李 麗(甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730060)
綠色建筑小區(qū)由于對雨水進(jìn)行了合理的規(guī)劃和充分利用,建筑小區(qū)的土壤環(huán)境和路面環(huán)境都得到了改善,小區(qū)內(nèi)因雨水造成的路面積水、泥濘等情況大有改善,建筑物的雨水管負(fù)荷量降低,排水系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用降低,無論是對于建筑商、小區(qū)住戶,還是整個城市來說都大有裨益。為了進(jìn)一步提升雨水回收與利用技術(shù)在綠色建筑中發(fā)揮更多的價值,需要對其進(jìn)行深入的研究與分析,以確保收集和利用系統(tǒng)完善合理,能切實(shí)有效地改善小區(qū)雨水水文循環(huán),建設(shè)節(jié)水型、生態(tài)型示范小區(qū)。
我國是一個水資源豐富及消耗量較大的國家,因此很多地區(qū)依然面臨著嚴(yán)重的缺水問題,從而對國家經(jīng)濟(jì)和國民生活造成了不小的影響,為此我國一直在加強(qiáng)對資源開發(fā)和利用的研究,綠色建筑就是在這樣的國家發(fā)展理念下誕生的,展現(xiàn)出了較強(qiáng)的環(huán)保性能、節(jié)能性能。而隨著雨水資源越來越受到重視,綠色建筑也將其作為一種低價良好的補(bǔ)充水源進(jìn)行了再回收利用,并取得了諸多顯著的應(yīng)用效果:對于城市來說,對小區(qū)的雨水進(jìn)行控制并加以利用,不僅可以大大緩解我國目前水源緊缺現(xiàn)狀,還可以減輕城市排水壓力,避免城市水污染和內(nèi)澇;對于小區(qū)來說,減小了路面徑流,保證小區(qū)內(nèi)道路干凈安全,同時收集的雨水還可用于園林澆灌、消防滅火等公共環(huán)境和安全維護(hù);對于生態(tài)環(huán)境來說,由于綠色建筑小區(qū)會通過綠地、屋頂花園等生態(tài)化的方式收集雨水,從而可以改善小區(qū)綠化,有助于調(diào)節(jié)建筑物溫度,提高居民生活質(zhì)量。因此在綠色建筑小區(qū)合理進(jìn)行雨水資源化利用,不僅可以降低給排水相關(guān)方面的建設(shè)投資,節(jié)省用水開支,還能促進(jìn)生態(tài)和諧,有利于建筑行業(yè)和城市的健康發(fā)展,具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會等方面的多重積極效益。
根據(jù)雨水的流動特性,按照雨水流動途徑,在屋頂將雨水往一處匯聚,設(shè)置幾個進(jìn)水口,然后設(shè)置重力管道或是采用重力式土地過濾法,將雨水引入蓄水池進(jìn)行過濾、沉淀,再根據(jù)沖洗、灌溉、水景等用水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)一步處理后泵送至對應(yīng)的用水處。
屋頂花園蓄水利用法(具體構(gòu)造法可參見圖1),屋面徑流水質(zhì)較差,且由于房屋屋面建造要求,鋪裝了很多防水性材料,因此屋面雨水必須經(jīng)由排水系統(tǒng)處理,以往多是直接排放至附近水源區(qū),不僅容易造成水污染,還浪費(fèi)了很多水資源,而屋頂花園中可以有效利用大面積空曠的屋頂,綠植可以起到蓄水作用,還能凈化雨水徑流,大幅去除雨水中的懸浮物、重金屬等雜質(zhì),屋頂植物還很大程度上改善空氣濕度、環(huán)境溫度,美化環(huán)境的作用,從而提升綠色建筑的生態(tài)效益。
圖1 小區(qū)屋頂綠色屋頂花園構(gòu)造示意圖
雨水就地蓄滲處理的成本較低,且該種技術(shù)難度也較小,因而綜合效益較高,利用滲水管溝、滲水地面等設(shè)施,使雨水滲透到周圍土壤和綠化中,以促進(jìn)土壤涵養(yǎng)水分功能,而這些水分可以豐富地下水儲量,也有效降低地面徑流量,減少排入市政管網(wǎng)和河流的廢水量。在綠色建筑小區(qū)中進(jìn)行利用時:①可以在小區(qū)埋設(shè)多孔滲水管,降雨時期可以促進(jìn)雨水向土壤層滲透;②滲水溝是采用覆蓋植物或多孔材料的淺溝,其底部預(yù)先鋪設(shè)透水性好的碎石層;③在小區(qū)綠地和綠化道路上鋪設(shè)透水磚也可以促進(jìn)雨水滲透,且綠植可以起到一定的過濾作用,經(jīng)此收集的雨水水質(zhì)較好;④淺草溝雨水處理系統(tǒng),上層為種植草類植物的淺水洼,下層為填充高滲透性材料的滲透渠,這樣表面看起來較為美觀,與小區(qū)綠化合理融合,而植物與土壤又可以發(fā)揮凈化、蓄水作用。
最簡單的回收利用方式就是上文所述的土壤滲透和地下水源補(bǔ)充,而要實(shí)現(xiàn)雨水資源在小區(qū)各類生活活動中的利用,需要建立雨水收集、蓄水和凈化處理系統(tǒng),即通過雨水管道、集水管等收集方式將雨水匯聚,經(jīng)初步過濾,一部分不可用雨水可以直接匯入城市排水系統(tǒng)進(jìn)行安全排放,另一部分雨水則由自動過濾器再次進(jìn)行清污凈化處理,得到較為潔凈的雨水,再經(jīng)消毒后,可達(dá)到低等級中水使用要求,最終用于小區(qū)綠化、道路沖洗、車輛清洗、水景營造(小區(qū)用水標(biāo)準(zhǔn)可參見表1)。由于我國小區(qū)雨水回收利用起步較晚,在建設(shè)其回收利用系統(tǒng)時一定要注意各環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性,并根據(jù)雨水特點(diǎn)和處理標(biāo)準(zhǔn)選擇各類裝置和材料,確保該系統(tǒng)能高效發(fā)揮作用,并方便管理,有較長的使用年限。
表+ 雨水回收利用方向和要求
目前我國的水凈化處理技術(shù)水平得到了很大的提升,通過生物、物理、化學(xué)等手段可以將城市的各類廢水按照非飲用水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理后獲得大量的再生水,雖然不可用于生活飲用水,但是可以很好地滿足小區(qū)建筑在公共空間、個人衛(wèi)生等方面的用水需求,因此在綠色建筑小區(qū)進(jìn)行雨水資源化利用時可以與再生水回收利用系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),特別是對于大型建筑和小區(qū)而言,可以極大地降低建筑物給排水方面的投入,進(jìn)一步提升水資源利用效率。
雨水雖然屬于較清潔的水資源,但是受環(huán)境影響,各城市的雨水成分在含量、構(gòu)成等方面會有一些差異,而雨水雖然可利用途徑較多,但是為了不增加處理成本,需要根據(jù)其簡單處理后的成分含量和洗滌、灌溉、水景等方面的用書標(biāo)準(zhǔn)合理確定其再利用流向,水質(zhì)最高為生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),這就要對雨水進(jìn)行深層凈化處理,其次為灌溉用水,需要嚴(yán)格控制水中的重金屬、化學(xué)成分,而作為清洗類用水處理最為簡單,小區(qū)道路沖洗只需使用過濾水即可。
要考慮不同城市小區(qū)的降水量,南北方城市在年降水量和雨季時期的降雨量有很大的差異,因此需要根據(jù)小區(qū)所在地的降雨量來確定管道的直徑、蓄水池的體積等參數(shù),以確保雨水回收利用系統(tǒng)的各裝置規(guī)模能承受需處理的最大雨水量。
收集設(shè)施:為了最大化收集雨水,需要合理建造雨水收集設(shè)施,充分利用小區(qū)的屋頂、路面、活動場地、草坪等場地,擴(kuò)大雨水的有效收集界面,其中屋面收集的雨水量最大,且屋面不受其他人員、車輛及各種活動的影響,雨水更為干凈并利于改造,因此在保證屋面防水性能的要求上,要調(diào)整好屋面坡度,設(shè)置好排水溝、排水管道、落水管及篩網(wǎng)過濾器,使雨水迅速排出,經(jīng)過濾環(huán)節(jié)進(jìn)入濾池貯水池貯存,而對于地面徑流收集,可由路面雨水口直接收集,在建造地面時選用透水材料,做好道路排水設(shè)計(jì),收集到過濾池后,可構(gòu)建下凹式綠地,再設(shè)置低于路面的雨水口,這樣地表水會流向綠地,經(jīng)植物和土壤吸收后多余的雨水會流入雨水口由雨水管集中收集。
存儲設(shè)施:為了節(jié)約小區(qū)用地,同時與小區(qū)其他功能設(shè)施、整體規(guī)劃設(shè)計(jì)保持一致,可以建設(shè)一些人工湖和噴泉水池,即可作為水體景觀,同時也是一個小型雨水儲存設(shè)施,還可將調(diào)蓄池設(shè)置于小區(qū)文化廣場下,并盡量靠近用水量較大的區(qū)域,而蓄水池的建造宜采用蜂窩井狀結(jié)構(gòu),池底留有一定坡度,并安裝溢流裝置,所有溢流口用過濾網(wǎng)覆蓋。
綜上所述,雨水作為一種污染不嚴(yán)重、再利用成本低、開發(fā)簡單的資源,在建筑行業(yè)可以被有效地利用,綠色建筑小區(qū)可從屋面、路面及綠地等處按照水的流動方向設(shè)置相應(yīng)的收集裝置,并集中進(jìn)行貯存、處理,經(jīng)沉淀過濾等操作后按照小區(qū)用水需求加以利用,可以顯著提升綠色建筑的經(jīng)濟(jì)、社會效益和環(huán)保綜合效益,因此各相關(guān)人士要積極探索各城市雨水資源利用的技術(shù)和方法,合理設(shè)計(jì)雨水回收利用系統(tǒng),配置標(biāo)準(zhǔn)的雨水收集、存儲設(shè)施,切實(shí)推行綠色建筑小區(qū)雨水資源化利用項(xiàng)目的實(shí)施和發(fā)展。