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1、Technical Exchange 技術交流綠色建筑視野下的雨水回收與利用謝浩（廣東工業(yè)大學，廣東 廣州 5 1 0 5 0 0 ）摘要：在概述雨水回收與利用意義的基礎上，指出了我國雨水利用的現(xiàn)狀和存在的問題，闡明了綠色建筑對雨水利用的要求，探討了綠色建筑中雨水利用的幾個要點，最后分析了國內(nèi)外關于雨水回用技術應用中的成功范例。關鍵詞：城市化，綠色建筑，雨水回收，雨水利用，借鑒過去我們在城市建設中，總是強調(diào)排水的重要性，然而進入城市水體的面源污染大為減少，促進了城市水環(huán)境的改在城市化迅速發(fā)展的今天，我國的水資源面臨著嚴峻的形善。另外，隨著城市規(guī)模擴大發(fā)展，城市空間的立體開發(fā)得勢。我們應該更新理2、念，將雨水作為一種資源去回收利用。采到發(fā)展，當蘊藏著巨大自然力的暴雨天氣作用于城市，而城用必要的雨水回收利用對于節(jié)約水資源是相當有益的。在場市所具有的排水抗災能力不能與之抗衡時，就造成瀝澇災地設計中，一方面考慮雨水回滲補充地下水，另一方面通過害。汛期一遇暴雨就積水成災，影響城市生活，堵塞交通，甚場地內(nèi)的豎向設計，收集部分雨水，作為景觀用水和綠化用至淹沒設施，經(jīng)濟損失巨大。同時，雨洪的肆虐，污水泛濫，水的補充。具體來說，雨水除了可以作為街廁沖洗用水外，也加大了城市治污難度，環(huán)境惡化。因此，我們急需在城市建可作為其它用水如空調(diào)冷卻水、消防用水、洗車用水、花草 1 立蓄、滯、排相結合的排澇及雨水利用3、體系。澆灌、景觀用水、道路清洗等均可使用，甚至可以經(jīng)消毒處現(xiàn)代城市雨水利用已經(jīng)從上個世紀八十年代開始引起世理后供居民飲用。從長遠看，雨水利用是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和改界各國的重視。我國是一個缺水的國家，許多城市水資源缺善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的有效手段之一。利用雨水不但可以有效地乏。目前，雨水利用在我國處于剛剛起步階段，其技術還不減少雨洪、營造地表水文景觀、改善小區(qū)周邊環(huán)境，也有利夠完善。從整個雨水利用的基本建設成本，以及以后的雨水于增強居民愛水和節(jié)水意識，而且還可以改善市內(nèi)的局部熱處理成本來看，有可能雨水利用的價格要高于自來水的價島效應。這樣可以使經(jīng)濟效益實現(xiàn)最大化的目的，保持經(jīng)濟格，而且絕大部分的市民還沒有4、用過雨水，對雨水的可靠性和社會效益的可持續(xù)發(fā)展。和安全性不放心。由于下雨頻率的不均勻性，以及從整體上雜用水量和景觀補充水量遠大于可收集的雨水量，單獨使用1. 從雨水回收利用的現(xiàn)狀看我國城市化存在的問題雨水實現(xiàn)穩(wěn)定運行存在困難。一方面，雨水沒有被廣泛收集，隨著我國城市化進程的發(fā)展，制約城市可持續(xù)發(fā)展的干旱也沒有人為地進行雨水土地入滲，而是直接流入下水管道， 2 另一方面，綠缺水、洪澇災害和水環(huán)境惡化三大問題日益凸顯，使得城市原還有一些沒有經(jīng)過處理就排入了自然水體。先的水文循環(huán)路徑發(fā)生改變，給城市水生態(tài)帶來一系列影響，化、景觀用水的主要問題為用水成本，很多居住區(qū)都規(guī)劃設改變了原有城市水體自然循環(huán)路5、徑，給城市帶來一系列的問題。計了水景，但一般只在節(jié)假日使用，平時不開，主要原因是如導致大部分城市的市區(qū)氣溫比郊區(qū)高出 13，形成“熱用水費用太高，使水景達不到規(guī)劃設計的預期效果。應該說島效應”，造成局部天氣異常，并且這一現(xiàn)象有逐年增高的趨雨水利用還沒有引起足夠的重視。把雨水作為重要水資源加勢。城市的發(fā)展不可避免地造成了不透水地面面積的增加，以收集利用，實行綜合治理已經(jīng)成為一個重要的新興課題。地表雨水徑流系數(shù)和徑流量的提高，地下水入滲量的減少，政府應加緊制定一系列有關雨水利用的法律法規(guī)，盡快出臺使得地下水得不到充分涵養(yǎng)。還有部分城市為滿足用水量需雨水利用方面的規(guī)范，以方便設計人員。如大型公用設施6、區(qū)要而大量超采地下水，造成了地下水枯竭、地下水位不斷下以及居住小區(qū)應建立雨洪處理設施和中水利用系統(tǒng)，否則不降和海水入侵等環(huán)境問題，有些地方甚至出現(xiàn)了地面塌陷和予批準。節(jié)約用水是當今社會所關注的重要問題，增強節(jié)水沉降等情況，雨水利用能減少地下水開采量，有效補充地下意識尤為重要。為了節(jié)約用水和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要提高全水，防止地下漏斗擴大和地面下沉。雨水利用減少了城市雨民回收利用雨水意識。來自屋頂上的降水徑流除初期受到輕水的外排量，直接減少了雨水徑流挾帶的污染物數(shù)量，使得度污染外，后期釋流一般水質(zhì)良好，對其稍加處理就可以予CHINA HOUSING FACILITIES53Technical Exc7、hange 技術交流以利用，如果全民都參加到雨水回收利用這一活動中來，每年就可以節(jié)省大量水資源。雨水回收利用雖然資金投入多，收集難度大，但卻是非常必要的。雨水利用不僅僅是一種資源的開發(fā)和節(jié)約，也可實現(xiàn)節(jié)水、水資源涵養(yǎng)與保護、減輕城市排水和處理系統(tǒng)的負荷、減少水污染和改善城市生態(tài)環(huán)境等，同時還能節(jié)省市政和居民用水開支。2. 雨水的收集、儲存及凈化技術對 于雨水的回收利用工程可分為三個部分：雨水的收集、雨水的處理和雨水的供應。一般模式是將屋頂雨水通過雨漏管收集，通過分散或集中過濾，除去徑流中顆粒物質(zhì)，然后將水引入蓄水池貯蓄，再通過水泵輸送至用水單元，一般用于沖洗廁所或灌溉綠地等。在廣義的范圍內(nèi)，雨8、水的收集利用包括了大型水庫的建設、河川徑流的取用等。雨水收集有許多種方式，例如屋頂集水、地面徑流集水或截水網(wǎng)等。其收集效率會隨著收集面材質(zhì)、氣象條件（日照、溫濕度等）以及降雨時間的長短等因素而有所差異。雨水的收集后的處理過程，與一般的水處理過程相似，唯一不同的是雨水的水質(zhì)明顯比一般回收水好，依據(jù)試驗研究顯示，雨水除了 pH 值較低（平均約在 5 . 6）以外，初期降雨所帶入的收集面污染物或泥砂，是最大的問題。雨水的使用，在未經(jīng)過妥善處理前（如消毒等），一般建議用于替代不與人體接觸的用水（如衛(wèi)生用水、澆灌花木等）為主。也可將所收集下來的雨水，經(jīng)處理與儲存的過程后，用水泵將雨水提升至頂樓的水塔，供9、廁所的沖洗使用。另外，如與人接觸的用水，仍以自來水供應。一般來說，對于城區(qū)雨水主要有屋面、道路、綠地三種匯流介質(zhì)。在這三種匯流介質(zhì)中，地面徑流雨水水質(zhì)較好，綠地徑流雨水基本以滲透為主，可收集的雨量有限。相比較而言，屋面雨水水質(zhì)較好，徑流量大，便于收集利用，其利用價值最高，應優(yōu)先收集利用。其中架空板、剛性屋面水質(zhì)優(yōu)于卷材屋面。建設屋面雨水集蓄與回用系統(tǒng)，如機場、體育場館、會展中心等場所，屋面積水面積大，雨水收集系統(tǒng)完善，適宜建屋面雨水利用系統(tǒng)。將屋面的雨水集入可滲漏的淺水池和蓄水池，或者直接把平屋面做成蓄水屋面，包括淋水屋面、噴霧屋面、蓄水種植屋面（在上面種植水生植物，既能起到綠化作用又可降低室10、內(nèi)溫度），不僅可以養(yǎng)魚，而且在夏季可以降低室內(nèi)溫度。通常利用雨水貯留滲透的場所一般為公園、綠地、庭院、停車場、建筑物、運動場和道路等。可在學校、企業(yè)、小區(qū)和大型公共場所等單位里面和道路兩側(cè)修建蓄水池，減少地面積水總量，并將積蓄的雨水用于沖廁、洗車、消防、綠化和景觀用水等。若小區(qū)內(nèi)有景觀水體，則景觀水體可首先考慮作為雨水儲存設施。這樣就不用另外建造調(diào)蓄池，可節(jié)省大量土建費用，且不會對住宅建筑造成損害。另外，營造人工濕地，開發(fā)成生態(tài)公園，有利于調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)的氣候、生態(tài)環(huán)境、改善城市熱島效應。在新建、改建或擴建的道路中，鋪設雨水管道一律采用下滲管道，人行道路面采用透水磚鋪設，既可以下滲補充地下水，又可11、以減少泄洪徑流、減輕管道壓力，可謂一舉多得。透水性地面可采用碎石、草坪、臺格路、細碎石路和透水性混凝土等多種形式。也可將道路兩旁及其他一些建筑區(qū)的綠化區(qū)綠化設施建成低于路面，這樣一方面可以補給地下水，另一方面還可以減輕污水處理場的負擔。雨水被收集后，要進行一定的處理，其水質(zhì)應達到城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)（GB/T18920）、城市污水再生昨用景觀環(huán)境用水水質(zhì)（GB/T18921）、地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838）等國家相關標準的要求，才能應用。根據(jù)用途確定雨水處理應該達到的水質(zhì)。當同時用于多種用途時，其水質(zhì)應按最高水質(zhì)標準確定。研究表明，城市雨水徑流因徑流表面材料、氣溫、降雨量、降雨強12、度和降雨間隔時間等條件不同而變化。不同的用途也要求不同的水質(zhì)標準和水量，故應根據(jù)收集雨水水質(zhì)和用水水質(zhì)標準來確定凈化工藝和規(guī)模，在試驗的基礎上進行技術經(jīng)濟分析比較后確定。雨水儲存和凈化系統(tǒng)含調(diào)節(jié)池和水凈化系統(tǒng)兩部分。調(diào)節(jié)池用于儲存雨水和循環(huán)景觀水，水凈化系統(tǒng)用于凈化所收集的初期雨水和景觀循環(huán)水。一般雨水在收集處理之前，需要進行初期棄流。對于初期棄流的雨水將其排放回到下游市政雨水管網(wǎng)。經(jīng)過初期棄流后收集的雨水，還要考慮到初雨之后，承雨面積內(nèi)仍然存在著的可能帶來污染以及偶然突發(fā)事件可能帶來的嚴重污染，故可以選擇采取隔油池、斜板沉淀池、砂濾池等幾種手段進行綜合處理。雨水的污染主要是由屋面污染和地面污13、染造成的，控制好屋面及地面的污染狀況可大幅減輕雨水的污染程度。屋面雨水收集系統(tǒng)應獨立設置，不得與室內(nèi)污廢水系統(tǒng)連接。如陽臺排出的廢水（如洗衣廢水）不能進入雨水立管。立管的底部應設檢查口。雨水進入收集系統(tǒng)前應有隔柵或濾網(wǎng)截污。也可在屋面建立花園雨水利用系統(tǒng)，利用屋頂花壇中的土壤較強的凈化水體能力對雨水進行預處理可減輕雨水的污染程度。當對水質(zhì)要求較高時，可采用常用水處理工藝，如混凝、過濾、沉淀、膜技術等都能將雨水水質(zhì)大幅提升的。3 3. 雨水利用設計方案的確定雨水利用包括雨水集蓄凈化回用和雨水滲透補充地下水兩個方面。前者稱為直接利用，后者稱為間接利用。雨水綜54 中 國 住 宅 設 施合利用是指根14、據(jù)具體條件，將雨水直接利用和間接利用結合，在技術經(jīng)濟分析的基礎上最大限度地利用雨水。成熟的雨水利用技術從雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制都有一系列的定型產(chǎn)品和組裝式成套設備。3.1 直接利用根據(jù)雨水匯集區(qū)的不同，可將雨水直拉利用系統(tǒng)分成屋頂雨水利用、路面雨水利用和綠地雨水利用等方式。(1)屋面雨水。屋面雨水利用是指將建筑物（構筑物）的屋頂（天臺）作為集雨面的雨水收集利用系統(tǒng)。屋面雨水水質(zhì)受大氣質(zhì)量、屋面材料、降雨量、降雨間隔等因素的影響。屋面雨水的污染程度與屋面材料有直接關系，瀝青油氈是一種主要污染源。因此，在屋面雨水利用規(guī)劃設計中必須考慮屋面材料的影響，通過采用鋁塑板等新15、型屋面防水材料，可有效地減少雨水中雜質(zhì)。(2)路面雨水。路面雨水利用是指將道路、廣場作為集雨面的雨水收集利用系統(tǒng)。路面雨水水質(zhì)受交通量、路面衛(wèi)生、路面材料、降雨量和降雨間隔等因素的影響。道路和屋頂?shù)奈廴境潭炔煌晁畯搅魉|(zhì)也有所差異，通常路面雨水水質(zhì)比屋面雨水要差。由于機動車道的交通量較大、路面污染較重，機動車道的雨水水質(zhì)相對較差。因此，在路面雨水規(guī)劃設計中應優(yōu)先考慮收集自行車道、人行道和小區(qū)道路的雨水。(3)綠地雨水。綠地雨水利用是指將綠地作為集雨面的雨水收集利用系統(tǒng)。綠地對于雨水徑流中的污染物有一定的截流和凈化作用，收集到的雨水徑流水質(zhì)相對較好。同時，由于綠地的滲透和截流作用會導致綠地雨16、水徑流量會明顯減小，也許不能保證收集到足夠的雨水量。在綠地雨水規(guī)劃設計中應充分考慮綠地的滲透和截流作用，科學合理地確定雨水利用規(guī)模。3.2 間接利用雨水間接利用可分為屋頂花園、下凹綠地、透水路面和滲透管溝（井）等方式。(1)屋頂花園。屋頂花園是指各種建筑物、構筑物的屋頂（天臺）上進行綠化、種植花草的統(tǒng)稱，一般由防護層、排水層、過濾層、種植層和植被組成。種植層和植被的選擇是屋頂花園的關鍵，種植層土壤必須有一定滲透性并能滿足植被生長的需要，植被必須適應當?shù)氐臍夂驐l件并與種植層土壤性質(zhì)相匹配。通過植被截留和種植層吸納雨水，屋頂花園雨水徑流量較綠化前大幅降低，僅在遇到暴雨時形成雨水徑流。屋頂花園是美化17、城市、減少面源污染和消減城市雨水徑流的重要途徑之一。4 (2)下凹綠地。下凹綠地是指低于周圍地面適當深度，能Technical Exchange 技術交流夠接受周邊地面雨水徑流的綠地。綠地表層土壤中根系發(fā)達、相對疏松，其降雨入滲能力較無草皮的裸地大，具有便于雨水引入、透水性好和投資少的特點，而且植物根系還能對雨水徑流中的懸浮物、雜質(zhì)等起到一定的過濾、凈化作用。通過將普通綠地設計或改造成下凹綠地，適當降低綠地高程，合理處理路面高程、綠地高程和雨水口的關系，不僅可以減少綠化用水，而且增加了雨水滲透量、強化了地下水補給。( 3 ) 透水路面。透水路面是指以透水混凝土、透水瀝青、透水磚、草皮磚等透水性18、建材替代普通混凝土、瀝青、釉面磚等傳統(tǒng)建材鋪裝硬化路面、廣場、停車場等。透水路面能很快將雨水滲透至路基下，甚至到達地下含水層，不會產(chǎn)生路面積水。路面可廣泛應用于人行道、小區(qū)道路、公園、廣場和停車場等輕型路面。(4) 滲透管溝( 井) 。滲透管溝( 井) 是指在雨水排放系統(tǒng)中，將傳統(tǒng)雨水管改為滲透管( 穿孔管) 或設置滲水井。匯集的雨水通過滲透管溝( 井) 進入四周的碎石層，再進一步向四周土壤滲透，多余雨水溢透進入市政排水管道。滲透管溝和滲水井可單獨使用，也可同時使用。滲透管溝(井)滲透量大、占地面積小、投資較少，但是對水質(zhì)有要求，不能含有過多的懸浮物，通常需進行預處理。滲透管溝(井)適用于一些19、地下水位不高、雨水水質(zhì)較好的地區(qū)。4. 借鑒成功經(jīng)驗目前，一些發(fā)達國家在城市雨水資源化和雨水的收集利用方面有著非常成功地經(jīng)驗和方法。美國的雨水利用大部分是以提高天然入滲能力為目的。美國興建地下隧道蓄水系統(tǒng)，建立地表回灌系統(tǒng)，既利用了洪水的生態(tài)環(huán)境功能，同時減輕了防洪地壓力。德國聯(lián)邦和各州有關法律規(guī)定，新建或改建開發(fā)區(qū)必須考慮雨水利用系統(tǒng)。因此，開發(fā)商在進行開發(fā)區(qū)規(guī)劃、建設或改造時，均將雨水利用作為重要內(nèi)容進行考慮，尤其在進行大面積商業(yè)開發(fā)區(qū)建設時，更是結合開發(fā)區(qū)水資源實際，因地制宜，將雨水利用作為提升開發(fā)區(qū)品位的組成部分。德國的雨洪收集利用形成了一套完整、實用的理論和技術體系。收集雨水處理后，20、達到雜用水水質(zhì)標準，用于街區(qū)公寓的廁所沖洗和道路及庭院澆灑。在德國眾多城市中，尤其是市中心的街道，人們經(jīng)常看到一些水沿著街道兩側(cè)的陰溝，從高處流向低處，這是雨水利用的又一典范。城市街道建設明溝，花費不大，即沖洗了街道，又收集了雨水，一舉多得。而收集到的雨水進入蓄水池進行再處理后，就可以被用來沖刷廁所、澆灌花園草地等。英國 2000 年在倫敦修CHINA HOUSING FACILITIES55Technical Exchange 技術交流建了世紀圓頂示范工程，該工程面積 10 萬 m2，相當于十二個階段，這必然面臨著將有更多的土地變成建筑用地。在這個足球場大小。設計者將從圓頂蓋上收集雨水在蘆葦21、床中進行過程中，一定要將雨水回收利用作為城市規(guī)劃的一部分進行處理，處理過程包括兩個蘆葦床（每個的表面積為 250m2）和設計和建造，爭取使雨水這一巨大的財富發(fā)揮效益。要結合一個塘（其容積為 300m3 ），將雨水利用與生態(tài)有機地結合起實際情況來考慮，統(tǒng)籌規(guī)劃作出多個設計方案，進行技術經(jīng)來，體現(xiàn)了人與自然的和諧。日本的許多城市在屋頂修建用濟的對比，最后選擇最佳的方案進行建設，盡量降低建設費雨水澆灌的“空中花園”，建有大容量的地下水池來儲存雨水。用。并且回用雨水應該是政府支持、群眾參與共同完成的。總各種雨水人工滲透設施也修建在許多樓前屋后。集蓄的雨水之，推動水資源的可持續(xù)發(fā)展，還有許多工作要做，其22、任重在經(jīng)過處理后，主要用于沖廁、綠化、消防和道路噴灑等。而道遠！ CHF我國傳統(tǒng)民居中一向注重對雨水的收集再利用，多雨地參考文獻區(qū)將雨水收集作防火和補充飲用水源，干旱地區(qū)更是將雨水1 謝浩. 加強水資源節(jié)用管理 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標，建筑設視作非常珍貴的資源進行收集用作用，灌溉及日常生活用計管理，2008(3):1821 .水。陜西黃土高原地區(qū)的村民經(jīng)常挖土坑蓄雨水，稱為澇池。2 孫堅， 戴斌. 上海居住小區(qū)雨水利用現(xiàn)狀的分析，住宅科深圳市梅山苑小區(qū)的雨水收集利用包括兩方面的工作，一個技，2006(9)：2932.是收集屋面雨水，排放出初期懸浮物含量較高的雨水后，對3 李百戰(zhàn)， 何天祺， 鄭潔.23、 綠色建筑概論. 北京：化學工業(yè)出剩余大部分雨水進行簡單的過濾處理，用作小區(qū)景觀用水和版社，2007：113115.洗車用水。另一個是收集山體雨水，回用于小區(qū)的綠化及景4 曹秀芹， 車武. 城市屋面雨水收集利用系統(tǒng)方案設計分析，觀用水等，由此可降低小區(qū)管理成本。南京市蘇遠大廈有一給水排水，2002(1): 1417.套雨水回收利用系統(tǒng)，系統(tǒng)構成包括 5 0 0 0 m 2 的集水屋面、600m3 的集水池、過濾泵和過濾器等裝置，還有藥劑投加裝作者簡介備，機房及管道。其優(yōu)點是使雨水盡可能就地消納，不形成謝浩，副教授，副系主任，主要從事建筑技術、環(huán)境設地表徑流，加上雨水合理再利用和自動噴灌系統(tǒng)利用24、雨水綠計的教學及研究工作。化。全年收集雨量約 7700 m3，其中可回用水 7000 m 3，按現(xiàn)行水價 4.8/ m3 計，全年可節(jié)約水費 3.36 萬元，自來水用量比普通樓宇減少 50% 以上，另外，2008 年北京奧運會主體育場“鳥巢”，有一套比較完善的雨水回收與利用系統(tǒng)，“鳥巢”的雨水采用分散收集、集中處理的形式，雨水收集面積約 22 公頃。雨洪利用系統(tǒng)，就是把雨水進行收集和處理，獲取再生水，從而減少對自來水的消耗。“鳥巢”經(jīng)初期棄流后的雨水，進入雨水蓄水調(diào)節(jié)池后進行處理，再被輸送到體育場地下的中心蓄水池，處理后進入消防，中水合用水池，再通過加壓設備送入回用水管網(wǎng)或用水單位。目前，國家體育場共有雨水貯水池六座，一次最多可容納 12000m3 的雨水，平均每年回收雨水約 67000m3，經(jīng)處理后供水量約 50000m3，回用水經(jīng)過處理后，與市政優(yōu)質(zhì)中水聯(lián)合使用，共同作為零層以下建筑的衛(wèi)生間沖廁、停車場沖洗用水、室外道路和綠化澆灑用水等多種用途的水源，而這些用水部位大多遍布在體育場的用地范圍。5. 結語雨水收集利用技術是節(jié)水、節(jié)能技術的重要組成部分。目前，我國城市化的發(fā)展規(guī)模已經(jīng)進入到了一個飛速發(fā)展的56 中 國 住 宅 設 施