探究運(yùn)用屋頂綠化構(gòu)建雨水回用系統(tǒng)

【摘要】我國淡水資源較緊缺，為了減少水資源浪費(fèi)，人們開始對(duì)屋頂綠化構(gòu)建雨水回用系統(tǒng)進(jìn)行探究，主要目的是減少淡水資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。本文主要從去除污染能力、削減屋面雨水徑流量與儲(chǔ)存雨水等方面對(duì)屋頂綠化構(gòu)建雨水會(huì)用系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，希望可以實(shí)現(xiàn)城市雨水的回收利用。

【關(guān)鍵詞】屋頂綠化；雨水回用系統(tǒng)；實(shí)際探究

目前隨著城市化的發(fā)展，人們對(duì)居住環(huán)境提出了較高要求，不僅要滿足人們的居住，還要減少資源浪費(fèi)，同時(shí)具有一定的美學(xué)功能。

1、了解屋頂綠化在雨水回用中的作用

第一，屋頂綠化具有較強(qiáng)的去除污染能力。從屋頂雨水來源上分析，主要受兩種污染，一種為屋頂自身攜帶的污染物，另一種為雨水降落到屋頂引發(fā)污染，初期徑流污染較嚴(yán)重，含有懸浮物與化學(xué)需氧量。

進(jìn)行屋頂綠化時(shí)可從三方面處理污染物：（1）通過屋頂綠化層吸收天然雨水，并借助植物與土壤微生物降解污染物；（2）利用土壤滲透凈化污染物質(zhì)。試驗(yàn)表明，進(jìn)行滲透時(shí)可實(shí)現(xiàn)雨水污染物凈化；當(dāng)水中污染物達(dá)到160mg/L時(shí)，去除率維持在50%；（3）減少了瀝青等屋面材料的污染。屋頂綠化去除了污染負(fù)荷，削減了大量懸浮物。

第二，屋頂綠化削減了屋面雨水徑流量。屋頂綠化減小了屋面徑流系數(shù)，在小于15°未綠化屋面、大于15°未綠化屋面、綠化屋面及屋面鋪礫石等類型中，綠化屋面雨水徑流系數(shù)較小。通常當(dāng)屋頂覆蓋植被后，就可以減少排水，有效緩解了城市排水壓力。

2、設(shè)計(jì)屋頂綠化雨水回用

2.1選擇排水設(shè)施與基質(zhì)材料

從屋頂綠化自身情況分析，主要解決防水與排水問題，避免發(fā)生漏水。一方面，屋頂綠化與植物生長需要水資源，另一方面水不能太多，避免超過屋頂荷載限制。目前景觀設(shè)計(jì)人員已經(jīng)提出了適合屋頂綠化構(gòu)建雨水回用系統(tǒng)，如下圖1所示。

從上圖可知，護(hù)根層主要由木片、樹皮與碎木塊等組成，可以保持種植層濕度，減少了能量吸收，同時(shí)可防止植物根系破壞，維持了植物層的疏松狀態(tài)。由于使用的材料絕大多數(shù)均為有機(jī)物，因此提升了系統(tǒng)保水性能。

種植層材料對(duì)屋頂荷重、排水、防水及保肥等具有很大關(guān)系，種植層位多孔板巖、多孔黏土等混合一定的腐殖質(zhì)，可以滿足土壤需求，而且重量較輕，實(shí)現(xiàn)了固定植物的作用，加快了空隙排水，得到的凈化與過濾雨水效果較顯著。

過濾層的主要目的是防止土壤水土流失，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了過濾顆粒與防止堵塞的作用。蓄排水層主要由卵石、塊石等組成，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前市場上也出現(xiàn)了較多的輕質(zhì)材料，可替代卵石與塊石，承擔(dān)著組織排水的功能。隔根層可保護(hù)屋頂結(jié)構(gòu)不受根系影響，不僅實(shí)現(xiàn)了生態(tài)綠化，還可以滿足人們居住需求。防水層必須在保證不漏水的基礎(chǔ)上開展綠化，一般將其控制在兩層，厚度達(dá)到10厘米。

2.2屋頂綠化在雨水回用中的設(shè)計(jì)

第一，整體方案。實(shí)際設(shè)計(jì)中可在過濾層下方設(shè)置排水管，實(shí)現(xiàn)多余雨水收集，開口處的收集管要求頂頭與側(cè)面同時(shí)開口，加快雨水收集。此處設(shè)置的過濾層主要過濾多余雜質(zhì)，避免堵塞排水管道。

整體設(shè)計(jì)以居住小區(qū)為例，雨水收集如下圖2所示。一般可在建筑下層設(shè)置蓄水池；雨水從屋頂排水管下來直接流到蓄水池中，如果降雨較大，可利用蓄水池壁的溢水管讓雨水回滲，補(bǔ)充低下水；在蓄水池邊還可以設(shè)計(jì)泵房，實(shí)現(xiàn)雨水的再次回收，一般采用下述兩種方案操作，一種將雨水池多余雨水輸送給小區(qū)水景區(qū)域，減少水資源浪費(fèi)，另一種直接上提到屋頂，存入蓄水池，滿足屋頂沖洗使用。

第二，實(shí)例分析。本次以某單元住宅為例，屋頂應(yīng)用面積為2000平方米。（1）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，該地區(qū)處于我國北方城市，夏季暴雨時(shí)間在1小時(shí)，每小時(shí)降雨強(qiáng)度可到100毫米，簡化為 ；屋頂徑流系數(shù)（C）=0.3。（2）雨水流量（Q）可根據(jù)公式 ，計(jì)算出雨水流量在 。（3）蓄水池體積（V），按照理論1.15倍放大蓄水池，促進(jìn)大暴雨雨水收集，可以將其表示為 。（4）調(diào)蓄池可根據(jù)屋頂綠化用水量，按照噴灌兩次計(jì)算，則屋頂綠化用水為6000L/d。

如果根據(jù)屋頂一天用水量計(jì)算，可將調(diào)蓄池體積放大1.15倍，再計(jì)算調(diào)蓄池體積；然后根據(jù)屋頂荷載，及時(shí)對(duì)屋頂蓄水池底面積進(jìn)行調(diào)整，滿足屋頂荷載水需求。最后還要結(jié)合水景設(shè)計(jì)需求，合理計(jì)算水晶管徑并選擇水泵，要求水景水不能超過蓄水池蓄水量。

上述實(shí)例分析主要以一棟建筑為例，采用此種方法還可以形成較多的雨水利用方式，不僅營造了小區(qū)水景，還凈化了水質(zhì)。

第三，分析效益。新方式經(jīng)濟(jì)成本主要由蓄水池、水箱與泵房組成。蓄水池與水箱根據(jù)用量表面積計(jì)算，合計(jì) ，不銹鋼根據(jù)市場價(jià)格計(jì)算，價(jià)格總計(jì)46800元，泵房按照800元/m2計(jì)算，需要耗費(fèi)8000元。此外還有不可預(yù)見費(fèi)用，總投入在60380。如果采用傳統(tǒng)的自來水澆灌耗費(fèi)的資金較大，不符合節(jié)能環(huán)保要求。因此屋頂綠化構(gòu)建與雨水回用系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值較高，但需要注意的是，此種方案容易受年降雨量影響。

結(jié)語：

本文主要對(duì)屋頂綠化構(gòu)建雨水回用系統(tǒng)進(jìn)行分析，經(jīng)過技術(shù)改造后屋頂去除污染物及蓄積水等功能得到了改善，實(shí)現(xiàn)了城市雨水的回用，減少了淡水資源的利用，符合城市可持續(xù)發(fā)展要求。

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