商業綜合體雨水回收利用的設計探討

陳偉輝

身份證號碼：440881198012203535 廣東湛江 524000

摘要：本文主要針對商業綜合體雨水回收利用的設計展開了探討，通過結合具體的工程實例，對雨水回收利用系統的設計作了詳細的研究闡述，并系統分析了雨水回收利用系統的技術經濟及效益，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：雨水；回收利用；系統設計

城市化迅速發展的今天，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約水資源是相當有益的。而商業綜合體作為城市的一大用水建筑，利用雨水可以使經濟效益實現最大化的目的，保持經濟和社會效益的可持續發展。

1工程概況

本項目位于湛江市樂怡路以南、龍平南路以西、綠華路東北側，本項目由2棟超高層商業辦公及綜合樓、1棟高層酒店塔樓、6棟高層住宅、5層大型商業裙樓及3層地下室組成，其中綜合樓37層，高159.6米；商業辦公樓27層，高115.2米；酒店21層，高93.2米；6棟住宅27層，高99.0米。本工程規劃用地面積約55460.8平方米，總建筑面積516301.3平方米本項目除用水的特點和考慮建筑外，還通過經濟效益的分析，決定收集景觀水面雨水及屋面雨水，因為回收利用的費用受雨水的污染程度影響。雨水經專用設備處理后用于補充景觀水、沖洗地面、洗車等。初步擬定雨水收集屋面為30000m2，景觀水面為20000m2，用于灌溉的綠地面積為32000m2，硬化地面為5000m2。

2雨水回收利用系統設計

2.1雨水處理工藝流程

城市雨水在降落和地表徑流過程中受到諸多因素的影響，水質比較復雜。經測定，該地雨水徑流中COD和SS的最高值通常出現在徑流初期，并隨降雨歷時的延長而逐漸降低，且降雨后期逐步趨于平穩。因此，本項目中雨水初期徑流中所含的污染物較多，中、后期的雨水徑流多，為了回收到水質較好的雨水，減少處理成本，采用棄流裝置將初期徑流雨水棄流。雨水處理工藝采用：初期棄流+調蓄池蓄水+一體化地埋式雨水專用水處理設備+消毒+用水點。

2.2水量平衡分析及計算

水量平衡分析的目的是根據水量盈虧平衡情況對收集、利用、排放的雨水量進行合理配置，從而確定系統各部分設計規模，因地制宜地進行雨水回收利用。

2.2.1可收集水量計算

根據湛江市降雨量年際、年內間分布不均，多年平均降雨量約為1488mm。

同時，降雨量集中期3-10月間的降雨量為400mm，占全年的80%計算。從湛江市平均降水量年際變化系統特征可估算出：湛江市多年平均降水天數約為162d，月平均降水天數約為15d；多年平均蒸發量為846.3mm，日平均蒸發量為2.3mm。則一場雨的設計降雨量約為400/（6×12）=5.55mm。

本項目主要收集屋面雨水回用，景觀湖水面收集只做湖水補充。庫房屋面總匯水面積30000m2，即3.0hm2，景觀湖水面積20000m2。雨水徑流流量計算公式為：

W=Ψ×H×F×10

式中：W—雨水收集池容積；Ψ—徑流系數（徑流系數取0.90）；H—一場雨的設計降雨量，mm；F—匯水面積，hm2；10—單位換算系數。

根據實驗數據計算分析，屋面的初期沖刷降雨量控制在1～3mm即可控制整場雨的面污染負荷的60%以上，控制量超過3mm，效果增加減少。因此，考慮3mm初期棄流。同時，每年的1月、2月、12月及下雨天不考慮綠化和澆灑用水，考慮季節變化系數0.80。

帶入相關數據得出，本項目實際可收集的雨水量為：

W實=0.9×（5.55-3）×5.0×10×0.8=91.80m3/場。

從而，每年實際可收集的雨水量為

W總實=91.80×162=14871m3。

2.2.2用水量分析

本項目處理后的雨水主要用于建設區內道路、綠化、洗車用水和湖面水蒸發補水等。建筑區各類用水量標準（見表1）。同時，洗車次數宜按50次/年計；湖面蒸發補水按不下雨天數計，即全年補水365-162=203天計；道路澆灑可按112d/年計；綠化用水按30天/年計。

因此，本項目最高日用水量為

W最高日=9.8+15.5+15.6+30+104=204.9m3。全年的用水總量為

W總用=（9.8+15.5）×50+15.6×219+60×122+104×40=16161.4m3

表1 建設區各類用水量標準

注：道路灑水按0.5L（m2·次）計，每天澆灑2次。

2.2.3水量平衡分析

由上述數據計算可知：本項目的全年總用水量為16161.4m3。而本項目實際可收集的雨水量為43700m3，考慮實際用水量10%的損耗，所以雨水補給量為39330m3。由此，本項目中用水量僅占收集的雨水量的41.9%，從而判定初步擬定的雨水收集面積過大，故考慮縮小雨水收集面積，即雨水采用3個倉庫的屋面收集，共30000m2，其余2個倉庫屋面雨水暫時排至市政雨水管網，但仍設置棄流池等構建筑以備二期工程的雨水回收利用。

2.3設計計算

2.3.1棄流池

初期雨水棄流裝置采用多立管雨水收集，考慮各個倉庫的屋面雨水流至總管的時間不同，雨水流至總管前先經過棄流池，棄流系統采用模塊式控制單元。智能控制模塊包括單片機控制模塊、流量控制和控制閥門。流量控制能夠計算棄流的初期雨水量，初期雨水棄流量選擇3mm，則棄流池有效容積為50m3。當雨量過大或雨水收集管的閥門關閉時，多余的雨水從DN250的旁通管排往室外。

2.3.2蓄水池

儲水池計算是雨水收集系統設計的技術重難點。

（1）蓄水池是整個工藝的主要構建物，不僅起到屋面雨水收集的作用，也起到調節、沉淀作用；

（2）調蓄容積對雨水收集處理系統影響很大而且難以確定。若容積過小，蓄水量小，排空快，無雨水可利用時需要自來水補給；若容積過大，調蓄設施利用率低，且存儲時間長，雨水水質易發生惡化。雨水儲蓄設施的有效水容積不宜小于集水面重現期1～2年的日雨水設計徑流總量扣除設計初期徑流流量。據此設置雨水蓄水池，存在池子偏大，利用率低，投資回收周期長等問題。若按逐日降雨量和逐日用水量經規模計算來確定，但實際降雨量的時間分布有很大的不確定性，連續無雨或者連續降雨的設計天數難以確定。

2.3.3清水池

由于缺少產水曲線和供水曲線等資料，清水池的有效容積按雨水回用系統最高日設計用水量的25%～35%計算。故清水池的有效容積V清=265.3m3×25%=66.325m3。參照國家標準圖集05S804，選用V=70m3的鋼筋混凝土水池一座。

2.3.4處理和增壓設備

根據收集的雨水量，本項目選用1套CWK-3YS型雨水專用水處理機作為主設備，同時對雨水蓄水池內的雨水進行循環處理，用來保持水質不會變壞。CWK-3YS型處理量為70m3/h-100m3/h，配套循環水泵采用潛水泵參數為：Q=45m3/h，H=9m，N=2.2kW，數量2臺，一用一備。清水池加壓泵采用變頻泵，參數為：Q=45m3/h，H=10m，N=2.2kW，數量2臺，一用一備。配套混凝劑投加泵1臺，功率0.045kW，水處理設備自帶消毒劑投加系統，無需耗電。

3技術經濟及效益分析

3.1工程投資及運行成本

工程總投資120萬元，另設備維修費1%計，因此每年維修費1.2萬。雨水處理系統處理70m3雨水，在蓄水池有水的情況下需要運行8h，則產生的項目運行費用如表2。所以本項目的運行費用為20.28/70=0.29元/m3。

3.2效益分析

雨水利用工程實施以后，每年增加回用水量，進而減少自來水的使用量。按照該市工商服務業2012年6月份新出臺的3.4元/t水價標準，每年可減少市政用水量16161.45t，節約的支出測算為：（3.4-0.29）元/t×16161.4t=5.03萬元/年，即每年可節省相當的預算支出。同時，雨水的再生利用，在一定程度上可以緩解該地區生活用水的供需壓力，不僅有效地節約了水資源，并且從一定程度上減少了對市政排水及后續處理系統的處理壓力。

總之，本項目采用雨水收集及景觀水循環處理帶來經濟效益是顯而易見的。而且，本項目具有明顯的節約資源、節能、循環經濟的實際功效，而且節水設施的先期投入更是后期無法比擬的。

表2 項目運行費用

4結語

綜上所述，隨著人類社會的進步，人們在追求經濟發展的同時，由于自然環境的總體惡化，人們對于提升環境質量的呼聲越來越強烈。為了解決人類社會和自然的矛盾，也為了人類自身生活的更加美好，在建筑設計中加入環境元素已然成為了建筑設計界的一股潮流，而對雨水的收集再利用進行設計便是這股潮流中的一個典型。

參考文獻：

[1]魏武強.漢口北地鐵停車場屋面雨水回用設計[J].給水排水.2012（03）.

[2]謝峰.廣州某商業中心雨水回收利用設計[J].環境保護科學.2009（02）.

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由于該工程進行了信息化管理，設置了局域網，達到了信息資源的共享，加上工程項目部隊工程質量、進度和安全的控制，對工程項目的資金、技術、人力資源以及設備的定期統計和管理，實現了項目要素管理的動態掛，保證了項目決策的科學有效性。

3.2 相應的質量管理辦法綜述

1）嚴格實行了質量“三檢制”，并在工程之中實行了監理旁站制度，由質檢員在施工現場進行全程質量跟蹤檢查，對關鍵部位進行專職技術檢查，發現的問題及時要求相關人員整改，做好施工問題的記錄，對于沒有達標的工序必須在合格之后才進行下一道工序的施工。

2）充分結合工程設計的需要、技術需要和工程所在地的地質情況，詳細編制了具有較強執行性的施工組織設計，制定了施工技術文件的交底制度和施工設計文件的會審制度，并嚴格按照工程設計圖紙和招投標文件以及施工規范標準，

認真編制了質量管理計劃書，嚴格制定各分部工程的工序質量控制要點和相關質量控制圖，對工程的施工質量進行了全程動態的監控，尤其是關鍵部位制定了詳細的操作規程和質量控制要點。

3）在實行“三檢制”的同時還開展了質量“聯檢制”，就是在施工過程中嚴格按照施工班組自檢、施工質量檢查員進行復檢和項目質檢工程師進行終檢的前提下，由項目質檢工程師把檢驗合格證轉交監理工程師，再由監理工程師確定時間，由質檢工程師、施工質量檢查員以及監理工程師聯合檢查驗收需要驗收的部位，當聯檢合格之后，再由監理工程師簽字認可，才進行一道工序的施工。

4）實行工程質量崗位責任制和質量終身制，嚴格執行質量獎懲制度，按科學化、標準化、程序化作業，實行定人、定點、定崗施工，各崗位承擔相應崗位工作的質量責任。施工現場標識明確，寫明施工區域、技術負責人及行政負責人，接受全方位、全過程的監督，做到獎優罰劣，確保各道施工工序一次達標。對不按施工程序和設計標準施工的班組和個人追究責任并予以懲罰，始終確保工程質量。

4 結語

綜上所述，基于水利水電工程管理的質量管理對策進行分析具有十分重要的意義。因而作為工程管理人員，必須明確管理目標，著力提升全員的質量意識，建立健全工程質量管理體系，著力提升施工人員的技術水平，做好事前、事中和事后的質量管理工作，提升水利水電工程管理水平，全方位多視角的確保水利水電工程質量。

參考文獻：

[1 ]刑忠義.談水利水電工程管理中的質量管理[J]. 中國新技術新產品，2011，（05）：39.

[2]李國東.試析加強水利水電工程質量管理措施[J].中國新技術新產品，2011，（02）：84.

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式中：—排水溝間距，

—土壤滲透系數，

—透水層厚度，

—給水度

—雨停時地下水位與排水溝水面的距離，

—段時間后地下水位到排水溝水面的距離，

—排水時間，天

3、總結

筆者通過對小型農田水利工程設計中存在的問題進行分析，針對以上問題，以及我國社會的發展情況，提出問題解決的對策。給小型農田水利工程設計工作者提供一些參考，從而可以進一步提高小型農田水利工程的設計質量，發揮小型農田水利工程經濟和社會效益。

參考文獻：

[1]黃雅麗.小型農田水利工程規劃設計存在的問題及注意事項[J].現代農業科技，2013（05）：210.

[2]鄧彥波.小型農田水利工程存在的主要問題及解決對策[J].中國新技術新產品，2010（9）：77-78

[3]郭元裕（主編）《農田水利學》（第三版）水利水電出版社