海绵城市理念在工业给排水设计中的探索

海绵城市理念在工业给排水设计中的探索
摘要:苹果削皮机结合工业厂区特点,利用海绵城市理念,缓解市政排水压力,并且将清洁雨水转化为可再生利用水资源,实现可持续发展的生态平衡。本文通过对比分析海绵措施,为工业园区海绵建设提供一些参考。
玻璃防指纹油关键词:海绵城市;工业;给排水
我国是水资源大国,但人均占有率不高,水资源分布不均衡。随着我国城市化工业化的高速发展,自然绿地逐渐被硬化道路和建筑物所取代。自然下渗的减少,必然增加了市政有组织管道排水管网的压力。且在缺少了土壤的天然过滤下,雨水中携带的污染物也加重了水环境的污染。随着城市内涝问题频频发生,环境生态也日益受到国家重视。故自2014年国家发布《海绵城市建设技术指南》,2017年《海绵型建筑与小区雨水控制及利用》图集,各地方也逐渐出台海绵城市相关法规及图集。2022新出台的《建筑给水排水与节水通用规范》要求:大于10hm2的场地应进行雨水控制及利用专项设计。
国家规范和法规为海绵城市的推进保驾护航,这是大势所趋。但同时增设海绵城市措施会加
大业主投资,如何在经济性和环境生态之间达到一个相对平衡,设计需要结合具体项目,提供优化解决设计方案。
1、工业厂区中海绵城市的设计要点
1.1工业厂区特点
工业厂区通常占地面积较大,没有高层建筑。以大面积工业厂房为主,辅助办公、宿舍等生活区。大型工业厂区通常远离市区,不像市区内寸土寸金,故多数大型工业厂区几十万甚至一百多万平的工业厂区中,绿化面积可以保证,以沈阳宝马汽车整车厂为例,利用自然下渗为主要海绵措施,大面积绿地采用下凹绿地以及停车位做透水铺装。而一些小型工业厂区,由于面积不大,总图规划时,绿化不多,这时需要利用屋面绿植以及地下蓄水池蓄水的方式进行。
此外有些工业厂区雨水收集过程中可能有工业废水或者消防废水,这种情况下需要结合环评报告,对海绵城市措施进行可行性分析。有污染废水需经处理后方可排入市政雨水管网。
1.2 海绵城市前期规划
  通过之前的项目设计经验,海绵城市前期规划非常重要。海绵城市不仅是给排水专业的设计任务,而且和总图规划专业设计密切相关。一般项目流程为方案设计,初步设计,施工图设计。通常在施工图设计前,前期的总图布置已经上报规划,即建筑面积、绿化面积及道路已经基本定型。如果前期没有考虑海绵措施,在施工图阶段再想补救措施的话,只能是在厂区末端设置大型蓄水池。这种方式,可以满足规范中对径流总量的控制,减轻市政排水压力,但是却会很大程度上加大投资。而海绵城市的理念是:渗、滞、蓄、净、用、排。其中第一位“自然下渗”应是首选,更符合低影响开发利用的理念。
  所以设计应该在前期了解项目所在地方海绵政策,根据径流总量控制、径流系数、SS污染指标的要求,与业主、工艺、总图沟通,合理规划厂区,增加自然下渗措施,增加绿化面积,真正实现绿海绵城市。
2、具体海绵措施分析
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2.1 厂房雨水设计五方通话系统
皂液盒  在工业厂房中,单层车间一般以钢结构为主,门钢,桁架或网架结构。如果车间面积较小,双坡屋面,天沟在建筑物两侧。可以采用内管外排方式,或者外挂雨水管方式,将屋面雨水排至散水,自然流入绿地。但如果车间面积较大,汇水距离长,无法采用双坡屋面,只能采用多坡屋面,这样势必会有内天沟,这部分雨水宜采用虹吸内排水方式排至厂区雨水井。钢结构屋面对于荷载较为敏感,不便在屋面做大面积绿植。
  而对于单多层混凝土屋面,车间屋顶通常设有机房,多为上人屋面。工业厂房大多为单层,且面积较大,屋面空间可以利用起来。部分区域做光伏,其余其余可以采取绿化措施, 降低径流系数。有些业主会主动提出在屋面养绿植的需求,可以沟通协商。如果对绿植要求较高可以考虑做屋顶花园,此种方式增加荷载较多、考虑到经济性,也可以做简易绿屋顶。通过划定区域,摆放一些花盆,做为装饰,不仅能降低雨水径流系数,还可以利用雨水浇花,实现可持续再利用。
2.2 厂区海绵措施
(1)绿地,绿地占比为厂区海绵措施里最重要一环。对于径流总量控制率、地面流量径流系数、径流污染消减率(SS) 具有明显作用。                          根据实际项目情况,如果绿化
带宽度较小可采用植草沟,宽度较大可采用下凹绿地。下凹深度一般为150~200mm为宜。绿地要比马路路面低50mm,且要具备一定蓄水功能,故不能太浅;同时由于厂区绿地下有很多公用管线,不宜开挖过深,对于有冻土冰冻线的地区,需满足地下管线覆土要求。在绿地内设置室外雨水口作为溢流口,溢流口顶部标高高于绿地50~100mm。采用先渗后排,溢流形式排放,充分利用来绿地渗、蓄功能。对于地势较低地区,可采用生物滞留设施,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。地势高区域可采用高位花坛、生态树池等设施,亦可作为厂区景观。
(2)透水铺装,在人行道采用透水砖、植草砖,增加下渗。但工业厂区内人行通道通常较少。由于工业厂区离市区较远,厂区内通常会考虑较大面停车位。故可在停车位区域采用透水铺装。需要注意的是,停车位透水铺装的施工需要根据地勘报告,土基的土质、开挖深度、压实度等应符合设计要求。如果施工质量不过关,时间长了,会存在地面下沉的情况,加大业主运维养护路面的成本。当透水铺装对道路路基稳定性和强度的存在较大潜在风险时,可采用半透水铺装结构。在土地透水能力有限时,应在透水铺装的透水基层内设置排水管道。
(3)蓄水池,对于有径流总量控制的园区,基本都设置了雨水蓄水池。由于现在多数地方径流总量控制率要求都超过70%,有些地区甚至达到80%。对于如此大的水量,如果不做蓄水池,厂区至少要有一半是下凹绿地,而这种将工厂打造成半个绿地花园工厂的方式显然是不现实的,业主也无法接受。故蓄水池要做,但不能盲目只做大蓄水池,而忽略自然下渗。
  蓄水池容积计算采用容积法V=10HΦF。根据厂区现有绿化,硬化路面种类、面积,进行加权平均算得综合径流系数Φ。设计降雨量H,参见各地方海绵城市标准。如没有特殊要求,参见《海绵城市建设技术指南》附录2。面积F为汇水面积。
蓄水池的容积经计算,考虑开挖深度的成本,故平面尺寸往往比较大。而蓄水池的位置需要设置在厂区雨水出口末端。这就对蓄水池的设置造成一定难度。大规模的工业厂区,如果有条件,蓄水池设置在绿化里是最理想的方案。但是多数厂区往往很难满足,解决方式是设置在厂区停车位下面,结构做混凝土池子。如果选用成品蓄水池,需要复核停车位上的承载强度,人孔和控制柜需要设置在绿化带里。
2.3 回收再利用措施
蓄水池的雨水,经过沉淀、过滤、消毒处理后可做为复用水使用。工业厂区绿化和冲洗路面用水量较大。复用水可以预留接口,供厂区绿化洒水车补水;亦可设计地下埋地管线,为绿化中水管网补水。需要注意的是,工业厂区雨水收集中如果含有重金属或化学污染等地表污染严重的场地雨水,不得回用。这种情况下,可以采用分制分区收集的方式,将污染水源控制在小范围内,利用排水沟或管道收集至事故水池,单独进行污水处理后排放到市政管网,避免污染水进入雨水回用池。对于其它区域清洁雨水采用常规处理后回用。
4、结束语防滑鞋
城市雨水内涝和水资源紧缺,是国内事关民生的问题。工业厂区的海绵城市措施可以一定程度上缓解城市雨水管网压力,通过回收再利用雨水,实现节水,甚至将来可实现工厂用水的自给自足。工业厂区的海绵城市设计需因地制宜,结合现场实际情况,以自然下渗为主,蓄水池收集为辅,真正实现海绵弹性吸水放水的设计理念。同时对工业区雨水收集中含有污染物进行评估,采用合理的分质分区收集及处理措施,保证回收用水的水质。
参考文献
[1] 揭小锋. 基于“分制分区处理”理念的工业厂房海绵改造策略 [J]. 中国给水排水,2020(12):36.

本文发布于:2024-09-23 03:31:24,感谢您对本站的认可!

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