烏魯木齊市屋面雨水收集系統(tǒng)專項(xiàng)施工方案一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)依據(jù)與原則本方案嚴(yán)格遵循烏魯木齊市海綿城市建設(shè)"生態(tài)優(yōu)先、可持續(xù)發(fā)展"的基本原則，結(jié)合當(dāng)?shù)馗珊瞪儆?、晝夜溫差大、冬季?yán)寒的氣候特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適用于嚴(yán)寒地區(qū)的屋面雨水收集系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)參照《烏魯木齊市海綿城市建設(shè)設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中關(guān)于屋頂雨水收集設(shè)施的技術(shù)要求，融合綠色建筑設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)雨水資源的高效利用與城市生態(tài)環(huán)境改善的雙重目標(biāo)。1.2系統(tǒng)構(gòu)成屋面雨水收集系統(tǒng)由五大核心單元構(gòu)成：源頭收集單元：含虹吸式雨水斗、初期棄流裝置及導(dǎo)流管道傳輸過濾單元：包含格柵過濾、旋流分離及生物凈化設(shè)施調(diào)蓄存儲(chǔ)單元：地埋式混凝土調(diào)蓄池及配套液位控制系統(tǒng)處理回用單元：由沉淀池、生物濾池及紫外線消毒設(shè)備組成智能控制單元：PLC控制柜、水質(zhì)傳感器及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊1.3設(shè)計(jì)參數(shù)針對(duì)烏魯木齊市年均降水量280mm的氣候特征，系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)如下：設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期：5年一遇（對(duì)應(yīng)小時(shí)降雨量36mm）屋面集水面積：按單體建筑投影面積計(jì)算（扣除天窗及女兒墻區(qū)域）初期棄流量：2mm降雨量（約12m3/萬㎡屋面）調(diào)蓄池有效容積：按30%年徑流總量控制率設(shè)計(jì)水質(zhì)處理目標(biāo)：達(dá)到《城市污水再生利用綠地灌溉水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)二、主要材料與設(shè)備選型2.1收集系統(tǒng)材料虹吸雨水斗：選用65型不銹鋼虹吸雨水斗（帶3mm濾網(wǎng)），具備防凍裂功能，適應(yīng)-30℃極端低溫，單斗排水能力≥25L/s。斗體材質(zhì)為304不銹鋼，使用壽命≥20年，安裝高度低于屋面完成面50mm，周邊設(shè)置2%坡度找平層。排水管道：立管采用Φ110UPVC雙壁波紋管（壁厚4.2mm），管道坡度2‰，轉(zhuǎn)彎處設(shè)置45°彎頭。水平干管選用Φ200HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管，環(huán)剛度≥8kN/m2，采用熱熔連接，管道基礎(chǔ)為150mm厚級(jí)配砂石墊層（粒徑5-31.5mm）。2.2存儲(chǔ)系統(tǒng)材料調(diào)蓄池結(jié)構(gòu)：采用C30抗?jié)B混凝土（抗?jié)B等級(jí)P6），底板厚度200mm，配置Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)；池壁厚度300mm，豎向鋼筋Φ14@150，水平鋼筋Φ12@200，變形縫寬20mm，設(shè)置中埋式橡膠止水帶（寬度300mm）。防滲構(gòu)造：池體內(nèi)側(cè)依次涂刷2mm厚水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料+1.5mm厚PVC防水卷材，陰陽角部位做500mm寬加強(qiáng)層，底板與池壁交接處設(shè)置半徑200mm圓弧過渡。2.3處理設(shè)備配置預(yù)處理設(shè)備：機(jī)械格柵：柵隙5mm，功率0.75kW，自動(dòng)沖洗功能旋流分離器：處理量80m3/h，分離效率≥85%（針對(duì)0.2mm以上顆粒）深度處理設(shè)備：生物濾池：采用模塊化設(shè)計(jì)，濾料層高度1.2m（由下至上依次為300mm鵝卵石承托層、600mm火山巖濾料、300mm石英砂）紫外線消毒器：功率30W，照射時(shí)間≥30s，殺菌率≥99.9%三、施工工藝與技術(shù)要點(diǎn)3.1屋面收集系統(tǒng)施工3.1.1雨水斗安裝預(yù)留洞口：在屋面防水層施工前，按設(shè)計(jì)坐標(biāo)預(yù)留Φ150mm安裝洞口，周邊設(shè)置200mm×200mm防水加強(qiáng)層基座施工：澆筑C25細(xì)石混凝土基座（高出屋面完成面20mm），內(nèi)置Φ8@150環(huán)形鋼筋斗體安裝：采用膨脹螺栓固定雨水斗底座，確保與屋面防水層嚴(yán)密結(jié)合，周邊采用密封膠嵌縫濾網(wǎng)安裝：在雨水斗進(jìn)水口處安裝可拆卸不銹鋼濾網(wǎng)，網(wǎng)孔尺寸5mm×5mm，便于冬季清雪維護(hù)3.1.2管道安裝支架制作：采用∠50×5角鋼制作管道支架，間距≤1.5m，刷防銹漆兩道+銀粉漆一道立管安裝：從屋面至地面垂直安裝，每層設(shè)置固定支架，底部3m范圍內(nèi)采用防晃支架初期棄流裝置：安裝于立管底部，采用電磁閥門控制，連接DN100旁通管接入市政污水管網(wǎng)保溫處理：所有外露管道采用50mm厚離心玻璃棉保溫層（導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.04W/m·K），外裹鋁箔保護(hù)層3.2調(diào)蓄池施工3.2.1基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)：采用Φ600鉆孔灌注樁（樁長(zhǎng)8m，間距1.2m）+3道錨索支護(hù)（角度15°，長(zhǎng)度12m）止水帷幕：樁間設(shè)置Φ500高壓旋噴樁（水泥用量20%，水灰比1.5），搭接寬度≥150mm降水措施：基坑內(nèi)設(shè)置6口Φ300管井（深度10m），配備潛水泵持續(xù)降水至基底以下500mm3.2.2結(jié)構(gòu)施工墊層施工：100mm厚C15混凝土墊層，表面壓實(shí)抹光，設(shè)置分格縫（間距6m×6m）底板澆筑：采用跳倉(cāng)法施工，分區(qū)分段澆筑200mm厚C30/P6抗?jié)B混凝土，采用Φ50振搗棒振搗密實(shí)池壁施工：采用對(duì)拉螺栓（帶50mm×50mm止水環(huán)）固定模板，螺栓間距≤600mm×600mm，混凝土分層澆筑高度≤500mm頂板施工：150mm厚無梁樓蓋結(jié)構(gòu)，采用早強(qiáng)混凝土（3d強(qiáng)度≥C25），覆土厚度1.2m3.3處理系統(tǒng)安裝3.3.1預(yù)處理單元格柵井施工：磚砌結(jié)構(gòu)（MU10燒結(jié)磚，M7.5水泥砂漿），內(nèi)壁采用20mm厚1:2防水砂漿抹面旋流分離器安裝：設(shè)備基礎(chǔ)采用C20混凝土澆筑（尺寸1.2m×1.2m×0.3m），水平誤差≤2mm/m管道連接：采用法蘭連接方式，墊片選用EPDM橡膠材質(zhì)，螺栓預(yù)緊力均勻（力矩值35N·m）3.3.2深度處理單元生物濾池安裝：底部鋪設(shè)300mm厚鵝卵石（粒徑50-80mm）中部填充600mm厚火山巖濾料（粒徑20-30mm）上部覆蓋300mm厚石英砂（粒徑2-5mm）安裝DN50穿孔布水管（孔距150mm，孔徑8mm）消毒設(shè)備安裝：紫外線消毒器水平安裝，水流方向與燈管平行石英套管定期清潔（每月一次），配套自動(dòng)清洗裝置電氣線路穿Φ20鍍鋅鋼管保護(hù)，做好防水密封3.4控制系統(tǒng)安裝控制柜安裝：基礎(chǔ)采用10#槽鋼制作，高出地面300mm，柜內(nèi)元器件布置間距≥50mm傳感器安裝：液位傳感器：安裝于調(diào)蓄池側(cè)壁（距池底500mm及距池頂300mm處各設(shè)一個(gè)）水質(zhì)傳感器：安裝于處理單元出口處，監(jiān)測(cè)pH值（6-9）、濁度（≤5NTU）及溶解氧線路敷設(shè)：采用ZR-RVVP-4×1.5屏蔽電纜，穿Φ25PVC管暗敷，做好接地處理（接地電阻≤4Ω）四、季節(jié)性施工措施4.1冬季施工保障針對(duì)烏魯木齊市-30℃極端低溫氣候，制定專項(xiàng)冬季施工措施：材料預(yù)熱：UPVC管道在安裝前置于5℃以上環(huán)境預(yù)熱24小時(shí)，避免低溫脆裂混凝土保溫：調(diào)蓄池混凝土采用綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)，摻加早強(qiáng)防凍劑（摻量3%），保證入模溫度≥10℃管道防凍：外露管道除常規(guī)保溫外，增設(shè)電伴熱系統(tǒng)（功率20W/m），溫控器設(shè)定5℃啟動(dòng)雪天防護(hù)：屋面雨水斗設(shè)置可拆卸保溫蓋板，降雪前關(guān)閉，融雪期開啟，防止斗口凍結(jié)4.2夏季施工保障針對(duì)夏季高溫干燥天氣（最高氣溫38℃），采取以下措施：混凝土養(yǎng)護(hù)：調(diào)蓄池結(jié)構(gòu)施工完畢后，覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14天，表面溫度與環(huán)境溫差≤25℃管道防曬：明裝管道采用淺色防曬涂料（反射率≥0.7），降低管內(nèi)水溫（控制≤35℃）設(shè)備保護(hù)：電氣設(shè)備安裝臨時(shí)防雨棚，PLC控制柜加裝散熱風(fēng)扇（換氣次數(shù)≥15次/h）五、質(zhì)量控制與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)5.1質(zhì)量控制要點(diǎn)原材料控制：雨水斗：進(jìn)行1.5倍設(shè)計(jì)壓力（0.3MPa）的氣密性試驗(yàn)，保壓30min無泄漏管材：每批抽檢3根進(jìn)行環(huán)剛度試驗(yàn)，結(jié)果需符合設(shè)計(jì)要求混凝土：抗?jié)B試塊留置數(shù)量每500m3不少于1組，養(yǎng)護(hù)28天進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)施工過程控制：管道安裝：立管垂直度偏差≤3mm/m，水平管坡度偏差±0.5‰調(diào)蓄池：結(jié)構(gòu)尺寸允許偏差±10mm，表面平整度≤5mm/2m防水工程：雨后或淋水試驗(yàn)（持續(xù)2h）無滲漏5.2驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：屋面收集系統(tǒng)：雨水斗排水能力測(cè)試（按設(shè)計(jì)流量1.5倍進(jìn)行1h通水試驗(yàn)）處理系統(tǒng)：出水水質(zhì)連續(xù)3天監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)（pH值6.5-8.5，濁度≤5NTU）控制系統(tǒng)：模擬各種工況（滿水、缺水、故障），自動(dòng)切換功能正常系統(tǒng)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)：連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，無異常噪音（≤65dB）調(diào)蓄池水位波動(dòng)≤50mm，水泵啟停壓力差≤0.05MPa遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確率100%，響應(yīng)時(shí)間≤5s六、運(yùn)行維護(hù)與管理6.1日常維護(hù)計(jì)劃定期巡檢：每日：液位、水泵運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控每周：現(xiàn)場(chǎng)檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，清理格柵雜物每月：沖洗生物濾池，檢查濾料損耗情況每季度：校準(zhǔn)水質(zhì)傳感器，測(cè)試消毒設(shè)備效果專項(xiàng)維護(hù)：春季（4月）：全面檢查管道保溫層，清理冬季積雪殘留夏季（7月）：清洗紫外線燈管，檢查電氣系統(tǒng)散熱秋季（10月）：清理調(diào)蓄池沉積物，檢修防凍系統(tǒng)冬季（12月）：加強(qiáng)管道伴熱系統(tǒng)巡檢，確保防凍效果6.2應(yīng)急預(yù)案暴雨應(yīng)急：當(dāng)降雨量超過設(shè)計(jì)值時(shí)，開啟應(yīng)急溢流通道，關(guān)閉處理系統(tǒng)，啟動(dòng)備用排水泵設(shè)備故障：建立關(guān)鍵設(shè)備（如水泵、消毒器）備用機(jī)制，故障響應(yīng)時(shí)間≤2小時(shí)水質(zhì)超標(biāo)：設(shè)置三級(jí)預(yù)警值（濁度3NTU預(yù)警、4NTU報(bào)警、5NTU自動(dòng)切換至排污模式）6.3維護(hù)檔案建立系統(tǒng)全生命周期維護(hù)檔案，包含：設(shè)備臺(tái)賬（含型號(hào)、參數(shù)、安裝日期及供應(yīng)商信息）運(yùn)行記錄（每日水位、水質(zhì)、用電量數(shù)據(jù)）維護(hù)記錄（維修內(nèi)容、更換部件、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)）年度評(píng)估報(bào)告（系統(tǒng)運(yùn)行效率、節(jié)水效益分析）七、節(jié)能環(huán)保與效益分析7.1節(jié)能措施光伏互補(bǔ)：在調(diào)蓄池頂板上方安裝太陽能光伏板（功率5kW），為控制系統(tǒng)及照明提供電力節(jié)能水泵：選用高效節(jié)能水泵（能效等級(jí)2級(jí)以上），配備變頻調(diào)速裝置，比傳統(tǒng)水泵節(jié)電30%智能控制：根據(jù)雨水資源量及回用需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)運(yùn)行模式，非雨季降低能耗60%7.2節(jié)水效益以1萬㎡屋面面積計(jì)算，系統(tǒng)年節(jié)水效益如下：年收集雨水量：280mm×1萬㎡×0.8（收集效率）=2240m3回用量（按70%處理率）：1568m3/年替代自來水費(fèi)用：1568m3×3.2元/m3=5017.6元/年減少市政排水負(fù)荷：2240m3/年（相當(dāng)于減少2240噸城市徑流污染）7.3環(huán)境效益生態(tài)改善：每年減少CO?排放約8噸（按自來水生產(chǎn)及運(yùn)輸能耗計(jì)算）熱島緩解：屋面雨水系統(tǒng)配合綠色屋頂，可降低建筑夏季室溫3-5℃地下水補(bǔ)給：通過滲透設(shè)施每年回補(bǔ)地下水約672m3（按30%滲透率計(jì)算）八、安全文明施工8.1安全防護(hù)措施高空作業(yè)：屋面施工設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)，作業(yè)人員系雙鉤安全帶基坑防護(hù)：基坑周邊設(shè)置1.8m高定型化防護(hù)欄，夜間紅燈警示，設(shè)置4處應(yīng)急上下通道臨時(shí)用電：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱實(shí)行"三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)"，漏電動(dòng)作電流≤30mA消防安全：施工現(xiàn)場(chǎng)每50㎡配置2具4kg干粉滅火器，調(diào)蓄池內(nèi)設(shè)置防爆照明及通風(fēng)設(shè)備8.2文明施工要求揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場(chǎng)裸土覆蓋率100%，出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池）噪聲控制：夜間（22:00-6:00）禁止施工，晝間噪