塑料儲水模塊式雨水收集回用系統常見質量問題分析與建議

沈念俊，王永春，石團團

（1安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031；2安徽省建筑工程質量第二監督檢測站，安徽 合肥 230031；3安徽省格致綠色建筑設計有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

隨著我國綠色建筑與海綿城市建設進程的加快，非傳統水源利用行業得以蓬勃發展。民用建筑的非傳統水源主要包括中水和雨水。中水處理系統因原水水質較差且不穩定，導致處理系統工藝較為復雜，帶來了一系列諸如建設成本高、處理成本高、運行故障率高等問題，故民用建筑項目應用較少。而雨水收集利用系統因原水量大且水質較好的原因，處理工藝相對簡單（通常以截污、棄流、沉淀、過濾和消毒為主），控制系統簡單，處理成本低，故應用場景較為豐富，建設單位接受度高。我國有部分地區強制推廣海綿城市和綠色建筑，在地方性法規和文件中，也會對部分項目強制要求應用雨水收集回用系統。

最常見的雨水收集回用系統的水池按照使用頻率高低依次如下：塑料模塊雨水儲水設施、現場澆筑混凝土儲水設施、玻璃鋼儲水設施、不銹鋼儲水設施和硅砂井模塊雨水儲水設施。因塑料模塊雨水儲水設施具有施工周期短、占地面積小、安裝位置靈活、安裝尺寸可變性強、價格低廉、壽命末期可回收等優點而被廣泛應用，市場占有率超過90%。雖然該行業近年來快速發展，但是大量的工程應用不代表技術最成熟，行業從業人員工程技術能力并未跟上發展與應用需求，導致近年來問題頻發，本文就塑料儲水模塊式雨水收集回用系統最常見的共性問題進行羅列，并嘗試剖析原因及提出完善性建議。

2 應用依據

2.1 綠色建筑要求

《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378-2019）對非傳統水源利用有較高要求，在設計與評價階段均需要對資源節約進行考量，其中節水是其重要組成部分，具體評價要求如下：

2.2 海綿城市要求

近年來城市水資源緊缺，且頻發畸旱積澇危機，海綿城市的建設已受到人們的普遍重視。國家和地方都出臺了相應的海綿城市建設指導文件，部分地區還對海綿城市建設進行了強制要求，主要控制目標為地表徑流控制率和非常規水源利用率等。

海綿城市建設六字方針是“滲、滯、蓄、凈、用、排”，其中“滲、蓄、用”均與雨水收集系統的水池相關：“滲”可對應滲透池，將收集的雨水入滲至地下；“蓄”可對應調蓄池，用于控制地表徑流，削峰填谷，緩解城市排水系統高峰時期的壓力；“用”可對應回用池，將地表徑流收集，簡單處理之后用于綠化澆灌、景觀補水、道路沖洗等。

3 常見質量問題

3.1 設計質量

3.1.1 計算依據

具體到實際工程中，雨水收集回用系統的蓄水池計算基礎為場地綜合徑流系數，其計算結果需根據建筑施工圖和景觀施工圖進行詳細計算，涉及綠地面積、覆土深度、場地鋪裝材料等。工程設計時一般將場地綜合徑流系數進行估算，未考慮實際景觀設計、調蓄目標和回用用途負荷，導致整體雨水收集回用系統的蓄水池容積不合理。

3.1.2 設計深度

雨水回收利用工程的設計主要依據《建筑與小區雨水利用工程技術規范》（GB 50400），一般主體施工圖設計階段，雨水收集回用系統的深化設計往往被忽視，后期由廠家進行二次設計，由于前期未進行管網預留導致一系列問題，如：室外未預留雨水收集系統蓄水池位置、室外雨水管網未預留雨水收集系統蓄水池進水管網接口、未考慮補水管道、景觀灌溉水管未預留蓄水池供水管網接口、蓄水池雨水收集范圍不合理、未計算景觀用水負荷等。

3.1.3 設計合理性

一般雨水回收系統設計要點包括：明確場地徑流控制目標、合理計算場地綜合徑流系數、合理選擇項目所在地年降雨水量、合理計算雨水收集量與使用量的平衡、合理選擇蓄水池容積等。上述設計要點缺一不可，相互制約，是后期雨水收集回用系統合理運行使用的基礎和前提條件，實際工程中，往往因為設計的不合理導致雨水回用量不平衡而致使整個系統棄用。

3.2 產品質量

3.2.1 塑料儲水模塊產品質量

塑料儲水模塊的核心質量要求是垂直抗壓斷裂強度和水平抗壓斷裂強度。市面常見的塑料儲水模塊垂直抗壓斷裂強度一般為400kN/m2，水平抗壓斷裂強度一般為100kN/m2，考慮到大部分塑料模塊采用改性回料作為原料，質量并不穩定，故應對項目進場的材料進行見證取樣送檢，檢測方法如下：

圖1 儲水模塊抗壓承載強度試驗裝置

圖2 儲水模塊側向承壓強度試驗裝置

3.2.2 水處理質量要求

雨水處理工藝相對簡單，一般采用物理處理工藝，即：截污→棄流→沉淀→過濾→消毒→回用。雨水回收系統水質的保證主要由兩部分起到決定性作用，分別為前段的雨水截污、棄流裝置，以及后段的過濾消毒裝置。

處理后的水質應該滿足《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T 18921）、《城市污水再生利用城市雜用水水質》（GB/T 18920）和《建筑與小區雨水利用工程技術規范》（GB 50400）的要求。主要指標如上表所示。

回用雨水CODcr和SS指標

3.3 施工質量

3.3.1 水池墊層質量

塑料儲水模塊墊層一般為30mm厚C30鋼筋混凝土墊層，墊層下基礎需夯實。實際施工時，往往由于施工質量原因，導致墊層存在高差問題，從而使塑料儲水模塊排列存在高差錯落導致整體受力不均勻甚至豎向失穩，導致儲水設施的承載力降低及使用壽命縮短。

3.3.2 回填

回填土必須夯實，密實度應達90%以上，雨水管管應采用100mm厚中粗砂墊層，車行道必須回填雜砂石，回填時不能從一邊側邊沖壓管道及蓄水模塊。實際工程中，暴力回填現象頻發，基本未考慮砂墊層甚至回填土總夾雜有硬塊或尖狀物。

3.3.3 棄流與過濾

因為大部分建設單位及監理單位對雨水收集回用技術不甚了解，導致相當一部分承建方為了降低成本而未安裝棄流與過濾裝置，此種行為的后果是：大量雜物進入儲水設施、池底淤積嚴重、收集回用設施水質不達標。

鑒于此，建設各方主體應該積極了解相關技術，深刻學習綠色發展理念，并切實監督承建方按圖施工，確保國家政策與項目設計意圖落地。

3.3.4 水泵

雨水收集回用系統的水泵選用存在兩個問題：

一是雨水設計單位與景觀單位未有充分對接，對項目運行工況下所需水量、揚程未有溝通，導致水泵選型有誤；

二是部分項目監管不嚴，針對回用泵、反沖洗泵未設置備用泵，使系統的穩定性降低。

3.4 工程安全

項目運行時需考慮塌方、防墜落、電氣、水質與防疫、漏水塌方等方面安全措施。

模塊蓄水池一般設置于綠化或非機動車位等上部荷載較小的位置，往往各種原因導致蓄水池模塊塌方，如景觀設計未交底，導致景觀設計覆土較大；運行階段物業管理不當，面層堆積物品等。因此各環節需進行安全交底，從設計和管理上采取相應措施避免塌方產生。

另外，雨水檢修井應合理安裝防墜落網，降低后期墜落風險；電氣設施需設置醒目標識，禁止兒童靠近；定期對回用雨水水質進行檢測，達標使用；如出現漏水塌方，及時進行補救。

4 質量提升建議

塑料模塊采用改性回料作為原料質量不穩定，因此產品選擇是關鍵，產品原料、垂直抗壓強度和側向抗壓強度，是產品選擇的關鍵點，應進行嚴格把控。

設計環節，室外綜合管網設計時，就應該將雨水回收系統設計考慮在內，合理設計雨水收集范圍、蓄水池位置、合理選擇地表徑流系數等，這些關鍵點的設計是整個系統運行使用的保障。

施工環節應重點考慮設計、廠家、施工單位的技術交底，應選擇有相應能力的施工隊伍進行施工承包或施工技術指導，建設單位組織專項驗收時應按照相關標準核對塑料模塊、土工膜、水質檢測報告。

后期運行時，物管單位應做到蓄水池上部空間按設計性質使用、定期對蓄水池進行清污處理、定期對回用雨水水質進行檢測，雨水管道、設備、接口須有明顯標識（管道應有色帶、涂色），以保證與其他生活用水管道嚴格區分，同時在取水口設置鎖具，防止誤接、誤飲、誤用。

5 總結

雨水收集回用對我國綠色建筑、海綿城市工作的推進和水資源循環利用具有重大意義，雨水收集回用工程相關的引導政策和設計規范已經趨于成熟，但部分項目存在安裝后舍棄使用的現象，究其原因是設計、施工、運行等環節的問題導致的，因此，發現雨水收集回用系統常見問題并提出合理建議對此行業的健康發展具有深刻意義。相關行業在加強自身產品品質提升的同時，應做好設計、施工、運行等環節的全流程保障，使得雨水收集回用系統行業健康蓬勃發展。