作者：张新
广州圣腾科技股份有限公司
一、工程概况
某国际家居广场建成后用途为办公及商业等，项目总用地面积约6.8万m2，总建筑面积约29.6万m2，主要建筑内容包括32栋办公楼、1栋集中商业楼和商业裙楼等，同时拟配套建设一个占地面积为4000 m2的公交站。
二、雨水回收利用
本项目建筑主要分为办公塔楼和裙楼，雨水回收利用设计流程为：
2.1屋顶人工湿地系统设计
2.1.1人工湿地概况
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）地表流人工湿地；（2）潜流式人工合成湿地；（3）垂直流潜流式人工湿地；（4）水平流潜流式人工湿地；（5）沟渠型人工湿地。其中，沟渠型湿地主要对雨水等面源污染进行收集处理，通过过滤、吸附、生化达到净化雨水的目的。是小流域水质治理、保护的有效手段。
本工程采用屋顶人工湿地，主要用于净化屋顶雨水，可达到雨水回收净化，屋面绿化等效果，屋顶人工湿地剖面示意图如下：
2.1.2人工湿地计算（1#楼为例）
屋面大小为69000×39000mm，为了能达到人员活动区域，设人工湿地6个，每个大小为15000×12000mm。
每个人工湿地水池蓄水量V1为：V1=15×12×0.2=36m3，
则此屋面人工湿地总蓄水量为V=6×V1=216m3
雨水设计径流总量按照下式计算：
式中W——雨水设计径流总量（m3）
——雨水径流系数
——设计降雨厚度（mm）
F——汇水面积（hm2）
硬化屋面雨水径流系数为0.8-0.9，绿化屋面的径流系数为0.3-0.4；
此项目按照广州市两年一遇最大日降雨量106.8mm计算，硬化屋面径流系数取0.9，绿化屋面径流系数取0.4。
硬化屋面径流量W1为：W1=10×0.9×106.8×0.161=154.75m3
绿化屋面径流量W2为：W2=10×0.4×106.8×0.108=46.13m3
则此屋面总径流量W=W1+W2=200.88m3
屋面径流总量W＜人工湿地水池总体积V，满足水池容积大小。
2.2雨水回用系统设计（1#楼为例）
雨水也是一种水资源，通过雨水的合理收集与回用，可以节约自来水，节约绿化浇灌成本、景观水景补水成本等，能有效缓解城市水资源紧张局面，还可以补充地下水源，削减城市雨季洪峰流量，有效控制城市雨季地面积水及水体污染，减轻城市排涝排污压力和旱季缺水压力，改善城市生态环境。
本项目雨水收集屋面人工湿地溢流水，雨水经人工湿地初步过滤后进入到下层雨水收集池。
本项目雨水回用方向为塔楼外侧绿化和裙楼绿化浇灌，1#楼裙楼绿化面积为7824m2，塔楼外侧绿化面积约300m2。绿化浇灌用水量按照2L/m2·d，
则总用水量为（7824+300）×2/1000=16.3m3/d
未预见水量取最高日用水量的10％
总最高日用水量为16.3×1.1=17.9m3/d
绿化浇灌按照每天两次每次1小时计算，则最高日最高时用水量为8.95m3/h
根据国家标准（GB 50400-2006）《建筑与小区雨水利用工程技术规范》，雨水蓄水池的有效容积不小于下垫面降雨的24小时雨水径流，同时匹配的用水管网需要达到一定的用水量规模，雨水储水容积应按照实际回用日用水量的3-5天来计算，按照上述计算：雨水储水池有效容积取80m³。
本项目雨水回用流程图如下：
三、雨水调蓄排放水池设计
雨水调蓄池是一种雨水收集设施，占地面积大，一般可建造于城市广场、绿地、停车场等公共区域的下方，主要作用是把雨水径流的高峰流量暂存其内 ,待最大流量下降后再从调蓄池中将雨水慢慢地排出。既能规避雨水洪峰，实现雨水循环利用，又能避免初期雨水对承受水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。
3.1雨水调蓄水池的计算
本项目按照10年暴雨强度降雨历时按20分钟计算，根据《广州市中心城区暴雨强度公式（2011）》计算，
暴雨强度为：424.578L/s·ha。本项目综合径流系数为0.45
则本项目雨水总流量为Q=1310.64L/s。
设驳接市政口三个，雨水管网管材为HDPE材质，管径大小为DN700，坡度为0.2%。
则每根管的排量为Q=538.398L/s，流速为1.399m/s。
雨水调蓄水池由雨洪控制井进行控制，可按照规范图集10SS705雨水综合利用第36页进行设计。
根据《广州市建设项目雨水径流控制办法》第十条 新建建设工程硬化达1万平方米以上项目，除城镇共建道路外，每万平方米硬化面积应当配建不小于500立方米的雨水调蓄设施。
本项目硬化面积为约3万平方米，则设雨水调蓄水池容积为1500立方米，分别设置在三个接市政口，分别为500立方米。
根据《广州市建设项目雨水径流控制办法》第十条 雨水调蓄设施可以和生态景观池塘、循环水池等合并设置、综合利用，应当具有削减雨水洪峰径流量功能，并可以在12小时内排放到最低水位，其外排放量不应超过公共排水管道的排水能力。
根据《广州市建设项目雨水径流控制办法》第七条 城乡规划行政管理部门在办理规划条件时，应当告知建设单位同时按照本办法的有关规定采取径流控制措施，使建设后的雨水径流量不超过建设前的雨水径流量。
则，本项目建设前为绿地，其径流系数为0.15，即建设前的雨水排放量为382.36L/s。
设驳接市政口三个，雨水管网管材为HDPE材质，管径为DN500，坡度为0.2%。
则每根管满管流的流量为Q2=219.52L/s。
因此，调蓄池高度和流量的关系，遵循动量守恒定律而推导的公式：
其中： Q2： 允许排量：
Cd：为0.62
A：调蓄孔面积
H：水力高度（溢流高度）一般等于储水池高度减少出水管高度。
即
H=2.25-0.3=1.95m。
因此：
得出A=0.057m2
3.2结论
圣腾雨洪控制井出水口为DN300，坡度为0.003，则允许排量Q1=68.85L/s，流速为0.974m/s，截面积为0.071m2。则需设圣腾雨洪控制井一套。
雨水调蓄水池排空时间为
T＜12满足《广州市建设项目雨水径流控制办法》第十条规定。
四、结语
在国家及当地政府的这种法规及相关政策的要求下，适应当前建筑及小区的节能减排的要求和发展趋势，并结合雨水综合利用的系统，已经成为未来建筑的发展趋势。
本工程建成后，将处理后的雨水引入绿化、环境卫生、景观补水等工程后，建成节水生态设施。不但节省了水资源，也体现了生态、环保，自然的理念。据有较高的环境效益。
雨水利用的场地开发遵循低影响开发（LID）原则，合理利用场地空间设置绿色雨水基础设施（GSI）。绿色雨水基础设施（GSI）是一种由诸如林荫街道、湿地、公园、林地、自然植被区等开放空间和自然区域组成的相互联系的网络。能够以自然的方式控制城市雨水径流、减少城市洪涝灾害、控制径流污染、保护水环境。
GSI典型措施有：雨水花园(生物滞留)、屋顶绿化、植被浅沟、渗排一体化系统、地面渗透设施、雨水贮留设施，雨水湿地、景观水体等多功能调蓄设施等。组合应用这些措施可实现削减径流系数、调蓄利用雨水资源、滞留调节径流峰值、控制径流水质、降低管道的溢流排水量和溢流频率、安全输送、河道保护、营造生态化景观等多种功能。绿色雨水基础设施除有效控制雨水径流外，还有助于净化空气、减少能源需求、缓解城市热岛效应、增强固碳作用、土地增值、节约投资、降低设施运行费用，提供具有美学和生态功能的自然景观和宜居环境。
参考文献
[1] 《建筑给水排水设计规范》 GB50015-2003(2009版)
[2] 《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）
[3] 《室外给水设计规范》 GB 50013-2006
[4] 《室外排水设计规范》 GB 50014-2006（2014版）
[5] 《雨水综合利用》 10SS705
[6] 《广州市建设项目雨水径流控制办法》广州市人民政府令第107号
