某项目雨水回用系统的分析 廖伟【摘要】本文分析了广州某办公项目设计雨水回收系统的可行性,介绍了采用的处理工艺,并对占用机房及成本方面进行了分析对比结果表明,项目设计雨水回用系统,将有利于项目满足绿色建筑评级要求,但所需机房占地面积大,初期成本和运行维护成本较高关键词】雨水;回收利用;工艺;成本广州某办公项目,该项目拟申请绿色建筑等级,设计雨水回收系统将有利于项目的绿色建筑评价,但将加大项目难度并提高成本因此,本文对该项目雨水回收的可行性及设计要求做了具体研究1、概述项目位于广州某地块,占地面积大概在4000平方米,为甲级写字楼 雨水回收利用是建筑节水的重要措施之一,可以有效缓解市政雨水管网压力,同时,考虑到项目园林设计可能会有景观用水需求景观用水水源不得采用市政自来水和地下井水的要求,可以回收利用雨水,作为景观用水水源[1]本文根据广州市降雨情况、可回收雨水量以及成本等分析,提出方案的可行性2、雨水回收量计算广州市属亚热带海洋性气候[2],气候温和,雨量充沛每年4至9月为雨季,年平均降雨量为1736.1mm,年降水天数为110天广州市两年一遇的日降雨厚度为106.8mm,两年一遇的降雨历时1小时的降雨厚度为51mm。
项目可考虑回收雨水的位置为办公楼屋面,汇水面积约2300 m2按广州市空气质量,初期弃流量宜取2.0mm,每年弃流次数按80次估算雨水各参数详见表1:表1雨水量计算项目 参数 备注年降雨量 1736mm 广州市气象资料可利用汇水面积 2300m2 根据本项目各可搜集面进行估算雨量径流系数 0.8 建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)雨水回收、利用损耗率 0.9 建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)1) 雨水设计径流总量应按下式进行计算:W=10 ψc hy F ( 4.1.1)式中 W——雨水设计径流总量(m3);ψc——雨量径流系数;hy——设计降雨厚度(mm);F——汇水面积(hm);2) 初期径流弃流量按下式计算:Wi =10 δ F ( 4.1.2)式中 Wi——设计初期径流弃流量(m3);δ——初期径流厚度;F——汇水面积(hm);按公式4.1.1和4.1.2计算:最大日可利用降雨总量 = 雨水设计径流量 - 初期径流弃流量 = (100.8106.82300/10000 -1022300/10000)0.9=173m3/d;其中,降雨厚度以两年一遇的日降雨厚度106.8mm计,初期弃流量取2.0mm,其它参数详见表1。
年可回收雨水总量 = 年雨水设计径流总量 - 年初期径流弃流量 = (100.817362300/10000 -102802300/10000)0.9=2544m3/y;其中,降雨厚度以两年一遇的日降雨厚度1736mm计,初期弃流量取2.0mm,弃流次数按80次估算,其它参数详见表1雨水可利用降雨量见表2表2雨水量计算项目 参数 备注年均最大可利用降雨总量 2300m3 根据以上公式计算得出最大日可利用降雨总量 173m3 根据以上公式计算得出年可回收雨水总量 2544m3/y 根据以上公式计算得出3、雨水回用处理工艺雨水回收利用系统包括收集系统、储存处理系统和回用水管网系统三个部分3.1收集系统本项目采用重力流雨水系统,设置弃流设施不同高度的雨水斗分别设置独立的收集系统,并设溢流设施屋面雨水通过集水沟、雨水斗、雨水立管,最后排至雨水处理机房3.2储存及处理系统由于屋面雨水经初期径流弃流后水质比较洁净,一般尽可能简化处理工艺,同时以便满足雨水利用的季节性,节省投资和运行费用1) 工艺流程雨水可生化性较差,因此推荐采用物理、化学处理等便于季节间断运行的技术工艺流程见图1,包括初期径流弃流、蓄水池沉淀、过滤和消毒等环节。
图1 雨水回用工艺流程对于雨水回用工艺流程图中,雨水弃流系统流程示意见图2:图2 弃流系统工艺流程图3 弃流系统示意图安全分流井用于连接雨水汇集管、雨水收集管和弃流管雨水汇集管和弃流管标高相同,高于雨水收集管降雨初期,弃流控制器关闭,初期雨水经弃流管直接排入雨水排水管网;当弃流控制器开启时,雨水通过雨水收集管进入复合过滤器,再进入调节沉淀池当蓄水池达到高水位时,弃流控制器关闭,雨水通过弃流管排入市政雨水管网2) 各处理单元构筑物所需面积比较根据选定的工艺流程估算各个处理单元构筑物所需的建筑面积,估算结果如下:表3机房面积估算项目 参数 备注调节沉淀池 80m3 根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006要求,雨水回收利用規模的蓄水池宜按照汇水面积内两年一遇的降雨历时1小时的降雨量设计广州市两年一遇的降雨历时1小时的降雨厚度为51mm,调节池按收集51mm取值过滤罐 处理水量2.1m3/h 按日运行8小时估算需要2个滤罐清水池 4.2m3.(按最高日用水量25%确定) 雨水经回收处理后,进入清水池,用于绿化、车库冲洗等总面积 约84m2 包括调节池、过滤装置、投药装置、加压泵、控制装置等3.3 回用水管网系统回用水管网系统包括供水泵、供水管网建设等。
由于雨水回用于绿化和车库冲洗,将会增加一套管道系统和供水泵等设备5、小 结通过以上分析,本项目收集雨水后,可减少地面径流,降低市政管网的负荷,实现节水;同时增加雨水系统可以满足广州市绿色建筑指南评级要求;但是雨水回用系统所需机房占地面积较大,增加一套处理系统,增加初投资,并且增加后期运行管理费用从经济方面考虑,由于本项目屋面面积不大,绿化面积也偏小,雨水回用利用率不高,雨水回收利用系统投资成本大,经济效益低;但从绿色建筑评级方面考虑,可以采用雨水回用系统以达到绿色建筑评级要求1. 参考文献[1]《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010);[2] 广州市气象资料;[3]《建筑给排水设计规范》(GB50015-2003)2009年版;[4]《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006);[5]《广州市绿色建筑设计指南》 -全文完-。