綠色建筑小區雨水資源化綜合利用技術研究

盧鳳忠

（安順黃果樹建筑規劃設計院 貴州安順 561000）

綠色建筑小區雨水資源化綜合利用技術研究

盧鳳忠

（安順黃果樹建筑規劃設計院 貴州安順 561000）

雨水利用越來越為我國各個城市所重視，雨水資源化是解決內澇問題的重要措施之一，但是現在雨水利用在我國屬于探索階段。本文主要闡述了綠色建筑小區雨水資源化綜合利用技術，并提出一些較為常見的工程措施，僅供參考。

資源化；綜合利用；雨水利用

引言

近年來，隨著城市化的進程，城市工業化進程加快，工業用水量增加，城市地面硬化（如建筑屋面、路面、廣場、停車場等）改變了原地面的水文特性，大量雨水流失，雨洪峰值變大加重排水系統負荷，極易形成內澇。土壤含水量減少，熱島效應及地下水位下降現象加劇。隨著城市缺水問題的日益嚴重和城市水生態的日趨惡化，城市的治水思路發生了戰略性改變。雨水資源綜合利用是水資源綜合利用中的一種新的系統工程，具有良好的節水效能和環境生態效益-城市雨水處理工程的建設正在以前所未有的速度向前逐步推進。

1 雨水利用理念及必要性

所謂的雨水利用，是指對自然的降雨資源進行收集和調配、綜合利用。城市雨水利用包括雨水的收集、儲存、控制并高效利用等過程。目前雨水用途包括：補充地下水、綠化用水、景觀用水、城市雜用（洗車、沖洗道路及建筑物、消防等）、居民雜用、工業用水，深度處理后甚至還可以用作飲用。水是人類賴以生存的基礎，是人類社會發展的重要資源之一。我國淡水資源嚴重短缺，淡水資源人均占有量僅為世界人均占有量的1/4，是世界13個人均淡水資源最貧乏的國家之一。我國可利用的淡水資源量只有11000億m3左右，并且分布不均衡。在我國大部分地區，雨季時大量雨水都隨徑流排放，這部分可作為資源的雨水在北方缺水城市沒有得到合理利用，大部分雨水經過管網系統直接排走。一方面可供使用的水資源極度緊缺，另一方面又未能有效利用寶貴的雨水資源，造成了水資源的浪費。因此城市雨水資源化利用成為可能，雨水利用以其處理成本經濟、處理方法簡單等優點，成為一種新的可利用水資源。

2 小區雨水利用規劃

建筑面積大于2.5萬m2的建筑小區，宜設置屋面雨水收集系統及小區雨水利用設施。

2.1 屋頂集雨系統

屋面雨水的利用以單體建筑物為單位，采取就地收集、就地處理、就地利用的原則。屋面雨水經過收集系統初期棄流、沉淀、過濾后進入儲水罐，然后回用于小區的市政雜用。初期棄流進入市政雨水收集系統。根據《建筑與小區雨水利用工程技術規范》規定以兩年一遇日降雨量確定系統蓄水體積，根據公式：

W=Ψ×Chy×F（1）

式中：Chy為兩年一遇日降雨量，m；F為地塊屋面的總面積2663.5m2；Ψ為屋面雨量徑流系數，取0.95；W為蓄水體積，m3。

2.2 綠色屋頂

應積極推廣綠色屋頂的應用。綠化屋面以綠色植物為主要覆蓋物，配以植物生存所需要的營養土層、蓄水層以及屋面所需要的植物根阻攔層、排水層、防水層等所共同組成的整個屋面系統。它是改善城市生態環璄、調節小氣候、減少徑流、凈化空氣、降低室溫、豐富城市景觀的一項重要措施。

2.3 雨水花園

雨水花園等生物滯蓄設施是指利用淺的洼地（深約3～45cm），種植當地的喜水植物，通過吸附、滲透和過濾等原理，對降落在不透水表面，如屋頂、車道、巷弄或街道等的雨水進行控制，削減其產生的雨水徑流，改善雨水水質，盡量減少其對受納水體的負面影響。

2.4 植被淺溝

植被淺溝是指在地表溝渠中種有植被的一種工程性措施，該技術主要功能是用重力流收集雨水并通過植被截流和土壤過濾處理雨水徑流。植被淺溝可以用作收集、輸送雨水的生態措施，能夠增強雨水下滲，降低流速，有利于污染的沉淀去除，并且淺溝內的植被能夠吸附降解污染物，同時節約管道建設費用。

2.5 滲透鋪裝

滲透鋪裝有兩種：①材料本身具有滲透性能，如透水混凝土、透水磚等；②采用透水的制作與鋪裝形式，使鋪面能夠透水，如草坪磚、碎石卵石鋪面等。這些鋪面完全能夠取代傳統的不透水鋪面，而成本并不高。透水鋪裝能夠有效促進雨水入滲，減少了對硬化鋪裝區的沖刷，污染物流失量得到控制。

3 實例分析綠色小區雨水資源化綜合利用技術

該項目位于城市上風向、上游，與市行政中心一水相隔，具有優良的自然生態及很強的生態優勢，為城市新地標，是該市最具開發潛力的城市區域。居住區總規劃面積96636m（2含公共綠地小區級面積4231m2，宅間公共綠地32365m2），人均公共綠地1.11m2，綠地率大于35%。住宅用地面積為6.49hm2、公建用地面積1.20hm2。小區規劃設計中產生大量硬化鋪裝，導致雨水峰流量明顯增大，雨水徑流的污染也相對增加，對小區內部的景觀水體及其水環境構成了一定威脅。另一方面，小區內產生較大的雨水排放量，使其內部排水工程設施費用增高。因此，利用居住小區內部的雨水資源補充日常綠化用水，同時結合景觀設計，可削弱雨水徑流，避免內澇現象。道路、綠地、屋頂是居住區內部雨水收集的主要源頭，根據雨水利用途徑的不同，該居住區采用雨水綜合利用系統來實現雨水資源化的目標與功能，可以視為從雨水直接回收利用與間接滲透利用兩個方面的綜合應用系統。

3.1 小區雨水滲透回灌系統

雨水間接利用也是小區雨水資源化綜合利用的主要組成部分，可將雨水下滲回灌地下，補充涵養地下水資源，改善生態環境，緩解地面沉降和海水入侵、減少水澇等。雨水滲透回灌技術可以分為兩大類：分散式滲透技術和集中式回灌技術。分散式滲透可應用于各種規模的住宅小區，設施簡單，可減輕對雨水收集、輸送系統的壓力，補充地下水，還可以充分利用表層植被和土攘的凈化功能減少徑流帶入水體的污染物。但一般滲透速率較慢，而且在地下水位高、土攘滲透能力差或雨水水質污染嚴重等條件下，其應用受到限制。集中式深井回灌容量大，可直接向地下深層回灌雨水，但對地下水位、雨水水質有更高的要求。中原經濟區大約有70%地表被建設成廣場、道路、停車場和綠地，大多數鋪平地區建造使用不透水材料，運用雨水滲透收集技術可以降低建筑物四周表面溫度。可經過地表面將水過濾，不再需要修建地面排水渠。具體做法是低洼綠地、濕地及部分透水面層就地入滲回灌。

3.2 雨水收集

屋頂雨水利用本項目中屋頂雨水回收利用方式以“屋頂雨水收集利用典型模式”為依據，參考借鑒“屋頂花園”設計理念，綜合兩者提出“花壇雨水收集利用模式”：利用地面花壇作為屋頂雨水的凈化裝置。花壇構造模擬屋頂花園基礎構造，但對防滲透性要求較低。花壇構造依次為植被層、種植覆土層、隔離過濾層、排水層及普通防水層（圖1）。居住區花壇雨水利用模式系統流程（圖2）：集水區（屋頂）→輸水系統（落水管、排水管）→過濾系統（花壇、二次過濾池）→蓄水系統（蓄水池）→配水系統。在居住區每棟單元住宅建筑背面獨立設置花壇，每個花壇之間由花壇底部的外排水管相連通，使相近花壇成“串連”形式，雨水順沿排水管流至過濾池，進行過濾凈化處理后，雨水流入蓄水池，蓄水池大小根據所對應住宅建筑屋面雨徑流水量大小設置。當降雨強度較大，雨量大小超過蓄水池的承受容量時，雨水會排入市政排水系統中。

圖1花壇結構圖

圖2花壇雨水收集回用模式流程圖

本案例利用溪水植物和鵝卵石打造旱溪景觀（圖3），在多雨季節，旱溪可作為明溝、明渠，收集、疏散雨水，應用旱溪收集雨水回流綠地，并在綠地內設計收集雨水池，雨水收集后經過濾再循環用于綠化灌溉，大大節省了綠化灌溉用水量，同時將雨水收集系統與居住小區景觀相融合。

圖3旱溪結構剖面圖

3.3 雨水一體化凈化裝置

雨水一體化凈化裝置用于去除雨水水體中的SS，CODcr，以及去除色度。雨水一體化凈化裝置主要由3個主要設備組成：雨水石英砂過濾器、雨水活性炭吸附器以及殺菌消毒裝置。雨水石英砂過濾器用于去除水體中的SS含量，SS去除率髙達90%，通過自動反沖頂裝式閥門的時間控制，定時定期進行反沖來維持雨水石英砂過濾器的工作效能；雨水活性炭吸附器用于去除水體中的CODcr含量以及色度含量，CODcr去除量可達70%，色度去除率可達75%；殺菌消毒裝置用于去除水體的細菌病毒保持水體中的余氯含量。

3.4 雨水清水箱

經過雨水一體化凈化裝置處理后的清水匯集至雨水清水箱中。水箱內部設有五球式連桿浮球作為液位控制器，分別用于高液位停止，中液位自來水補水，低液位給水泵保護。雨水清水箱的側面以及底部分別設有雨水溢流管、客水補水管以及雨水排污管，以防電控系統發生緊急故障不能工作的情況。

3.5 雨水穩壓供水設備

雨水穩壓供水設備通過壓力傳感器的上限值與下限值的調節使得整套設備的輸出壓力恒定在某一個值，隨著用水量的增大減小，給水泵的頻率會做出與之相對應的變化。

3.6 雨水綜合利用

通過清水箱的水源，必要時同時接入自來水客水水源，用來做綠地綠化和墻面垂直綠化。

4 結束語

隨著雨水利用的推廣，工程措施也將層出不窮，本文中的工程措施為現階段廣泛應用的總結，相信隨著工程技術手段不斷的進步，雨水利用的新工藝會越來越多、越具備可操作性。

[1]陳小華.水景社區的雨水收集與綜合利用設計[J].水資源保護，2010（5）：78～81.

[2]楊勁松，彭湃，趙芳.國內外城市雨水資源化利用與管理體系比較[J].山西建筑，2012（11）：123～125.

[3]梁建寬，李學強，殷明剛.杭州延安路綜合整治工程雨水利用的設想[J].浙江建筑，2012（2）：58～61.

TU823.6

A

1673-0038（2015）35-0098-02

2015-8-1

盧鳳忠（1981-），男，工程師，本科，主要從事建筑給排水及市政給排水管網工作。