ＧＥ的“膜”法雨水

7月，在北方雨季的第一個月，北京就經歷了20多次降雨過程，但夏季的強降雨與全年干旱少雨并不矛盾。從歷史記錄來看，北京在一年中的大部分時間干旱少雨，這個人均水資源占有量只有不足300立方米的缺水城市，任何新增的用水需求都可能成為壓倒駱駝的“最后一根稻草”。鳥巢周邊百余株常綠喬木、數千株落葉喬木和灌木、近8萬平方米的草坪，如何既為這些綠色植物“解渴”，又兼顧水資源緊張呢？最終鳥巢的設計師選擇用雨洪綜合利用系統解決了這一難題。

在鳥巢里，夏季的雨水被更有效的利用。整個地下雨洪綜合利用系統的面積相當于6個足球場，在22公頃的范圍內共分布著近千個雨水收集點。下雨時，雨水通過這些收集點進入地下蓄水池，實現雨水收集。處理后的雨水共有場館內外的綠化灌溉、廁所沖洗、空調冷卻、汽車清洗、場地灌溉、跑道沖洗等9類用途。

這套系統的核心技術由通用電氣（GE）水處理及工藝過程處理集團提供。該集團大中華區總裁周威方說：“鳥巢雨洪綜合利用系統所采用的技術凝聚了當前全球水處理科技領域的至高成就，代表著未來的發展趨勢。雨水回用僅僅是實現綠色奧運的一個起點，從這個意義上說，綠色奧運為綠色中國樹立了一個典范，也給出了一個標桿。”

據GE公司介紹，整個系統運行由雨水收集和雨水處理兩部分組成，雨水收集由分布在體育場周圍的雨水收集點和收集管網收集至如圖B、C、D、E、F五個蓄水池，進行初期沉淀、棄流后，優質雨水被提升至A蓄水池，然后由A蓄水池進入雨水處理系統進行雨水處理，處理后的產品水再被收集到合用水池，通過各回用系統傳送至各用水點。在非雨季時，將由市政優質中水為該系統進行供水。

除了場館周圍以及場內草坪，鳥巢的上方和基座上也都有雨水收集點。但由于鳥巢的表面是馬鞍形曲面，所以水不會往一個方向流，如果靠雨水自身的重力排水，就需要在體育館四周安裝無數排水管，這不僅會破壞鳥巢整體的美感，排水管的重量也會給結構帶來影響。為此，設計師特別在鳥巢的兩層膜中間又建造了虹吸排水系統。鳥巢的上層遮雨膜和下面的遮陽膜中間有13米的空間，這里藏了120個水箱，雨水先通過遮雨膜上的虹吸管被引導到水箱中，再排入下面的污水處理系統，大大減少了管子的數量。而且由于下層的遮陽膜只有30%的透光率，觀眾看不到這120個大水箱。

所有收集到的雨水最終被匯集到鳥巢地下的水處理系統中，經過三層過濾后，污水變成優質中水，實現回用。GE公司水處理集團中國區水處理設備銷售總經理吳大偉介紹：“整套系統的設計日凈產水量為2000立方米，年回收利用總量約6.7萬立方米。遍布于場館及周邊綠地的收集引流系統可以將雨水匯集至6個地下蓄水池中，其最大儲水能力高達12000立方米。”

目前北京年平均降水量為630毫米，由此估算，鳥巢蓄水池每年可以填滿16次。經凈化處理后的“雨水”水質遠高于國內中水回用標準。體育場內70%的供水由回用水代替，其中23%來自系統處理后的雨水。

但是回收后的水資源能否實現真正的“高效回用”，關鍵在于凈化。鳥巢的雨洪利用系統核心技術是過濾技術，由砂濾、超濾和GE的納濾膜三大部分組成。經過初期棄流過的優質雨水從A池通過加壓泵進入砂濾，進行過濾以去除水中的懸浮物，達到超濾進水的要求，一部分作為砂濾的反洗用水，其余水量通過超濾加壓泵、自清洗過濾器進入超濾系統。超濾系統的主要功能是去除水中的細菌、膠體和大分子有機物質，達到納濾的進水指標。出水也是一部分供自身反洗使用，其余的水進入納濾系統，經過納濾系統處理后的產品水被收集至合用水池、消防水池和回用水池，通過各回用系統的回用泵回用至各用水點。

中央控制機房是雨洪綜合利用系統的核心，對雨水收集、棄流、處理及供水等各個環節的全自動運行進行控制。在機房中可以通過Led虛擬即時顯示并監控系統的運行，這里同時也是水樣采集和數據分析的科研中心。

國家體育場雨洪利用項目總設計師，中國建筑設計研究院建筑節能與新能源工程中心副總工程師劉鵬表示：“率先采用領先環保科技的‘鳥巢’，既凸顯出積極貫徹實施‘綠色奧運’理念的種種努力，也展示了北京奧運所秉承的追求‘人與自然協調發展’的生態文明觀。”