員整改，做好施工問(wèn)題的記錄，對(duì)于沒(méi)有達(dá)標(biāo)的工序必須在合格之后才進(jìn)行下一道工序的施工。

2）充分結(jié)合工程設(shè)計(jì)的需要、技術(shù)需要和工程所在地的地質(zhì)情況，詳細(xì)編制了具有較強(qiáng)執(zhí)行性的施工組織設(shè)計(jì)，制定了施工技術(shù)文件的交底制度和施工設(shè)計(jì)文件的會(huì)審制度，并嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖紙和招投標(biāo)文件以及施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，

認(rèn)真編制了質(zhì)量管理計(jì)劃書，嚴(yán)格制定各分部工程的工序質(zhì)量控制要點(diǎn)和相關(guān)質(zhì)量控制圖，對(duì)工程的施工質(zhì)量進(jìn)行了全程動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，尤其是關(guān)鍵部位制定了詳細(xì)的操作規(guī)程和質(zhì)量控制要點(diǎn)。

3）在實(shí)行“三檢制”的同時(shí)還開展了質(zhì)量“聯(lián)檢制”，就是在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照施工班組自檢、施工質(zhì)量檢查員進(jìn)行復(fù)檢和項(xiàng)目質(zhì)檢工程師進(jìn)行終檢的前提下，由項(xiàng)目質(zhì)檢工程師把檢驗(yàn)合格證轉(zhuǎn)交監(jiān)理工程師，再由監(jiān)理工程師確定時(shí)間，由質(zhì)檢工程師、施工質(zhì)量檢查員以及監(jiān)理工程師聯(lián)合檢查驗(yàn)收需要驗(yàn)收的部位，當(dāng)聯(lián)檢合格之后，再由監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可，才進(jìn)行一道工序的施工。

4）實(shí)行工程質(zhì)量崗位責(zé)任制和質(zhì)量終身制，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度，按科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、程序化作業(yè)，實(shí)行定人、定點(diǎn)、定崗施工，各崗位承擔(dān)相應(yīng)崗位工作的質(zhì)量責(zé)任。施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)明確，寫明施工區(qū)域、技術(shù)負(fù)責(zé)人及行政負(fù)責(zé)人，接受全方位、全過(guò)程的監(jiān)督，做到獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，確保各道施工工序一次達(dá)標(biāo)。對(duì)不按施工程序和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工的班組和個(gè)人追究責(zé)任并予以懲罰，始終確保工程質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于水利水電工程管理的質(zhì)量管理對(duì)策進(jìn)行分析具有十分重要的意義。因而作為工程管理人員，必須明確管理目標(biāo)，著力提升全員的質(zhì)量意識(shí)，建立健全工程質(zhì)量管理體系，著力提升施工人員的技術(shù)水平，做好事前、事中和事后的質(zhì)量管理工作，提升水利水電工程管理水平，全方位多視角的確保水利水電工程質(zhì)量。

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上接第190頁(yè)

式中：—排水溝間距，

—土壤滲透系數(shù)，

—透水層厚度，

—給水度

—雨停時(shí)地下水位與排水溝水面的距離，

—段時(shí)間后地下水位到排水溝水面的距離，

—排水時(shí)間，天

3、總結(jié)

筆者通過(guò)對(duì)小型農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，針對(duì)以上問(wèn)題，以及我國(guó)社會(huì)的發(fā)展情況，提出問(wèn)題解決的對(duì)策。給小型農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)工作者提供一些參考，從而可以進(jìn)一步提高小型農(nóng)田水利工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，發(fā)揮小型農(nóng)田水利工程經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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[3]郭元裕（主編）《農(nóng)田水利學(xué)》（第三版）水利水電出版社