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雨水收集回用工程技术经济分析

   日期:2015-11-09     来源:论文网    浏览:52    

  为提倡国家节约用水概念,针对北京某大厦设置雨水回用系统进行技术经济分析,以提供可靠数据作为决策依据,如初投资费用、系统运行费用、经济效益等。

  1 项目概况现代意义上的雨水利用尤其是城市雨水的利用是从上世纪80年代发展起来的。它主要是随着城市化带来的水资源紧缺和环境与生态问题而逐渐引起人们的重视。雨水利用的目标是拦截雨水、降低外排径流量,雨水利用系统的选择、配置围绕此目标进行。雨水收集回用技术是目前在工程项目中应用较多的雨水利用技术,在国家标准图集《10SS705》中有详细的技术要求可供项目参考。本文通过北京某办公大厦项目案例对雨水收集回用系统从技术上和经济上进行了分析。

  北京某办公大厦总用地面积16,767.7平米,总建筑面积160,850平方米,其中地上建筑面积112,346平方米,地下建筑面积49,828平方米,项目由4栋高层办公楼组成。

  2 雨水收集与回用系统设计2.1处理工艺项目仅考虑收集水质较好的屋面雨水,回用雨水用于绿化灌溉及车库冲洗用水。根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范GB 50400―2006》,拟采用过滤-消毒工艺处理,工艺流程如下:

  雨水 初期径流弃流 雨水蓄水池 砂滤 消毒 清水池 回用2.2雨水储收集与回用系统设计计算项目绿化面积约5000平米,最高日用水量约10m3;车库面积约20000m2,最高日用水量约40m3。

  根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范GB 50400―2006》,雨水储存设施的有效储水容积取重现期1~2年的日雨水设计径流总量扣除设计初期径流弃流量,屋面面积为7442m2,屋面径流系数0.9,初期雨水弃流比例0.1,北京地区一年一遇日降雨量为45mm,则雨水蓄水池有效容积=0.9×(1-0.1)×7442×45/1000=270m3,取300m3。

  雨水清水池按日回用水量的35%计并增加反冲洗过滤器所需水量,有效容积=(40+10)×35%=18m3。

  2.3年雨水收集率计算由下表可得:年雨水收集率=1772/3593=49.3%表2.3-1每月可收集雨水量计算月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计降雨量/mm 1.2 2 5.9 21.8 33.9 74.7 186.3 188.2 52 21.9 6.5 1.7 596.1月均雨水量/m3 7.23 12.06 35.57 131.41 204.35 450.29 1123.02 1134.47 313.46 132.01 39.18 10.25 3593可收集雨水量/m3 7.23 12.06 35.57 131.41 204.35 300 300 300 300 132.01 39.18 10.25 17723 雨水回用经济性分析3.1初投资估算初投资费用包括设备材料费用及土建费用。

  根据拟定采取的雨水收集及处理工艺,设备材料包括弃流装置、水泵、过滤器、消毒加药装置及管道等,估算费用约28万元;土建包括雨水蓄水池、清水池及机房等,估算费用约54.6万元。

  3.2 运行费用估算北京电费以0.8元/KWh计,自来水单价约5.6元/m3,处理能力7m3/h,运行成本=吨水电费+药剂费+人工费用=0.29+0.01=0.3元/ m33.2.1电费处理设备装机负荷=2.2+0.042=2.3KW,吨水处理电费=2.3×0.8/7=0.26元/m3除正常运行外,储水池排泥,反冲洗等均需用电,但这部分用电并不规律,其用电费用以吨水处理电费的10%计,吨水电费=吨水处理电费+维护设备电费=0.26+0.26×10%=0.29元/m3。

  3.2.2药剂费:

  消毒剂按800元/吨,加药量按10mg/L计,吨水药剂费用=0.01元/m3。

  3.2.3人工费用:

  雨水处理不专门增设管理人员,由中水管理人员兼任,人工费暂不考虑。

  3.3经济性分析年运行费用=运行成本×年处理水量=0.3×1772.06=0.053万元年节约水费=(5.6-0.3)×1772=0.94万元投资回收期=项目投资÷年节约费用=82.6÷0.94=88年表3.3-1 经济性分析表投资费用 运行费用 投资回收期(年)设备投资(万元) 土建费用(万元) 总投资(万元) 运行成本(元/m3) 年运行费用(万元/年)28 54.6 82.6 0.30 0.053 884 结论1)经过上述技术分析及计算,雨水收集池存储量为300t,年雨水收集率为49.3%。

  2)经济分析中,由于机房占地所涉及的经济效益暂时无法估算,所以经济性分析未考虑其所产生的经济收益,但初投资计算包含了机房土建费用,这样雨水回用系统的投资回收期约为88年左右。

  3)从以上分析可知,单纯的雨水收集回用系统经济价值不高;《建筑与小区雨水利用工程技术规范GB 50400―2006》4.1.1条及北京市《新建建设工程雨水控制与利用技术要点》中均有明确:雨水利用应采用雨水入渗系统、收集回用系统、调蓄排放系统之一或其组合。所以实际项目应用中可根据实际情况采用其他技术措施提高经济效益,针对北京某办公大厦项目可以通过设计雨水入渗系统及调蓄排放系统来弥补收集回用系统的不足,详细措施可选用:采用种植屋面;采用下凹绿地,小区内路面应高于绿地5-10厘米,当路面设置立道牙时应采取将雨水引入绿地的措施;人行、非机动车通行的硬质地面、广场等采用透水地面;地下建筑顶面与覆土之间设有渗排设施;设计入渗井;利用景观水池作为雨水调蓄设施。

 
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