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屋面雨水简易收集与改造利用项目运作的探索

百纳文秘网  发布于:2022-05-16 08:00:21  分类: 演讲致辞 手机版

摘要:水是生命之源,水资源短缺已成为世界性的问题,我国人均水资源约为世界人均水平的1/4,水资源的供需矛盾尤为突出。随着我国国民经济的发展、人口的增加、城市化进程的加快,未来水资源的供需矛盾将更加尖锐。雨水收集利用系统是一项资源回收再利用的绿色环保工程,市场前景广阔,普及这项工程对改善人类生存环境,造福子孙后代具有重要的意义。南京工程高等职业学校进行了屋面雨水收集改造利用项目的运作。

Abstract: Water is the source of life, water shortage has become a worldwide problem. China"s per capita water resources is around 1 / 4 of the world average level, especially the contradiction between supply and demand of water resources is particularly outstanding. With the development of national economy, population growth, and accelerated urbanization process, the future contradiction between water supply and demand will become even more acute. Rainwater harvesting system is a green environmental protection engineering of recycling and reuse resource, and has a wide prospect of market. Spreading the project has great significance to improve the human environment, benefit to future generations. Nanjing Engineering Vocational College conducted the project of roof rainwater harvesting and reuse.

关键词:雨水;收集;改造;利用;探索

Key words: rain;collect;modification;use;exploration

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0111-02

0引言

雨水收集的英文是“Rain Harvesting”,意思是像收获庄稼一样收获雨水。雨水作为非传统资源的利用具有多重功能:节约用水,缓解水资源危机;通过渗透增加地下水,改善生态环境;减少和减缓雨水排水量,减低城市雨洪灾害。建筑雨水利用就是将水循环中的天空雨水以天然地形或人工方法收集、截流、储存、处理回用,供建筑及小区日常杂用水。如果把雨水收集利用技术与住宅建设相结合,将会在很大程度上改变我们由于水资源日益枯竭而望天兴叹的生活。我们研究的屋面雨水收集、改造利用项目以南京为基础,该项目在南京有着深远的投资价值和长远的市场前景。首先,南京雨水充沛,年降雨量约1100毫米,在雨水利用方面有着得天独厚的条件;其次,南京市是一个典型的“洪水走廊”,屋面雨水收集利用可以对长江中上游面积176万平方公里范围内过境水起到减少地表径流,消减洪峰流量的作用;其三,南京降雨时空分布不匀:空间上沿江沿河两岸的圩区,地势低洼,容易形成农田内涝、城市积水的局面;而丘陵山区,地势高而不平,远离江河,水源缺乏,容易发生旱灾;时间上丰水年降雨量高达1621毫米,枯水年只有448毫米,汛期降雨量占全年降雨量65%,有明显的梅雨现象,出梅却常常出现长时间高温晴热天气,屋面雨水收集改造利用项目可以在时空上调剂水量。总之,南京实施屋面雨水收集改造利用项目,可以达到经济效益和社会效益的双赢。

1屋面雨水简易收集和改造利用项目设计方案如下

1.1 收集、输送我们从南京工程高等职业学校建工教学楼入手,建工教学楼屋面雨水有独立的雨水排放系统,楼前后共有10个落水管,雨水到达地面呈地面散流。当实施屋面雨水收集利用时,首先更换现有的雨水管道,利用u-pvc管代替其他管材,减少污染;其次在教学楼四周排布雨水排水干管,形成室外雨水管网,汇集雨水。屋面设置雨水斗收集雨水,雨水斗的格栅或外设网罩可以筛除较大的污染物。屋面雨水经落水管排至室外雨水管网,室外雨水管网设有雨水检查井,雨水检查井设置落底,可以充当沉砂井,利用落底起到初步净化的作用。

1.2 储存收集来的雨水输送教学楼后面的绿化带地下储水池储存。储水池设计中,有效储水容积的确定是关键,《建筑与小区雨水利用工程技术规范》中的7.1.2和7.1.3条对这方面有所规定,说明储水池排空得越快,储水池的周转利用率越高。因此储水池设计有效容积600m3。同时储水池设置溢流口,多余雨水通过储水池溢流口溢流至校园雨水管网。

1.3 净化雨水经屋面雨水斗的格栅或外设网罩筛除了较大的污染物;雨水再经收集管路上雨水沉砂井的逐级沉砂,又经储水池底部的沉泥区对来水进一步进行沉淀,三道工序以后,屋面雨水作为优质水源基本能满足雨水回用的水质要求。如条件成熟,我们可以通过预留的投药井加药作更进一步地净化。

1.4 使用储水池的上部为清水区,在清水区内设置潜水泵,采用潜水泵抽水。楼顶拟建体积约10立方米的水箱,雨天雨水经潜水泵送至教学楼顶水箱,再由楼顶水箱向下铺设雨水利用管道,拟作冲厕用水和绿化用水;楼顶水箱与地面的高差可以保证绿化喷头所需的水压,晴天用水量大,雨水供给教学楼周围的绿化,可充分清空储水池,为下次降雨提供充足的储水容积。(储水池示意图如图1)

2项目核心内容

2.1 项目的社会、环境和生态意义在南京等缺水城市,伴随城市的发展,地表、地下等水资源在被不断过度开采,城市越是发展,水资源越是匮乏。但城市的发展是不可能停止的,利用雨水的目的在于希望通过技术手段开发新的水资源,缓解现有的和解决即将出现的水资源匮乏问题。屋面雨水收集改造利用项目不能直接体现出经济上的优势,但是它具有广泛的社会、环境和生态效益,如减少初期雨水对水体的污染、削减洪峰流量、地下水的补给等。尤其对大多数贫水及缺水地区,与外源调水及海水淡化相比,经济上仍具有较大的优势,因此有着不可忽视的利用价值。

2.2 项目的技术优势所在屋面雨水收集利用在发达国家已有比较成熟的技术和设备,正在推广应用,而在我国还处在起步阶段,一些做法尚在探索之中。但是在我们的周围不乏已经投入使用的实例,如聚福园、金鼎湾国际、燕归园、西堤国际、清江花苑等10个小区的雨水收集利用系统,其中银城东苑、金鼎湾更是雨水收集的两个示范小区。再则我们的项目得到了校方的大力支持。更重要的是2010年南京市强制推行“规划用地面积2万平方米以上的新建建筑物应当建立雨水收集利用系统”的规定,并写入新建小区规划要点,如违反规定,将按照相关法规给予处罚,我们赶上了好的时机。

2.3 项目的可靠政策支持2001年建设部出台《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》3.1.4规定:小区绿化、景观、洗车、道路喷洒、公共卫生等用水宜使用中水或雨水,这就为雨水利用的全面推广创造了政策条件;《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400一2006)颁布实施,为该技术的工程设计、施工提供了依据,这就使得雨水收集利用变得有章可循。

3项目市场运作设计

3.1 项目市场情况①市场状况、变化趋势:目前市场上只有少数新的小区建有雨水收集利用系统,如果将所有民用建筑进行雨水收集利用项目改造,这一项目的市场潜力巨大,发展空间广阔。②市场调研数据。就网上资料调研反应,目前从事这一行业的企业寥寥无几,屋面雨水收集利用不及万分之一。

3.2 项目存在的竞争

3.2.1 现有和潜在的竞争者分析城市雨水综合利用系统的建设涉及面很广,影响因素众多,是一个较复杂的决策过程。而校园雨水利用系统相对简单一些,又具有自身的优势和特点,可作为城市雨水利用系统的重要节点和先行者。目前全国已有几十家大专院校都建立了自己的校园雨水利用系统,并取得了一定的经济和社会效益,房屋开发商也加入了这一队伍。

3.2.2 市场竞争优势网上资料反馈,南京还没有一家专门从事这一经营项目的单位。学校通过产学研相结合,探索雨水利用的新途径,新方法,开发雨水利用新产品等,最终形成具有自主产权的雨水利用新技术,甚至提高我国雨水利用的整体水平。从小处而言,学校将部分雨水收集直接利用于浇灌和冲洗,另一部分排入绿地和透水地面,就地入渗回补地下水,做到雨水的间接利用。在校区建设雨水收集利用系统,不仅节约了水资源,还可已产生长期的经济效益;将来可以推广到校内绿化、操场、景观等消耗水量大的场所,可以进一步为学校节省一部分自来水水费。从大处而言,屋面雨水利用是开源节流的重要途径,技术经济分析显示,雨水利用方案设计简单、便于实施、效益显著,屋面雨水利用是对传统雨水直接排放设计的变革,并且具有减缓地下水位下降、控制雨水径流污染、改善校园生态环境等广泛意义。当雨水用于景观环境用水时,屋面雨水经静置沉淀、过滤处理后可达到水质标准。由于学校建筑比较集中,绿化面积较大,且屋面雨水利用设备投资较小,操作维护简单,所以学校雨水回用技术的应用前景广阔。

3.2.3 项目财务预测本项目总投资为25万元,其中雨水检查井、储水池、水泵、辅助材料等固定成本为15.5万元,人员工资、劳务费等可变成本为6万元,税收1万元,利润2.5万元。8年收回成本,以后每用1立方水我们都在收益。

3.2.4 项目建成后给学校带来的效益预测向屋顶水箱供水的水泵P=1.5kw、Q=30m3/h,按预计每年采用回收雨水量为12000m3计算,水泵运行,电耗为1.5?鄢12000/30=600,电价按0.8元/kwh计算;全年共消耗电费480元;设备每年的维护费用按总投资1﹪的计算,即为2500元,管理人员工资按3000元/a计(因目前只有一个600m3的实验池,故按1/4人工计算)。因此,系统每年的运行维护费用为480+2500+3000=5980(元)。预计每年采用回收雨水量为12000m3即每年节约自来水12000m3,以南京市目前自来水价格3.10元/m3计算,每年节约水费37200元,项目静态投资回收期约250000/(37200-5980)≈8年,随着自来水价格的不断提高,以及用水限额、梯级水价等措施的实施,投资回收期将会大大缩短。

总而言之,雨水的收集和利用符合国家推进的可持续发展战略,有助于节约型城市和循环经济建设,国家应该尽快制定相关的技术和应用标准,并从财政等政策方面对雨水利用设施的制造和建设进行倾斜和鼓励,使雨水的利用真正得到推广。屋面雨水收集系统相对投资小,管理维护简单,适用范围广,可以优先考虑在住宅和公共建筑建造时同时设计建设,并作为节能型建筑的一个组成部分。

参考文献:

[1]关丹桔等.银城西堤国际小区雨水收集利用与景观水循环处理的设计研究[J].江苏建筑,2009,(02).

[2]韩冬生等.校园雨水利用系统的建立[J].公用工程设计,2009,(06).

[3]刘建萍等.北京工业大学雨水收集利用的实践[J].中国水利,2009.11.

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