屋面雨水收集利用项目

本文主要讲述了一个屋面雨水收集利用项目案例，项目以南京为基础，项目名称与项目设计的具体方案都在本文中有所说明。

一、项目概述

　　1、项目名称释义：

　　雨水收集的英文是“RainHarvesting”，意思是像收获庄稼一样收获雨水。雨水作为非传统资源的利用具有多重功能：节约用水，缓解水资源危机；通过渗透增加地下水，改善生态环境；减少和减缓雨水排水量，减低城市雨洪灾害。建筑雨水利用就是将水循环中的天空雨水以天然地形或人工方法收集、截流、储存、处理回用，供建筑及小区日常用水。雨水收集利用技术与住宅建设的结合将在很大程度上改变我们由于水资源日益枯竭而望天兴叹的生活。

　　我们研究的屋面雨水收集利用项目以南京为基础，本项目在南京有着深刻的投资价值和长远的市场前景。首先，南京雨水充沛，年降雨量约1100毫米，在雨水利用方面有着得天独厚的条件；其次，南京市是一个典型的“洪水走廊”，长江中上游面积176万平方公里范围内降雨产生的洪水都要从南京通过，南京容易发生水灾害的地区，屋面雨水收集利用可以减少地表径流，消减洪峰流量；其三，南京降雨时空分布不匀：空间上320万亩耕地的45%地处沿江沿河两岸的圩区，地势低洼，一旦遭遇洪水再加陡降暴雨，农田内涝，城市积水；而另外55%耕地分布在丘陵山区，地势高而不平，远离江河，水源缺乏，容易发生旱灾；时间上丰水年降雨量高达1621毫米，枯水年只有448毫米，汛期降雨量占全年降雨量65%，有明显的梅雨现象，出梅却常常出现长时间高温晴热天气，屋面雨水收集利用项目可以在时间和空间上调剂水量。

　　总之，南京实施屋面雨水收集利用项目，可以达到经济效益和社会效益的双赢。

　　二、参赛项目具体来源：

　　参赛小组成员参与设计：学生端辉负责原有雨水系统的改造，周燕文负责土建设计，蔡天成负责材料供应，徐赛赛负责相关资料的收集，杨建军负责联络，两位老师负责技术指导。

　　发明创造或专利技术，经授权的发明创造或专利技术：屋面雨水收集利用项目在我国处于起步阶段，尚没有成熟的专利技术，大家都在摸索阶段，不会出现侵权的事件。

　　可能研发实现的概念产品或服务：希望通过团队的共同努力，参照国内已有项目，如北京工业大学雨水收集利用和银城西堤国际小区雨水收集利用与景观水循环处理等，使得本项目得以顺利完工。本项目设计方案如下：

　　1、收集、输送

　　南京工程高等职业学校现有建工教学楼屋面雨水有独立的雨水排放系统，建工教学楼前后共有10个落水管，雨水到达地面呈地面散流。当实施屋面雨水收集利用时，首先更换现有的雨水管道，利用pvc管代替其他管材，减少污染；其次在教学楼四周排布雨水排水干管，形成室外雨水管网，汇集雨水；再则，建造适当的雨水调蓄池来调节高峰流量。

　　屋面设有雨水斗收集雨水，雨水斗的格栅或外设网罩可以筛除较大的污染物。屋面雨水经落水管排至室外雨水管网，室外雨水管网设有雨水检查井，雨水检查井设置落底，多余雨水通过雨水检查井溢流。

　　2、储存

　　收集来的雨水输送教学楼后面的绿化带地下储水池储存。储水池设计中，有效储水容积的确定是关键，《建筑与小区雨水利用工程技术规范》中的7.1.2和7.1.3条对这方面有所规定，并说明储水池排空得越快，储水池的周转利用率越高。因此储水池设计有效容积600m2.

　　3、净化

　　雨水检查井设置的落底使得雨水检查井可以充当沉砂井，起到初步净化的作用。储水池底部的沉泥区对来水进一步进行沉淀。屋面雨水作为优质水源，经过埋地收集管路上雨水沉砂检查井的逐级沉砂，再在沉淀储水池中沉淀，基本能满足雨水回用的水质要求。

　　4、使用

　　沉淀储水池的上部为清水区，在清水区内设置潜水泵，采用潜水泵抽水。晴天用水量大，雨水供给教学楼周围的绿化，可充分清空储水池，为下次降雨提供充足的储水容积；雨天将雨水打到教学楼顶，楼顶拟建水箱，向下铺设雨水利用管道，拟作冲厕用水。

　　三、项目核心内容：

　　①主要业务和目标：在南京等缺水城市，伴随城市的发展，地表、地下等水资源也在被不断过度开采，城市越是发展，水资源越是匮乏。城市的发展是不可能停止的，利用雨水的目的在于希望通过技术手段开发新的水资源，缓解现有的和解决即将出现的问题。

　　②产品或服务特点：本屋面雨水收集利用项目不能直接体现出经济上的优势，但它具有广泛的社会、环境和生态效益，如减少初期雨水对水体的污染、削减洪峰流量、地下水的补给等。尤其对大多数贫水及缺水地区，与外源调水及海水淡化相比，经济上仍具有较大的优势，因此有着不可忽视的利用价值。
　　③竞争优势所在：屋面雨水收集利用在发达国家已有比较成熟的技术和设备，正在推广应用，而屋面雨水收集利用在我国还处在起步阶段，一些做法尚在探索之中。同时在我们的周围不乏已经投入使用的实例，如聚福园、金鼎湾国际、燕归园、西堤国际、清江花苑等10个小区的雨水收集利用系统，其中银城东苑、金鼎湾更是雨水收集两个示范小区。再则我们的项目得到校方的大力支持，也可发挥我校建筑工程技术专业学生的特长培养学生参与施工、管理的能力。更重要的是2010年南京市强制推行“规划用地面积2万平方米以上的新建建筑物应当建立雨水收集利用系统”的规定，并写入新建小区规划要点，如违反规定，将按照相关法规给予处罚，我们赶上了好的时代。

　　④涉及的专利权、着作权、政府批文、鉴定材料等。

　　2001年建设部出台《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》3.1.4规定：小区绿化、景观、洗车、道路喷洒、公共卫生等用水宜使用中水或雨水，这就为雨水利用的全面推广创造了政策条件；《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400一2006）颁布实施，为该技术的工程设计、施工提供了依据这就使得雨水收集利用变得有章可循。

　　四、项目运作设计

　　1、市场：

①市场状况、变化趋势及潜力：目前市场上只有少数新的小区建有雨水收集利用系统，如果将所有民用建筑进行雨水收集利用项目改造，这一项目的市场潜力巨大，发展空间广阔。

　　②调研数据：就网上资料调研反应，目前从事这一行业的企业寥寥无几，屋面雨水收集利用不及万分之一。

　　③细分目标市场及客户描述。

　　我们的项目遵循先研制→试点→反馈→改进→大面积推广使用→收集意见→提高技术性能，从自身学校出发，逐步向外，希望得到同行学校支持，再则是医院、机关的理解、接受，以后推向社会，希望走出一条良性循环的路子。

　　2、竞争：

　　①现有和潜在的竞争者分析：城市雨水综合利用系统的建设涉及面很广，影响因素众多，是一个较复杂的决策过程。而校园雨水利用系统相对简单一些，又具有自身的优势和特点，可作为城市雨水利用系统的重要节点和先行者。目前全国已有几十家大专院校都建立了自己的校园雨水利用系统，并取得了一定的经济和社会效益，房屋开发商也加入了这一队伍。

　　②竞争优势和基本策略：但网上资料反馈，南京还没有一家专门从事这一经营的单位，我们通过产学研相结合，探索雨水利用的新途径，新方法，开发雨水利用新产品等，最终形成具有自主产权的雨水利用新技术，甚至提高我国雨水利用的整体水平。

　　从小处而言，学校将部分雨水收集直接利用于浇灌和冲洗，另一部分排入绿地和透水地面，就地入渗回补地下水，做到雨水的间接利用。这种实践起码有两个竞争优势：一是在校区建设雨水收集利用系统，不仅节约了水资源还可产生长期的经济效益；二是将来可以推广到校内绿化、操场、景观等消耗水量大的场所，可以进一步为学校节省一部分自来水水费。

　　从大处而言，屋面雨水利用是开源节流的重要途径，技术经济分析显示，雨水利用方案设计简单、便于实施、效益显着，屋面雨水利用是对传统雨水直接排放设计的变革，并且具有减缓地下水位下降、控制雨水径流污染、改善校园生态环境等广泛意义。当雨水用于景观环境用水时，屋面雨水经静置沉淀、过滤处理后可达到水质标准。由于高校建筑比较集中，绿化面积较大，且屋面雨水利用设备投资较小，操作维护简单，所以学校雨水回用技术的应用前景广阔。

　　3、管理：主要包括原材料、工艺、人力安排等。

　　我们的团队目前由五名学生和两名指导老师组成。当条件成熟后，我们可以将我们的团队扩编为一有限公司。公司设经理两名，下设工程部、营销部、财务部、技术部。工程部可以由设计员、施工员、预算员、材料员组成，可以全部由建筑工程技术专业学生承担；营销部由两个学校营销专业的学生组成；财务部由我校财务专业的学生来负责；技术部由专业老师负责。

　　4、财务预测：8年收回成本，以后每用意立方水我们都在收益。

　　5、参考信息：

　　本项目总投资为25万元，其中雨水检查井、储水池、水泵、消毒器、辅助材料等固定成本为15.5万元，人员工资、劳务费等可变成本为6万元，税收1万元，利润2.5万元。

　　本项目启动经费为向学校申请创业资金5万元，个人集资5万元作为流动资金，部分材料、设备款可通过赊帐。

　　6、本项目建成后给学校带来的效益预测：

　　绿化用水泵选用的潜水泵P=1.1kw、Q=20m2/h，向屋顶水箱供水的水泵P=1.5kw、Q=30m2/h，按预计每年采用回收雨水量为12000m2计算，水泵运行，电耗为1.5*12000/30=900，电价按0.8元/kwh计算；全年共消耗电费720元；设备每年的维护费用按总投资1﹪的计算，即为2500元，管理人员工资按3000元/a计（按1/4人工计算）。因此，系统每年的运行维护费用为720+2500+3000=6220（元）。

　　预计每年采用回收雨水量为12000m2即每年节约自来水12000m2，以南京市目前工业用水的自来水价格3.10元/m2计算，每年节约水费24800元，项目静态投资回收期约250000/（37200-6220）=8年，随着自来水价格的不断提高，以及用水限额、梯级水价等措施的实施，投资回收期将会大大缩短。

　　总而言之，雨水的收集和利用符合国家推进的可持续发展战略，有助于节约型城市和循环经济建设，国家应该尽快制定相关的技术和应用标准，并从财政等政策方面对雨水利用设施的制造和建设进行倾斜和鼓励，使雨水的利用真正得到推广。屋面雨水收集系统相对投资小，管理维护简单，适用范围广，可以优先考虑在住宅和公共建筑建造时同时设计建设，并作为节能型建筑的一个组成部分。