浅谈非传统水资源利用在建筑小区中的设计应用

颜铖炜

（福建省漳州市建筑设计有限公司）

1 前言

水在人类的生产、生活中占据着不可或缺的一环，但是中国却是一个严重干旱缺水的国家，水资源贫乏，人均水资源仅为世界平均水平的1/4。而且城市不论地上、地下的水源均受到不同程度的污染。水污染日趋严重，这不仅是水体的使用功能降低，激化水资源短缺的矛盾，也已严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康，因此节约水资源、水资源回用势在必行。福建省人均水资源占有量虽基本属于不缺水地区，但地区分布极不均衡，漳州属于轻度缺水地区。笔者通过本项目在非传统水源利用的设计上能对水资源回收有一些粗浅的思路及探讨，若有不当之处恳请读者批评指正。

2 项目简介

本建设工程为拆迁安置居住小区项目，包括8 栋住宅建筑、1 个商业中心，总建筑面积约为20.7 万m2。地块实际用地面积约为3.55 万m2，绿地面积约为1.06 万m2，道路面积约为0.7 万m2，广场面积约为0.6 万m2，建筑单体占地面积约1.19 万m2。本建设工程位于福建省漳州市，项目设计有雨水回收利用系统，收集屋面、小区道路及广场、绿化景观雨水，处理后用于景观喷灌，道路、广场浇洒等。

3 设计原则

居住小区雨水利用的目的，是尽可能减少外排雨水，提供小区内杂用水和人工景观水体的水耗补充，实现地块内雨水自消化，从而减少自来水用量，降低管理成本，达到国家绿色住宅建设相关节能减排要求，实现经济效益、环境效益和社会效益的协调统一。

雨水利用设计思路：根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400（以下简称《雨水利用规范）），硬化地面雨水宜采用雨水入渗或排入水体；屋面雨水宜采用雨水入渗、收集回用，或二者相结合的方式。漳州属于降雨量充沛、分布也较均匀地区，优先采用屋面雨水收集回收系统（屋面面积5847.68m2）。以小区各栋建筑单体屋面雨水管道为依托，收集储存雨水。雨量充沛季节储存多余雨水于降水较少的季节绿化、清洗道路等使用，以达到节约用水，年用水平衡的目的。

4 项目用水量计算

4.1 绿化浇洒用水

漳州属亚热带沿海城市，全年雨量充沛。根据《建筑给水排水设计规范》GB50015（以下简称《建给规范》），绿化浇灌用水定额取3.0L/m2·d，小区室外绿化面积为10643.55m2：

最高日浇灌用水量=3.0L/m2·d×10643.55m2

=31.93m3/d；

根据《节水标准》，绿化浇灌用水定额取2L/m2·d：

平均日浇灌用水量=0.001×2L/m2·d×10643.55

=21.29m3/d

暖季型草坪一级养护，灌水定额为0.28m3/m2·a，则：年总浇灌用水量=0.28m3/m2·a×10643.55m2

=2980.19m3/a

按《雨水利用规范》要求，最高日用水量应按《建给规范》执行，绿化浇灌用水定额为1.0L/m2·d～3.0L/m2·d（3.1.4 条）；平均日用水量应按《节水标准》执行，浇水定额可取2.0L/m2·d（5.1.8 条）。若最高日定额取1.0L/m2·d，则用水量反而小于平均日用水量，显然不合理。若按平均日用水量计算全年浇灌用水量，考虑部分未预见用水量，则计算计算出的结果会略小于按灌水定额计算出的年总浇灌用水量。绿化浇灌用水定额涉及的因素较多，应根据各地具体情况综合确定，《节水标准》浇水定额按2.0L/m2·d 取值，存在一定的不合理性。建议给出一定的取值区间，由设计师根据项目具体情况取值较为合理。

4.2 道路、广场浇洒用水

本项目道路为水泥、沥青路面，广场为硬质铺装，亦参考道路浇洒用水量。因为漳州全年雨量较充沛，雨水冲刷亦可起到清洗的作用，所以根据《建给规范》，浇洒道路、广场用水定额取2.0L/m2·d，小区道路、广场总面积12947.45m2：

最高日浇洒用水量=2.0L/m2·d×12947.45m2

=25.90m3/d

根据《节水标准》，浇洒道路、广场用水定额取0.5L/m2·次，每日按早晚各1 次计算：

平均日浇洒用水量=0.5L/m2·次×12947.45m2

×2 次/d=12.94m3/d

年浇洒次数按30 次计，则：

年总浇洒用水量=12.94m3/d×30 次/a÷2

=194.10m3/a

年浇洒的次数，根据笔者对本小区及其周边相似小区的调查，物业通常根据路面的污浊程度决定清洗方式，日常路面保洁多数以扫帚、清扫车等保洁工具清扫为主，用水冲洗路面的次数并不多。水冲洗只在节日、庙祝活动或小区内装修户数较多对路面污染较为严重时才进行。从上述计算结果看，最高日用水量占据近1/8的年用水量，即一年平均用水冲洗路面8 次，与实际清洗次数相比略为提高。《节水标准》规定的年浇洒次数30 次只作为计算过程数据使用，不作为实际使用数据。

4.3 项目总用水量

通过上述计算，考虑10%的未预见用水量及管网漏失水量，本项目总用水量统计如表1。

5 雨水利用

5.1 可收集雨水量

根据《雨水利用规范》，雨水设计径流总量公式：

表1 总用水量统计

式⑴中：

W——需控制及利用的雨水径流总量(m3)；

φc——雨量径流系数；

φ0——控制径流峰值所对应的径流系数，应复核当地规划控制要求；（根据规范，规划没有给出这个限值时，可取0.2～0.4）

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。

查询中国气象局网站资料，本项目毗邻龙海市，故采用龙海市区站数据。1981 年-2010 年累年08-08 时与累年20-20 时日降水量最高分别为32.4mm 和18.2mm。设计日降雨量取32.4mm。平屋面雨量径流系数取0.9。

W=10×（0.9－0.2）×32.4×5847.68=132.63m3

初期径流弃流量：

式⑵中：

W′——设计初期径流弃流量（m3）；

δ——初期径流厚度，屋面取2mm；

F——汇水面积(hm2)。

初定雨水储存设施的储水量：

Vh=W－W′=132.63m3－11.70m3=120.93m3

5.2 月水量平衡

月均绿化浇灌用水量：

2980.19m3/㎡·a÷12=248.35m3/月

月均道路、广场浇洒用水量：

194.10m3/a÷12=16.175m3/月

根据表2 降雨数据计算所得，虽然全年降雨总量远超需求，但由于降雨在时间上的不均匀性导致一年中10 月至次年1 月降雨量不足，其中11 月份的缺口最大，为176.4m3。若将所缺降水量全部储存，则需近570m3的蓄水池，容积巨大。降雨与用水是一个连续渐进的过程，大容积蓄水池的有效利用率低下，造成资源、空间浪费。

表2 月水量平衡计算

初定雨水储水量120.93m3，10 月用水95.3m3，盈余24.7m3，则11 月雨水量缺口176.4－24.7=151.7m3，最终确定蓄水池有效容积为150m3。这个容积的蓄水池在空间及经济上皆较为合理，缺水的月份可通过其它水源进行补充。由此屋面年径流总量控制率为：

（（291.0×8+150.2+195.7+114.6+134.3）+150）÷6602.2=46.54%。

注：6602.2 为全年屋面总降雨量；150 为初始雨水蓄水池的蓄水量，应当计入。

6 结语

《福建省绿色建筑设计标准》对一星级绿色建筑的年径流总量控制率要求为55%，《海绵城市建设技术指南》将漳州划为Ⅳ区（70%≤α≤85%），对整体的径流控制要求不低。根据《福建省年径流总量控制率及其设计降雨量》的研究，漳州地区控制率60%对应的设计降雨量已达到17.4mm，若控制率为85%则对应的设计降雨量高达40.4mm。

目前小区多为满布地下室，通过自然和人工强化的入渗无法实现，只能通过收集回用、滞蓄、调蓄实现径流控制。通过上述的项目计算分析可见，屋面回收利用的雨水有限，单屋面的径流控制率而言只有46.54%，若与整个地块全年的径流量相比则控制率非常低。而采用滞蓄、调蓄需要建造庞大的蓄水池，对于寸土寸金的地产而言这种经济效益低下的投资少有愿意实行，如上述项目每年回用雨水三千多吨，节约水费不过几千元，还不够这套系统的维护费用，更不用说建造更大的体系去实现径流量控制。调蓄、滞蓄是否可以依托于市政道路等公共资源建设上，通过建造区域的调蓄池等服务周边地块，从而实现整个区域的径流控制。