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城市化迅速發(fā)展的今天,我國的水資源面臨著嚴峻的形勢。我們應該更新理念,將雨水作為一種資源回收利用。采用必要的雨水回收利用對于節(jié)約水資源是相當有益的。在場地設計中,一方面考慮雨水回滲補充地下水,另一方面通過場地內(nèi)的豎向設計,收集部分雨水,作為景觀用水和綠化用水的補充。利用雨水不但可以有效地減少雨洪、營造地表水文景觀、改善小區(qū)周邊環(huán)境,也有利于增強居民愛水和節(jié)水意識,而且還可以改善市內(nèi)的局部熱島效應。這樣可以使經(jīng)濟效益實現(xiàn)的目的,保持經(jīng)濟和社會效益的可持續(xù)發(fā)展。
一、從雨水回收利用的現(xiàn)狀看我國城市化存在的問題
隨著我國城市化進程的發(fā)展,制約城市可持續(xù)發(fā)展的干旱缺水、洪澇災害和水環(huán)境惡化三大問題日益凸顯,使得城市原先的水文循環(huán)路徑發(fā)生改變,給城市水生態(tài)帶來一系列影響,改變了原有城市水體自然循環(huán)路徑,給城市帶來一系列的問題。如導致大部分城市的市區(qū)氣溫比郊區(qū)高出1℃~3℃,形成“熱島效應”,造成局部天氣異常,并且這一現(xiàn)象有逐年增高的趨勢。城市的發(fā)展不可避免地造成了不透水地面面積的增加,地表雨水徑流系數(shù)和徑流量的提高,地下水入滲量的減少,使得地下水得不到充分涵養(yǎng)。汛期一遇暴雨就積水成災,影響城市生活,堵塞交通,甚至淹沒設施,經(jīng)濟損失巨大。同時,雨洪的肆虐,污水泛濫,加大了城市治污難度,環(huán)境惡化。因此,我們急需在城市建立蓄、滯、排相結(jié)合的排澇及雨水利用體系。
二、項目概況
杭政儲出某號地塊商品住宅為居住建筑小區(qū)建筑項目,共14棟住宅,總建筑面積為151623㎡。
地塊用地面積52909㎡,室外地面面23586.3㎡,綠地面積15872.7㎡。
三、各項目用水量計算
1.居住用水
根據(jù)《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010第3.1條、第3.2.1條對建筑用水定額的規(guī)定計算本建筑總耗水量。
本項目設計戶數(shù)為1135戶,以每戶3.2人計,根據(jù)《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010中表3.1.1規(guī)定住宅平均日生活用水節(jié)水用水定額為120L-200L,本項目每人每天平均用水量取120L,使用天數(shù)為365天。因項目所處位置在城鄉(xiāng)結(jié)合部,入住率按60%計。
平均日用水總量=用水定額×人數(shù)=120*1135*3.2*0.6=261.8 m?/d
年用水總量=日用水總量×天數(shù)=261.8 ×365=95549.7 m?/a
2.商業(yè)配套用水
根據(jù)《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010第3.1條對建筑用水定額的規(guī)定計算本建筑總耗水量。
本項目商業(yè)及配套面積3684㎡,根據(jù)《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010中表3.1.2規(guī)定商業(yè)平均日生活用水節(jié)水用水定額為4L-6L/㎡,本項目每人每天平均用水量取4 L/㎡,使用天數(shù)為365天。
平均日用水總量=用水定額×面積=4*3684=14.7m?/d
年用水總量=日用水總量×天數(shù)=14.7 ×365=5378.6 m?/a
3.綠化澆灑用水
按照《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010表3.1.6規(guī)定,年均綠化澆灑用水定額可按澆灑面積0.28m3/(㎡·a)計算。澆灑天數(shù)為:121天。
本項目室外綠化面積為15872.7㎡。
每天的綠化用水量=用水定額×綠地面積= 12.2 m?/d
本項目綠化澆灑年用水量=日澆灑用量×天數(shù)= 4444.4 m?/a
4.道路、廣場澆灑用水
按照《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010表3.1.5規(guī)定,道路的澆灑用水定額可按澆灑面積0.2—0.5 L/(㎡·次)計算。綜合廣場的沖洗,本項目室外道路、廣場澆灑用水定額選為:0.3L/(㎡·次),每3天澆灑一次,室外道路、廣場面積為23586.3m2,則:
每天的道路、廣場用水量=用水定額×廣場面積=2.4m?/d
本項目道路、廣場年用水量=日用水量×用水天數(shù)=860.9m?/a
5.各項目總用水量表
通過上述計算,考慮10%未預見用水量及管網(wǎng)漏失水量,本項目總用水量統(tǒng)計如下:
四、非傳統(tǒng)水源說明及利用率計算
1.概況說明
從盡量降低投資成本和運營成本,方便日常維護管理等幾方面考慮,非傳統(tǒng)水源利用制在綠地澆灌,廣場、地面及道路沖洗等幾項,用水量參見表1。
2.非傳統(tǒng)率計算
本項目非傳統(tǒng)水源利用率為:
=×99%=4.54
式中,Ru---非傳統(tǒng)水源利用率,%;
Wu---非傳統(tǒng)水源設計使用量(規(guī)劃設計階段)或?qū)嶋H使用量(運行階段),m?/a;
Wt---設計用水總量(規(guī)劃設計階段)或?qū)嶋H用水總量(運行階段),m?/a;
WR---再生水設計利用量(規(guī)劃設計階段)或?qū)嶋H利用量(運行階段),m?/a;
Wr---雨水設計利用量(規(guī)劃設計階段)或?qū)嶋H利用量(運行階段),m?/a;
Ws---海水設計利用量(規(guī)劃設計階段)或?qū)嶋H利用量(運行階段),m?/a;
Wo---其他非傳統(tǒng)水源利用量(規(guī)劃設計階段)或?qū)嶋H利用量(運行階段),m?/a。
五、雨水利用
1.設計系統(tǒng)選擇說明
考慮到本項目地處雨水豐沛的杭州地區(qū),選用收集雨水處理回用的非傳統(tǒng)水源利方式具有低占地率,低投資,低運行維護成本等特點。因此選用建設方容易操作運營的雨水收集回用的非傳統(tǒng)水源利方式。
2.可收集雨水量
本項目收集范圍包含:
屋面、□硬制地面、□綠地、□綠化屋面、□透水地面、水池,□其他
考慮到本項目均為高層住宅,屋面雨水受環(huán)境影響較小,相對潔凈回收相比簡單方便,可降低處理程序節(jié)約處理投資和運營維護成本,因此雨水收集水源僅采用屋面匯集雨水。
雨水收集根據(jù)《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010中5.2.4條規(guī)定雨水回用系統(tǒng)的年用雨水量應按下式計算:
=0.7*10*0.9*1454*6000/10000=5496 m? 式中:
——年用雨水量(m?)
——雨水徑流系數(shù);
——常年降雨厚度(mm),杭州 地區(qū)取值為 1454 mm;
F——匯水面積(h㎡)。
0.6~0.7——除去不能形成徑流的降雨等外的可回用系數(shù)。
本項目雨水匯水面積及可收集雨水量見下表:
六、雨水收集回用系統(tǒng)設計計算以及設備選擇
1.雨水收集量計算
(1)雨水收集回用工程設計重現(xiàn)期取1a,杭州地區(qū)1a重現(xiàn)期日降雨量為57.5mm。
?。?)日雨水徑流量,屋面雨量徑流系數(shù)取0.9,屋面雨水24h徑流總量為: =10*0.9*57.5*0.6=310.5(m?)
?。?)棄流雨水量,考慮2mm初期徑流雨水棄流,則棄流雨水量Wi為:Wi=10**F=10*2*0.6=12(m?)
?。?)雨水日可利用量:=310.5-12=298.5(m?)
2.設備規(guī)模配置計算
(1)收集回用設施的用水能力配置應符合;
=14.6m3*3=43.8 m?
——第i種用水戶的日用水定額(m?/d);
——第i種用水戶的的用戶數(shù)量;
t——用水時間,一般取3d;
?。?)蓄水池容積,當日用水量不足雨水徑流總量的40%時,則雨水蓄存量可減少,按雨水回用系統(tǒng)的日用水量的3倍取值,綜合考慮取蓄水池容積:
?。?)雨水處理設備配置計算,雨水用途綠化和道路廣場沖洗,需要過濾處理。過濾設備規(guī)模根據(jù)
=14.6/24=1.00(m?/h)
取整數(shù)2 m3/h選擇過濾設備以及加壓設備。
——設備處理能力(m?/h);
——管網(wǎng)日用水量(m?),按計算;
T——雨水處理設施的日運行時間(h),可按20~24h取值。
3.雨水收集處理設備選擇
本設計擬選用塑料模塊組合水池,模塊體積為1000*500*400mm。補充水采用市政自來水,其它設備裝置如棄流井等設施安裝選型參見《雨水綜合利用》10SS705。
4.雨水回收系統(tǒng)雨水水質(zhì)標準
雨水回收系統(tǒng)所收集的雨水水質(zhì)標準應符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920的規(guī)定。雨水處理后須滿足CODcr≤30mg/L,并且滿足SS≤10mg/L指標。
5.再生水安全措施
?。?)水池(箱)、閥門、水表及給水栓、取水口均應有明顯的“雨水”標志;取水口應注有“雨水,請勿飲用”的標志;
(2)公共場所及綠化的給水取水口應設帶鎖裝置;
(3)雨水回用系統(tǒng)備用水源為自來水,于中水清水池處設置自來水補水管,補水管口與溢流水位之間設置足夠高度的空氣隔斷,以有效防止回流污染,并于補水管上設置電動閥,設置好低水位開閥補水與高水位關閉的措施,以保障水量安全;
?。?)工程驗收時應逐段進行檢查,防止誤接。
七、結(jié)論
雨水收集利用技術(shù)是節(jié)水、節(jié)能技術(shù)的重要組成部分。目前,我國城市化的發(fā)展規(guī)模已經(jīng)進入到了一個飛速發(fā)展的階段,這必然面臨著將有更多的土地變成建筑用地。要結(jié)合實際情況來考慮,統(tǒng)籌規(guī)劃作出多個設計方案,進行技術(shù)經(jīng)濟的對比,最后選擇的方案進行建設,盡量降低建設費用。并且回用雨水應該是政府支持、群眾參與共同完成的??傊苿铀Y源的可持續(xù)發(fā)展,還有許多工作要做,其任重而道遠!