GE鳥巢收集雨水 代表未來科技發(fā)展趨勢

【資料簡介】

   7月，在北方雨季的*個(gè)月，北京就經(jīng)歷了20多次降雨過程，但夏季的強(qiáng)降雨與全年干旱少雨并不矛盾。從歷史記錄來看，北京在一年中的大部分時(shí)間干旱少雨，這個(gè)人均水資源占有量只有不足300立方米的缺水城市，任何新增的用水需求都可能成為壓倒駱駝的“zui后一根稻草”。鳥巢周邊百余株常綠喬木、數(shù)千株落葉喬木和灌木、近8萬平方米的草坪，如何既為這些綠色植物“解渴”，又兼顧水資源緊張呢？zui終鳥巢的設(shè)計(jì)師選擇用雨洪綜合利用系統(tǒng)解決了這一難題。

    在鳥巢里，夏季的雨水被更有效的利用。整個(gè)地下雨洪綜合利用系統(tǒng)的面積相當(dāng)于6個(gè)足球場，在22公頃的范圍內(nèi)共分布著近千個(gè)雨水收集點(diǎn)。下雨時(shí)，雨水通過這些收集點(diǎn)進(jìn)入地下蓄水池，實(shí)現(xiàn)雨水收集。處理后的雨水共有場館內(nèi)外的綠化灌溉、廁所沖洗、空調(diào)冷卻、汽車清洗、場地灌溉、跑道沖洗等9類用途。

    這套系統(tǒng)的核心技術(shù)由通用電氣（GE）水處理及工藝過程處理集團(tuán)提供。該集團(tuán)大中華區(qū)總裁周威方說：“鳥巢雨洪綜合利用系統(tǒng)所采用的技術(shù)凝聚了當(dāng)前水處理科技領(lǐng)域的至高成就，代表著未來的發(fā)展趨勢。雨水回用僅僅是實(shí)現(xiàn)綠色奧運(yùn)的一個(gè)起點(diǎn)，從這個(gè)意義上說，綠色奧運(yùn)為綠色中國樹立了一個(gè)*，也給出了一個(gè)*。”

    據(jù)GE公司介紹，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行由雨水收集和雨水處理兩部分組成，雨水收集由分布在體育場周圍的雨水收集點(diǎn)和收集管網(wǎng)收集至如圖B、C、D、E、F五個(gè)蓄水池，進(jìn)行初期沉淀、棄流后，雨水被提升至A蓄水池，然后由A蓄水池進(jìn)入雨水處理系統(tǒng)進(jìn)行雨水處理，處理后的產(chǎn)品水再被收集到合用水池，通過各回用系統(tǒng)傳送至各用水點(diǎn)。在非雨季時(shí)，將由市政中水為該系統(tǒng)進(jìn)行供水。

    除了場館周圍以及場內(nèi)草坪，鳥巢的上方和基座上也都有雨水收集點(diǎn)。但由于鳥巢的表面是馬鞍形曲面，所以水不會(huì)往一個(gè)方向流，如果靠雨水自身的重力排水，就需要在體育館四周安裝無數(shù)排水管，這不僅會(huì)破壞鳥巢整體的美感，排水管的重量也會(huì)給結(jié)構(gòu)帶來影響。為此，設(shè)計(jì)師特別在鳥巢的兩層膜中間又建造了虹吸排水系統(tǒng)。鳥巢的上層遮雨膜和下面的遮陽膜中間有13米的空間，這里藏了120個(gè)水箱，雨水先通過遮雨膜上的虹吸管被引導(dǎo)到水箱中，再排入下面的污水處理系統(tǒng)，大大減少了管子的數(shù)量。而且由于下層的遮陽膜只有30%的透光率，觀眾看不到這120個(gè)大水箱。

    所有收集到的雨水zui終被匯集到鳥巢地下的水處理系統(tǒng)中，經(jīng)過三層過濾后，污水變成中水，實(shí)現(xiàn)回用。GE公司水處理集團(tuán)中國區(qū)水處理設(shè)備銷售總吳大偉介紹：“整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)日凈產(chǎn)水量為2000立方米，年回收利用總量約6.7萬立方米。遍布于場館及周邊綠地的收集引流系統(tǒng)可以將雨水匯集至6個(gè)地下蓄水池中，其zui大儲(chǔ)水能力高達(dá)12000立方米。”

    目前北京年平均降水量為630毫米，由此估算，鳥巢蓄水池每年可以填滿16次。經(jīng)凈化處理后的“雨水”水質(zhì)遠(yuǎn)高于國內(nèi)中水回用標(biāo)準(zhǔn)。體育場內(nèi)70%的供水由回用水代替，其中23%來自系統(tǒng)處理后的雨水。

    但是回收后的水資源能否實(shí)現(xiàn)真正的“回用”，關(guān)鍵在于凈化。鳥巢的雨洪利用系統(tǒng)核心技術(shù)是過濾技術(shù)，由砂濾、超濾和GE的納濾膜三大部分組成。經(jīng)過初期棄流過的雨水從A池通過加壓泵進(jìn)入砂濾，進(jìn)行過濾以去除水中的懸浮物，達(dá)到超濾進(jìn)水的要求，一部分作為砂濾的反洗用水，其余水量通過超濾加壓泵、自清洗過濾器進(jìn)入超濾系統(tǒng)。

超濾系統(tǒng)的主要功能是去除水中的細(xì)菌、膠體和大分子有機(jī)物質(zhì)，達(dá)到納濾的進(jìn)水指標(biāo)。出水也是一部分供自身反洗使用，其余的水進(jìn)入納濾系統(tǒng)，經(jīng)過納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)品水被收集至合用水池、消防水池和回用水池，通過各回用系統(tǒng)的回用泵回用至各用水點(diǎn)。
    中央控制機(jī)房是雨洪綜合利用系統(tǒng)的核心，對雨水收集、棄流、處理及供水等各個(gè)環(huán)節(jié)的全自動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行控制。在機(jī)房中可以通過Led虛擬即時(shí)顯示并監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，這里同時(shí)也是水樣采集和數(shù)據(jù)分析的科研中心。

    國家體育場雨洪利用項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師，中國建筑設(shè)計(jì)研究院建筑節(jié)能與新能源工程中心副總工程師劉鵬表示：“采用環(huán)?？萍嫉?lsquo;鳥巢’，既凸顯出積極貫徹實(shí)施‘綠色奧運(yùn)’理念的種種努力，也展示了北京奧運(yùn)所秉承的追求‘人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展’的生態(tài)文明觀。”