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绿色建筑之雨水回收利用系统设计

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绿色建筑之雨水回收利用系统设计

绿色建筑之雨水回收利用系统设计

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2019-10-10 00:00
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阐述当前进行绿色建筑设计,给排水专业实行雨水回收处理并利用,对某项目雨水回收利用系统的设计及带来的经济效益进行探讨。
 
1、发展绿色环保之路
 
随着我国社会发展,GDP不断上升,随之可能付出的是环境的破坏,保护环境成为当前之急。前段时间首都北京连续出现的雾霾天气,想必大家都有所耳闻,针对目前对PM2.5数据有效的监测,我国相关专业部门予以了相关的肯定。从这件事情中大家应该看出了一个道理,那就是我国绿化生态总值在严重下降。在绿色环保之路上我们务必要引起足够的重视,发展绿色生态道路,进而有效保卫我们生态可持续发展的绿色地球。
 
国家目前大力推行绿色建筑。所谓绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。水资源是非常宝贵的自然资源,地球上便于取用的淡水量仅为地球总水量的0.2%左右。随着环境恶化,水资源也日趋紧张,目前,水资源的缺乏已经成为世界性的问题。
 
谈到具体节水的若干种措施,例如我国在绿化环保之路上研发了雨水收集可持续发展系统,有效保证雨水的及时收集,同时也更加合理化的节约了水资源的流失。在传统的水资源开发方式已经无法再增加水源时,回收利用雨水成为一种经济又实用的水资源开发方式,同时也是从水文循环中获取水为人类所利用的一种方式。雨水收集利用是指针对因建筑屋顶、路面硬化导致区域内径流量增加而采取的雨水进行就地收集、入渗、储存、处理、利用等措施。主要包括收集、储存和净化后的直接利用:利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用、改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。雨水收集系统不仅有效补充了如今众多领域雨水的缺水,同时雨水收集系统能有效节水以及防止洪涝灾害,符合绿色可持续发展理念,随着雨水收集系统的日益普及和水资源有效合理的节约成果的出现,如今国家要求不同项目上按照要求建设雨水收集系统,筹措力度日渐加强,相关专业人士争取在有效的年数中创造出不可估计的成绩。
 
2、雨水回收利用系统设计应用
雨水收集
笔者最近设计了一个项目,该项目由一栋三层的食堂及四栋五层的宿舍楼组成。按照《绿色建筑评价标准》(GB50378)要求,本项目给水水源充分采用非传统水源。园区内设置两套雨水管网,一套收集四栋宿舍屋面雨水,另外一套收集食堂屋面及园区道路雨水。这样整个园区排入市政雨水管网的雨水量大大减少。食堂屋面的雨水有可能受到厨房油烟的污染,水中杂质会变得复杂。道路雨水杂质多,污染物源也复杂。如果这两部分雨水进行收集,势必增加雨水水处理的成本,因此本项目只收集宿舍屋面雨水。宿舍屋面雨水经单独管网收集后,进入管网未端的室外埋地式蓄水池。经过一系列专业处理,最后通过水泵加压提升回用给园区室外绿化使用。在雨量不充足的情况下考虑采用自来水补水。
 
具体雨水回收处理回用流程如下:
雨水收集
宿舍屋面雨水-管道系统-雨水井-流量控制(弃流)-沉淀、过滤-埋地模块水池(即蓄水池)-清水池-绿化补水
 
首先进行理论计算,本工程雨水收集与利用系统降雨设计重现期按1年计算,取广州市数据55mm,根据国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006),雨水收集利用工程的降雨设计重现期一般按1~2年计。屋面雨水径流总量的计算公式如下:W =10ΨcHyF 式中 W——雨水设计径流总量 (m3);Ψc——雨量径流系数,日径流时取 0.9,年径流是取 0.8; hy——设计降雨厚度(mm);F ——汇水面积(hm2)
 
考虑到雨水降雨的不均匀性,需要设置雨水蓄水池。雨水蓄水池的大小根据雨水降雨量特征、蓄水池的形式及雨水回用的效益等综合确定,一般而言,储存池越大,储存的雨水量较大,雨水的积蓄效率越高,但储存池投资大,相反储存池小,降雨量超过设计调蓄容积多,储存池投资小,但可收集的雨水量也小。根据国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006),雨水蓄水池的有效容积不小于屋面降雨的24小时雨水径流量,同时匹配的用水管网需要达到一定的用水量规模,管网的最大日用水量不宜小于雨蓄水池有效容积的40%这样,设计重现期内连续3天降雨、7天降雨乃至全年的降雨才能蓄存进来,实现对全年雨水的收集利用。按降雨重现期1年的最大日雨水量计算。最后综合考虑实际需求,本项目设置一个雨水蓄水池,有效容积选为100立方米。
雨水收集
平时无雨时屋面覆盖有较多的灰尘、沙粒或者树叶,开始降雨的5分钟或者2毫米内的雨水污染程度非常高,一般需要将此部分的雨水先排放掉才可以进行收集。弃流此部分雨水,可以大大减少后续雨水处理难度,此环节的排放既药做到有效又需要自动运行。本项目采用了自动弃流装置,弃流的雨水进入园区另外一套雨水管网,排入市政雨水管网。后期的雨水经过沉淀、过滤,进入蓄水池后少量细小杂质会自然沉淀。为了确保雨水储存水质,防止雨水池滋生藻类细菌,蓄水池应放置在室外埋地,以便避光低温储存,同时蓄水池材质和外包防渗膜应采用不会促进微生物生长的塑料材质,水池在结构上应避免进出水时扰动池底沉积物,影响使用水质,水池还必须可以清洗维护,要考虑清洗维护的经济性,蓄水池清洗维护周期必须在两年以上,雨水蓄水池采用塑料埋地雨水箱拼装而成。蓄水池是整个工艺中的主要构筑物,是实现雨水有效收集利用的主要保证。它不仅起到雨水收集的作用,同时也起到调节、沉淀的作用。后经过消毒处理,使水质符合绿化使用水质要求。广州市屋面雨水径流的水质较好,水质指标项目指标如下:CODcrmg/L)<70SSmg/L)<30;色度=20.
 
经过雨水流量控制装置之后,其水质各项指标的浓度和含量均达到中华人民共和国建设颁发的《城市生活杂用水水质标准》,预计基本上可控制在如下范围:项目指标如下:CODcr(mg/L)<30SSmg/L)<10.处理后水质适用于绿化浇灌,道路浇晒等非饮用水用途。
 
该系统在功能上必须完全符合《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006中的节水要求,同时系统产品从建筑全生命周期角度来选择,也必须符合评价标准中对节地、节材、节能和环境保护及系统全生命周期综合性能要求标准。雨水收集过程无需动力只靠雨水自身重力完成雨水收集处理,系统构成力求简单可靠,使用耐久性好、抗腐能力较强、能循环使用无污染的材质材料,选用成品,减少现存加工,以保证系统在室外能长期安全稳定运行,系统的运行维护成本低、维护简单方便。雨水收集与利用系统应力求投资省, 运行费用低,充分结合景观设计,对雨水的利用起到节水、水资源保护、减轻城市排水和处理系统的负荷、改善城市生态环境的目的。该系统做到真正节能、环保、高使用寿命、低成本的特点。
 
3、经济效益
 
经济分析如下,本项目雨水收集量为100立方米,多余雨水溢流进入园区另外一套雨水管网。室外绿化浇晒用水量为34立方米/日,非传统水源的利用率大于10%。符合本项目雨水回收系统全年可收集雨水为2523吨,室外绿地浇灌全年用水量为6120吨。按照广州市水价标准,可以推算出全年可以节约的水费很可观。
 
4、结语
 
从上述对雨水收集的相关介绍中我们不难看出,雨水回收利用系统不仅为我们带来诸多好处和经济效益,同时也合理化实现了可行性节约资源的相关措施。