湖北慈善總會(康樂苑)中水系統工程設計

譚 斌

(武漢和創建筑工程設計有限公司，湖北 武漢 430073)

W′=365×0.8QY=365×0.8×227.4=66 430 m3。

Wa1=Wd1×D=(9.38+18)×350=9 583 m3。

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湖北慈善總會(康樂苑)中水系統工程設計

譚 斌

(武漢和創建筑工程設計有限公司，湖北 武漢 430073)

以湖北慈善總會(康樂苑)中水系統工程設計為例，介紹了其設計原則，結合中水收集途徑，對中水設計用量、年均水量平衡、調節池容量等進行了計算，確定了具體的設計方案，指出該方案具有開源、節能、環保的綜合效益。

中水系統，計算，方案，用量

我國水資源十分缺少，工農業用水非常緊張。目前，我國水資源不足這一問題仍然是制約社會經濟發展的重要因素。因此，作為水專業工程設計人員的首要及重要任務，就是設計先進且合理的節水技術，以重復利用水資源，節約用水。作為緩解水資源短缺的有效途徑，建筑工程中的中水系統工程已越來越受到人們的關注。

湖北慈善總會(康樂苑)項目屬于大型公益型建筑，位于湖北省武漢市。該項目采用中水回收利用系統，收集生活污水，處理后用于綠化澆灑、道路澆灑、景觀補水。地塊的總用地面積為173 948.8 m2,綠化面積66 880 m2，景觀水體面積3 500 m2，道路鋪裝面積56 820 m2。本文主要介紹湖北慈善總會(康樂苑)的中水系統工程的設計。

1 設計原則

本項目中水利用對象為綠化澆灑和景觀補水。考慮到雨水的年不均勻性，擬收集部分生活污水作為中水水源，為減少室內管道，采用化糞池后的合流污水作為中水水源。

2 用水安全保障措施

處理完的中水，用于綠化和景觀補水。要求中水的水質符合GB/T 18920—2002城市污水再生利用城市雜用水水質的標準。

中水在儲存、輸配等過程中要保證水質、水量的安全，且不會對周圍環境和人體健康產生影響。同時，需采取有效措施對相應的設備和管材進行防腐處理。

本項目的系統設有排泥裝置，污泥靠泵車外運處理。對處理后的中水進行消毒，以保證回用水的細菌指標達到要求。

綠化灌溉、道路沖洗預留自來水給水管。中水不足時采用自來水補給。中水管道與市政給水管分別用不同顏色標記，防止誤接誤用。

3 方案計算說明

3.1 中水收集途徑

本項目中水的收集途徑主要為化糞池后的合流污水。

3.2 中水系統方案

1)中水設計用量。湖北慈善總會項目中水系統工程的中水來源主要是收集部分區域的生活污水。

a.根據GB 50336—2002建筑中水設計規范中第3.1.4條。

中水原水量：QY=∑αβQb。

其中，QY為中水原水量，m3/d；α為最高日給水量折算成平均日給水量的折減系數，一般取0.67～0.91，本項目取0.8；β為建筑物按給水量計算排水量的折減系數，一般取0.8～0.9，本項目取0.85；Q為建筑物最高日生活給水量，m3/d，所選區域最高日生活用水量為334.4 m3/d；b為建筑物用水分項給水百分數，本項目取100%。

經計算可知：QY=227.4 m3/d。

b.年可用中水總量W′。

W′=365×0.8QY=365×0.8×227.4=66 430 m3。

因此，本項目中水年回用量為66 430 m3。

c.其他損失水量。本項目其他損失水量按總用水量的10%計算，實際全年污水可利用總量為66 430×(1-10%)=59 787 m3。

2)年均水量平衡。湖北慈善總會(康樂苑)項目的年均水量平衡計算結果如表1所示。

表1 年均水量平衡計算結果 m3

本項目收集的污水用于景觀補水、綠化澆灌、道路沖洗。因此，本項目收集的污水可以滿足景觀補水用水和綠化澆灑以及道路沖洗。

a.景觀水體補水量。本項目設計景觀水體，水面面積共有3 500 m2，平均水深1.0 m，水體容積約3 500 m3。

景觀水體平均日補水量：Wd1=W1+W2。

其中，W1為日均蒸發量，武漢地區水面常年日均蒸發厚度為2.68 mm，W1=3 500×0.002 68=9.38 m3；W2為滲透量，水體側面按0.03 m3/(m2·d)考慮，水體側面總長600 m，W2=600×1.0×0.03=18 m3/d。

景觀水體年用水量：Wa1=Wd1×D。

其中，D為年平均運行天數，按350 d考慮。

Wa1=Wd1×D=(9.38+18)×350=9 583 m3。

b.綠化澆灑用水量。根據GB 50015—2005建筑給水排水設計規范(2009年版)中表3.1.4的規定：綠化澆灑用水定額可按澆灑面積的1.0 L/(m2·d)～3.0 L/(m2·d)計算。武漢市全年雨水量較充沛，屬于亞熱帶季風氣候。因此，武漢市的植物配置大部分都采用耐旱性強的鄉土植物，如喬木、灌木、草坪等。故本項目中的澆灑綠地用水定額定為2 L/(m2·d)，由于冬季寒冷12月、1月、2月份不需要澆灌，按氣象數據，3月～11月降雨日不需要澆灌(約100 d)，則澆灌天數為175 d。

每天的綠化用水量:Q1=2×66 880÷1 000=133.8 m3/d。

本項目中的綠化澆灑年用水量:Q綠化=Q1×175=23 408 m3。

c.道路沖洗用水量。依照GB 50015—2005建筑給水排水設計規范(2009年版)中表3.1.5的規定：道路、廣場的澆灑用水定額可按澆灑面積的2.0 L/(m2·次)～3.0 L/(m2·次)計算。根據武漢市的氣候特點并結合本項目的實際情況，將本項目中的澆灑道路定額定為2 L/(m2·次)，且2 d沖洗一次。本項目道路及硬質鋪裝面積約56 820 m2。由于冬季寒冷，12月、1月、2月份不需要沖洗，按氣象數據，3月～11月降雨日不需要沖洗(約100 d)，則可沖洗天數為175 d，2 d沖洗一次。

每次的道路澆灑用水量Q2=2×28 410÷1 000=56.82 m3/d；本項目道路澆灑年用水量Q澆灑=Q2×175=9 943.5 m3。

3)調節池容量。中水供水系統為斷續供水，采用水泵—水箱聯合供水，水箱容積按50%中水處理量考慮。調節水池容量設計為66 430×0.5/365=91 m3。

4)中水儲存池容量。中水儲存池容量按中水系統最大日用水量的35%計算。中水儲存池容積v=35%×(9.38+18+133.8+113.6)=96 m3。

5)水量平衡。本項目污水經處理后分別用于景觀補水和綠化澆灌、道路沖洗，全年污水處理量66 430 m3，折合182 m3/d，預計全年污水利用總量為59 787 m3，全年污水收集量受季節及入住率等因素影響，綠化與道路沖洗預留自來水給水管，以保證用水量。

4 經濟效益分析

本項目的中水建設投資成本可分為顯性成本和隱性成本。

4.1 顯性成本

顯性成本包括以下兩大主要部分：

1)初期建設投資費用。包括中水供水管網、中水原水收集管網和中水機房的設備投資及土建等方面的投資；2)中水處理運行管理成本。包括了項目在實際運行過程中所需要的水電費、人工費和大修費等。按照實際的工程案例，中水日處理量為100 m3，中水利用的成本為2.46萬元/m3。

4.2 隱性成本

項目的隱性成本是指由于設置了中水系統使得該建筑的有效面積減少。同時，管線綜合也會影響使用空間，并且增加了施工難度和維修難度等。這些因素都會增加項目的成本，并且也難以量化進行精確的計算。

與此同時，中水系統在設計建成后還需要專業技術人員對其進行管理，以及定期的維護和保養。另外，中水系統在平時的運行過程中還存在著一定的安全隱患。這些安全隱患都需要對其進出水的水質進行定期的化驗和檢測，并執行嚴格的消毒措施。因此，以上這些因素都會使得中水系統在使用運行的各個環節中存在著巨大的隱性工作量。這些隱性的、難以量化的因素也會直接或間接的增加中水系統的使用成本。

5 結語

本項目污水經處理后分別用于景觀補水和綠化澆灌、道路沖洗，全年污水處理量66 430 m3，預計全年污水利用總量為59 787 m3，全年污水收集量受季節及入住率等因素影響，綠化與道路沖洗預留自來水給水管，以保證用水量。本項目結合自身特點進行中水收集利用，通過水的循環利用，提高用水效率，節約市政用水，具有開源、節流和環境保護的綜合經濟效益和社會效益。

[1]GB 50015—2005，建筑給水排水設計規范(2009年版).

[2]GB 50400—2006，建筑與小區雨水利用工程技術規范(2006年版).

[3]于心蕊.中水系統工程設計.福建建筑，2010,3(141)：105-106.

[4]武漢市民用建筑節水技術設計導則(試行).

On engineering design for reclaimed water system of Hubei Charity Federation(Kangle garden)

Tan Bin

(WuhanHechuangArchitecturalEngineeringDesignCo.,Ltd,Wuhan430073,China)

Taking the reclaimed water system engineering design of Hubei Charity Federation(Kangle garden) as the example, the paper introduces its design principle, calculates the reclaimed water design volume, yearly average water balance, adjustment pool volume, identifies the design scheme, and points out the scheme has comprehensive benefits for open source, energy-saving and environment protection.

reclaimed water system, calculation, scheme, volume

1009-6825(2015)21-0115-02

2015-05-18

譚 斌(1981- )，男，工程師

X703

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