為提倡國家節約用水概念,針對北京某大廈設置雨水回用系統進行技術經濟分析,以提供可靠數據作為決策依據,如初投資費用、系統運行費用、經濟效益等。
1 項目概況現代意義上的雨水利用尤其是城市雨水的利用是從上世紀80年代發展起來的。它主要是隨著城市化帶來的水資源緊缺和環境與生態問題而逐漸引起人們的重視。雨水利用的目標是攔截雨水、降低外排徑流量,雨水利用系統的選擇、配置圍繞此目標進行。雨水收集回用技術是目前在工程項目中應用較多的雨水利用技術,在國家標準圖集《10SS705》中有詳細的技術要求可供項目參考。本文通過北京某辦公大廈項目案例對雨水收集回用系統從技術上和經濟上進行了分析。雨水回收系統
北京某辦公大廈總用地面積16,767.7平米,總建筑面積160,850平方米,其中地上建筑面積112,346平方米,地下建筑面積49,828平方米,項目由4棟高層辦公樓組成。
2 雨水收集與回用系統設計2.1處理工藝項目僅考慮收集水質較好的屋面雨水,回用雨水用于綠化灌溉及車庫沖洗用水。根據《建筑與小區雨水利用工程技術規范GB 50―2006》,擬采用過濾-消毒工藝處理,工藝流程如下:
雨水 初期徑流棄流 雨水蓄水池 砂濾 消毒 清水池 回用2.2雨水儲收集與回用系統設計計算項目綠化面積約5000平米,日用水量約10m3;車庫面積約20000m2,日用水量約40m3。
根據《建筑與小區雨水利用工程技術規范GB 50―2006》,雨水儲存設施的有效儲水容積取重現期1~2年的日雨水設計徑流總量扣除設計初期徑流棄流量,屋面面積為7442m2,屋面徑流系數0.9,初期雨水棄流比例0.1,北京地區一年一遇日降雨量為45mm,則雨水蓄水池有效容積=0.9×(1-0.1)×7442×45/1000=270m3,取300m3。
雨水清水池按日回用水量的35%計并增加反沖洗過濾器所需水量,有效容積=(40+10)×35%=18m3。
根據擬定采取的雨水收集及處理工藝,設備材料包括棄流裝置、水泵、過濾器、消毒加藥裝置及管道等,估算費用約28萬元;土建包括雨水蓄水池、雨水回收系統清水池及機房等,估算費用約54.6萬元。
3.2 運行費用估算北京電費以0.8元/KWh計,自來水單價約5.6元/m3,處理能力7m3/h,雨水回收系統運行成本=噸水電費+藥劑費+人工費用=0.29+0.01=0.3元/ m33.2.1電費處理設備裝機負荷=2.2+0.042=2.3KW,噸水處理電費=2.3×0.8/7=0.26元/m3除正常運行外,儲水池排泥,反沖洗等均需用電,但這部分用電并不規律,其用電費用以噸水處理電費的10%計,噸水電費=噸水處理電費+維護設備電費=0.26+0.26×10%=0.29元/m3。
消毒劑按800元/噸,加藥量按10mg/L計,噸水藥劑費用=0.01元/m3。
3.3經濟性分析年運行費用=運行成本×年處理水量=0.3×1772.06=0.053萬元年節約水費=(5.6-0.3)×1772=0.94萬元投資回收期=項目投資÷年節約費用=82.6÷0.94=88年表3.3-1 經濟性分析表投資費用 運行費用 投資回收期(年)設備投資(萬元) 土建費用(萬元) 總投資(萬元) 運行成本(元/m3) 年運行費用(萬元/年)28 54.6 82.6 0.30 0.053 884 結論1)經過上述技術分析及計算,雨水收集池存儲量為300t,年雨水收集率為49.3%。
2)經濟分析中,由于機房占地所涉及的經濟效益暫時無法估算,所以經濟性分析未考慮其所產生的經濟收益,但初投資計算包含了機房土建費用,這樣雨水回用系統的投資回收期約為88年左右。
3)從以上分析可知,單純的雨水收集回用系統經濟價值不高;《建筑與小區雨水利用工程技術規范GB 50―2006》4.1.1條及北京市《新建建設工程雨水控制與利用技術要點》中均有明確:雨水利用應采用雨水入滲系統、收集回用系統、調蓄排放系統之一或其組合。所以實際項目應用中可根據實際情況采用其他技術措施提高經濟效益,針對北京某辦公大廈項目可以通過設計雨水入滲系統及調蓄排放系統來彌補收集回用系統的不足,詳細措施可選用:采用種植屋面;采用下凹綠地,小區內路面應高于綠地5-10厘米,當路面設置立道牙時應采取將雨水引入綠地的措施;人行、非機動車通行的硬質地面、廣場等采用透水地面;地下建筑頂面與覆土之間設有滲排設施;設計入滲井;利用景觀水池作為雨水調蓄設施。
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