浅析现代住宅雨水收集技术应用-建筑职称论文网

浅析现代住宅雨水收集技术应用

丁飞 蔡文毅 俞烈涛

摘要：我国大部分地区或城市水资源贫乏，供需矛盾突出，在小区中雨水收集一直是人们关注的议题。雨水作为一种自然资源，污染轻，经简单处理后可用于生活杂用水、工业用水，水质更可靠，出水水质的公众接受性强。因此做好雨水收集具有重要的意义，本文主要从雨水收集的必要性以及雨水收集的技术进行阐述分析。

关键词：住宅，雨水，收集



雨水对缺水严重的城市来说，是一种宝贵的资源。在一些发达国家，雨水被称为是一种被消费的水，也就是说雨水不是废水.广意而言人们抽取消耗的每一滴水地下水都要靠雨水来给养补充。为此我们要科学合理地利用城市雨水.

一、雨水收集技术

雨水作为一种自然资源，污染轻，水中有机物较少，溶解氧接近饱和，钙含量低，总硬度小。经简单处理后可用于生活杂用水、工业用水，要比回用生活废水更便宜，水质更可靠，细菌和病毒的感染率低，出水水质的公众接受性强。

目前应用范围有：分散住宅的雨水收集利用系统；建筑群或小区集中式雨水收集利用系统；分散式雨水渗透系统；集中式雨水渗透系统；绿色屋顶花园雨水利用系统；生态小区雨水综合利用系统等。这些在雨水收集和利用方面的应用技术为绿色建筑的雨水利用打下坚实的基础。

绿色建筑雨水综合利用技术是近10年兴起的一种雨水利用技术，可很好地应用到绿色建筑小区中。这项技术利用生态学、工程学、经济学原理，通过设计的人工净化和自然净化，将雨水利用与景观设计相结合，从而实现环境、经济、社会效益的和谐与统一。具体做法和规模依据小区特点而不同，可以设计绿色屋顶、水景、渗透、雨水回用等。随着技术的进步，还可以建造太阳能、风能和雨水利用水景于一体的花园式可持续发展建筑。在绿色建筑中应用这项技术，可以做到雨水利用与生态环境、节约用水结合起来，对建筑环境有极大的改善作用，比直接排放再进行处理的费用低，其直接经济效益和社会经济效益都非常大，如果条件合适可以大力提倡。

二、雨水收集必要性

我国大部分地区或城市水资源贫乏，供需矛盾突出，特别是北方城市，降雨多集中在每年6～9月份，易形成径流排走致使地下水补给不足，造成缺水。自20世纪80年代我国开始实行跨地区调水，如引滦济津、引黄济青以及正在开工的南水北调工程等。工程投入大，经营成本高，且水质易受到污染。德国、日本等一些国家非常重视雨水的收集利用，不仅在大面积商业开发区积累了成熟的雨水利用技术，而且在成规模的居民小区建设中也形成了完整的雨水利用体系。我国北京市2000年进行了“北京城区雨水利用技术与渗透扩大试验”研究项目，并在北京各城区实施了雨水利用示范工程。随着国内外雨水利用技术的不断应用和成熟，雨水收集利用技术将成为城市建设以及住宅小区开发建设中不可缺少的一项内容。

住宅小区的开发建设是在一定的区域范围内，为达到一定的居住、生活目的，按照一定的标准要求而进行的人为活动，具有地域不完整、人为扰动大、环境改变多等特点。它的开发建设既改变了开发区域及其周边水土资源自然平衡状态，使生态环境造成一定程度的破坏。如大量耕地的占用开挖，改变了地形地貌的自然状态，造成农田的大量弃耕和沙化；下垫面的改变造成雨水径流流失；水利设施的拆除和损坏，造成径流调蓄功能降低，形成水害；建筑物等设施的修建和弃渣的堆放，侵占和毁坏地表植被，打破了自然生态平衡，造成进一步恶化，产生不利影响。所以，雨水利用不仅可缓解水资源的短缺，而且对生态环境的修复也能起到极大的作用.

三、住宅小区雨水收集

在建筑小区的设计中,雨水利用系统,主要包括雨水收集、雨水入渗、雨水的贮存与雨水利用四部分。尽量将雨水拦截在小区内,减少排放总量;利用地下空间建设蓄水池,将雨水径流收集处理,回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化等;在路面、广场、停车场等采用透水、嵌草砖等透水性材料进行铺装,提高雨水渗透能力,补充地下水。据有关资料介绍,对东京附近20 个主要降雨区22 万平方米长达5 年的观测,设置雨水利用系统后平均降雨量69. 3 毫米的地区,其平均雨水排放量相当于由原来的降雨量37. 59 毫米降低到5. 48 毫米,雨水排放率由51. 8 %降低到5. 4 % ,由此可见,设置雨水利用系统对于城市合流制排水管道,会减轻污水处理厂的负荷和减少污水溢流而造成的环境污染。对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。

3.1屋顶雨水的收集利用

住宅小区的主要建筑就是各种结构形式的楼房和公用房屋。就目前住宅小区建设，顶层平面面积占小区总平面面积的30％ ～50％ ，且具有汇雨快，污染轻等特点，其收集的雨水可直接用于冲洗厕所、绿地浇灌、景观用水以及入渗补给地下水。收集利用过程为：汇流集中— — 净化处理— — 收集贮存— — 分配利用。

3、2 地面雨水渗透技术

住宅小区除建筑、绿化、景观面积外，主要为区内交通、停车场以及楼间休闲空地，其雨水收集主要采用人工渗透地面。大体可分为两类：一类是多孔沥青及多孔混凝土地面；另一类是草皮砖。

3．2．1 多孔沥青及混凝土地面

典型的多孔沥青地面构造见图l。表面沥青层，该层要具有良好的滞流和透水性。据实验资料，沥青重量比为5．5％ ～6．0％ ，空隙率为l2％ ～l6％ ，厚6～ 7cm。沥青层下设两层碎石，上层碎石粒径1．3cm，厚5cm，下层碎石粒径2．5～5cm，空隙率为38％ 一40％

多孔混凝土地面构造与多孔沥青地面类似，只是将表层改换为无砂混凝土，其厚度约为12．5cm，空隙率15％ ～25％ 。

图1

3．2．2 草皮砖

草皮砖是带有各种形状空隙的混凝土块，开孔率可达20％ ～30％ ，可在空隙中种植各种草类。它除了有渗透雨水的作用，还有美化环境的效果。草皮砖地面因有草类植物生长，与多孔沥青及混凝土地面相比，能更有效地净化雨水径流及调节大气温度和湿度。

3．3 渗透池

3．3．1 地面渗透池

当土壤渗透性能良好时，可采用地面渗透池。池可大可小，也可几个小池综合使用，住宅小区可结合景观综合布施。地面渗透池分为季节性充水和四季均有水两种，在地面渗透池中可种植植物以美化环境。季节性池所种植物应既能抗涝又能抗旱，并视池中水位变化而定。长年存水的地面渗透池宜种植耐水植物及浮游性植物。若对池底再作一些简单处理，如铺设鹅卵石等透水性材料，其渗透性能将会大大提高。

3．3．2 地下渗透池

住宅小区地面空地宜采用地下渗透池，实际上它也是一种地下贮水装置，主要是利用碎石空隙、穿孔管、渗透渠等贮存雨水。地下渗透池种类多样，形状各异，就住宅小区而言主要有接纳屋面径流的地下渗透池，路边地下渗透池、停车场地下渗透池等。

3.4 浇灌系统

收集的雨水提供植物生长所需,进而在环境中发挥涵养水源与散发热能的效益,可说是让雨水真正回归其原有的生态功能。在小区中推行雨水利用系统,在规划上可以兼顾冲厕与浇灌所需,但在管路设计上建议让两者能够分开供水,这样,丰水期时可以补充消耗性用水以节约水费,缺水时就关闭冲厕系统的管路,将蓄水当做浇灌水源。除了浇灌系统外,雨水在小区中还有一种更佳的积极性用途,就是用来营造人工湿地或生态水池,建一个较大面积的人工湿地会使整个小区环境为之完全改观,适量的雨水贮存就可以让整个水域环境终年不会枯竭。

四、收集雨水的意义

在建筑小区的设计中,雨水利用系统,主要包括雨水收集、雨水入渗、雨水的贮存与雨水利用四部分。尽量将雨水拦截在小区内,减少排放总量;利用地下空间建设蓄水池,将雨水径流收集处理,回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化等;在路面、广场、停车场等采用透水、嵌草砖等透水性材料进行铺装,提高雨水渗透能力,补充地下水。据有关资料介绍,对东京附近20 个主要降雨区22 万平方米长达5 年的观测,设置雨水利用系统后平均降雨量69.3 毫米的地区,其平均雨水排放量相当于由原来的降雨量37.59 毫米降低到5.48 毫米,雨水排放率由51.8 %降低到5.4 % ,由此可见,设置雨水利用系统对于城市合流制排水管道,会减轻污水处理厂的负荷和减少污水溢流而造成的环境污染。对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。

住宅小区雨水收集利用是必要的也是可行的，它能有效防止径流冲刷，有利于涵养水源，解决水资源不足，缓解用水矛盾，特别是生态小区更能发挥雨水变废为宝的作用。在具体应用时，要把雨水收集系统、除污净化系统、贮存人渗系统有机地结合起来。在小区开发建设的同时，综合考虑、同步实施，既做到经济，又做到合理，使雨水真正成为可用之水。雨水收集利用的推广既要有技术方面的支持，也要有政策方面的约束。



参考文献：

[1] 刘全中. 雨水资源在居住建筑节能中的利用[J]. 城市住宅, 2009,(02) .

[2] 唐世平. 城市市区雨水收集和利用研究[J]. 重庆建筑, 2009,(03) .

[3] 刘琉. 雨水收集利用在工程设计中的应用[J]. 给水排水, 2008,(S2) .

[4] 王建龙,车伍,易红星. 低影响开发与绿色建筑的雨水控制利用[J]. 工业建筑, 2009,(03) .