哈爾濱市海綿城市屋面雨水收集系統(tǒng)施工方案一、工程概況本工程為哈爾濱市某建筑屋面雨水收集系統(tǒng)施工項目，位于哈爾濱市南崗區(qū)，建筑類型為多層公共建筑，屋面面積約5000平方米。系統(tǒng)設(shè)計總儲水量為300立方米，主要用于綠化灌溉、道路清掃及景觀水體補水。根據(jù)哈爾濱市氣候特點，系統(tǒng)需滿足-30℃低溫抗凍、年降水量523mm的雨水收集需求，并符合《哈爾濱雨水收集管理辦法》中關(guān)于新建項目雨水設(shè)施與主體工程"三同時"的建設(shè)要求。二、系統(tǒng)設(shè)計方案（一）設(shè)計依據(jù)與技術(shù)標準政策依據(jù)《哈爾濱雨水收集管理辦法》（2025年修訂版）《哈爾濱市海綿城市建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》國家《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400-2016氣候適應(yīng)性參數(shù)設(shè)計重現(xiàn)期：3年一遇初期雨水棄流量：前3mm降雨量（約15m3/次）抗凍設(shè)計：地下構(gòu)筑物埋深≥1.8m（哈爾濱凍土層深度1.8m）極端溫度荷載：-30℃至35℃（二）系統(tǒng)組成設(shè)計集水子系統(tǒng)屋面改造：原有混凝土屋面增設(shè)彩鋁天溝（5英寸K型），坡度0.8%，采用不銹鋼雨水斗（304材質(zhì)），間距18m/個，共設(shè)置26個雨水斗。導(dǎo)流系統(tǒng)：DN150PVC-U排水管（環(huán)剛度SN8），采用虹吸式排水設(shè)計，管道坡度0.5%，轉(zhuǎn)彎處設(shè)置導(dǎo)流板減少渦流。預(yù)處理子系統(tǒng)截污裝置：雨水斗內(nèi)置5mm孔徑格柵，天溝末端設(shè)置截污掛籃（PP材質(zhì)，可拆卸清理）。棄流設(shè)施：采用"雨量+時間"雙控棄流閥（前3mm降雨或前5分鐘徑流自動棄流至市政管網(wǎng)）。沉砂處理：設(shè)置旋流沉砂池（直徑1.2m，高2.5m），去除80%粒徑≥0.2mm的泥沙顆粒。儲水子系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)：地下式HDPE模塊蓄水池（30m×5m×2.5m），模塊采用Φ500mm蜂窩結(jié)構(gòu)，單模塊承載力≥30kN/m2，整體外包1.5mm厚HDPE防滲膜。輔助設(shè)施：超高水位溢流管（DN200，接市政雨水管網(wǎng)）檢修人孔（2個，直徑1.2m，帶防滑爬梯）通風(fēng)管（DN100，帶防蟲網(wǎng)及冬季保溫層）凈化子系統(tǒng)處理工藝："格柵+沉砂+石英砂過濾+消毒"組合工藝石英砂濾池：濾料層厚800mm（粒徑0.8-1.2mm），濾速8m/h消毒裝置：紫外線消毒器（功率300W，接觸時間30s），輔助次氯酸鈉投加裝置（投加量3mg/L）回用子系統(tǒng)供水泵組：2臺變頻潛水泵（一用一備，Q=15m3/h，H=25m），配備壓力傳感器自動啟停。回用管網(wǎng)：DN100PE給水管，覆蓋綠化灌溉點28處（旋轉(zhuǎn)噴頭，射程6m），道路沖洗取水點4處（帶計量水表）。三、施工工藝與流程（一）施工準備階段現(xiàn)場勘察采用地質(zhì)雷達探測地下管線（已探明DN300給水管、DN400燃氣管各1條，距離蓄水池邊緣3.5m）。開挖探坑5處，確認地下水位埋深3.2m，土層為粉質(zhì)黏土（承載力特征值180kPa）。材料驗收HDPE模塊：檢測環(huán)剛度（≥SN8）、焊接強度（拉伸強度≥16MPa），抽樣送檢3組。防水材料：PVC防水卷材（厚度1.5mm，耐低溫-30℃），做不透水性試驗（0.3MPa，30min無滲漏）。（二）關(guān)鍵施工工序基坑工程開挖尺寸：32m×7m×3.8m（含工作面及放坡），1:0.75放坡，坡面采用編織袋裝土護坡。降水措施：輕型井點降水（6套，井深6m），降至基底以下500mm。基底處理：200mm級配砂石墊層（壓實系數(shù)0.96），上鋪20mm厚HDPE土工膜隔離層。模塊水池施工拼裝流程：彈線定位→模塊試拼→熱熔焊接（溫度210±10℃，焊接壓力0.15MPa）分層拼裝（每層高度500mm），每完成3層進行水平度校正（偏差≤3mm/10m）模塊外側(cè)包裹2層土工布（300g/m2）+1.5mmHDPE防滲膜，接縫熱熔焊接（搭接寬度100mm）管道接口：預(yù)埋剛性防水套管（DN200），與模塊間隙采用遇水膨脹止水條（膨脹倍率≥300%）密封。管網(wǎng)安裝熱熔連接：PE管道接口采用承插式熱熔焊接，加熱時間180s（DN150管徑），冷卻時間≥20min，焊口進行100%氣壓檢測（0.1MPa保壓30min無壓降）。虹吸系統(tǒng)調(diào)試：注水至設(shè)計水位后，啟動真空泵形成負壓（-0.08MPa），測試虹吸形成時間≤60s，排水能力偏差≤5%設(shè)計值。設(shè)備安裝水泵基礎(chǔ)采用C30混凝土（尺寸1.2m×0.8m×0.3m），底部設(shè)置50mm厚橡膠減震墊。紫外線消毒器安裝在水平管段，前后預(yù)留1.5D直管段，燈管與水流方向垂直布置。（三）冬季施工保障措施材料保溫：HDPE模塊、管材存放于保溫棚（溫度≥5℃），焊接前預(yù)熱至15℃?；炷凉こ蹋翰捎肞.O42.5R水泥，摻加早強防凍劑（摻量3%），熱水拌合（≤80℃），入模溫度≥10℃，覆蓋電熱毯+阻燃棉被養(yǎng)護。焊接防護：室外焊接時設(shè)置防風(fēng)棚（風(fēng)速≤3m/s），管道接口完成后立即包裹保溫棉（厚度50mm）。四、質(zhì)量控制標準（一）分項工程驗收標準項目允許偏差檢驗方法檢驗頻率天溝坡度±0.1%水準儀測量每20m測1點管道軸線位移≤15mm全站儀定位每50m測1點模塊拼裝垂直度≤3mm/m鉛錘吊線每10m2測1點防滲膜焊接強度≥16MPa拉伸試驗每50m焊口1組水池滲漏量≤0.01%/d滿水試驗（72h觀測）整體1次（二）功能性測試雨水收集效率測試模擬降雨試驗（強度50mm/h，持續(xù)1h），收集率應(yīng)≥85%設(shè)計值。水質(zhì)達標測試出水水質(zhì)執(zhí)行《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920-2020，重點檢測：SS≤10mg/L，COD≤50mg/L，濁度≤5NTU總大腸菌群≤3個/L（消毒后）低溫運行測試在-25℃環(huán)境下，循環(huán)泵組連續(xù)運行48h，檢測管道無凍裂、設(shè)備運行正常。五、施工進度計劃階段工期（天）主要工作內(nèi)容關(guān)鍵節(jié)點施工準備7圖紙會審、材料進場、基坑放線材料復(fù)檢合格基坑工程10開挖、降水、基底處理地基承載力檢測結(jié)構(gòu)施工25模塊拼裝、防水施工、管道安裝水池閉水試驗設(shè)備安裝15水泵、消毒設(shè)備、控制系統(tǒng)安裝單機試運行系統(tǒng)調(diào)試10聯(lián)動試車、水質(zhì)檢測、參數(shù)優(yōu)化連續(xù)運行72h達標驗收交付8資料整理、第三方檢測、竣工驗收取得《雨水設(shè)施驗收合格證》六、安全與環(huán)保措施（一）安全防護體系基坑安全：設(shè)置1.2m高防護欄桿（刷紅白警示漆），夜間紅燈警示，坡頂2m內(nèi)禁止堆載（堆載限值5kPa）。臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護器（30mA/0.1s），地下作業(yè)區(qū)照明采用36V安全電壓。高空作業(yè)：屋面施工設(shè)置安全繩固定點，腳手架搭設(shè)驗收后使用，作業(yè)層滿鋪腳手板（搭接長度≥200mm）。（二）環(huán)保管控措施揚塵控制：施工現(xiàn)場設(shè)置霧炮機（覆蓋半徑30m），裸土覆蓋率100%（密目網(wǎng)2000目/100cm2）。噪聲管理：破碎機、電焊機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB（A）。廢水處理：施工廢水經(jīng)三級沉淀池（容積5m3）處理后回用，泥漿水采用壓濾機脫水（泥餅含水率≤60%）。七、運維管理方案（一）日常維護計劃每周檢查：清理截污掛籃、棄流閥濾網(wǎng)，檢查水泵運行電流（≤15A）、出口壓力（0.25MPa±0.02）。每月檢測：水質(zhì)指標：SS、pH值、余氯（余氯≥0.05mg/L）設(shè)備性能：紫外線燈管強度（≥25mJ/cm2），石英砂濾池水頭損失（≤0.15MPa）季節(jié)性維護：冬季（11月-次年3月）：排空管道存水，啟用伴熱帶（功率20W/m），蓄水池保持50%水位防凍脹雨季（6月-9月）：增加棄流閥清理頻次（每周2次），檢查溢流系統(tǒng)通暢性（二）應(yīng)急處理預(yù)案水質(zhì)超標：立即切換至市政水源，投加活性炭（投加量50mg/L）吸附污染物，24小時內(nèi)完成濾料反沖洗。管道凍裂：關(guān)閉上游閥門，采用電伴熱（升溫速率≤5℃/h）解凍，修復(fù)后進行0.6MPa水壓試驗。臺風(fēng)暴雨：提前排空蓄水池30%容積，檢查虹吸系統(tǒng)負壓值（≤-0.06MPa），啟動備用排水泵（Q=20m3/h）。八、投資與效益分析（一）工程投資（總造價328萬元）分項工程造價（萬元）占比主要內(nèi)容土建工程15647.6%基坑、模塊水池、防滲系統(tǒng)設(shè)備采購9829.9%水泵、消毒設(shè)備、自控系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)4513.7%收集管、回用管、閥門配件其他費用298.8%設(shè)計監(jiān)理、檢測、預(yù)備費（二）效益評估經(jīng)濟效益：年收集雨水量約8600m3，折合自來水費用約2.6萬元（按3元/m3計），預(yù)計12年收回投資成本。環(huán)境效益：年減少市政排水壓力8600m3，補充地下水約3200m3，削減SS排放1.2t