如何優化大型場館雨水利用系統

林立森 吳博

摘 要：文章主要針對當前我國的大型場館建筑設計中雨水利用系統進行了分析，并總結其系統特點，通過對集中典型的利用系統的分析，提出了一些優化的設計意見，并以北京國家體育館作為實例進行了論述。

關鍵詞：優化；大型場館；設計；雨水利用

水資源是人們生活中不可或缺的資源，現代城市如何提高水資源利用率，已經成為了當代人們關心的重點問題之一。通過雨水利用系統可以對水資源進行保護，節約用水的同時減少了洪澇災害，并且也降低了水污染率，對城市生態也能夠進一步改善。雨水利用系統正在以飛速發展的狀態展現其生機活力，影響著人們的生活，從而更好的適應當前的城市發展速度，以及環境建設要求。在不斷的努力發展中，我國的城市雨水利用系統已經取得了巨大的進步，在綠化、沖廁以及消防用水中都體現了重要的價值。最典型的代表便是奧運村的建設，其中便設置有先進的雨水利用系統，體現了綠色奧運的理念。借助中水處理以及雨水收集系統，展現了城市雨水利用的新型理念，實具有重要的意義，證明雨水收集、利用系統在未來的城市建設中可以進一步的加以利用。

1 系統概述

很多大型場館的建設都具有差異，必然具有其自身特點，但是也具有一定的共性。首先，大型航管的屋面匯水面積相對較大，能夠利用屋面進行雨水的匯集以及收集，但是流量相對較大，需要的調蓄溶劑以及輸水流量相對較大，另外還需要配套的精華、截污、配水設施；其次，在很多大型場館的建設中，建筑設計標準都相對較高，在設計上需要具有表現力，這些大型公共建筑作為城市的補白，雨水利用系統便需要具備美化環境的作用；再者，對雨水利用系統進行設計的過程中，需要考慮系統結構的安全性、可靠性，需要保證場館結構體系安全；最后，雨水在大型場館中可以被用作綠化、沖洗以及景觀用水和消防等，通過科學合理的方式對雨水加以利用，并在保證水質的前提下，優化雨水利用系統時當代大型場館設計中的必要內容。

2 優化設計

2.1 設計關鍵

（1）在雨水收集系統中，最為關鍵的技術設計師對初期雨水的控制，在雨水的收集利用中，首先需要對棄流量進行確定，所謂的棄流量會受到諸多因素的影響，例如回水面積、實際污染以及系統中水量的狀態，以及后續需要予以利用和處理的辦法。在場館的屋面設計中，水質相對較好的收集系統，棄流設計范圍在1mm至2mm，若是收集面不僅僅是場館極其周邊，可以適當對棄流量設計進行增加。常見的棄流裝置包括兩種，一種可以將初期雨水進行匯聚，并進行儲存，這種裝置不要求很好的技術，并且結構簡單，能夠取得較為良好的效果，可以在小型用水部分進行設置，若是匯水面積較大，那么相應的就必須增加池容，建設成本便會增加；另一種裝置為切換式裝置，其可以將初期雨水在匯聚后直接排出，能夠節省棄流池橫版，能夠在大型收集系統中予以利用，但是由于開發技術嚴格，現場高程的限制等，對其效果影響較大。若水量較小，并且水質達到利用標準，那么可以將棄流水加以利用，若場館地下水位低且坡度小，那么綠地就可以進行雨水的滯留，此時棄流雨水可以排入綠地，而無需單獨進行處理；但是若棄流雨水較多，并且水質不能達到應用標準，則可以將其排入污水管道。（2）在整個系統中，溢洪控制也相對較為重要，另外調蓄規模也是核心內容。在設計的過程中應當保證溢流口可以適應調蓄池的排水功能，即便是滿池后，也能夠順利排走雨水，不會導致泛水現象，在溢洪設計中應當將標準同排洪標準相匹配。若有條件，可以適當的進行滲透設施的設置，將棄流水回灌地下。（3）水質的凈化室雨水收集系統的重要環節，關系到安全用水，雨水具有多變性，因而在利用過程中需要將其同安全性緊密相連，需要時刻關注水質變化，例如雨水中顆粒分布以及沉淀性，流量以及水質的變化，水中各類物質的含量等。需要依照雨水水質以及實際經濟條件選擇工藝。

2.2 優化設計

對雨水蓄積利用系統進行優化，需要依照以下設計程序進行。（1）在設計中需要依據場館的實際情況對雨水利用系統進行合理的規劃，并結合場區中的用水狀況對雨水量的蓄積進行分析，從而合理分配雨水以及水質標準。（2）通過對場館進行技術分析以及經濟分析，充分利用場地優勢以及特點進行科學合理的雨水利用系統設計，例如可以通過雨水的利用得到新的效益，并且對于實際應用中用量小且投入高的用水可以不考慮利用雨水。（3）依照現有雨水水質標準以及回用水條件等，對雨水處理設計的優化中必須結合經濟、技術兩方面。首先對于系統設計應當注意重現期，即雨水利用系統的設計中需要保證能夠合理調蓄雨水，并利用調蓄池滿足各方用水需要，同時提高設施的利用率。另外，在雨水的利用技術中，需要依照雨水利用情況的不同進行技術的選擇，系統的設計需要考慮到所應用的技術具有安全、經濟、實用的特征，這也是對雨水利用系統最主要的設計優化。

3 雨水利用實例分析

作為2008年奧運會主會場的國家體育場，其雨洪利用充分考慮了其所處位置的地形特點，用地范圍內可滲透回用的雨水先排入綠地，再通過土壤過濾等方式進行回收；可收集雨水的主要來源是場內雨水、屋面雨水及賽場周邊地面雨水，在蓄水池附近設置專用棄流池控制初期雨水。采用容積法棄流池，具有簡單易行的優點，但由于匯水面較大，需要采用多個棄流池，而且容積也較大，如果有條件采用切換式或高效率初期棄流裝置將會大幅度減少棄流池的費用。所收集雨水進行處理后進入回用水水池，處理工藝能確保回用水達到《國家體育場再生水水質標準，處理后雨水與優質中水的供水可根據雨季及非雨季的不同進行自動切換，以保證回用水的供給。設計中還采用了先進的自動控制技術。

國家體育場雨洪利用系統中的處理技術比較先進，安全可靠，雨水收集量大，回用用途較廣。由于設計標準較高，故雨水調蓄池容積較大；此外，考慮到不同用途對水質的不同要求，設計中采用了超濾、納濾等先進的處理技術，以滿足不同的水質要求，但同時使處理成本大幅提高，水質要求不太高的綠化、沖廁、洗車等用水也經過了比較復雜的處理，使得設備的運行、管理難度也相應加大。而且，雨水利用系統本身具有非連續性的特點，設備的閑置與腐蝕老化也是需要考慮的問題。另外，消防用水屬于應急用水，將其與中水合置于合用水池中也會增加系統的復雜程度。

4 結束語

在場館中，對雨水利用系統的優化最主要的是利用方案的優化，這是設計中最為核心的部分，而相比其他方面，處理工藝的選擇以及雨水用途的確定是最為重要的。在設計中應當依照實際的設計環境，對各種場合所需要的水質進行分析，從而保證雨水利用系統中所提供的水質要求符合使用需求。在方案的設計中，需要依照實際用水量以及水質要求，對處理流程以及利用方案進行合理的選擇、劃分，同時也需要對調蓄規模進行認定，從而提升效益投資比，不但提升經濟效益同時也滿足環境效益要求。

參考文獻

[1]胡茂川，張興奇，陳剛.城市屋面雨水利用潛力分析—以南京市河西地區某小區為例[J].長江流域資源與環境，2012（4）.

[2]李程.淺談我國城市雨水的綜合利用[J].能源與環境，2010（5）.

[3]張麗峰，徐得潛，蔡紅.新城區雨水利用模式研究[A].2011全國給水排水技術信息網年會暨技術交流會論文集[C].2011.