王亮
摘? ? 要:目前,隨著當(dāng)前水資源的緊缺、持續(xù)干旱、水資源污染以及地下水的超采,都導(dǎo)致了日常飲水和生活用水的岌岌可危,城市中的水利問題也越來越受到了廣泛關(guān)注。本文主要就建筑設(shè)計(jì)中雨水的收集及利用進(jìn)行了具體的探討,以供大家參考借鑒。
關(guān)鍵詞:雨水;收集利用;綠色建筑設(shè)計(jì)
1? 引言
綠色建筑是一種可持續(xù)發(fā)展的符合生態(tài)發(fā)展要求的生態(tài)建筑。綠色建筑的給排水通過水資源的循環(huán)使用實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目的,將整個建筑給排水系統(tǒng)的利用率達(dá)到最優(yōu)。雨水回收及利用基本上是采用不同的方法將屋面及地面的雨水進(jìn)行收集,并經(jīng)過簡單的處理,用于非飲用水,如花園、綠地灌溉、洗車或?qū)θ斯ずa(bǔ)水等,以減少市政供水壓力。我國作為水資源極度缺乏的國家之一,堅(jiān)持推廣綠色建筑體系可以有效減輕對水資源的消耗,有利于我國水資源的可持續(xù)發(fā)展。
2? 建筑設(shè)計(jì)中雨水收集利用的意義
中國人口的增加和經(jīng)濟(jì)的增長,水資源的需求量也在不斷的增加。但是水資源短缺已經(jīng)成為全球嚴(yán)重的資源短缺現(xiàn)象,中國也不例外。而在中國,城市建筑用水占去了總用水量的很大一部分,而且每年都在增加。水資源短缺的現(xiàn)狀讓我們不得想辦法在建筑設(shè)計(jì)中注意對水資源的節(jié)約,此外,還要充分利用自然資源――雨水。減少成本的同時(shí),還可以環(huán)節(jié)水資源短缺的壓力。
雨水是一種自然資源,收集和利用起來具有低成本、輕污染的優(yōu)勢。經(jīng)簡單處理便可用于生活雜用、消防、園林綠化、景觀用水、車輛沖洗等。在建筑設(shè)計(jì)中就把雨水收集和利用的思想包含進(jìn)去,更是有利于充分利用自然水資源,這無論是對于雨量比較充沛的南方,還是我們水資源比較匱乏的北方地區(qū)來講,都具有很重要的意義。
3? 綠色建筑設(shè)計(jì)中的雨水收集利用
綠色建筑是指在建筑的全壽命期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間。其中,節(jié)水及水資源利用也是廣義建筑節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容,對綠色建筑的推廣起著重要的作用。目前,國內(nèi)外綠色建筑關(guān)于節(jié)水及水資源利用的設(shè)計(jì)原則和理念是自給自足、爭取零排放、充分利用天然雨水,并進(jìn)行中水回收利用,以達(dá)到節(jié)約、利用水資源和保護(hù)環(huán)境的目的。
一個完整的雨水利用系統(tǒng)主要包括匯集、蓄存與利用三個方面。由于雨水存在不易控制流量的特點(diǎn),其匯集較為困難。在建筑中可采用滲水性能好的材料,并設(shè)置儲水設(shè)備,以收集和儲存雨水。雨水經(jīng)收集、過濾、貯存等,便可用于廁所及馬桶的沖洗與清洗、水景與檀物的澆灌、洗車、灑水、消防用水等。根據(jù)雨水處理后的用途不同,處理流程也不同,與人體不接觸的水水質(zhì)要求較低,處理過程簡單,而與人體直接接觸的水水質(zhì)要求高,處理過程復(fù)雜。通過建筑的屋頂收集的雨水,如帶有少量的泥沙和枝葉,可經(jīng)簡易的截留、泥沙過濾、沉淀等就可以用于衛(wèi)生清潔、澆灌植物等。
4? 建筑設(shè)計(jì)中常見雨水利用的技術(shù)措施
建筑中常見雨水利用系統(tǒng)主要是是由收集系統(tǒng)、儲存凈化系統(tǒng)和滲透系統(tǒng)所組成。
4.1? 收集系統(tǒng)
4.1.1? 屋面收集
屋面雨水的積蓄系統(tǒng)主要是由集水面、雨水斗、屋面集水溝、管道系統(tǒng)、雨水收集池和棄流系統(tǒng)所組成。屋面作為雨水主要的集水面,其設(shè)計(jì)對雨水收集的水質(zhì)有著重要的影響,當(dāng)前較為常用的有種植屋面和新型防水卷材屋面。種植屋面能夠降低雨水的徑流,同時(shí)還起到了改善都市生態(tài)環(huán)境和美化城市景觀的作用;新型防水卷材屋面較為常用的有APP高聚物改性瀝青防水卷材等,使用這種新型的防水材料在倒置式屋面或普通屋面上,都能極大的減少對雨水的污染。
4.1.2? 硬地收集
硬化地面的收集系統(tǒng)主要收集建筑小區(qū)內(nèi)大面積的硬地和路面的雨水,包括了輸水管道、集雨區(qū)和初級截污系統(tǒng)。而輸水管道主要包括了輸水明渠和輸水暗渠。
4.1.3? 綠地收集
綠地收集系統(tǒng)主要作用是收集小區(qū)中超過綠地和小型鋪裝地面滲透能力的所匯集的雨水,包括了集雨區(qū)和輸水管道。輸水管道與硬地收集系統(tǒng)相似,也包括了輸水明渠和輸水暗渠。在綠地收集系統(tǒng)中通常還大量使用了可滲透的鋪裝材料。
4.2? 儲存、凈化系統(tǒng)
4.2.1? 調(diào)節(jié)池(初期徑流池)
初期徑流池主要是棄流下雨初期收集的雨水,同時(shí)通過調(diào)節(jié)雨水的流速,以滿足凈化池的凈化需要。
4.2.2? 凈化池(沉淀池)
凈化池也被稱為沉淀池,是根據(jù)初期棄流后的雨水水質(zhì)情況以及試驗(yàn)結(jié)果,并采用相應(yīng)化學(xué)和物理方法對雨水進(jìn)行處理。最終出水的水質(zhì)需滿足城市相應(yīng)用水規(guī)范要求。
4.2.3? 滲透系統(tǒng)
滲透系統(tǒng)主要采用了滲透井、滲透池、滲透管溝、滲透地面等雨水滲透設(shè)施,使雨水能分散滲透到地下,不僅能降低地表徑流量和回補(bǔ)地下水,還能有效的緩解排水系統(tǒng)壓力和地面沉降。
5? 建筑設(shè)計(jì)中屋面雨水收集利用的實(shí)施方法
屋面雨水資源量約占城區(qū)雨水資源量的65%左右,而且屋面受環(huán)境的影響比較少,水質(zhì)比起路面徑流要好因此對于綠色建筑設(shè)計(jì)中的雨水收集及利用最主要的就是做好屋面雨水的收集、存儲及處理。
5.1? 屋面雨水收集的建筑設(shè)計(jì)
屋面雨水收集主要受屋面材料和地理位置的影響。由此小區(qū)建設(shè)時(shí)要在屋面的用材上要加以選擇和控制。選擇對雨水污染比較小的材料,要求屋面不能是自由落水式的,屋面保持適當(dāng)?shù)钠露?,防止雨水的滯留,且有助于雨水對污染物的沖刷和減少污染物的積累。屋面的排水溝也要有適當(dāng)?shù)钠露?,以利于及時(shí)排水。屋面雨水的收集過程為屋面―陽臺一雨落管一雨水井一雨水管道一景觀水體(蓄水池)。
5.2? 屋面雨水的存儲設(shè)計(jì)
雨水的儲存要先考慮是否能和小區(qū)已有設(shè)施結(jié)合,如小區(qū)的景觀水體,可首先考慮將其作為雨水儲存設(shè)施,這樣可不用另外建造蓄水池,同時(shí)不會對小區(qū)的建筑造成損害,也可以和景觀水體共用同一處理設(shè)備,綜合利用,節(jié)省投資。沒有景觀水體時(shí),則要建設(shè)雨水儲存池,其容積可根據(jù)本地的降水量和小區(qū)的建筑屋面的面積以及小區(qū)的用水量來設(shè)計(jì)。一般用水量平衡的方法來確定,即取雨水供給量和用水需求量的較小值,作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。其地址一般選在用水量較大的地點(diǎn),防止陽光直射,并且保證設(shè)施不透光且防止藻類的生長。池底要有一定的坡度,防止積水,溢流口要用過濾網(wǎng)覆蓋,其他的檢查口,流水口要密封,保證水質(zhì),提高安全性。
5.3? 屋面雨水的處理
屋面雨水水質(zhì)處理根據(jù)原水水質(zhì)可選擇下列工藝流程:a)雨水一(初期棄流)一景觀水體;b)雨水一初期棄流一雨水蓄水沉淀一雨水清水池一植物澆灌、地面沖洗;c)雨水一初期棄流一雨水蓄水沉淀一過濾一消毒一雨水清洗池一沖廁、車輛沖洗、娛樂性水景:d)當(dāng)雨水用于冷卻塔補(bǔ)水或用戶對水質(zhì)有較高要求時(shí),增加相應(yīng)的深度處理措施。
5.4? 雨水的利用
雨水的水質(zhì)好,雨水中溶解氧接近飽和,有機(jī)污染物較少,且鈣含量低,其硬度小,細(xì)菌和病毒的污染率低,因此簡單處理就可以利用,尤其便于小區(qū)中水的簡單使用。針對小區(qū)中儲存雨水的設(shè)施和水質(zhì)處理的程度,其雨水主要用于景觀水的補(bǔ)充,清洗路面,綠地的澆灌等方面。在雨季進(jìn)行儲水,則在枯水期時(shí),儲存的雨水作補(bǔ)充水來灌溉本小區(qū)的綠地,尤其是在夏季,氣溫高,可以用來清洗路面起到降溫作用。
6? 結(jié)語
總之,我們應(yīng)因地制宜地將雨水處理后回用,或入滲地下補(bǔ)充水源,既達(dá)到節(jié)水的目的,又減少雨水的排放,降低對城市雨水管道的沖擊。因此對于雨水的收集利用值得在全社會范圍內(nèi)推廣。
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