宋曉瑩,單連建

(西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院,陜西西安 710127)

1 低碳住區(qū)水環(huán)境的涵義

1.1 低碳住區(qū)的涵義

目前,低碳住區(qū)領(lǐng)域的研究尚處于探索階段,國內(nèi)對于低碳住區(qū)的研究還沒有形成統(tǒng)一涵義。清華大學(xué)建筑學(xué)院工學(xué)博士朱穎心認(rèn)為生態(tài)住宅、綠色住宅從根本上來講,就叫做可持續(xù)發(fā)展住宅,這是一個多種技術(shù)集成的結(jié)果,而不是單項的東西。低碳住區(qū)的內(nèi)涵是全方位的立體環(huán)保工程。它是既適應(yīng)地方生態(tài)而又不破壞地方生態(tài)的建筑,具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減少環(huán)境污染、延長建筑壽命等優(yōu)點。低碳住區(qū)是技術(shù)的混合體。

低碳住區(qū)的理念不等于綠化,低碳除了綠色以外還意味著健康、生態(tài)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等概念;低碳住區(qū)不等同于高建筑成本,高成本只針對于建設(shè)綠色住宅之初;低碳住區(qū)不等于城郊建筑,空氣、環(huán)境等是綠色住宅的一方面,但更應(yīng)該注重以人為本。

本文將低碳住區(qū)的涵義定為:低碳建筑;友好型住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計,即節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、自然、生態(tài)、環(huán)保;綠色交通出行體系,即住區(qū)內(nèi)部交通與對外交通的規(guī)劃與組織方面的低碳化策略三方面。

1.2 低碳住區(qū)水環(huán)境的涵義

在過去的相當(dāng)長時間,居住區(qū)的水環(huán)境系統(tǒng)只簡單分為給水和排水兩個系統(tǒng),但是隨著人們的生態(tài)環(huán)境意識和生活質(zhì)量的提高,住區(qū)水環(huán)境系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容擴(kuò)充為:給水、排污、中水、景觀水、雨水等系統(tǒng)。

低碳住區(qū)水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計是低碳住區(qū)規(guī)劃設(shè)計中的主要組成部分。低碳理念的水環(huán)境設(shè)計應(yīng)與低碳住區(qū)的其他各組成部分和諧統(tǒng)一,設(shè)計高效完整的分質(zhì)給排水系統(tǒng)和中水回收利用系統(tǒng),設(shè)計循環(huán)再生水景觀水體系統(tǒng)和全面的雨水回收利用系統(tǒng)。

2 我國住區(qū)水環(huán)境現(xiàn)狀

2.1 水循環(huán)系統(tǒng)完善程度低

目前,我國大部分居住區(qū)還是以傳統(tǒng)的單一自來水供水管道系統(tǒng)和污水管道系統(tǒng)為主。隨著社會的發(fā)展和人們生態(tài)環(huán)境意識的提高,這種方式已經(jīng)不能滿足人們對高品質(zhì)生活的追求,于是產(chǎn)生了分質(zhì)給排水系統(tǒng)及中水系統(tǒng)。隨著人們對飲用水安全性要求的提高,對便捷、安全的直飲水有了需求。一些中高檔居住區(qū)開始在市政自來水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,建設(shè)優(yōu)質(zhì)直飲水系統(tǒng)。小區(qū)給水系統(tǒng)中出現(xiàn)了建筑中水便器沖洗水入戶管道系統(tǒng),就在居民樓另建一套給水系統(tǒng),利用市政污水處理廠處理后的中水或小區(qū)內(nèi)部收集優(yōu)質(zhì)雜排水進(jìn)行處理的小型中水處理系統(tǒng)處理后的中水,進(jìn)行建筑沖廁。小區(qū)建筑污廢水排放系統(tǒng),也在傳統(tǒng)的單一污水管道系統(tǒng)繼續(xù)存在的情況下,出現(xiàn)了新的形式。即隨著中水利用的發(fā)展,出現(xiàn)了用于小區(qū)中水回用的污水分質(zhì)收集系統(tǒng),它包括污水管道系統(tǒng)和優(yōu)質(zhì)雜排水管道系統(tǒng)。中水的回用用途方案包括:廁所便器沖洗水、洗車用水、園林綠化用水、道路噴灑水、景觀水體補充水等。

但是,目前國內(nèi)住區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)仍以傳統(tǒng)的單一式給排水為主,分質(zhì)給排水和中水系統(tǒng)因為造價和改造涉及工程量巨大的問題未能在全國大范圍推廣。

2.2 自然降水利用率極低

我國是世界上 13個最貧水的國家之一。而大量的居住區(qū)環(huán)境建設(shè)用水基本上是城市供應(yīng)的可飲用淡水。資源的浪費與我國的缺水程度形成強(qiáng)烈的反差,充分利用自然降水已成為急需解決的問題。但是現(xiàn)實中,住區(qū)的地表被建筑屋頂和鋪裝地面覆蓋,自然的降雨中落在屋頂上的雨水通過雨水管導(dǎo)流到街道上或是地下排水管中;落在鋪裝地面和道路上的雨水同樣經(jīng)過工程排水的組織,從地表流入排水孔,進(jìn)入城市排水系統(tǒng),不能進(jìn)入地下補充地下水 ,同時暴雨又會增加河流的供水水位,加速對堤岸的沖蝕。因此研究如何在居住區(qū)環(huán)境建設(shè)中有效收集和利用自然降水,對營造居住區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。

2.3 地表水的污染

住區(qū)的地表水,主要是從臨近的河流湖泊中引入的水。一些小區(qū)的地表水景建設(shè)只從美學(xué)角度出發(fā),隨意地挖池修渠,卻忽視了水域自身的凈化,由于水景缺乏自身凈化能力設(shè)計的考慮,使得景觀用水必須頻繁更換以保持清潔,否則就成了一汪死水。

3 低碳住區(qū)水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究

水環(huán)境規(guī)劃是低碳住區(qū)規(guī)劃的非常重要的組成部分。低碳水環(huán)境規(guī)劃提供安全、衛(wèi)生健康的生活用水、綠化與景觀用水等。做好水量平衡,努力提高水循環(huán)利用率和用水效率,節(jié)約用水、減少污水排放量,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展和利用。

3.1 低碳住區(qū)水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計原則

低碳住區(qū)水環(huán)境設(shè)計是住區(qū)設(shè)計的重要內(nèi)容之一。合理的規(guī)劃、設(shè)計可調(diào)節(jié)水文、供養(yǎng)生物、維護(hù)生物多樣性、吸塵、減噪、凈化環(huán)境。而且其自生、循環(huán)的原則與特點也有利于節(jié)約資,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。概括而言,應(yīng)遵循以下原則:

(1)大力推進(jìn)從傳統(tǒng)模式向低碳模式的轉(zhuǎn)型。改變過去住區(qū)建設(shè)中水源、水環(huán)境、景觀水環(huán)境及水安全彼此分割的狀況,轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)籌兼顧住區(qū)內(nèi)水體及內(nèi)外多個環(huán)節(jié);整合與調(diào)度上水、中水、下水、地表水、地下水、雨水和廢水,充分發(fā)揮小區(qū)內(nèi)水與水體在生活、社會、生態(tài)等多方面的服務(wù)功能,形成相互聯(lián)系、相互依存、相生相克,互為因果的水系統(tǒng) 。

(2)充分有效地保護(hù)與利用水資源。給水應(yīng)開源節(jié)流,就地充分利用雨水、中水,按不同功能進(jìn)行分質(zhì)供水、分質(zhì)利用。以達(dá)到一水多用、節(jié)約用水的目的。

(3)防治水污染。廢水處理于利用中,促進(jìn)水生態(tài)代謝從良性小循環(huán)到大循環(huán)的轉(zhuǎn)變。從源頭上減少廢、污水產(chǎn)生量;減少污染質(zhì)輸入水中的途徑和量,就地、分類、分質(zhì)處理與利用。從人工處理到自然凈化,促進(jìn)與增加水中污染物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化、流通、輸出的途徑和數(shù)量。變污水為凈水、變廢水為利水、變雨水為水源,從而減少雨水、廢水、污水的排放。

(4)住區(qū)內(nèi)水體要從無到有、從線到面。溪、塘、瀑、管等明水與暗水、自然水與人工水、疊水與平水等與建構(gòu)筑物、綠化空間、道路交通、居民室外活動空間的協(xié)調(diào),提高水的安全性、吸塵、減噪、調(diào)節(jié)小氣候等多功能。

(5)因地、因類制宜。具體貫徹生態(tài)工程學(xué)的整體性、協(xié)調(diào)性、自生性、再生和良性循環(huán)等原理,促使水資源在利用與消耗過程中達(dá)到長期的持續(xù)、穩(wěn)定和生態(tài)平衡。

(6)控制投資、加大維護(hù)力度。住區(qū)水環(huán)境、水資源、水景觀、水安全等生態(tài)建設(shè)的投資與運轉(zhuǎn)費用應(yīng)力爭總體不高于常規(guī)工程。即使個別項目的投資可能略高,但其節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約運轉(zhuǎn)費用、省料、省管理費所獲得的效益,應(yīng)在 1～2年內(nèi)就可彌補增加的建設(shè)投資,而且將有贏余。

3.2 低碳住區(qū)水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計方案研究

通過對國內(nèi)現(xiàn)有經(jīng)驗問題的總結(jié),并遵循低碳住區(qū)水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計的原則,得出低碳住區(qū)水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計方案如下:

(1)分質(zhì)給水系統(tǒng)。設(shè)置分質(zhì)給水水系統(tǒng)。飲用水由市政自來水統(tǒng)一供給;用建筑中水便器沖洗水入戶管道系統(tǒng),利用市政污水處理廠處理后的中水或者小區(qū)內(nèi)部收集優(yōu)質(zhì)雜排水進(jìn)行處理的小型中水處理系統(tǒng)處理后的中水,進(jìn)行建筑沖廁。

(2)分質(zhì)排污水系統(tǒng)。設(shè)計分質(zhì)排污管道系統(tǒng),將不同質(zhì)量的生活用水分不同管道排放循環(huán)。收集廚房排水和便器污水排入市政污水網(wǎng);收集其他生活廢水,如淋浴、盥洗、洗衣等,排至小區(qū)中水處理設(shè)施,進(jìn)行中水處理。

(3)中水循環(huán)系統(tǒng)。利用“微絮凝過濾 +生物活性炭 +二氧化氯消毒”處理工藝處理優(yōu)質(zhì)雜排水;提供綠地澆灌、道路澆灑、景觀水補充用水;考慮安全性,提供獨特的中水管道的標(biāo)識。由于中水工程初期投資較高,所以要想制定成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范至少在目前看來是比較難于讓開發(fā)商接受的。但是從長遠(yuǎn)看,在水資源越發(fā)缺乏的情況下,建設(shè)第二水資源一一中水勢在必行,是今后節(jié)約用水發(fā)展的必然方向。

(4)景觀水循環(huán)系統(tǒng)。設(shè)置景觀水循環(huán)處理系統(tǒng);景觀水體水質(zhì)保護(hù)采用包括生態(tài)、化學(xué)、水動力學(xué)方法在內(nèi)的綜合控制方案;設(shè)置有效的水體推流,可采用機(jī)械裝置使之流動起來,與噴泉、瀑布等結(jié)合形成的循環(huán)水流,不僅會使流水不腐,而且也會產(chǎn)生很好的景觀效果;設(shè)置湖水的溢流系統(tǒng)和退水系統(tǒng);將雨水收集系統(tǒng)和景觀水系結(jié)合起來,并配合水生植物和土壤過濾進(jìn)行水的處理,使景觀水系統(tǒng)流動起來并保持清潔形成優(yōu)美的水景。

(5)雨水回收循環(huán)利用系統(tǒng)。在住區(qū)內(nèi)建筑物上設(shè)計收集雨水的設(shè)施,將收集到的雨水用于消防、小區(qū)綠化、洗車、廁所沖洗和冷水補給等,也可以經(jīng)過深度處理后供居民飲用;除了主干道上的雨水進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)之外,其他地方產(chǎn)生的雨水徑流先經(jīng)過草坪,然后進(jìn)入景觀水體;路面、停車場鋪設(shè)透水路面;降低草地高程,接納小區(qū)雨水徑流;草地內(nèi)設(shè)置入滲設(shè)施,最大限度的回補地下水;鋪設(shè)滲透性排水管。

此外,選擇節(jié)水性能好的用水設(shè)備。禁止使用國家明令淘汰的便器水箱、管材和有關(guān)的附屬器具;選用當(dāng)前國家鼓勵發(fā)展的節(jié)水設(shè)備。

4 結(jié)語

低碳住區(qū)水環(huán)境的規(guī)劃設(shè)計是在城市發(fā)展新前沿推動下產(chǎn)生的新的水環(huán)境規(guī)劃理念,它在繼承了傳統(tǒng)水環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)良部分的基礎(chǔ)上加入低碳理念。從實際、高效、節(jié)能、和諧共存的角度出發(fā),建設(shè)低碳住區(qū)的水環(huán)境,就能為人類打造一個綠色舒適的居住環(huán)境,實現(xiàn)人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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