塑料儲水模塊式雨水收集回用系統(tǒng)常見質(zhì)量問題分析與建議

沈念俊，王永春，石團(tuán)團(tuán)

（1安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031；2安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測站，安徽 合肥 230031；3安徽省格致綠色建筑設(shè)計(jì)有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

隨著我國綠色建筑與海綿城市建設(shè)進(jìn)程的加快，非傳統(tǒng)水源利用行業(yè)得以蓬勃發(fā)展。民用建筑的非傳統(tǒng)水源主要包括中水和雨水。中水處理系統(tǒng)因原水水質(zhì)較差且不穩(wěn)定，導(dǎo)致處理系統(tǒng)工藝較為復(fù)雜，帶來了一系列諸如建設(shè)成本高、處理成本高、運(yùn)行故障率高等問題，故民用建筑項(xiàng)目應(yīng)用較少。而雨水收集利用系統(tǒng)因原水量大且水質(zhì)較好的原因，處理工藝相對簡單（通常以截污、棄流、沉淀、過濾和消毒為主），控制系統(tǒng)簡單，處理成本低，故應(yīng)用場景較為豐富，建設(shè)單位接受度高。我國有部分地區(qū)強(qiáng)制推廣海綿城市和綠色建筑，在地方性法規(guī)和文件中，也會對部分項(xiàng)目強(qiáng)制要求應(yīng)用雨水收集回用系統(tǒng)。

最常見的雨水收集回用系統(tǒng)的水池按照使用頻率高低依次如下：塑料模塊雨水儲水設(shè)施、現(xiàn)場澆筑混凝土儲水設(shè)施、玻璃鋼儲水設(shè)施、不銹鋼儲水設(shè)施和硅砂井模塊雨水儲水設(shè)施。因塑料模塊雨水儲水設(shè)施具有施工周期短、占地面積小、安裝位置靈活、安裝尺寸可變性強(qiáng)、價(jià)格低廉、壽命末期可回收等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，市場占有率超過90%。雖然該行業(yè)近年來快速發(fā)展，但是大量的工程應(yīng)用不代表技術(shù)最成熟，行業(yè)從業(yè)人員工程技術(shù)能力并未跟上發(fā)展與應(yīng)用需求，導(dǎo)致近年來問題頻發(fā)，本文就塑料儲水模塊式雨水收集回用系統(tǒng)最常見的共性問題進(jìn)行羅列，并嘗試剖析原因及提出完善性建議。

2 應(yīng)用依據(jù)

2.1 綠色建筑要求

《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2019）對非傳統(tǒng)水源利用有較高要求，在設(shè)計(jì)與評價(jià)階段均需要對資源節(jié)約進(jìn)行考量，其中節(jié)水是其重要組成部分，具體評價(jià)要求如下：

2.2 海綿城市要求

近年來城市水資源緊缺，且頻發(fā)畸旱積澇危機(jī)，海綿城市的建設(shè)已受到人們的普遍重視。國家和地方都出臺了相應(yīng)的海綿城市建設(shè)指導(dǎo)文件，部分地區(qū)還對海綿城市建設(shè)進(jìn)行了強(qiáng)制要求，主要控制目標(biāo)為地表徑流控制率和非常規(guī)水源利用率等。

海綿城市建設(shè)六字方針是“滲、滯、蓄、凈、用、排”，其中“滲、蓄、用”均與雨水收集系統(tǒng)的水池相關(guān)：“滲”可對應(yīng)滲透池，將收集的雨水入滲至地下；“蓄”可對應(yīng)調(diào)蓄池，用于控制地表徑流，削峰填谷，緩解城市排水系統(tǒng)高峰時(shí)期的壓力；“用”可對應(yīng)回用池，將地表徑流收集，簡單處理之后用于綠化澆灌、景觀補(bǔ)水、道路沖洗等。

3 常見質(zhì)量問題

3.1 設(shè)計(jì)質(zhì)量

3.1.1 計(jì)算依據(jù)

具體到實(shí)際工程中，雨水收集回用系統(tǒng)的蓄水池計(jì)算基礎(chǔ)為場地綜合徑流系數(shù)，其計(jì)算結(jié)果需根據(jù)建筑施工圖和景觀施工圖進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，涉及綠地面積、覆土深度、場地鋪裝材料等。工程設(shè)計(jì)時(shí)一般將場地綜合徑流系數(shù)進(jìn)行估算，未考慮實(shí)際景觀設(shè)計(jì)、調(diào)蓄目標(biāo)和回用用途負(fù)荷，導(dǎo)致整體雨水收集回用系統(tǒng)的蓄水池容積不合理。

3.1.2 設(shè)計(jì)深度

雨水回收利用工程的設(shè)計(jì)主要依據(jù)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50400），一般主體施工圖設(shè)計(jì)階段，雨水收集回用系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)往往被忽視，后期由廠家進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，由于前期未進(jìn)行管網(wǎng)預(yù)留導(dǎo)致一系列問題，如：室外未預(yù)留雨水收集系統(tǒng)蓄水池位置、室外雨水管網(wǎng)未預(yù)留雨水收集系統(tǒng)蓄水池進(jìn)水管網(wǎng)接口、未考慮補(bǔ)水管道、景觀灌溉水管未預(yù)留蓄水池供水管網(wǎng)接口、蓄水池雨水收集范圍不合理、未計(jì)算景觀用水負(fù)荷等。

3.1.3 設(shè)計(jì)合理性

一般雨水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：明確場地徑流控制目標(biāo)、合理計(jì)算場地綜合徑流系數(shù)、合理選擇項(xiàng)目所在地年降雨水量、合理計(jì)算雨水收集量與使用量的平衡、合理選擇蓄水池容積等。上述設(shè)計(jì)要點(diǎn)缺一不可，相互制約，是后期雨水收集回用系統(tǒng)合理運(yùn)行使用的基礎(chǔ)和前提條件，實(shí)際工程中，往往因?yàn)樵O(shè)計(jì)的不合理導(dǎo)致雨水回用量不平衡而致使整個(gè)系統(tǒng)棄用。

3.2 產(chǎn)品質(zhì)量

3.2.1 塑料儲水模塊產(chǎn)品質(zhì)量

塑料儲水模塊的核心質(zhì)量要求是垂直抗壓斷裂強(qiáng)度和水平抗壓斷裂強(qiáng)度。市面常見的塑料儲水模塊垂直抗壓斷裂強(qiáng)度一般為400kN/m2，水平抗壓斷裂強(qiáng)度一般為100kN/m2，考慮到大部分塑料模塊采用改性回料作為原料，質(zhì)量并不穩(wěn)定，故應(yīng)對項(xiàng)目進(jìn)場的材料進(jìn)行見證取樣送檢，檢測方法如下：

圖1 儲水模塊抗壓承載強(qiáng)度試驗(yàn)裝置

圖2 儲水模塊側(cè)向承壓強(qiáng)度試驗(yàn)裝置

3.2.2 水處理質(zhì)量要求

雨水處理工藝相對簡單，一般采用物理處理工藝，即：截污→棄流→沉淀→過濾→消毒→回用。雨水回收系統(tǒng)水質(zhì)的保證主要由兩部分起到?jīng)Q定性作用，分別為前段的雨水截污、棄流裝置，以及后段的過濾消毒裝置。

處理后的水質(zhì)應(yīng)該滿足《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T 18921）、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920）和《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50400）的要求。主要指標(biāo)如上表所示。

回用雨水CODcr和SS指標(biāo)

3.3 施工質(zhì)量

3.3.1 水池墊層質(zhì)量

塑料儲水模塊墊層一般為30mm厚C30鋼筋混凝土墊層，墊層下基礎(chǔ)需夯實(shí)。實(shí)際施工時(shí)，往往由于施工質(zhì)量原因，導(dǎo)致墊層存在高差問題，從而使塑料儲水模塊排列存在高差錯落導(dǎo)致整體受力不均勻甚至豎向失穩(wěn)，導(dǎo)致儲水設(shè)施的承載力降低及使用壽命縮短。

3.3.2 回填

回填土必須夯實(shí)，密實(shí)度應(yīng)達(dá)90%以上，雨水管管應(yīng)采用100mm厚中粗砂墊層，車行道必須回填雜砂石，回填時(shí)不能從一邊側(cè)邊沖壓管道及蓄水模塊。實(shí)際工程中，暴力回填現(xiàn)象頻發(fā)，基本未考慮砂墊層甚至回填土總夾雜有硬塊或尖狀物。

3.3.3 棄流與過濾

因?yàn)榇蟛糠纸ㄔO(shè)單位及監(jiān)理單位對雨水收集回用技術(shù)不甚了解，導(dǎo)致相當(dāng)一部分承建方為了降低成本而未安裝棄流與過濾裝置，此種行為的后果是：大量雜物進(jìn)入儲水設(shè)施、池底淤積嚴(yán)重、收集回用設(shè)施水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

鑒于此，建設(shè)各方主體應(yīng)該積極了解相關(guān)技術(shù)，深刻學(xué)習(xí)綠色發(fā)展理念，并切實(shí)監(jiān)督承建方按圖施工，確保國家政策與項(xiàng)目設(shè)計(jì)意圖落地。

3.3.4 水泵

雨水收集回用系統(tǒng)的水泵選用存在兩個(gè)問題：

一是雨水設(shè)計(jì)單位與景觀單位未有充分對接，對項(xiàng)目運(yùn)行工況下所需水量、揚(yáng)程未有溝通，導(dǎo)致水泵選型有誤；

二是部分項(xiàng)目監(jiān)管不嚴(yán)，針對回用泵、反沖洗泵未設(shè)置備用泵，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。

3.4 工程安全

項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)需考慮塌方、防墜落、電氣、水質(zhì)與防疫、漏水塌方等方面安全措施。

模塊蓄水池一般設(shè)置于綠化或非機(jī)動車位等上部荷載較小的位置，往往各種原因?qū)е滦钏啬K塌方，如景觀設(shè)計(jì)未交底，導(dǎo)致景觀設(shè)計(jì)覆土較大；運(yùn)行階段物業(yè)管理不當(dāng)，面層堆積物品等。因此各環(huán)節(jié)需進(jìn)行安全交底，從設(shè)計(jì)和管理上采取相應(yīng)措施避免塌方產(chǎn)生。

另外，雨水檢修井應(yīng)合理安裝防墜落網(wǎng)，降低后期墜落風(fēng)險(xiǎn)；電氣設(shè)施需設(shè)置醒目標(biāo)識，禁止兒童靠近；定期對回用雨水水質(zhì)進(jìn)行檢測，達(dá)標(biāo)使用；如出現(xiàn)漏水塌方，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

4 質(zhì)量提升建議

塑料模塊采用改性回料作為原料質(zhì)量不穩(wěn)定，因此產(chǎn)品選擇是關(guān)鍵，產(chǎn)品原料、垂直抗壓強(qiáng)度和側(cè)向抗壓強(qiáng)度，是產(chǎn)品選擇的關(guān)鍵點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把控。

設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，室外綜合管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該將雨水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)，合理設(shè)計(jì)雨水收集范圍、蓄水池位置、合理選擇地表徑流系數(shù)等，這些關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行使用的保障。

施工環(huán)節(jié)應(yīng)重點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)、廠家、施工單位的技術(shù)交底，應(yīng)選擇有相應(yīng)能力的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工承包或施工技術(shù)指導(dǎo)，建設(shè)單位組織專項(xiàng)驗(yàn)收時(shí)應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)核對塑料模塊、土工膜、水質(zhì)檢測報(bào)告。

后期運(yùn)行時(shí)，物管單位應(yīng)做到蓄水池上部空間按設(shè)計(jì)性質(zhì)使用、定期對蓄水池進(jìn)行清污處理、定期對回用雨水水質(zhì)進(jìn)行檢測，雨水管道、設(shè)備、接口須有明顯標(biāo)識（管道應(yīng)有色帶、涂色），以保證與其他生活用水管道嚴(yán)格區(qū)分，同時(shí)在取水口設(shè)置鎖具，防止誤接、誤飲、誤用。

5 總結(jié)

雨水收集回用對我國綠色建筑、海綿城市工作的推進(jìn)和水資源循環(huán)利用具有重大意義，雨水收集回用工程相關(guān)的引導(dǎo)政策和設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)趨于成熟，但部分項(xiàng)目存在安裝后舍棄使用的現(xiàn)象，究其原因是設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等環(huán)節(jié)的問題導(dǎo)致的，因此，發(fā)現(xiàn)雨水收集回用系統(tǒng)常見問題并提出合理建議對此行業(yè)的健康發(fā)展具有深刻意義。相關(guān)行業(yè)在加強(qiáng)自身產(chǎn)品品質(zhì)提升的同時(shí)，應(yīng)做好設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等環(huán)節(jié)的全流程保障，使得雨水收集回用系統(tǒng)行業(yè)健康蓬勃發(fā)展。