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1、世博文化中心屋面雨水收集利用介绍谭奕蒋旻田钢柱(华东建筑设计研究院有限公司,上海200002)摘要介绍了世博文化中心屋面雨水收集利用的设计计算过程,就屋面雨水的收集面积确定、雨水存储池的容积计算及雨水处理工艺作了阐述。根据实际杂用水水量确定收集雨水所需的屋面面积,并通过雨水集蓄效率分析确定合理的储水池容积,采用安全合理的雨水收集处理系统,使设计达到节水、经济、合理的目的。关键词世博文化中心雨水存储池降雨厚度非传统水源利用上海世博会世博文化中心是上海世博园区内的永久性场馆1.2用于回收雨水的屋面面积的确定之一。文化中心形似飞碟,飞碟主体上、下两片水本工程屋
2、面雨水收集处理后作为非传统水源主平向伸展的弧形曲面构成轻盈飘逸的建筑形态。屋要回用于绿化灌溉、地面冲洗、道路浇洒,同时作为备面材料为铝合金面板,其弧形屋面为屋面雨水收集用的过渡季节空调冷却塔补水水源。根据需水量计提供了良好条件。采用安全合理的雨水收集系统,算结果仅需收集约一半的屋面雨水即能满足要求(具并根据实际使用的杂用水水量确定合理经济的雨水体详见计算过程)。同时考虑屋面跨度很大,横向跨处理系统是文化中心雨水回收利用的目标。度约为203m,竖向跨度约为165m,若将所有屋面1雨水回收利用设计计算关键点雨水回收并汇集到地下2层北侧雨水泵房内的雨水1.1降雨重现期的确定水箱,会增加管道
3、的敷设长度及相应的管材数量、费由于文化中心的屋面为弧形,雨水不会在屋面长用,同时也增加了现场管道的敷设难度。因此用于回时间聚集,可直接通过屋面泄流,因此计算屋面雨水收的屋面面积取一半的屋面面积,见图1。世博文化中22系统时降雨重现期不需取高值,重现期按10年考虑。心的屋面面积为21840m,取一半面积为10920m。1.3存储池设计和降雨厚度确定上海市科学技术委员会世博科技专项(08dz0581602)。降雨厚度是雨水存储池有效储存容积计算的重支架点焊固定在桁架上,南、北两面约11m大跨度化中心整个设计安装过程中的难点之一。为了能桁架上的水管则另加一根钢索从桁架上将其斜拉在较短时间内配
4、合现场施工安装,设计院承担了住。焊点大小和位置均受控,并经过复核满足管道管道综合的工作,并在设计过程中考虑建筑层高荷载的要求,见图9。的局限对机电管道安装的影响,预先在结构梁上留洞。屋盖内的机电管线安装难度较大,集多方智慧,发挥设计的技术优势,终将机电管线较圆满安装成功。!通讯处:200002上海市汉口路151号华东建筑设计研究院有限公司图9现场屋盖内大跨度桁架上的消防水管安装电话:(021)6321742065193结语Email:yi_tan@ecadi.com世博文化中心机电管线的安装和管线综合是文收稿日期:2010052790给水排水Vol36No10
5、2010通过图2可以看出,在设计容量为降雨厚度Sa=10mm时,可获得最优的经济效益,此时的集3蓄效率约为43%,集蓄水量为3.13万m/a。从充分利用水资源角度出发,在设计容量为降雨厚度40mm的条件下,雨水的利用效率>83%。按上述经济分析,工程仍可实现效益费用大于投资费用。图1屋面雨水回收部分示意要参数,该参数的取值决定了水池的大小,降雨厚度取大值当然很安全,但相应的存储池容积也很大,存在一个经济和效率的问题。图2不同规模存储池的雨水集蓄系统费用效益分析存储池设计是使雨水集蓄工程经济高效的关2雨水收集计算过程键环节。天然降雨的不确定性对雨水存储池使用2.1雨水量计算效率影响
6、很大。雨水存储池的容积设计主要受降2.1.1可回收的屋面雨水量计算雨量、降雨历时和降雨间隔的影响。降雨事件的根据对国家气象信息中心中国地面气候资料强度和雨量、两场雨之间的间隔千变万化,而雨水日值数据集上海市1991~2005年日降雨量资料的集蓄利用工程中存储池的容积是一定的。固定的统计整理,上海年平均降雨量1158.8mm,年平均池容对不同的降雨会有不同的收集效果;一般而降雨天数156.7d。言,雨量超过设计调蓄容积越多,集蓄效率越低;两本项目对屋面雨水进行初期弃流、处理后回用。场降雨间隔越大,池内存积的水量越小,雨水的收集2屋面的面积为21840m,因考虑屋面跨度较大,同效率越高。
7、时结合雨水回用的总量要求,故仅收集约50%的屋根据文献[1],通过统计分析上海市近20年的2面雨水,面积为10920m。同时考虑建筑屋面为大降雨资料,获得了独立降雨事件的降雨量、降雨历时跨度弧形,会有部分雨水直接溢出屋面,所以可收集和降雨间隔的平均值及各降雨特性参数的概率密度的雨水取降雨量的90%,10%作为雨水收集过程的函数,在此基础上运用概率统计法进行雨水存储池损耗量,损耗量包括2mm的弃流量,屋面材料为弧集蓄效率的分析计算。通
