某大熊猫疾控中心绿色建筑节水设计

2011-09-12李波，杜欣

四川建筑 2011年5期

李波，杜欣

(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041)

1 工程概况

某大熊猫疾控中心位于青城山镇石桥村，为公益性的大熊猫科研保护、救护与疾病防控基地。该基地包括大熊猫救护与检疫区、大熊猫疾病防控与研究区、大熊猫康复与训练饲养区、公众接待与科普教育区、自然植被区和办公与后勤服务区等(图1)。总建筑面积12 428.06m3，总占地面积约51 hm2，最高建筑高度为11.48m。

2 绿色建筑节水设计背景

作为卧龙自然保护区的汶川大地震灾震后恢复项目，该疾控中心由香港特别行政区政府对口援建。受四川卧龙国家级自然保护区管理局委托，由我院承担项目设计。根据投资方及业主要求，设计应符合国家《绿色建筑评价标准》GB/T 50378－2006(下称“评价标准”)中“绿色建筑设计三星标准”的要求。

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、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”。节水及水资源利用是建筑节能和环境保护的重要内容，对绿色建筑的推广起着重要的作用。“评价标准”中关于公共建筑节水与水资源利用的规定共有控制项5条、一般项6条，优选项1条。

通过对条款的认真分析和精心设计，本疾控中心除一般项中“设置再生水”一条不适用外，其他均符合标准，达到了“绿色建筑设计三星标准”的要求，成为在节水设计方面具有指导意义的项目。

3 生活用水量及给水系统设计

本工程最高日用水量为206.63m3/d，最高日最大时用水量为24.40m3/h。其中熊猫圈舍区最高日用水量和最高日最大时用水量分别为132m3/d和12.25m3/h。水量计算结果见表1。

表1 生活用水量计算表

给水系统采用分区给水方式，场地东部较为平坦，为主要建筑规划区，由市政给水管道直接供水。场地西侧山区为熊猫圈舍区，设转输水池和高位水池，以重力流的方式供水。

图1 都江堰大熊猫疾控中心

续表1

图2 年均耗水量分配比例

图2为本项目年均耗水量分配比例。可见除熊猫饮用外，用水主要包括以下几个方面:绿化浇洒，餐饮和人员用水，冲厕(大小便器)，科研医疗用水。

4 雨水回收利用系统

4.1 系统概述

本项目节水设计的主要目标和难点在于满足“评价标准”在节水方面的各种硬性指标(主要为非传统水源利用率等)。通过上节对耗水量的分析，结合本项目的实际情况，设计采用收集处理后的雨水作为非传统水源，用于绿化浇洒，道路和广场冲洗，卫生间冲厕，熊猫兽舍地面冲洗等用途。

4.2 雨水收集范围和措施

项目所在地降雨量年内分布不均，为保障年内不同月份雨水的回用，雨水收集方案采用“分级调蓄收集”的理念。共有3个调蓄水体，分别为山区雨水塘、规划景观水体和现状湿地(图3)。

图3 雨水收集示意

场地西侧为山区，场地东部较为平坦，为主要建筑规划区。根据地形条件，山区雨水利用地势坡度就近汇入山沟沟渠。通过沟渠、溪流等形式最终汇集到雨水塘和场地东侧景观水体。建筑区雨水径流利用植被浅沟就近排入沟渠或现状湿地。考虑到可能存在污染问题，不收集建筑区地面径流雨水，仅收集西部山谷及景观水体上游部分汇水面积共约10.3 hm2内的雨水。超出部分通过溢流口等措施溢流，排入场地东侧水渠。雨水收集调蓄流程见图4。

4.3 水量平衡

4.3.1 可收集雨水量

原水来源根据平均日用水量及成都常年降水量数据计算。雨水利用设计径流总量按下式计算:(《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB 50400－2006，4.2.1－1):

W=10ψchyF=10×0.15×947×10.3=14631m3

式中:W:雨水设计径流总量(m3);ψc:雨量径流系数，取0.15;hy:设计降雨厚度，成都地区常年的年降水量为947.0mm;F:汇水面积，西部山谷及景观水体上游部分汇水面积共约10.3 hm2;雨水可回用量按雨水设计径流总量的65%计，约为每年 0.95×104m3。

4.3.2 非传统水源用水量

雨水经处理后主要用于绿化浇洒，景观补水，卫生间冲厕，熊猫兽舍地面冲洗等用途。根据“评价标准”第5.3.12条，“办公楼、商场类建筑非传统水源利用率不低于40%，旅馆类建筑不低于25%”。通过咨询住建部科技发展促进中心“绿色建筑标识办公室”等有关部门及专家的意见，本项目部分用水为特殊用水，进行非传统水源使用率计算时可不计入其中。不计入其中的用水项目包括表2中序号为1、2、3、9的生产用水、序号13的熊猫饮用水。

其用水量计算见表2。经计算，非传统水源利用率为60.3%，符合标准要求。年非传统水源用水量为9 331m3，小于年可收集雨水量。收集的雨水可满足非传统水源用水量需要。

图4 雨水收集调蓄流程

表2 节水用水量计算表

4.3.3 雨水收集池

根据用水及降水曲线计算，并考虑到下渗及蒸发等因素，总蓄水容积定为3 000m3。即山区雨水塘和场地景观水体总有效蓄水体积不小于3 000m3(可利用部分容积，不包括景观最低水位以下水量)。

4.4 处理及供水系统

由于在规划设计中径流区域的原始植被未被破坏，雨水水质较好，设计采用“过滤+消毒”的处理流程。雨水处理机房水泵从水体水中抽水，经砂缸过滤，次氯酸钠消毒后进入清水池。处理后的水质《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920)的规定要求。为了保证储水的水质，在清水池内设置水池自洁消毒装置。

本地块内各建筑物高差较大，为节约能源，采用分级调蓄的方案，就近调蓄、利用(回用)雨水，节省雨水回用管道，降低加压水泵的提升高程和后续运行费用等。清水池按照雨水利用系统最高日设计用水量的25%～35%设计。设备按每天10小时运行设计，处理水量为最高日雨水用水量。

非传统水源的处理和回用系统分区与给水系统相同。在山谷雨水塘堤坝下游附近(标高约为698m)设一套处理设备，供周边15个圈舍及管理用房，公厕等非传统水源用水。处理能力为3m3/h，清水池为8m3。在东部建筑区景观水体旁(与消防水泵房合建)设一套处理设备，供各建筑及绿化浇洒非传统水源用水，处理能力为9m3/h，清水池为34m3。处理后分别采用高区和低区变频装置供至各建筑用水点，场地浇洒及绿化采用专用变频给水泵。

5 其他节水措施

5.1 雨水渗透利用系统

本工程对雨水除了直接回收利用外，还设置了雨水间接利用，即雨水渗透利用系统。把雨水转化为土壤水，补充地下蓄水层。

设计利用原有植被、冲沟等生态化措施作为雨水径流的通道，减少对场地自然植被的破坏，既明显减少雨水管道系统投资和费用，同时能带来较好的生态和环境效益。同时园区汽车道、步行道、停车场等均采用透水混凝土，从而增加雨水渗透量。

5.2 绿化喷灌系统

根据“评价标准”第5.3.8，“绿化灌溉采用喷灌、微灌等高效节水灌溉方式”。绿化浇洒除水源为非传统水源外，还采用了喷灌系统。采用半自动化灌溉系统，灌水时间、灌水量和灌溉周期等根据预先编制的程序或采用手动控制，同时加强绿化灌溉的节水管理。

5.3 用水器具与管材选择

“评价标准”的“控制项”规定“建筑内卫生器具合理选用节水器具”。设计选用《当前国家鼓励发展的节水设备》(产品)目录中公布的设备、器材和器具。采用节水型的卫生洁具、冲洗阀;公共卫生间的洗手盆配置感应龙头;各类出水龙头均采用充气式节水龙头;小便斗采用光电感应式控制阀，座便器均采用3/6 L两档节水型座便器;淋浴花洒均采用节水型花洒。所有器具应达标《节水型生活用水器具》(CJ 164)及《节水型产品技术条件与管理通则》GB 18870的要求。

防止管网漏损也是提高节水效率的重要途径，目前城市给水管网漏损率一般都高于10%，造成了严重的水资源浪费。根据“评价标准”，选用适当采取有效措施避免管网漏损。设计中室外给水管采用球墨铸铁给水管，采用柔性接口。做好管道基础处理和覆土，并控制管道埋深。选用性能高的阀门、零泄漏阀门等措施避免管道渗漏。另外结合水量的分项计量，在室外管道始、终侧分别设置水表，以便于发现管道渗漏问题，避免因管道锈蚀阀门的质量问题导致大量的水跑冒滴漏。