如何优化大型场馆雨水利用系统

林立森 吴博

摘 要：文章主要针对当前我国的大型场馆建筑设计中雨水利用系统进行了分析，并总结其系统特点，通过对集中典型的利用系统的分析，提出了一些优化的设计意见，并以北京国家体育馆作为实例进行了论述。

关键词：优化；大型场馆；设计；雨水利用

水资源是人们生活中不可或缺的资源，现代城市如何提高水资源利用率，已经成为了当代人们关心的重点问题之一。通过雨水利用系统可以对水资源进行保护，节约用水的同时减少了洪涝灾害，并且也降低了水污染率，对城市生态也能够进一步改善。雨水利用系统正在以飞速发展的状态展现其生机活力，影响着人们的生活，从而更好的适应当前的城市发展速度，以及环境建设要求。在不断的努力发展中，我国的城市雨水利用系统已经取得了巨大的进步，在绿化、冲厕以及消防用水中都体现了重要的价值。最典型的代表便是奥运村的建设，其中便设置有先进的雨水利用系统，体现了绿色奥运的理念。借助中水处理以及雨水收集系统，展现了城市雨水利用的新型理念，实具有重要的意义，证明雨水收集、利用系统在未来的城市建设中可以进一步的加以利用。

1 系统概述

很多大型場馆的建设都具有差异，必然具有其自身特点，但是也具有一定的共性。首先，大型航管的屋面汇水面积相对较大，能够利用屋面进行雨水的汇集以及收集，但是流量相对较大，需要的调蓄溶剂以及输水流量相对较大，另外还需要配套的精华、截污、配水设施；其次，在很多大型场馆的建设中，建筑设计标准都相对较高，在设计上需要具有表现力，这些大型公共建筑作为城市的补白，雨水利用系统便需要具备美化环境的作用；再者，对雨水利用系统进行设计的过程中，需要考虑系统结构的安全性、可靠性，需要保证场馆结构体系安全；最后，雨水在大型场馆中可以被用作绿化、冲洗以及景观用水和消防等，通过科学合理的方式对雨水加以利用，并在保证水质的前提下，优化雨水利用系统时当代大型场馆设计中的必要内容。

2 优化设计

2.1 设计关键

（1）在雨水收集系统中，最为关键的技术设计师对初期雨水的控制，在雨水的收集利用中，首先需要对弃流量进行确定，所谓的弃流量会受到诸多因素的影响，例如回水面积、实际污染以及系统中水量的状态，以及后续需要予以利用和处理的办法。在场馆的屋面设计中，水质相对较好的收集系统，弃流设计范围在1mm至2mm，若是收集面不仅仅是场馆极其周边，可以适当对弃流量设计进行增加。常见的弃流装置包括两种，一种可以将初期雨水进行汇聚，并进行储存，这种装置不要求很好的技术，并且结构简单，能够取得较为良好的效果，可以在小型用水部分进行设置，若是汇水面积较大，那么相应的就必须增加池容，建设成本便会增加；另一种装置为切换式装置，其可以将初期雨水在汇聚后直接排出，能够节省弃流池横版，能够在大型收集系统中予以利用，但是由于开发技术严格，现场高程的限制等，对其效果影响较大。若水量较小，并且水质达到利用标准，那么可以将弃流水加以利用，若场馆地下水位低且坡度小，那么绿地就可以进行雨水的滞留，此时弃流雨水可以排入绿地，而无需单独进行处理；但是若弃流雨水较多，并且水质不能达到应用标准，则可以将其排入污水管道。（2）在整个系统中，溢洪控制也相对较为重要，另外调蓄规模也是核心内容。在设计的过程中应当保证溢流口可以适应调蓄池的排水功能，即便是满池后，也能够顺利排走雨水，不会导致泛水现象，在溢洪设计中应当将标准同排洪标准相匹配。若有条件，可以适当的进行渗透设施的设置，将弃流水回灌地下。（3）水质的净化室雨水收集系统的重要环节，关系到安全用水，雨水具有多变性，因而在利用过程中需要将其同安全性紧密相连，需要时刻关注水质变化，例如雨水中颗粒分布以及沉淀性，流量以及水质的变化，水中各类物质的含量等。需要依照雨水水质以及实际经济条件选择工艺。

2.2 优化设计

对雨水蓄积利用系统进行优化，需要依照以下设计程序进行。（1）在设计中需要依据场馆的实际情况对雨水利用系统进行合理的规划，并结合场区中的用水状况对雨水量的蓄积进行分析，从而合理分配雨水以及水质标准。（2）通过对场馆进行技术分析以及经济分析，充分利用场地优势以及特点进行科学合理的雨水利用系统设计，例如可以通过雨水的利用得到新的效益，并且对于实际应用中用量小且投入高的用水可以不考虑利用雨水。（3）依照现有雨水水质标准以及回用水条件等，对雨水处理设计的优化中必须结合经济、技术两方面。首先对于系统设计应当注意重现期，即雨水利用系统的设计中需要保证能够合理调蓄雨水，并利用调蓄池满足各方用水需要，同时提高设施的利用率。另外，在雨水的利用技术中，需要依照雨水利用情况的不同进行技术的选择，系统的设计需要考虑到所应用的技术具有安全、经济、实用的特征，这也是对雨水利用系统最主要的设计优化。

3 雨水利用实例分析

作为2008年奥运会主会场的国家体育场，其雨洪利用充分考虑了其所处位置的地形特点，用地范围内可渗透回用的雨水先排入绿地，再通过土壤过滤等方式进行回收；可收集雨水的主要来源是场内雨水、屋面雨水及赛场周边地面雨水，在蓄水池附近设置专用弃流池控制初期雨水。采用容积法弃流池，具有简单易行的优点，但由于汇水面较大，需要采用多个弃流池，而且容积也较大，如果有条件采用切换式或高效率初期弃流装置将会大幅度减少弃流池的费用。所收集雨水进行处理后进入回用水水池，处理工艺能确保回用水达到《国家体育场再生水水质标准，处理后雨水与优质中水的供水可根据雨季及非雨季的不同进行自动切换，以保证回用水的供给。设计中还采用了先进的自动控制技术。

国家体育场雨洪利用系统中的处理技术比较先进，安全可靠，雨水收集量大，回用用途较广。由于设计标准较高，故雨水调蓄池容积较大；此外，考虑到不同用途对水质的不同要求，设计中采用了超滤、纳滤等先进的处理技术，以满足不同的水质要求，但同时使处理成本大幅提高，水质要求不太高的绿化、冲厕、洗车等用水也经过了比较复杂的处理，使得设备的运行、管理难度也相应加大。而且，雨水利用系统本身具有非连续性的特点，设备的闲置与腐蚀老化也是需要考虑的问题。另外，消防用水属于应急用水，将其与中水合置于合用水池中也会增加系统的复杂程度。

4 结束语

在场馆中，对雨水利用系统的优化最主要的是利用方案的优化，这是设计中最为核心的部分，而相比其他方面，处理工艺的选择以及雨水用途的确定是最为重要的。在设计中应当依照实际的设计环境，对各种场合所需要的水质进行分析，从而保证雨水利用系统中所提供的水质要求符合使用需求。在方案的设计中，需要依照实际用水量以及水质要求，对处理流程以及利用方案进行合理的选择、划分，同时也需要对调蓄规模进行认定，从而提升效益投资比，不但提升经济效益同时也满足环境效益要求。

参考文献

[1]胡茂川，张兴奇，陈刚.城市屋面雨水利用潜力分析—以南京市河西地区某小区为例[J].长江流域资源与环境，2012（4）.

[2]李程.浅谈我国城市雨水的综合利用[J].能源与环境，2010（5）.

[3]张丽峰，徐得潜，蔡红.新城区雨水利用模式研究[A].2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C].2011.