李 麗(甘肅第四建設集團有限責任公司,甘肅 蘭州 730060)
綠色建筑小區由于對雨水進行了合理的規劃和充分利用,建筑小區的土壤環境和路面環境都得到了改善,小區內因雨水造成的路面積水、泥濘等情況大有改善,建筑物的雨水管負荷量降低,排水系統投資和運行費用降低,無論是對于建筑商、小區住戶,還是整個城市來說都大有裨益。為了進一步提升雨水回收與利用技術在綠色建筑中發揮更多的價值,需要對其進行深入的研究與分析,以確保收集和利用系統完善合理,能切實有效地改善小區雨水水文循環,建設節水型、生態型示范小區。
我國是一個水資源豐富及消耗量較大的國家,因此很多地區依然面臨著嚴重的缺水問題,從而對國家經濟和國民生活造成了不小的影響,為此我國一直在加強對資源開發和利用的研究,綠色建筑就是在這樣的國家發展理念下誕生的,展現出了較強的環保性能、節能性能。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充水源進行了再回收利用,并取得了諸多顯著的應用效果:對于城市來說,對小區的雨水進行控制并加以利用,不僅可以大大緩解我國目前水源緊缺現狀,還可以減輕城市排水壓力,避免城市水污染和內澇;對于小區來說,減小了路面徑流,保證小區內道路干凈安全,同時收集的雨水還可用于園林澆灌、消防滅火等公共環境和安全維護;對于生態環境來說,由于綠色建筑小區會通過綠地、屋頂花園等生態化的方式收集雨水,從而可以改善小區綠化,有助于調節建筑物溫度,提高居民生活質量。因此在綠色建筑小區合理進行雨水資源化利用,不僅可以降低給排水相關方面的建設投資,節省用水開支,還能促進生態和諧,有利于建筑行業和城市的健康發展,具有生態、經濟、社會等方面的多重積極效益。
根據雨水的流動特性,按照雨水流動途徑,在屋頂將雨水往一處匯聚,設置幾個進水口,然后設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行過濾、沉淀,再根據沖洗、灌溉、水景等用水標準進行進一步處理后泵送至對應的用水處。
屋頂花園蓄水利用法(具體構造法可參見圖1),屋面徑流水質較差,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由排水系統處理,以往多是直接排放至附近水源區,不僅容易造成水污染,還浪費了很多水資源,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,屋頂植物還很大程度上改善空氣濕度、環境溫度,美化環境的作用,從而提升綠色建筑的生態效益。

圖1 小區屋頂綠色屋頂花園構造示意圖
雨水就地蓄滲處理的成本較低,且該種技術難度也較小,因而綜合效益較高,利用滲水管溝、滲水地面等設施,使雨水滲透到周圍土壤和綠化中,以促進土壤涵養水分功能,而這些水分可以豐富地下水儲量,也有效降低地面徑流量,減少排入市政管網和河流的廢水量。在綠色建筑小區中進行利用時:①可以在小區埋設多孔滲水管,降雨時期可以促進雨水向土壤層滲透;②滲水溝是采用覆蓋植物或多孔材料的淺溝,其底部預先鋪設透水性好的碎石層;③在小區綠地和綠化道路上鋪設透水磚也可以促進雨水滲透,且綠植可以起到一定的過濾作用,經此收集的雨水水質較好;④淺草溝雨水處理系統,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,與小區綠化合理融合,而植物與土壤又可以發揮凈化、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充,而要實現雨水資源在小區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,即通過雨水管道、集水管等收集方式將雨水匯聚,經初步過濾,一部分不可用雨水可以直接匯入城市排水系統進行安全排放,另一部分雨水則由自動過濾器再次進行清污凈化處理,得到較為潔凈的雨水,再經消毒后,可達到低等級中水使用要求,最終用于小區綠化、道路沖洗、車輛清洗、水景營造(小區用水標準可參見表1)。由于我國小區雨水回收利用起步較晚,在建設其回收利用系統時一定要注意各環節的關聯性,并根據雨水特點和處理標準選擇各類裝置和材料,確保該系統能高效發揮作用,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水平得到了很大的提升,通過生物、物理、化學等手段可以將城市的各類廢水按照非飲用水標準進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建筑在公共空間、個人衛生等方面的用水需求,因此在綠色建筑小區進行雨水資源化利用時可以與再生水回收利用系統進行聯合設計,特別是對于大型建筑和小區而言,可以極大地降低建筑物給排水方面的投入,進一步提升水資源利用效率。
雨水雖然屬于較清潔的水資源,但是受環境影響,各城市的雨水成分在含量、構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準合理確定其再利用流向,水質最高為生活飲用水標準,這就要對雨水進行深層凈化處理,其次為灌溉用水,需要嚴格控制水中的重金屬、化學成分,而作為清洗類用水處理最為簡單,小區道路沖洗只需使用過濾水即可。
要考慮不同城市小區的降水量,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,因此需要根據小區所在地的降雨量來確定管道的直徑、蓄水池的體積等參數,以確保雨水回收利用系統的各裝置規模能承受需處理的最大雨水量。
收集設施:為了最大化收集雨水,需要合理建造雨水收集設施,充分利用小區的屋頂、路面、活動場地、草坪等場地,擴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,要調整好屋面坡度,設置好排水溝、排水管道、落水管及篩網過濾器,使雨水迅速排出,經過濾環節進入濾池貯水池貯存,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,做好道路排水設計,收集到過濾池后,可構建下凹式綠地,再設置低于路面的雨水口,這樣地表水會流向綠地,經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。
存儲設施:為了節約小區用地,同時與小區其他功能設施、整體規劃設計保持一致,可以建設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施,還可將調蓄池設置于小區文化廣場下,并盡量靠近用水量較大的區域,而蓄水池的建造宜采用蜂窩井狀結構,池底留有一定坡度,并安裝溢流裝置,所有溢流口用過濾網覆蓋。
綜上所述,雨水作為一種污染不嚴重、再利用成本低、開發簡單的資源,在建筑行業可以被有效地利用,綠色建筑小區可從屋面、路面及綠地等處按照水的流動方向設置相應的收集裝置,并集中進行貯存、處理,經沉淀過濾等操作后按照小區用水需求加以利用,可以顯著提升綠色建筑的經濟、社會效益和環保綜合效益,因此各相關人士要積極探索各城市雨水資源利用的技術和方法,合理設計雨水回收利用系統,配置標準的雨水收集、存儲設施,切實推行綠色建筑小區雨水資源化利用項目的實施和發展。