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试谈探究雨水收集池位置学位

收藏本文 2024-01-18 点赞:10613 浏览:44095 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本文对小区屋面雨水收集、最终用于室外绿化、道路冲洗和景观观赏用水的雨水收集池容积大小和位置的选择讨论。比较其设于室外场地、地下车库内和裙房屋面三种方案的优缺点。介绍并分析上海某小区雨水回收集水池的容积计算和位置选择的思路。
关键词: 雨水收集池容积设置位置
前言:我国作为一个缺水国,随着城市化进程的推进,城市用水量日益增大,城市水资源紧缺的问题日益突出。再生水利用已成为势必推行的事业。而雨水作为较为洁净的再生水水源,如能有效利用对于节约水资源是相当有益的。雨水回收系统也已经被多个示范性工程所采用,本着城市绿色节能的根本点,雨水回用系统将会应用于更多的实际工程。
雨水回收优先考虑收集水质较好、径流量大、便于收集的屋面雨水。通过系统管线将其收集,再经过初期弃流、收集、贮存、处理后直接用于对水质要求相对较低的绿化、景观等。但雨水受不同季节,不同月份,降雨雨型,降雨历时,降雨强度变化的影响较大,作为原水水源,收集池的容积大小应该考虑调节和储存两方面。其设置位置还需要结合实际情况进行比较选择确定。
屋面雨水收集利用,系统简单易操作,维护运行成本低。主要由集雨区、输水系统、截污净化系统、储存系统以及配水系统组成,该系统适用于较为集中的住宅区和商业办公等公共建筑的雨水回收。主要流程如下图:

1、影响集水池容积的因素

集水池容积大小的确定是关系到整个雨水回用系统能否发挥其正常作用的关键因素。集水池容积偏小时,可收集的雨水量有限,雨水利用率较低;集水池容积偏大时,雨水利用率较高,但集水池长期处于非饱和运行状态,雨水利用成本较高,且其水质因长期得不到更换容易腐败变质。

1.1、屋面径流系数的影响:

1.1.1、硬屋面、未铺石子的平屋面、沥青屋面;铺石子的平屋面;绿化屋面三者径流系数不相同,分别为0.8~0.9;0.6~0.7;0.3~0.4。径流系数越大可收集的雨水量越大,集水池的容积也相应要大。有绿化屋面绿化的渗透和截流作用导致绿地雨水径流量减少的同时对雨水径流中的污染物有一定的截流和净化作用,收集到的雨水水质相对较好,可不设初期雨水弃流。
1.1.2、坡屋面与平屋面不同。坡屋面初期雨水水质要优于平屋面,故坡屋面的初期弃流量应取小值。
1.1.3、虹吸雨水与重力屋面不同。虹吸雨水屋面雨水重现期取值比重力屋面大,集水池的容积相对要取大。
1.2、重现期的取值:《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)中规定收集回用系统的规模:降雨重现期宜取1~2a;
1.3、水量平衡要求:回用系统的最高日设计用水量不宜小于集水面日雨水设计径流总量的40%;收集回用系统应设雨水储存设施,雨水储存设施有效容积不宜小于集水面重现期1~2a的日雨水设计量扣除设计初期径流弃流量。当资料具备时,储存设施的有效容积也可根据逐日降雨量和逐日用水量经模拟计算确定。若回用管网耗用雨水量大,集水池将会快速排空,收集更多的雨水,并可相对减小集水池的容积。
1.4 项目成本控制目标:集水池初次投资成本随容积的增大而增 加,但其后增速逐渐减缓。

2、集水池位置的选择比较

2.1、集水池设于室外场地:

《建筑与小区雨水利用工程技术规范》7.2.1条规定:雨水蓄水池、蓄水罐宜设置在室外地下。优点在于室外设置雨水收集池溢流可以直接重力排出,用于渗透设施或者直接排入下水道。小区有景观水体时优先考虑利用景观水池作为地面储水池收集雨水,可以利用景观水池水面与溢流口之间的空隙来作为储存调节,不用单设贮水池,节约土建投资。
但若单独设于室外需要有室外设置的空地,对于大地下车库的小区,需要设于车库的外的地方,对本身室外空地非常紧缺的项目,就很难找出合适的设置空间。并且集中设于室外,在室外车库上方需要增加雨水收集管网,车库顶覆土厚度需要提高。

2.2、集水池设于地下车库内

当室外地面面积紧缺时,可以考虑集水池设于地下车库内。屋面雨水通过小区雨水管网收集,经弃流装置将初期污染严重的雨水去除,并经过过滤后存于地下室雨水收集池。优点在于蓄水罐和处理设备集中设于雨水处理间内,设备管理和检修方便。并且收集管线可以局部走到车库内,可以减轻室外埋深的问题。但设于室内的缺点在于水箱溢流有可能不能靠重力排出,需要压力泵排水。这个问题只能借助自动控制进水管电动阀来减小室内溢流水量。

2.3、集水池设在裙房屋面

当建筑存在高低不平的屋面时,可考虑将集水池设在较低的裙房屋面上。其特点是节省管网造价,维护方便,回用雨水可以利用重力应用于场地绿化等,且多余雨水可靠重力排出,节省能量。其缺点是屋面设集水池,增加结构荷载,且对建筑的立面造型有一定的影响。

3、实际工程的应用选择

上海某住宅小区总面积42000m2,总建筑面积11万m2,包括10栋十八层住宅和一栋配套公建,绿地面积15000 m2,小区道路面积20000 m2,可以收集雨水的屋面面积6000m2,屋面均为硬质平屋面,径流系数取0.85。地下设有大地下车库,车库覆土

1.2m,无室外景观水池。

3.1、设计计算:

上海市年平均降雨量1164.5mm,年均最大月降雨量169.6(6月),24小时降雨厚度为32.1mm,雨水收集回用及调蓄系统重现期P取2年,按设计规范要求,屋面雨水初期弃流可采用2mm~3m

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m径流厚度。设计取2mm,即屋面实际可收集雨水量为30.1mm。
年均可直接利用雨水量:Q1=6000*

1.1645*0.85=5939m3

一次降雨可直接收集屋面雨水:
Q1=6000*0.0301*0.85=154m3
每天浇洒绿地的用水量:绿化浇灌定额取3L/(m

2.d)用水量Q=15000*0.003=45m3

每一按用水量45m3
贮水体积不宜过大,雨水在池中停留时间长,容易滋生细菌,影响水质。参照文献3有关论证储存容积不应大于5天的用水量。取故贮存容积为200m3。

3.2、设置位置的选择

由于室外空间过于紧张,只能通过设于地下车库内来解决。200立方的雨水集水池考虑设于绿化下面的车库内,结合地库土建一起考虑,车库层高3.7m,考虑降低水池底板1m来增加有效水深,检修人孔设于室外。尽可能缩小了占车库的面积,处理和加压设备设于机房内。当水位处在高水位时通过液位控制信号,关闭进水阀门. 当水位下降500mm后打开进水阀。
4、结语
总之,集水池的设置在小区或建筑建立雨水回收系统中非常关键,需要结合实际情况选择。为了建设更多更美的绿色环保建筑,还需要我们对雨水收集池经济技术合理性作进一步的探究。
参考文献:

1.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)

2.《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB505-400-2006

3. 潘国庆; 车伍; 李俊奇; 李海燕; 何建平; 汪宏玲 。 城镇雨水收集利用储存池优化规模的探讨2008,34(12) 42-47

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