商业综合体雨水回收利用的设计探讨

2014-10-21陈伟辉

基层建设 2014年12期

陈伟辉

身份证号码：440881198012203535 广东湛江 524000

摘要：本文主要针对商业综合体雨水回收利用的设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对雨水回收利用系统的设计作了详细的研究阐述，并系统分析了雨水回收利用系统的技术经济及效益，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：雨水；回收利用；系统设计

城市化迅速发展的今天，我国的水资源面临着严峻的形势。我们应该更新理念，将雨水作为一种资源回收利用。采用必要的雨水回收利用对于节约水资源是相当有益的。而商业综合体作为城市的一大用水建筑，利用雨水可以使经济效益实现最大化的目的，保持经济和社会效益的可持续发展。

1工程概况

本项目位于湛江市乐怡路以南、龙平南路以西、绿华路东北側，本项目由2栋超高层商业办公及综合楼、1栋高层酒店塔楼、6栋高层住宅、5层大型商业裙楼及3层地下室组成，其中综合楼37层，高159.6米；商业办公楼27层，高115.2米；酒店21层，高93.2米；6栋住宅27层，高99.0米。本工程规划用地面积约55460.8平方米，总建筑面积516301.3平方米本项目除用水的特点和考虑建筑外，还通过经济效益的分析，决定收集景观水面雨水及屋面雨水，因为回收利用的费用受雨水的污染程度影响。雨水经专用设备处理后用于补充景观水、冲洗地面、洗车等。初步拟定雨水收集屋面为30000m2，景观水面为20000m2，用于灌溉的绿地面积为32000m2，硬化地面为5000m2。

2雨水回收利用系统设计

2.1雨水处理工艺流程

城市雨水在降落和地表径流过程中受到诸多因素的影响，水质比较复杂。经测定，该地雨水径流中COD和SS的最高值通常出现在径流初期，并随降雨历时的延长而逐渐降低，且降雨后期逐步趋于平稳。因此，本项目中雨水初期径流中所含的污染物较多，中、后期的雨水径流多，为了回收到水质较好的雨水，减少处理成本，采用弃流装置将初期径流雨水弃流。雨水处理工艺采用：初期弃流+调蓄池蓄水+一体化地埋式雨水专用水处理设备+消毒+用水点。

2.2水量平衡分析及计算

水量平衡分析的目的是根据水量盈亏平衡情况对收集、利用、排放的雨水量进行合理配置，从而确定系统各部分设计规模，因地制宜地进行雨水回收利用。

2.2.1可收集水量计算

根据湛江市降雨量年际、年内间分布不均，多年平均降雨量约为1488mm。

同时，降雨量集中期3-10月间的降雨量为400mm，占全年的80%计算。从湛江市平均降水量年际变化系统特征可估算出：湛江市多年平均降水天数约为162d，月平均降水天数约为15d；多年平均蒸发量为846.3mm，日平均蒸发量为2.3mm。则一场雨的设计降雨量约为400/（6×12）=5.55mm。

本项目主要收集屋面雨水回用，景观湖水面收集只做湖水补充。库房屋面总汇水面积30000m2，即3.0hm2，景观湖水面积20000m2。雨水径流流量计算公式为：

W=Ψ×H×F×10

式中：W—雨水收集池容积；Ψ—径流系数（径流系数取0.90）；H—一场雨的设计降雨量，mm；F—汇水面积，hm2；10—单位换算系数。

根据实验数据计算分析，屋面的初期冲刷降雨量控制在1～3mm即可控制整场雨的面污染负荷的60%以上，控制量超过3mm，效果增加减少。因此，考虑3mm初期弃流。同时，每年的1月、2月、12月及下雨天不考虑绿化和浇洒用水，考虑季节变化系数0.80。

带入相关数据得出，本项目实际可收集的雨水量为：

W实=0.9×（5.55-3）×5.0×10×0.8=91.80m3/场。

从而，每年实际可收集的雨水量为

W总实=91.80×162=14871m3。

2.2.2用水量分析

本项目处理后的雨水主要用于建设区内道路、绿化、洗车用水和湖面水蒸发补水等。建筑区各类用水量标准（见表1）。同时，洗车次数宜按50次/年计；湖面蒸发补水按不下雨天数计，即全年补水365-162=203天计；道路浇洒可按112d/年计；绿化用水按30天/年计。

因此，本项目最高日用水量为

W最高日=9.8+15.5+15.6+30+104=204.9m3。全年的用水总量为

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

表1 建设区各类用水量标准

注：道路洒水按0.5L（m2·次）计，每天浇洒2次。

2.2.3水量平衡分析

由上述数据计算可知：本项目的全年总用水量为16161.4m3。而本项目实际可收集的雨水量为43700m3，考虑实际用水量10%的损耗，所以雨水补给量为39330m3。由此，本项目中用水量仅占收集的雨水量的41.9%，从而判定初步拟定的雨水收集面积过大，故考虑缩小雨水收集面积，即雨水采用3个仓库的屋面收集，共30000m2，其余2个仓库屋面雨水暂时排至市政雨水管网，但仍设置弃流池等构建筑以备二期工程的雨水回收利用。

2.3设计计算

2.3.1弃流池

初期雨水弃流装置采用多立管雨水收集，考虑各个仓库的屋面雨水流至总管的时间不同，雨水流至总管前先经过弃流池，弃流系统采用模块式控制单元。智能控制模块包括单片机控制模块、流量控制和控制阀门。流量控制能够计算弃流的初期雨水量，初期雨水弃流量选择3mm，则弃流池有效容积为50m3。当雨量过大或雨水收集管的阀门关闭时，多余的雨水从DN250的旁通管排往室外。

2.3.2蓄水池

储水池计算是雨水收集系统设计的技术重难点。

（1）蓄水池是整个工艺的主要构建物，不仅起到屋面雨水收集的作用，也起到调节、沉淀作用；

（2）调蓄容积对雨水收集处理系统影响很大而且难以确定。若容积过小，蓄水量小，排空快，无雨水可利用时需要自来水补给；若容积过大，调蓄设施利用率低，且存储时间长，雨水水质易发生恶化。雨水储蓄设施的有效水容积不宜小于集水面重现期1～2年的日雨水设计径流总量扣除设计初期径流流量。据此设置雨水蓄水池，存在池子偏大，利用率低，投资回收周期长等问题。若按逐日降雨量和逐日用水量经规模计算来确定，但实际降雨量的时间分布有很大的不确定性，连续无雨或者连续降雨的设计天数难以确定。

2.3.3清水池

由于缺少产水曲线和供水曲线等资料，清水池的有效容积按雨水回用系统最高日设计用水量的25%～35%计算。故清水池的有效容积V清=265.3m3×25%=66.325m3。参照国家标准图集05S804，选用V=70m3的钢筋混凝土水池一座。

2.3.4處理和增压设备

根据收集的雨水量，本项目选用1套CWK-3YS型雨水专用水处理机作为主设备，同时对雨水蓄水池内的雨水进行循环处理，用来保持水质不会变坏。CWK-3YS型处理量为70m3/h-100m3/h，配套循环水泵采用潜水泵参数为：Q=45m3/h，H=9m，N=2.2kW，数量2台，一用一备。清水池加压泵采用变频泵，参数为：Q=45m3/h，H=10m，N=2.2kW，数量2台，一用一备。配套混凝剂投加泵1台，功率0.045kW，水处理设备自带消毒剂投加系统，无需耗电。

3技术经济及效益分析

3.1工程投资及运行成本

工程总投资120万元，另设备维修费1%计，因此每年维修费1.2万。雨水处理系统处理70m3雨水，在蓄水池有水的情况下需要运行8h，则产生的项目运行费用如表2。所以本项目的运行费用为20.28/70=0.29元/m3。

3.2效益分析

雨水利用工程实施以后，每年增加回用水量，进而减少自来水的使用量。按照该市工商服务业2012年6月份新出台的3.4元/t水价标准，每年可减少市政用水量16161.45t，节约的支出测算为：（3.4-0.29）元/t×16161.4t=5.03万元/年，即每年可节省相当的预算支出。同时，雨水的再生利用，在一定程度上可以缓解该地区生活用水的供需压力，不仅有效地节约了水资源，并且从一定程度上减少了对市政排水及后续处理系统的处理压力。

总之，本项目采用雨水收集及景观水循环处理带来经济效益是显而易见的。而且，本项目具有明显的节约资源、节能、循环经济的实际功效，而且节水设施的先期投入更是后期无法比拟的。

表2 项目运行费用

4结语

综上所述，随着人类社会的进步，人们在追求经济发展的同时，由于自然环境的总体恶化，人们对于提升环境质量的呼声越来越强烈。为了解决人类社会和自然的矛盾，也为了人类自身生活的更加美好，在建筑设计中加入环境元素已然成为了建筑设计界的一股潮流，而对雨水的收集再利用进行设计便是这股潮流中的一个典型。

参考文献：

[1]魏武强.汉口北地铁停车场屋面雨水回用设计[J].给水排水.2012（03）.

[2]谢峰.广州某商业中心雨水回收利用设计[J].环境保护科学.2009（02）.

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由于该工程进行了信息化管理，设置了局域网，达到了信息资源的共享，加上工程项目部队工程质量、进度和安全的控制，对工程项目的资金、技术、人力资源以及设备的定期统计和管理，实现了项目要素管理的动态挂，保证了项目决策的科学有效性。

3.2 相应的质量管理办法综述

1）严格实行了质量“三检制”，并在工程之中实行了监理旁站制度，由质检员在施工现场进行全程质量跟踪检查，对关键部位进行专职技术检查，发现的问题及时要求相关人员整改，做好施工问题的记录，对于没有达标的工序必须在合格之后才进行下一道工序的施工。

2）充分结合工程设计的需要、技术需要和工程所在地的地质情况，详细编制了具有较强执行性的施工组织设计，制定了施工技术文件的交底制度和施工设计文件的会审制度，并严格按照工程设计图纸和招投标文件以及施工规范标准，

认真编制了质量管理计划书，严格制定各分部工程的工序质量控制要点和相关质量控制图，对工程的施工质量进行了全程动态的监控，尤其是关键部位制定了详细的操作规程和质量控制要点。

3）在实行“三检制”的同时还开展了质量“联检制”，就是在施工过程中严格按照施工班组自检、施工质量检查员进行复检和项目质检工程师进行终检的前提下，由项目质检工程师把检验合格证转交监理工程师，再由监理工程师确定时间，由质检工程师、施工质量检查员以及监理工程师联合检查验收需要验收的部位，当联检合格之后，再由监理工程师签字认可，才进行一道工序的施工。

4）实行工程质量岗位责任制和质量终身制，严格执行质量奖惩制度，按科学化、标准化、程序化作业，实行定人、定点、定岗施工，各岗位承担相应岗位工作的质量责任。施工现场标识明确，写明施工区域、技术负责人及行政负责人，接受全方位、全过程的监督，做到奖优罚劣，确保各道施工工序一次达标。对不按施工程序和设计标准施工的班组和个人追究责任并予以惩罚，始终确保工程质量。

4 结语

综上所述，基于水利水电工程管理的质量管理对策进行分析具有十分重要的意义。因而作为工程管理人员，必须明确管理目标，着力提升全员的质量意识，建立健全工程质量管理体系，着力提升施工人员的技术水平，做好事前、事中和事后的质量管理工作，提升水利水电工程管理水平，全方位多视角的确保水利水电工程质量。

参考文献：

[1 ]刑忠义.谈水利水电工程管理中的质量管理[J]. 中国新技术新产品，2011，（05）：39.

[2]李国东.试析加强水利水电工程质量管理措施[J].中国新技术新产品，2011，（02）：84.

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式中：—排水沟间距，

—土壤渗透系数，

—透水层厚度，

—给水度

—雨停时地下水位与排水沟水面的距离，

—段时间后地下水位到排水沟水面的距离，