打开文本图片集

摘要：本文结合现行规范要求和工作设计经验对民建中雨水收集系统进行设计研究。

关键词：雨水 排水 收集 回用

1.基本内容

1.1系统形式

雨水收集系统包括：屋面/退台/场地雨水收集、场地雨水排水系统、超标雨水排除、雨水调蓄池/收集池、雨水处理系统、雨水回用系统。

1.2系统流程示意

2.设计参数

2.1根据项目位置，取值年均降雨量，一般夏季雨量较大，需控制利用的雨水径流总量的计算公式如下：

W=10（Ψc-Ψo）hyF

式中：W-需控制及利用的雨水径流总量（m³）；

Ψc-雨量径流系数，按表3.1.4取值；

Ψo-控制径流峰值所对应的径流系数，应符合当地规划控制要求；

hy-设计日降雨量（mm）；

F-硬化汇水面面积（hm²）；应按硬化汇水面水平投影面积计算。

2.2根据国家标准《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-2016），雨水蓄水池的有效容积不小于集水面重现期1年的需控制利用的雨水径流总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。

2.3设计区域综合雨量径流系数取几何平均值（建筑、绿建单位提供径流指标）。一般场地径流控制率不低于75%，部分地区（如上海浦东、南宁等）平均径流总量控制率要求不低于50%。部分区域的雨水蓄水要求根据场地占用面积确认，如南京要求蓄水池100立方米/1万平米占地，所以应同时考虑当地雨水调蓄规范。

2.4净水箱设置容积：供应区域的25-35%最高日用水量贮存。市政补水接至净水箱，其出水管底标高与净水箱的溢流液位间距不得小于2.5倍的补水管径，同时不小于150mm。消毒方式：氯消毒；投药方式：加药泵定量投加.通常雨水回用水梳理机房位置于地下室内，靠近蓄水水池下方区域或于室外设置土建设备机房。

2.5水处理指标出水指标需要参考《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》要求的雨水回用水水质要求。

2.6塔楼、裙房或退台雨水按照《建筑给水排水设计标准》设置雨水排水系统，重现期满100年校核（总合不得低于100年，屋面需要开设溢流口），可采用重力雨水系统也可采用虹吸雨水系统，接至室外小市政雨水管网、场地雨水沟或下凹式绿地。外露敷设的雨水立管通常为断接（住宅常见），即立管底部设置雨水簸箕或雨水承接花池等间接排至就近的绿化带。

3.雨水收集构筑物

3.1室外下凹绿地：

①室外根据径流要求设置透水铺装或下凹绿地，可减少雨水蓄水池蓄水容积。其中下凹绿地如果位于地库顶板上则需要降板约1-1.2m，在设计前期需要沟通结构预留。

②下凹绿地通常指低于周边铺砌地面或道路在200 mm以内的绿地，常见的为复杂型生物滞留设施；为防止种植土层介质流失，种植土层底部一般设置透水土工布隔离层，也可采用厚度不小于100mm的砂层（细砂和粗砂）代替；砾石层起到排水作用，厚度一般为250～300mm。复杂型生物滞留设施需要设置溢流口（如雨水口），保证暴雨时径流的溢流排放，溢流口顶部标高应高于绿地200 mm。

③种植土要求：原始土壤满足渗透能力>1.3cm/h，有机物含量应>5%，pH=6～8，阳离子交换能力>5meq/100g等条件，常规项目均采用原始土壤以节省造价。

3.2室外场地排水沟：可选用常规盖板排水沟（明沟），现设计为考虑美观多数选择缝隙式排水沟，如果场地面积较大或对于排水坡降有限制，也可以做无坡式排水沟，但是对于收集区域的长度和收集流量有限制，需要根据排水沟尺寸复核排水流量，同时在施工时需要关注缝隙式排水沟的清理，通常容易被树叶、烟头等堵塞影响雨水排放。最终排水沟须接至小市政雨水检查井。特殊情况若设置单排雨水沟无法满足排水流量需求，则可以增设暗沟与明沟并行，每间隔10m设置连通管。

3.3分流井：可采用塑料井，若位于机动车道下方采用土建井。包括进水管、出水管及溢流管，其中溢流管高度及管径同进水管，进水管管底标高同出水管管顶标，若市政接驳高度限制可调整进水管管底和出水管管底高差为100mm（出水管管径根据收集池容积确定）。

3.4截污装置：对于雨水作为初期过滤，减少弃流装置堵塞风险。采用成品装置可埋地（不设置土建井）仅预留土建基础。

3.5弃流装置：

①设置于土建井内，出水管高度及管径同进水管，初期弃流管道管顶高度同进（出）水管底高度，若市政接驳高度限制可抬高弃流管道管底高度同进（出）水管底高度，弃流管管径一般为DN100。

②为弃流装置故障影响雨水排放，则于其前端设置手动关闭的阀门（常开）。系统室外弃流装置雨量可根据需求设定，初始一般为5min，后续可根据收集雨水水质情况调整。

③弃流装置包括弃流阀、雨水传感器、弃流控制柜，其中弃流控制柜露天结合室外景观布局放置，下方设置基础，并预留电线穿越套管。

3.6室外雨水蓄水池/调蓄池

①室外蓄水池近几年较少采用玻璃钢材质，由于玻璃钢材质较脆，对于上方的覆土荷载要求较为严格，对比塑料模块不占优势；近几年设计采用PP模块或者钢筋混凝土材质；PP（PE）模块施工较方便且利于后期改造，但是对于埋深有要求（一般深度不超过5m），如果设置于河道边或地下水位较浅的区域还需要考虑抗浮；同时由于是模块拼装（各厂家模块尺寸不一样）对于尺寸有条件限制无法随意更改；PP模块需要预先沟通室外土建总包提供设备基础需求，同时对于水池内设置有提升设备的需要预先确定设置位置及尺寸。

②塑料模块蓄水池避免设置于机动车道下方，外包土工布、防渗膜（两布一膜）。

③仅设置调蓄排放的水池内设置提升泵，其流量保证水池12h内排空，将雨水错峰排至小市政雨水管网。

④水池须设置通气管，可埋地敷设至就近绿化排放；水池须设置检修口，其高于地面150mm，一般设置于绿化区域；水池内设置清扫泵组，如污泥泵，定期对于池体内进行冲洗避免池底污泥淤积，尤其模块蓄水池，检修人员无法进入，完全依赖设备冲洗。

3.7室内雨水蓄水池

①雨水蓄水池靠建筑外墙设置；采用钢筋混凝土材质，池壁（池底）与室内土建墙体分离独立设置，以确保室外雨水不会对室内造成影响。水池内设吸水槽（一般低于池底300mm-500mm）设置潜水泵。

②预留防水套管：溢流管（管底高于水池常水位100mm、管径同进水管）、进水管（室外弃流出水）、事故排水泵压力出水（防止设备或管道故障雨水无法排除）、水泵电缆预留套管、通气管（至室外绿化区域）、水处理加压泵出水（若与雨水水处理机房相聚较远可采用潜水泵设置于水池内）、排泥泵出水（水池清洗）。池底可根据物业需求设置泄水管用于放空水池进行清洗。

③通常检修人孔上开至室外区域，避免雨水倒灌室内。

④水池内设置智能液位传感器，联动水泵的启停和弃流装置的启闭。

3.8特殊做法

采用室内雨水弃流装置，一般收集塔楼或裙楼屋面（退台）雨水，管道敷设于地下室内，需要单独预留室内弃流装置安装空间，且此处区域有排水条件；雨水管道一路接至弃流装置（弃流装置个数与雨水管道数量一一对应），一路直接排至室外（管道上方设置电磁阀与弃流装置联动），若弃流装置的弃流阀开启则排至室外管路上的电磁阀关闭，当蓄水池水位升至常水位则弃流阀关闭，排至室外的管道上的电磁阀开启，将雨水直接排至室外；由于电磁阀容易故障，可在其前端补充设置手动关断阀门，物业人员可手动开启或关闭。此种做法由于所有雨水排水装置均设置于室内若出现故障无法及时排至室外，非极端状况不建议采用。

4.雨水回用水处理系统简述

4.1水处理设备：通常选用多介质过滤器，不考虑备用。工作压力为0.6MPa，可采用不锈钢或碳钢。滤速25m/h，处理水量不小于均时供水水量。

4.2加药：包含加药桶、搅拌器、计量泵；接至过滤器进、出水管路上（连接管道混合器）。进水管路上为絮凝剂，出水管路上为消毒剂（如次氯酸钠）。

4.3净水箱可单格（单座）设置，通常采用304/316L材质。进水管有两路，一路为雨水回用处理后的管道，另一路为市政直供的补水管（设置倒流防止器、水表、电磁阀），其他配件无特殊要求（通气管、溢流管、泄水管、水泵吸水管、检修人孔、内外爬梯等）。

4.4供给绿化浇洒、道路冲洗、车库冲洗、水景补水或其他用途的泵组采用变频泵，出水根据不同场所使用需求设置水表计量。同时还要考虑过滤设备的冲洗：若水处理加压泵设置于蓄水池外可兼做反冲洗，通常情况会单独设置，反冲洗的冲洗强度12L/（s.㎡）。反冲洗水泵吸水接自净水箱，过滤器设置电动开关可定时进行反冲洗或利于过滤压力变化自动反冲洗。

4.5其他：水处理机房不要距离雨水收集池（蓄水池）太远，不利于信号联动控制，若有多个水池并联水处理进水，则需要设置优先级且过滤流量满足并联运行的需求；机房净高不低于3m。泵房内设置雨水控制柜，有楼宇控制需求的需要在机房内预留高阶接口（BA点位），包括对雨水系统的整体控制、变频水泵控制、PLC触摸屏、人机界面、全程在线模拟跟踪使用状态，呈现实时液位变化；可根据物业需求自行调节液位节点动态显示各负载的在线情况，内置故障监测系统，可自动检测具体故障位置并显示。在线监测指标：水量、水位、PH值、浊度、余氯。

5.结语

考虑近年来降雨强度经常突破历史，减少雨水带来的影响，同时增加水系统的循环利用，需要尽可能多的收集利用雨水。尤其雨水收集，可预防、减轻特大暴雨带来的危害。

参考文献：

[1] 建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范（GB50400-2016）

[2] 建筑给水排水设计标准（GB50015-2019）

[3] 城市排水工程规划规范（GB50318-2017）

[4] 城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T18920-2020）

[5] 绿色建筑评价标准（GB/T50378-2019）

[6] 建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范实施指南

[7] 绿色建筑评价技术细则补充说明（规划设计部分）

[8] 海绵型建筑与小区雨水控制及利用（17S705）

[9] 给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB50141-2008）

[10] 室外排水设计标准（GB50014-2021）