宁波市屋顶雨水收集回收系统宁波市屋顶雨水收集回收系统 设计指南(试行版)设计指南(试行版) 宁波市住房和城乡建设委员会 2014 年 9 月1 前前 言言 为有效指导我市屋顶雨水收集系统建设,提供雨水收集设计的相关计算依据和和雨水回收系统施工工艺,制定本设计指南(试行版) 使用过程中发现的问题建议,可向主编单位进行反馈,以便开展修订工作 本设计指南共分为 7 节,包含 1 个算例 本设计指南由宁波市住房和城乡建设委员会负责管理,由主编单位负责具体技术内容的解释 主编单位:宁波建园建筑技术咨询有限公司 宁波市建筑设计研究院有限公司 联系:87168857,13857402472; 电子信箱:53576825@.com 2 目目 录录 1. 雨水设计径流计算 ..................................... 3 2. 雨水回用系统用水量 ................................. 4 3. 雨水收集回用系统处理工艺 ..................... 5 4. 雨水回用系统设备配置 ............................. 6 5. 雨水收集回用系统年利用雨量评估 .......... 8 6. 其它 ........................................................... 10 7. 附例 ........................................................... 11 3 1. 雨水设计径流计算雨水设计径流计算 (1)雨水设计径流总量 W=10ΨchyF (1) 式中: W——雨水设计日径流总量,m3 Ψc——雨量径流系数,按表 1 取值 Hy——1 年或 2 年重现期最大日降雨厚度,mm ,宁波市降雨量资料尚缺,参照杭州市,按表 2 取值 F——硬化路面汇水面积,hm2 表 1 雨量径流系数 下垫面种类下垫面种类 雨量径流系数雨量径流系数 Ψc 硬屋面、未铺石子的平屋面、沥青屋面 0.8~0.9 铺石子的平屋面 0.6~0.7 混凝土和沥青路面 0.8~0.9 块石等铺砌路面 0.5~0.6 干砌砖、石及碎石路面 0.4 水面 1 4 表 2 杭州市降雨资料 最大日降雨量(mm) 一年一遇 二年一遇 hy 57.5mm 83.2mm (2)弃流雨水量 W1=10× δ× F (2) W1——设计初期径流弃流量,m3 δ——初期径流厚度,可按 2mm 计 (3)雨水日可利用量 W2=W—W1 (3) 2. 雨水回用系统用水量雨水回用系统用水量 雨水回用系统应优先考虑绿化用水,当保证绿化用水后尚有富余时,可供洗车、道路冲洗、垃圾间冲洗等非饮用用水点使用。
收集回用设施的供水能力: Σqinit≥W2 (4) qi—第 i 种用水户的日用水定额,m3/d,根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009 年版)和《建筑中水设计规范》GB50336-2002 计算 ni—第 i 种用水户的用户数量 t—用水时间,可取 3d 5 当雨水用户配置不满足式(4)的要求,同时需要控制一定的雨水径流量时,需经计算另设入渗等设施消纳雨水 3. 雨水收集回用系统处理工艺雨水收集回用系统处理工艺 3.1 系统构成系统构成 回用雨水宜消毒采用氯消毒时, 雨水处理规模不大于100m³ /d 时,可采用氯片消毒;雨水处理规模大于 100m³ /d时,可采用次氯酸钠或者其他氯消毒剂消毒 汇集雨水弃流装置或系统雨水储存水质处理消毒市政雨水管网补水清水池用水管网 (景观水、绿化、浇洒等)6 4. 雨水回用系统设备配置雨水回用系统设备配置 4.1 雨水储水池雨水储水池 收集回用雨水储水池的储存容积: V≥W2 (5) 当最大日用水量Σqinit不足雨水径流流量总量W2的1/3 时,雨水蓄存量可减少,按雨水回用系统的日用水量的 3倍取值。
实际工程设计中, 可以结合项目本身地下室布置和室外绿地设计的情况,采取不同的雨水储水池建造方式 一种是在建筑方案设计阶段就预留地下室内的合适位置作为建造雨水储水池、清水池和设备用房的空间, 这种方法的优点在于能够最大化地利用地下室可用空间 建议将水池设在地下室侧壁旁(比如汽车坡道旁边) ,便于布置进出水管道,同时水池应靠近需要回收雨水的屋面, 减少相应的管道投资 这种方式的缺点在于会增加一部分土建造价,布置不够灵活 第二种方法是采用装配式 pp 雨水模块做雨水收集池,雨水模块材质为聚丙烯塑料,模块外部包裹防渗不透水 (或入渗透水) 土工布保水 雨水模块储水相对钢筋混凝土水池,更便于安装,布置形状灵活,施工周期大大缩短,还可回收7 使用不过 PP 水池的布置需要室外具有一定深度的场地,可以结合集中绿地等来设置 4.2 雨水清水池雨水清水池 当雨水回用系统设有清水池时,其有效容积应根据产水曲线,供水曲线确定,并应满足消毒的接触时间要求在缺乏上述资料的情况下, 可按雨水回用系统最高日设计用水量的 25%~35%计算 4.3 雨水处理设备雨水处理设备 当有雨水清水池时,雨水净化处理装置的处理水量: Qy= WyT(6) 式中: Qy—设备处理能力 ,m3/h Wy—管网日用水量,m3,按 Σqini计算 T—雨水处理设施的日运行时间,h,可按 20-24h 取值。
8 当无雨水清水池时, 雨水处理量按回用雨水系统的设计秒流量计 5. 雨水收集回用系统年利用雨量评估雨水收集回用系统年利用雨量评估 5.1 雨水收集回用系统的年可用雨水量按下式计算: Wa=(0.6~0.7) ×10Ψc haF (7) 式中: Wa——雨水的年可用雨水量,m3 Ψc——雨量径流系数,取表 1 中的低限值 ha ——年降雨厚度,mm F ——计算汇水面积,hm2 0.6~0.7——可收集回用的降雨量系数 5.2 雨水收集回用系统的最大日降雨可利用量按 (3)式计算 5.3 雨水收集回用系统用户的最高日需用水量 Qd根据 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009 年版)和《建筑中水设计规范》GB50336-2002 按下式计算: Qd=Σqini 5.4 雨水收集回用系统的年需用水量根据《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010 相关条文计算 5.5 年实际雨水利用量 Qa计算 5.5.1 当水池容积 V2满足式 (8) , 即不小于日雨水可利用量,并且日需水量 Qd满足式(9) ,即不小于日雨水可利用量的9 1/3。
V2>=W2 (8) Qd>=W2/3 (9) 则年实际雨水利用量 Qa为可利用雨水量 Wa: Qa= Wa 5.5.2 当不满足式(8) ,则 Qa= WaV2/W2 (10) 当不满足式(9) ,则 Qa= 3WaQd/W2 (11) 当式(8) 、 (9)都不满足,则 Qa取(10)、(11)两式的最小值 5.5.3 当雨水景观湖蓄存雨水,可按最大月降雨进行水量平衡计算,估算全年雨水利用量 Qa 从计算公式中可以看出, 如果单独考虑增大雨水回收利用的屋面面积,W2将相应增大,势必造成 Qd>= W2/3 这个条件无法满足,因此需要按照 Qa=3WaQd/W2来折减计算,因而年实际雨水利用量的数值并没有随着雨水回收利用的屋面面积的增大而增大,造成投资的浪费 因此, 实际计算中, 目前可暂考虑以室外绿化面积的最大日用水量的 3 倍来计算雨水储水池的容积 V, 同时从经济高效的角度考虑,取 V= W2,并由 W2的数据计算相应需要进行雨水收集回用的屋面面积。
此时, 可以获得较为经济的10 设计效果 结合具体工程实际, 如雨水回用于空调冷却水补水、洗车、冲厕等,可以分别计算相应的日用水量,据此根据前述公式确定储水池容积, 以及需要进行雨水回收的屋面面积,计算过程完全类似 6. 其它其它 因雨水收集回用系统属非饮用水设计, 设计中须注意以下几个方面: 6.1 雨水雨水蓄水池、蓄水罐宜设置在室外地下室外地下蓄水池 (罐)的人孔或检查口应设置防止人员落入水中的双层井盖 6.2 雨水储存设施应设有溢流排水措施,溢流排水措施宜采用重力溢流 6.3 室内蓄水池的重力溢流管排水能力应大于进水设计流量 6.4 当蓄水池和弃流池设在室内且溢流口低于室外地面时,应:采取防止雨水进入室内的措施(或按 50 年降雨重现期5min 降雨强度设计溢流提升设备) , 溢流水位报警至物业管理中心, 雨水收集管道上应设置能以重力流排放到室外的超越管,超越转换阀门宜能实现自动控制 6.5 雨水供水管道应与生活饮用水管道分开设置 6.6 雨水供水系统应设自动补水, 补水口建议设在清水池外,11 并注意应采取防止生活饮用水被污染的措施 6.7 管道应采取防止误接、误用、误饮的措施。
6.8 雨水收集系统做法可参照《国家建筑标准设计图集10SS705》 7. 附例附例 某疗养院项目, 总用地面积 50734 ㎡, 总建筑面积 76952㎡,绿地率 35%,建筑占地面积 17658 ㎡ 设 计 采 用 屋面雨水回收系统,用于室外绿化浇灌 7.1 屋面雨水设计日径流总量计算 W=10ΨchyF 屋面总面积参照建筑占地面积来计算,径流系数根据下垫面不同种类按照前述表 1 确定, W=10*0.9*83.2*1.7658=1322m³ 7.2. 雨水回用收集系统的用水量计算 Σqinit≥W2 本工程室外绿地面积=50734*35%=17757 ㎡ 绿化浇灌用水量 q 取 2L/㎡ d,取 t=3d W2=2*17757*3=106.5m³ ,即用于本工程绿化浇灌的3d 需水量为 106.5m³ 7.3.雨水储水池的储存容积计算 V≥W2 12 设计取 V= W2,即雨水储水池的容积 V=106.5m³ 7.4.清水池容积计算 Vq=(106.5/3) × 30%=10.65 m³ 7.5.计算确定需要进行雨水回收的屋面面积 Fh W2=10× δ′× Fh, Fh=106.5/[10× (83.2-2)]=0.1312ha=1312 ㎡ 即实际回收雨水的屋面面积应不小于 1312 ㎡。
7.6. 雨水收集回用系统的年可用雨水量计算 Wa=(0.6~0.7) × 10Ψc haF Wa=0.65× 10× 0.8× 1517× 0.1312=1035m³ 另,水处理设备流量可根据前述公式计算,供水侧设备可根据实际用水要求计算确定。