雨水回收利用不仅有利于减少暴雨径流量，消减雨季防洪压力，而且对提高水资源利用率，缓解城市供水压力有着显著作用。本文以节约水资源、减少雨水污染为出发点，介绍了某市医院的雨水回收利用设计，以期缓解该市用水量的供求矛盾，以供类似项目参考。
一、工程概况
某市医院项目为医疗建筑，所在地属于暖温带半湿润季风气候，气候温和，雨量适中。医院总建筑面积约为20万m²，主要建筑由1栋高层住院楼、2栋多层的医技楼和门诊楼组成。本项目绿化面积较大，设有大型公共绿化广场，人工景观水体以及大面积透水装铺地面，为了节约用水，保护生态环境，项目采用了雨水回收的技术措施，以合理的投资运营造优美舒适的环境，实现绿色建筑的可持续发展。
二、雨水回收利用系统设计
2.1雨水回收的范围与用途
本项目主要收集屋面雨水和局部路面雨水，经初期弃流后水质较好的雨水汇入收集池，再经一体化设备处理后补给供园区内绿化浇灌、道路喷洒等生活杂用水。各部门汇水面面积详见表1。
2.2雨水回收的系统设计
2.2.1工艺流程
屋面雨水经过雨水斗收集后汇入盲管，再经雨水收集管道与地面雨水一起收集至上游雨水井，通过初期弃流后，收集于场地东北角的PP模块雨水收集池。在此过程中弃流或超出设计流量的雨水则直接入下游雨水井，外排进入市政雨水管网。当雨水回用时，收集池内的雨水通过提升泵至雨水处理设备间进行过滤、消毒、达到处理后水质及杂用水质标准的雨水接入回用管，用于绿化浇晒、道路冲洗、车库冲洗及景观补水，当雨水收集池水量不足时，采用市政水源补给。系统工艺流程图详见图1.
2.2.2弃流设计
降雨初期雨水溶解了空气中的大量酸性气体，降落地面后又由于冲刷屋面、路面等，使得前期雨水中污染物较多，为了回收更好水质的雨水，同时减少水处理成本，通常采用初期雨水弃流装置。本项目初期雨水弃流流量选择4mm，弃流系统采用重力弃流装置。该装置分为两个井，第一个井为节流溢流井，对雨水起到拦截收集、溢流分流的作用，并且井内安装了截污装置，用于拦截降雨过程中的树叶、纸屑等大直径杂质。第二个井为弃流井，主要用于弃流初期降雨中的泥沙。本项目上游雨水井中的雨水通过DN300进水管进入溢流井和弃流井，一部分雨水通过DN65排水管弃流，而多余的雨水直接从溢流井的DN300排至下游雨水井中，再接市政雨水管。
2.2.3雨水储蓄与处理系统
本工程雨水收集池位于场地东北角，雨水收集池采用PP模块组合水池。PP模块水池外侧包裹防水包裹物，整个水池呈现封闭环境中，内部盛装雨水与外部环境隔绝。另外，在PP模块雨水收集池钢筋混凝土地板中心线上设置一条排泥沟槽，用于对底部的泥沙进行收集汇流，并通过排泥系统向外排泥，从而有效防止PP模块蓄水池因长期积泥导致雨水水质变差而影响蓄水效果。
当通过弃流后剩下的雨水由DN300雨水管进入PP模块蓄水池，水位达到定液位时，水泵开启提升至成品设备间进行过滤处理。反之，水泵则自动关闭。设备间过滤系统采用全自动刷式过滤器，分别通过过滤工程和反洗过程来实现雨水处理。本工程雨水经过处理后，达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)要求，其出水水质主要参数见表2。本工程雨水溢流弃流、雨水储蓄及处理系统示意见图2。
三、水量平衡计算
3.1用水量分析
根据《建筑设计给水排水设计规范》(GB50015-2003)用水定额和《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010)，确定本工程设计总用水量为416560m³/a，包括医疗建筑生活用水量368628m³/a，生活杂用水量17076m³/a(详见表3)和未预见用水量30856m³/a。
3.2雨水回收量
根据《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010)中，5.2.4条和《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)中6.2.10条规定，可按式(1)、式(2)分别计算可收集雨水量及非传统水源利用率：
由表3可知，经雨水处理系统后补给区内可用雨水回用水量为17076m³/a，其中绿化浇灌14840m³/a，广场道路冲洗用水900m³/a，车库冲洗1200m³/a，景观补水136m³/a。
根据式(2)，本项目非传统水源利用率计算结果见表4。
3.3蓄水池容积计算
由于实际降雨量的时间分布有很大不确定性，连续无雨或连续降雨的设计天数难以确定。根据《雨水综合利用》(10SS705)，雨水利用设施的容积一般按最大雨水日回用水量的3天计算。由表3可知，本项目雨水回用量为195m³/d，故位于本工程场地东北角的雨水集池大小为585m³。
四、环境效益分析
雨水作为一种可回收利用的天然资源应用于工程项目中，不仅大大减少了自来水的使用量，节约了水资源，并且对发展循环经济和改善区域内生态环境也有着显著作用。雨水的回收利用可以有效减少雨涝，缓解城市外排系统的压力，并且直接减少了雨水径流所携带的污染物，从而从面源上控制城市水体的污染，对改善城市水环境具有巨大的影响。
五、结语
雨水回收利用是现代水技术的重要组成部分。为实现水资源利用的可持续发展，在实际工程运用中，将雨水的回收利用作为城市规划的一部分进行设计与建设，并要求各专业积极合作，统筹全局，以期取得最大的经济与环境效益。
推荐阅读
