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雨水收集系统技术应用方法和配套工程实践的造价成本

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雨水收集系统技术应用方法和配套工程实践的造价成本

雨水收集系统技术应用方法和配套工程实践的造价成本

  • 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:2019-04-17 00:00
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河流水质变差水量不足,地下水过度开采,已经让一些城市的取水成为浇头的难题。传统水源的告急,让我们不得不将目光转向新型水源的补充和一定程度的替代。于是,雨水收集系统、中水回用逐渐进入人们的视线。目前城市雨水利用收集技术主要采用绿地、花坛雨水集蓄,路面雨水利用,屋顶雨水收集技术。收集时尽可能地渗透至土壤,补充土壤水分及地下水。多余的雨水流入蓄水池。经过简单处理,用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水,也可就近进行绿地灌溉,或者补充景观河湖用水,雨水回灌补充被过度开采的地下水也是雨水利用的重要方面。
 
本文海绵雨水”明确了雨水收集系统技术应用的造价成本以及影响因素,以便读者可以根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套技术指导类似节水系统工程的实践。
 
众所周知,城市生活用水的损耗是相当惊人的。用水过程大多在建筑内完成,作为业内人士除了提高自身的节水意识外,我们是否还能将“节水”提升到专业技术层面,将其融入到设计理念中来呢?在给排水设计上我们设计师根据项目的具体情况提出了“雨水收集系统”,即对雨水进行收集,经过水质处理用于场地绿化和道路的浇晒,以减少雨水排放量和节约用水量。而目前城市雨水利用收集技术主要有三种:绿地、花坛雨水集蓄,路面雨水利用,屋顶雨水收集。本文结合某城市商圈拟建雨水收集系统对雨水收集系统技术应用的造价成本以及影响因素进行论证。下面我们先对雨水收集系统详细的计算分析:
 
一、水量平衡分析
 
(1)雨水收集量
 
a.该地区年平均降雨量约为1200mm(全市2年降水量为:1000~1800mm),自东南部西北部递增。干、湿季甚为分明:3~9月降水量占全年的80%,为湿季:10~2月仅占全年的20%,为干季。降水量年际间变化大,少雨年份降水量不及多雨年份的一半。集中暴雨降雨量约在100~120mm,雨量分布相对均匀,夏秋季雨偏多。
b.汇水径流收集量依照下式:
W=10ΨchyF
式中:W-降雨径流总量(m³)
Ψ-暴雨量径流系数(0.9
Hy-降雨量(mm100~120
F-汇水面积(ha
 
每年6月中旬至7月上旬是梅雨季节,该季节的雨水量约占全年的1/4左右。8月底至9月上旬是台风多发季节,常常有大雨和暴雨,年平均降雨量约为1200mm(全市年降水量为1000~1800mm)。因此,从经验上看,设置一个受雨面积为2000m²左右的雨水收集系统,年收集雨水量可达到1500m³~2000m³。经计算,对于该项目而言,若是对全部房屋屋面雨水进行收集,由公式计算出每年可收集到大约13000m³。根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》规定(关于蓄存设施的有效容积,常规的可按规范中的相关公式,并结合“不应小于集水面重现现期1年的月降雨净产流量”等原则计算设计),需要建造的储水池容积为1750m³,所建造的水池比较大而且受到地块周边环境影响,没有场地设置那么大的储水池。
 
从下面总图上来看,储水池的位置只能设在ABC楼之间,而DEF楼由于离储水池比较远,输送过程中想要增设提升泵,不建议收集,我们仅在ABC楼设置雨水回收装置,不仅节约了成本,还简化了工程(如图1所示)。经过计算,ABC楼的总屋面面积在5800m²作用,按照当地年均降雨量以及中国年最大24h降雨量均值等值线图显示,每年大约能够收集雨水量6000m³,根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》规定计算,需要建造的储水池容积仅为725m³。
(2)绿地浇灌年用水量。
 
绿地浇灌不是每天都发生,根据经验,在降雨天不必进行浇灌。另外在雨季的地2日一般也不会进行浇灌。根据当地降雨情况,估算绿地不浇灌的天数近似为130d。绿地浇灌全年的用水量约为:4774m²x2L/m².dx235d=2244m³(绿地面积仅考虑集中绿地面积s=4774m²,其余绿化皆为盆栽建筑给排水设计规范>(GB50015-2003)提到绿化浇晒用水定额1~3L/m².d,本文中取值2L/m².d)。
 
(3)道路、广场浇晒年用水量
 
根据经验,道路,广场浇晒的次数应该比绿地少。按降雨日不浇晒,非降雨日两天一次计,则全年浇晒天数约为180d。道路、广场浇晒年用水量为:19635m²X3L/m².dX180d=7069m³(道路、广场面积S=19635m²)(建筑给排水设计规范>(GB50015-2003)提到道路浇晒用水定额2~3L/m².d,本文中这里取值3L/m³.d)。
 
即,绿地浇灌,道路、广场浇晒总年用水量约为9313m³。
 
(4)雨水收集系统造价
 
由上计算可知按设计的雨水收集系统,年雨水收集量约6000m³,可减少约三分之二的用水量。
 
其次对雨水收集系统造价进行估算:
1.地下水池造价1000/m³X750m³=75万元
2.屋面收集系统与处理系统:25/m²X5800m²=14.5万元。
3.雨水输送管道、潜水泵等约10万元
4.总造价约99.5万元。
5.按目前水费计算,每年可节约费用为:2.7/m³X6000m³=1.62万元。
 
该项目充分利用了雨水资源,其长期效益和社会效益是不可估量的,但最终甲方认为投资太大,而取消了该系统。由此得出雨水利用(节水、节能工作)需要以下几个要素。
 
二、雨水收集使用的影响因子
 
(1)政策因子。雨水利用是一个复杂的系统工程,与当地水资源、气候条件、水价关系密切,雨水利用的实施需要政府相关部门的引导和支持,尤其对投资,融资,水资源配套费用的减免等方面给予支持。
(2)甲方意意识,建设单位的节能、节水、环保意识的前瞻性是建筑雨水利用能否实施的前提条件。
(3)设计技术,建筑雨水利用具有其特殊技术要求,与建筑规划、建筑设计、总平面、景观设计密不可分,与建筑工程同步设计、同步施工是雨水利用工程顺利实施的技术保障。建筑雨水利用设计涉及多个专业,应作为单项专题进行设计、统筹考虑,才能保证雨水利用工程的技术先进性以及经济合理性。
 
三、建议
 
雨水的收集和利用符合国家推进的可持续发展战略,有助于节约型城市和循环经济建设,国家应该尽快制定相关的技术和应用标准,并从财政等政策方面对雨水利用设施的制造和建设进行倾斜和鼓励,使雨水的利用真正得到推广,成为建设低碳节能社会实施的重要举措。