文/孫芾 同濟大學 環(huán)境科學與工程學院 上海 200092

文/孫芾 上海三益建筑設計有限公司 上海 200050

淺談給排水設計中綠色建筑LEED相關雨水回用的設計

文/孫芾 同濟大學 環(huán)境科學與工程學院 上海 200092

文/孫芾 上海三益建筑設計有限公司 上海 200050

本文主要敘述寧波綠地中心項目（桃渡路2#、4#地塊）設計過程中，結(jié)合LEED評審標準，如何通過規(guī)劃計算并設計雨水回用系統(tǒng)應用于4#地塊超高層辦公區(qū)域的坐便器及小便器的沖廁用水。

雨水回用；綠色建筑；LEED；節(jié)水率

0、雨水回用應用的重要性

我國的水資源浪費十分嚴重，水資源匱乏是不爭的事實。隨著水資源供需矛盾的日益加劇，越來越多的國家認識到雨水資源的價值，并采取了很多相應的措施，因地制宜的進行。

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?shù)奶幚碇?，可用于灌溉、補充地下水資源。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，實施城市雨水收集利用的益處已成為人們普遍共識。

1、LEED評審相關介紹

LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）是一個評價綠色建筑的工具。宗旨是：在設計中有效地減少環(huán)境和住戶的負面影響。目的是：規(guī)范一個完整、準確的綠色建筑概念，防止建筑的濫綠色化。

LEED在評審過程中引入了一個節(jié)水率的概念。節(jié)水率的確定是根據(jù)基準建筑和設計建筑間的用水量差異計算得出的?；鶞式ㄖ驮O計建筑之間用水量的差異與基準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)計算是基于建筑全日制用戶和訪客的數(shù)量假設。LEED評審時在基于滿足1992年能源政策法案（和修正法案）對于潔具的性能要求的基礎上引入在總體使用上少于經(jīng)計算的建筑用水基準的建筑用水（不包括灌溉用水）的策略。

LEED評審的重點在于，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)水率的計算是不考慮綠化、景觀、車庫道路沖洗等用途的，這一點來說不同于國內(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)合本工程實例來看，本專業(yè)可以滿足的LEED得分點的有以下幾個項目可供選擇：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)得分情況以及項目實際條件來看，我建議業(yè)主選擇上述1、3、4三項作為本次設計的目標，并且也得到了業(yè)主的支持。由于根據(jù)寧波當?shù)毓?jié)能管理部門的官方報告得出，本項目滿足日照時間大于2小時的屋面不多，在可再生能源利用（設計為太陽能熱水應用）這方面能夠滿足的量非常有限，因此我考慮把主要得分項放在減少水資源利用率這一塊。其中，針對減少水資源利用率這項，按照LEED評審的特點，依據(jù)設計節(jié)水率的量的差異，會有得分上的不同，為了盡可能的得到更多的分數(shù)以滿足本工程LEED評審的順利進行，最終我選擇雨水回用系統(tǒng)來做為本次設計的重點。

2、本工程雨水回用相關規(guī)劃、計算及系統(tǒng)設計

本工程項目所設定的目標為LEED-CS銀級的目標，其中為了滿足減少水資源利用率的得分，需要對節(jié)水率進行計算評估。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)主確認后，現(xiàn)設計采用節(jié)水型器具參數(shù)具體如下所示。

設計用水器具流量：本項目用水器具品牌待定，用水器具的流量見下表：

LEED標準中所規(guī)定的基準用水器具參數(shù)是依據(jù)1992年能源政策法案（和修正法案）而來的，此條例由美國政府頒布，他主要強調(diào)了商業(yè)，政府機構(gòu)和住宅的房屋和設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）對于使用水的要求。

基準用水器具流量：

在確定了節(jié)水型器具的用水流量后，根據(jù)上述2個表格所示內(nèi)容進行計算，并參照LEED評審規(guī)定的各項標準參數(shù)，通過一系列的詳細計算后，可以得出本工程在假設不考慮采用雨水回用系統(tǒng)，僅僅通過采用節(jié)水型用水器具時得到的節(jié)水率為多少，具體計算過程以及參考標準如下：

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

2.計算人數(shù)

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

本項目采用男性和女性的比例各位 50%計算，具體計算人數(shù)見下表。

其中全年計算天數(shù)（1-365）：260天（扣節(jié)假，雙休日）

3.基準建筑水量計算 表一：沖廁用水器具數(shù)據(jù)

表一：沖廁用水器具數(shù)據(jù)

表二：水流用水數(shù)據(jù)表

表三：用水量匯總表

水利水電 Hydropower Project

4.本工程建筑水量計算

表一：沖廁用水器具數(shù)據(jù)

表二：水流用水數(shù)據(jù)表

表三：用水量匯總表

由此可看出，僅僅通過使用節(jié)水型器具可以計算得出的本工程總節(jié)水率為 （14816250-11420375）/14816250＊100%=22.9%，按照 LEED-CS2009 評分體系 中 WE 部分的Credit 3 減少用水量的標準，可以得到 2 分的評價分。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，來提高本項目的目標得分。本工程共有 4 個地塊，結(jié)合室外雨水管網(wǎng)設置條件，現(xiàn)考慮雨水收集方案如下：1、于 1#地塊 地下車庫內(nèi)設置雨水收集池及處理機房，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#地塊地下車庫內(nèi)設置雨水收集池及處理 機房，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 號樓 LEED 評審辦公區(qū)域設計樓層的坐便器和小便器的沖廁用途。

其中雨水回用相關計算如下所示。

1、本工程雨水水量平衡計算：

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）

寧波市當?shù)赜晁畾庀筚Y料如下：

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天下一場雨，平均每次降雨量為11.85mm。

考慮初期雨水棄流為3mm。

本方案中收集整個2、3、4#地塊雨水，具體參數(shù)見下表：

3#、4#地 塊 全 年 收 集 雨 水 為8826.4+6830.6=15657m3=4120263加侖

總 節(jié) 水 率 計 算：（14816250-11420375+4120263）/14816250＊100%=50.7%

2#、3#、4#地塊全年收集雨水為5612.5+ 8826.4+6830.6=21269.5m3=5597236加侖

總 節(jié) 水 率 計 算：（14816250-11420375+5597236）/14816250＊100%=60.7%

由于3#地塊有近2/5的室外場地雨水沒有條件可以進行匯總收集回收，因此最終本人考慮同時收集2#、3#、4#地塊雨水。

此時，總節(jié)水率計算：

（14816250-11420375+5597236＊3/5）/14816250＊100%=54.4%＞50%

按照LEED-CS2009評分體系中WE部分的Credit 3減少用水量的標準，可以得到減量40%的4分評價分以及額外的創(chuàng)新分45%的1分，共計5分。

因此，根據(jù)上述的計算，最終本工程我考慮同時收集2#、3#、4#地塊雨水，通過室外雨水棄流井設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房內(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號樓辦公區(qū)域沖廁用水。

設計雨水回用系統(tǒng)如圖一所示：

圖一

結(jié)語：

筆者認為雨水回用的應用具有很高的現(xiàn)實意義，符合我國可持續(xù)發(fā)展的國策。隨著節(jié)能環(huán)保綠色建筑理念的推進，雨水回用技術(shù)會愈加成熟，在工程實踐中也會有更廣泛的應用。作為一名專業(yè)的技術(shù)人員，應該保持不斷學習新知的心態(tài)，注重本專業(yè)及社會各層面的最新發(fā)展及對設計工程的影響，使自己的設計理念始終與時代發(fā)展同步。

以上是筆者對于雨水收集回用在實際工程中應用的一點體會和心得，請各位同行、專家不吝賜教。

[1］《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003（2009年版）

[2］《室外排水設計規(guī)范》GB50014-2006（2014年版）

[3］《雨水綜合利用》10SS705