淺談給排水設(shè)計(jì)中綠色建筑LEED相關(guān)雨水回用的設(shè)計(jì)

孫芾

【摘要】本文主要敘述寧波綠地中心項(xiàng)目（桃渡路2#、4#地塊）設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合LEED評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)，如何通過規(guī)劃計(jì)算并設(shè)計(jì)雨水回用系統(tǒng)應(yīng)用于4#地塊超高層辦公區(qū)域的坐便器及小便器的沖廁用水。

【關(guān)鍵詞】雨水回用；綠色建筑；LEED；節(jié)水率

0、雨水回用應(yīng)用的重要性

我國(guó)的水資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重，水資源匱乏是不爭(zhēng)的事實(shí)。隨著水資源供需矛盾的日益加劇，越來越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到雨水資源的價(jià)值，并采取了很多相應(yīng)的措施，因地制宜的進(jìn)行。

在居住區(qū)、建筑群、大型公用建筑等屋面及地面雨水，在收集后經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚碇?，可用于灌溉、補(bǔ)充地下水資源。在城市中，經(jīng)過收集處理的雨水還可以用于綠化景觀用水，道路沖洗，廁所環(huán)衛(wèi)沖洗，工廠冷卻水等等一系列的非生活用水的行列，實(shí)施城市雨水收集利用的益處已成為人們普遍共識(shí)。

1、LEED評(píng)審相關(guān)介紹

LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）是一個(gè)評(píng)價(jià)綠色建筑的工具。宗旨是：在設(shè)計(jì)中有效地減少環(huán)境和住戶的負(fù)面影響。目的是：規(guī)范一個(gè)完整、準(zhǔn)確的綠色建筑概念，防止建筑的濫綠色化。

LEED在評(píng)審過程中引入了一個(gè)節(jié)水率的概念。節(jié)水率的確定是根據(jù)基準(zhǔn)建筑和設(shè)計(jì)建筑間的用水量差異計(jì)算得出的?；鶞?zhǔn)建筑和設(shè)計(jì)建筑之間用水量的差異與基準(zhǔn)建筑用水量的比值即為建筑的節(jié)水率。建筑用水量取決于用水器具的規(guī)格，用戶的數(shù)量和使用次數(shù)。用戶用水器具的使用次數(shù)計(jì)算是基于建筑全日制用戶和訪客的數(shù)量假設(shè)。LEED評(píng)審時(shí)在基于滿足1992年能源政策法案（和修正法案）對(duì)于潔具的性能要求的基礎(chǔ)上引入在總體使用上少于經(jīng)計(jì)算的建筑用水基準(zhǔn)的建筑用水（不包括灌溉用水）的策略。

LEED評(píng)審的重點(diǎn)在于，一是通過控制節(jié)水型器具的采用來減少日用水量，二是通過非傳統(tǒng)水源的利用例如雨水回用來進(jìn)一步減少市政生活日用水量的使用，以兩者共同作用的結(jié)果來衡量建筑工程的節(jié)水效果，即其重點(diǎn)在于比例上的控制，并且雨水收集回用的量必須全部用于坐便器、小便器的沖廁用水或者其他非直接接觸生活用水上，其節(jié)水率的計(jì)算是不考慮綠化、景觀、車庫(kù)道路沖洗等用途的，這一點(diǎn)來說不同于國(guó)內(nèi)只要滿足了收集量的要求即使全部用于綠化景觀用水上即可。

結(jié)合本工程實(shí)例來看，本專業(yè)可以滿足的LEED得分點(diǎn)的有以下幾個(gè)項(xiàng)目可供選擇：1、水資源合理利用規(guī)劃；2、創(chuàng)新型廢水利用技術(shù)；3、減少水資源利用率；4、可再生能源利用。最終結(jié)合其他專業(yè)得分情況以及項(xiàng)目實(shí)際條件來看，我建議業(yè)主選擇上述1、3、4三項(xiàng)作為本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并且也得到了業(yè)主的支持。由于根據(jù)寧波當(dāng)?shù)毓?jié)能管理部門的官方報(bào)告得出，本項(xiàng)目滿足日照時(shí)間大于2小時(shí)的屋面不多，在可再生能源利用（設(shè)計(jì)為太陽(yáng)能熱水應(yīng)用）這方面能夠滿足的量非常有限，因此我考慮把主要得分項(xiàng)放在減少水資源利用率這一塊。其中，針對(duì)減少水資源利用率這項(xiàng)，按照LEED評(píng)審的特點(diǎn)，依據(jù)設(shè)計(jì)節(jié)水率的量的差異，會(huì)有得分上的不同，為了盡可能的得到更多的分?jǐn)?shù)以滿足本工程LEED評(píng)審的順利進(jìn)行，最終我選擇雨水回用系統(tǒng)來做為本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

2、本工程雨水回用相關(guān)規(guī)劃、計(jì)算及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本工程項(xiàng)目所設(shè)定的目標(biāo)為L(zhǎng)EED-CS銀級(jí)的目標(biāo)，其中為了滿足減少水資源利用率的得分，需要對(duì)節(jié)水率進(jìn)行計(jì)算評(píng)估。在此前提下，我優(yōu)先考慮本工程所有用水器具均采用節(jié)水型器具的策略，在經(jīng)業(yè)主確認(rèn)后，現(xiàn)設(shè)計(jì)采用節(jié)水型器具參數(shù)具體如下所示。

設(shè)計(jì)用水器具流量：本項(xiàng)目用水器具品牌待定，用水器具的流量見下表：

LEED標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的基準(zhǔn)用水器具參數(shù)是依據(jù)1992年能源政策法案（和修正法案）而來的，此條例由美國(guó)政府頒布，他主要強(qiáng)調(diào)了商業(yè)，政府機(jī)構(gòu)和住宅的房屋和設(shè)備的能源和水的消耗。下面提供了1992年能源政策法案（和修正法案）對(duì)于使用水的要求。

基準(zhǔn)用水器具流量：

在確定了節(jié)水型器具的用水流量后，根據(jù)上述2個(gè)表格所示內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算，并參照LEED評(píng)審規(guī)定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，通過一系列的詳細(xì)計(jì)算后，可以得出本工程在假設(shè)不考慮采用雨水回用系統(tǒng)，僅僅通過采用節(jié)水型用水器具時(shí)得到的節(jié)水率為多少，具體計(jì)算過程以及參考標(biāo)準(zhǔn)如下：

1.使用次數(shù)和時(shí)間假設(shè)：基于不同的功能，下表提供了設(shè)備的假設(shè)使用值。

2.計(jì)算人數(shù)

根據(jù)本工程 4#地塊 5 號(hào)樓 LEED 評(píng)審區(qū)域的塔樓面積及使用功能，參照規(guī) 范計(jì)算得出：辦公人數(shù)為 7100 人·班/d，行政公館人數(shù)為 80 人/d，會(huì)議室人數(shù) 為 2000 人·次/d。

本項(xiàng)目采用男性和女性的比例各位 50%計(jì)算，具體計(jì)算人數(shù)見下表。

3.基準(zhǔn)建筑水量計(jì)算 表一：沖廁用水器具數(shù)據(jù)

4.本工程建筑水量計(jì)算

由此可看出，僅僅通過使用節(jié)水型器具可以計(jì)算得出的本工程總節(jié)水率為 （14816250-11420375）/14816250*100%=22.9%，按照 LEED-CS2009 評(píng)分體系 中 WE 部分的 Credit 3 減少用水量的標(biāo)準(zhǔn)，可以得到 2 分的評(píng)價(jià)分。但是結(jié)合其 他專業(yè)得分情況來看，顯然 2 分是不夠的，因此還需進(jìn)行雨水收集回用的措施。

由于本工程占地面積大，地理區(qū)域位于寧波，屬于雨水較多區(qū)域，因此我考 慮采取“雨水/中水沖廁”的節(jié)水策略，來提高本項(xiàng)目的目標(biāo)得分。本工程共有 4 個(gè)地塊，結(jié)合室外雨水管網(wǎng)設(shè)置條件，現(xiàn)考慮雨水收集方案如下：1、于 1#地塊 地下車庫(kù)內(nèi)設(shè)置雨水收集池及處理機(jī)房，收集 1#地塊室外雨水，用于本工程室 外綠化、景觀及道路澆灑用水；2、于 4#地塊地下車庫(kù)內(nèi)設(shè)置雨水收集池及處理 機(jī)房，收集其余各地塊室外雨水，并根據(jù)收集的量，用于 4#地塊 5 號(hào)樓 LEED 評(píng)審辦公區(qū)域設(shè)計(jì)樓層的坐便器和小便器的沖廁用途。

其中雨水回用相關(guān)計(jì)算如下所示。

1、本工程雨水水量平衡計(jì)算：

雨水收集量（綠地徑流系數(shù)：0.15，硬質(zhì)地面和屋頂徑流系數(shù)0.9）

據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，1～12月的常年雨量為1111mm，降雨日數(shù)為93.7天。從上述資料可以得到1～12月平均3.9天下一場(chǎng)雨，平均每次降雨量為11.85mm。

考慮初期雨水棄流為3mm。

按照LEED-CS2009評(píng)分體系中WE部分的Credit 3減少用水量的標(biāo)準(zhǔn)，可以得到減量40%的4分評(píng)價(jià)分以及額外的創(chuàng)新分45%的1分，共計(jì)5分。

因此，根據(jù)上述的計(jì)算，最終本工程我考慮同時(shí)收集2#、3#、4#地塊雨水，通過室外雨水棄流井設(shè)置潛水泵加壓提升至4#地塊地下1層以及地下2層雨水收集及回用機(jī)房?jī)?nèi)的雨水收集池，并經(jīng)消毒過濾等工藝處理后，加壓供給至4#地塊5號(hào)樓辦公區(qū)域沖廁用水。

結(jié)語(yǔ)：

筆者認(rèn)為雨水回用的應(yīng)用具有很高的現(xiàn)實(shí)意義，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的國(guó)策。隨著節(jié)能環(huán)保綠色建筑理念的推進(jìn)，雨水回用技術(shù)會(huì)愈加成熟，在工程實(shí)踐中也會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。作為一名專業(yè)的技術(shù)人員，應(yīng)該保持不斷學(xué)習(xí)新知的心態(tài)，注重本專業(yè)及社會(huì)各層面的最新發(fā)展及對(duì)設(shè)計(jì)工程的影響，使自己的設(shè)計(jì)理念始終與時(shí)代發(fā)展同步。

以上是筆者對(duì)于雨水收集回用在實(shí)際工程中應(yīng)用的一點(diǎn)體會(huì)和心得，請(qǐng)各位同行、專家不吝賜教。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003（2009年版）

[2]《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006（2014年版）

[3]《雨水綜合利用》10SS705