探究運用屋頂綠化構建雨水回用系統

【摘要】我國淡水資源較緊缺，為了減少水資源浪費，人們開始對屋頂綠化構建雨水回用系統進行探究，主要目的是減少淡水資源浪費，實現節約用水。本文主要從去除污染能力、削減屋面雨水徑流量與儲存雨水等方面對屋頂綠化構建雨水會用系統進行了介紹，希望可以實現城市雨水的回收利用。

【關鍵詞】屋頂綠化；雨水回用系統；實際探究

目前隨著城市化的發展，人們對居住環境提出了較高要求，不僅要滿足人們的居住，還要減少資源浪費，同時具有一定的美學功能。

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污染，初期徑流污染較嚴重，含有懸浮物與化學需氧量。

進行屋頂綠化時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。試驗表明，進行滲透時可實現雨水污染物凈化；當水中污染物達到160mg/L時，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，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較小。通常當屋頂覆蓋植被后，就可以減少排水，有效緩解了城市排水壓力。

2、設計屋頂綠化雨水回用

2.1選擇排水設施與基質材料

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。目前景觀設計人員已經提出了適合屋頂綠化構建雨水回用系統，如下圖1所示。

從上圖可知，護根層主要由木片、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，同時可防止植物根系破壞，維持了植物層的疏松狀態。由于使用的材料絕大多數均為有機物，因此提升了系統保水性能。

種植層材料對屋頂荷重、排水、防水及保肥等具有很大關系，種植層位多孔板巖、多孔黏土等混合一定的腐殖質，可以滿足土壤需求，而且重量較輕，實現了固定植物的作用，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，進而實現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，但隨著科學技術的發展，目前市場上也出現了較多的輕質材料，可替代卵石與塊石，承擔著組織排水的功能。隔根層可保護屋頂結構不受根系影響，不僅實現了生態綠化，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上開展綠化，一般將其控制在兩層，厚度達到10厘米。

2.2屋頂綠化在雨水回用中的設計

第一，整體方案。實際設計中可在過濾層下方設置排水管，實現多余雨水收集，開口處的收集管要求頂頭與側面同時開口，加快雨水收集。此處設置的過濾層主要過濾多余雜質，避免堵塞排水管道。

整體設計以居住小區為例，雨水收集如下圖2所示。一般可在建筑下層設置蓄水池；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，補充低下水；在蓄水池邊還可以設計泵房，實現雨水的再次回收，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水景區域，減少水資源浪費，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，實例分析。本次以某單元住宅為例，屋頂應用面積為2000平方米。（1）計算標準，該地區處于我國北方城市，夏季暴雨時間在1小時，每小時降雨強度可到100毫米，簡化為 ；屋頂徑流系數（C）=0.3。（2）雨水流量（Q）可根據公式 ，計算出雨水流量在 。（3）蓄水池體積（V），按照理論1.15倍放大蓄水池，促進大暴雨雨水收集，可以將其表示為 。（4）調蓄池可根據屋頂綠化用水量，按照噴灌兩次計算，則屋頂綠化用水為6000L/d。

如果根據屋頂一天用水量計算，可將調蓄池體積放大1.15倍，再計算調蓄池體積；然后根據屋頂荷載，及時對屋頂蓄水池底面積進行調整，滿足屋頂荷載水需求。最后還要結合水景設計需求，合理計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，不僅營造了小區水景，還凈化了水質。

第三，分析效益。新方式經濟成本主要由蓄水池、水箱與泵房組成。蓄水池與水箱根據用量表面積計算，合計 ，不銹鋼根據市場價格計算，價格總計46800元，泵房按照800元/m2計算，需要耗費8000元。此外還有不可預見費用，總投入在60380。如果采用傳統的自來水澆灌耗費的資金較大，不符合節能環保要求。因此屋頂綠化構建與雨水回用系統的應用價值較高，但需要注意的是，此種方案容易受年降雨量影響。

結語：

本文主要對屋頂綠化構建雨水回用系統進行分析，經過技術改造后屋頂去除污染物及蓄積水等功能得到了改善，實現了城市雨水的回用，減少了淡水資源的利用，符合城市可持續發展要求。

參考文獻：

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