某大熊貓疾控中心綠色建筑節水設計

李 波，杜 欣

(中國建筑西南設計研究院有限公司，四川成都610041)

1 工程概況

某大熊貓疾控中心位于青城山鎮石橋村，為公益性的大熊貓科研保護、救護與疾病防控基地。該基地包括大熊貓救護與檢疫區、大熊貓疾病防控與研究區、大熊貓康復與訓練飼養區、公眾接待與科普教育區、自然植被區和辦公與后勤服務區等(圖1)?？偨ㄖ娣e12 428.06m3，總占地面積約51 hm2，最高建筑高度為11.48m。

2 綠色建筑節水設計背景

作為臥龍自然保護區的汶川大地震災震后恢復項目，該疾控中心由香港特別行政區政府對口援建。受四川臥龍國家級自然保護區管理局委托，由我院承擔項目設計。根據投資方及業主要求，設計應符合國家《綠色建筑評價標準》GB/T 50378－2006(下稱“評價標準”)中“綠色建筑設計三星標準”的要求。

綠色建筑是指“在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑”。節水及水資源利用是建筑節能和環境保護的重要內容，對綠色建筑的推廣起著重要的作用?！霸u價標準”中關于公共建筑節水與水資源利用的規定共有控制項5條、一般項6條，優選項1條。

通過對條款的認真分析和精心設計，本疾控中心除一般項中“設置再生水”一條不適用外，其他均符合標準，達到了“綠色建筑設計三星標準”的要求，成為在節水設計方面具有指導意義的項目。

3 生活用水量及給水系統設計

本工程最高日用水量為206.63m3/d，最高日最大時用水量為24.40m3/h。其中熊貓圈舍區最高日用水量和最高日最大時用水量分別為132m3/d和12.25m3/h。水量計算結果見表1。

表1 生活用水量計算表

給水系統采用分區給水方式，場地東部較為平坦，為主要建筑規劃區，由市政給水管道直接供水。場地西側山區為熊貓圈舍區，設轉輸水池和高位水池，以重力流的方式供水。

圖1 都江堰大熊貓疾控中心

續表1

圖2 年均耗水量分配比例

圖2為本項目年均耗水量分配比例?？梢姵茇堬嬘猛?，用水主要包括以下幾個方面:綠化澆灑，餐飲和人員用水，沖廁(大小便器)，科研醫療用水。

4 雨水回收利用系統

4.1 系統概述

本項目節水設計的主要目標和難點在于滿足“評價標準”在節水方面的各種硬性指標(主要為非傳統水源利用率等)。通過上節對耗水量的分析，結合本項目的實際情況，設計采用收集處理后的雨水作為非傳統水源，用于綠化澆灑，道路和廣場沖洗，衛生間沖廁，熊貓獸舍地面沖洗等用途。

4.2 雨水收集范圍和措施

項目所在地降雨量年內分布不均，為保障年內不同月份雨水的回用，雨水收集方案采用“分級調蓄收集”的理念。共有3個調蓄水體，分別為山區雨水塘、規劃景觀水體和現狀濕地(圖3)。

圖3 雨水收集示意

場地西側為山區，場地東部較為平坦，為主要建筑規劃區。根據地形條件，山區雨水利用地勢坡度就近匯入山溝溝渠。通過溝渠、溪流等形式最終匯集到雨水塘和場地東側景觀水體。建筑區雨水徑流利用植被淺溝就近排入溝渠或現狀濕地?？紤]到可能存在污染問題，不收集建筑區地面徑流雨水，僅收集西部山谷及景觀水體上游部分匯水面積共約10.3 hm2內的雨水。超出部分通過溢流口等措施溢流，排入場地東側水渠。雨水收集調蓄流程見圖4。

4.3 水量平衡

4.3.1 可收集雨水量

原水來源根據平均日用水量及成都常年降水量數據計算。雨水利用設計徑流總量按下式計算:(《建筑與小區雨水利用工程技術規范》GB 50400－2006，4.2.1－1):

W=10ψchyF=10×0.15×947×10.3=14631m3

式中:W:雨水設計徑流總量(m3);ψc:雨量徑流系數，取0.15;hy:設計降雨厚度，成都地區常年的年降水量為947.0mm;F:匯水面積，西部山谷及景觀水體上游部分匯水面積共約10.3 hm2;雨水可回用量按雨水設計徑流總量的65%計，約為每年 0.95×104m3。

4.3.2 非傳統水源用水量

雨水經處理后主要用于綠化澆灑，景觀補水，衛生間沖廁，熊貓獸舍地面沖洗等用途。根據“評價標準”第5.3.12條，“辦公樓、商場類建筑非傳統水源利用率不低于40%，旅館類建筑不低于25%”。通過咨詢住建部科技發展促進中心“綠色建筑標識辦公室”等有關部門及專家的意見，本項目部分用水為特殊用水，進行非傳統水源使用率計算時可不計入其中。不計入其中的用水項目包括表2中序號為1、2、3、9的生產用水、序號13的熊貓飲用水。

其用水量計算見表2。經計算，非傳統水源利用率為60.3%，符合標準要求。年非傳統水源用水量為9 331m3，小于年可收集雨水量。收集的雨水可滿足非傳統水源用水量需要。

圖4 雨水收集調蓄流程

表2 節水用水量計算表

4.3.3 雨水收集池

根據用水及降水曲線計算，并考慮到下滲及蒸發等因素，總蓄水容積定為3 000m3。即山區雨水塘和場地景觀水體總有效蓄水體積不小于3 000m3(可利用部分容積，不包括景觀最低水位以下水量)。

4.4 處理及供水系統

由于在規劃設計中徑流區域的原始植被未被破壞，雨水水質較好，設計采用“過濾+消毒”的處理流程。雨水處理機房水泵從水體水中抽水，經砂缸過濾，次氯酸鈉消毒后進入清水池。處理后的水質《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T 18920)的規定要求。為了保證儲水的水質，在清水池內設置水池自潔消毒裝置。

本地塊內各建筑物高差較大，為節約能源，采用分級調蓄的方案，就近調蓄、利用(回用)雨水，節省雨水回用管道，降低加壓水泵的提升高程和后續運行費用等。清水池按照雨水利用系統最高日設計用水量的25%～35%設計。設備按每天10小時運行設計，處理水量為最高日雨水用水量。

非傳統水源的處理和回用系統分區與給水系統相同。在山谷雨水塘堤壩下游附近(標高約為698m)設一套處理設備，供周邊15個圈舍及管理用房，公廁等非傳統水源用水。處理能力為3m3/h，清水池為8m3。在東部建筑區景觀水體旁(與消防水泵房合建)設一套處理設備，供各建筑及綠化澆灑非傳統水源用水，處理能力為9m3/h，清水池為34m3。處理后分別采用高區和低區變頻裝置供至各建筑用水點，場地澆灑及綠化采用專用變頻給水泵。

5 其他節水措施

5.1 雨水滲透利用系統

本工程對雨水除了直接回收利用外，還設置了雨水間接利用，即雨水滲透利用系統。把雨水轉化為土壤水，補充地下蓄水層。

設計利用原有植被、沖溝等生態化措施作為雨水徑流的通道，減少對場地自然植被的破壞，既明顯減少雨水管道系統投資和費用，同時能帶來較好的生態和環境效益。同時園區汽車道、步行道、停車場等均采用透水混凝土，從而增加雨水滲透量。

5.2 綠化噴灌系統

根據“評價標準”第5.3.8，“綠化灌溉采用噴灌、微灌等高效節水灌溉方式”。綠化澆灑除水源為非傳統水源外，還采用了噴灌系統。采用半自動化灌溉系統，灌水時間、灌水量和灌溉周期等根據預先編制的程序或采用手動控制，同時加強綠化灌溉的節水管理。

5.3 用水器具與管材選擇

“評價標準”的“控制項”規定“建筑內衛生器具合理選用節水器具”。設計選用《當前國家鼓勵發展的節水設備》(產品)目錄中公布的設備、器材和器具。采用節水型的衛生潔具、沖洗閥;公共衛生間的洗手盆配置感應龍頭;各類出水龍頭均采用充氣式節水龍頭;小便斗采用光電感應式控制閥，座便器均采用3/6 L兩檔節水型座便器;淋浴花灑均采用節水型花灑。所有器具應達標《節水型生活用水器具》(CJ 164)及《節水型產品技術條件與管理通則》GB 18870的要求。

防止管網漏損也是提高節水效率的重要途徑，目前城市給水管網漏損率一般都高于10%，造成了嚴重的水資源浪費。根據“評價標準”，選用適當采取有效措施避免管網漏損。設計中室外給水管采用球墨鑄鐵給水管，采用柔性接口。做好管道基礎處理和覆土，并控制管道埋深。選用性能高的閥門、零泄漏閥門等措施避免管道滲漏。另外結合水量的分項計量，在室外管道始、終側分別設置水表，以便于發現管道滲漏問題，避免因管道銹蝕閥門的質量問題導致大量的水跑冒滴漏。

6 結束語

本工程采用收集處理后的雨水作為非傳統水源，用于綠化澆灑，道路和廣場沖洗，衛生間沖廁，熊貓獸舍地面沖洗等用途。非傳統水源利用率為60.3%。

設計了雨水滲透利用系統和噴灌綠化系統。選用節水器具和優質閥門管材等措施，均達到或超過了綠色建筑評價標準對節水設計的要求。不僅總體經濟效益較好，而且有一定的環境效益。其設計經驗可供同行參考。

［1］ GB/T 50378－2006綠色建筑評價標準［S］

［2］ GB 5005－2003建筑給水排水設計規范［S］

［3］ GB 50400－2006建筑與小區雨水利用工程技術規范［S］

［4］ GB/T 50085－2007噴灌工程技術規范［S］