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绿色建筑对雨水利用的几个要点

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绿色建筑对雨水利用的几个要点

绿色建筑对雨水利用的几个要点

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2018-06-19 00:00
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    据统计,全国600多座城市中,有近400座城市缺水或严重缺水,特别在一些大型城市,水资源供求矛盾更加尖锐,直接影响到人们的生活,生产和社会发展,水资源短缺已经成为影响和制约我国经济社会可持续发展的重要因素之一,随着我国城镇化的高速发展,将对水资源和环境造成更大的压力。雨水利用是解决水资源紧缺与经济社会发展之间矛盾,缓解城市水危机,改善城市水环境的有效措施。
 
    海绵雨水收集公司本文概述了雨水利用的意义,介绍了雨水利用常见形式,阐述了绿色建筑对雨水利用的要求,并指出了绿色建筑中雨水利用的几个要点。
 
    一、雨水利用的意义
 
    1、资源效益
 
    雨水利用直接增加了可供水量,减少了市政供水量,缓和了城市供水的供需矛盾,是一种立足本地水资源,解决水资源短缺的现实可行的有效措施。1997年,全国城市雨洪量约为81亿m³,按40%的资源化率计算,可利用的雨洪量为32.5亿m³,随着城市化发展,城市面积增加后,雨水量也随之增加。据预测,2010年,2030年,2050年全国城市雨洪量分别为139亿m³,207亿m³,255亿m³,若按40%的雨水资源化率计算,则城市雨洪利用量分别为55.5亿m³,82.9亿m³。102亿m³。随着城市水资源短缺程度的进一步加剧,雨水的资源价值越来越突出。
 
    2、环境效益
 
    城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加,地表雨水径流系数和流量的提高,地下水入渗量的减少,使得地下水得不到充分涵养,还有部分城市为满足用水量需要而大量超采地下水,造成了很多城市地下水枯竭,地下水位不断下降和海水入侵等环境问题,有些地方甚至出现了地面塌陷和沉降等情况。在我国许多大中城市,如天津,上海,西安,由于过量开采地下水,西安大雁塔向西北方向倾斜了1m多,北京市南郊的地下水位正以1m/年的速度下降,沈阳市地下水的超采漏斗已经达到285kmm²,并以13m/年的速度向外扩展。如果地下水长期得不到补充,地面沉降和断裂幅度将不断增大,从而导致建筑物倾斜甚至倒塌,造成严重的损失。雨水利用能减少地下水开采量,有效补充地下水,防止地下漏斗扩大地面下沉。
 
    城市化的发展还导致城市雨水径流污染严重。如2001年至2003年的雨季中,耗资数十亿元整治的北京城区部分河流和湖泊发生藻类大量繁殖,水质恶化的现象,这与城市雨水径流的污染密不可分,其他城市也相续发生一些暴雨污染事件,有些已产生严重的后果,雨水利用减少城市雨水的外排量,直接减少了雨水径流挟带的污染物数量,使得进入城市水体的面源污染大为减少,促进了城市水环境的改善。
 
    3、经济效益
 
    雨水利用就近利用水资源,避免了远距离输水的投资,具有价格优势,直接减少了居民用水开支。雨水利用减轻了城市给排水设施的负荷,降低了城市供排水设施的规模,节省了城市供排水设施的基建投资与运行费用。
 
    雨水利用能增加可用水量,减少因水资源短缺造成的国家财政收入损失。据了解,目前全国六百多个城市日平均缺水1000万m³,造成国家财政收入年减少200亿元,相当于每缺水1m³,损失548元。即每利用1m³的雨水资源相当于增加国家政收入5.48元。
 
    4、社会效益
 
    雨水利用不仅与机关,企事业单位,社会团体相关,同时也与广大市民的生活和环境息息相关,需要全社会的共同参与。全社会的共同参与是开展雨水利用的坚实基础,是城市水资源可持续利用的必备条件。开展雨水利用实践对于普及雨水资源利用知识,提高全社会雨水资源利用意识,普及全民节水知识,形成节水习惯和意识具有重要意义。
 
    二、雨水利用常见形式
 
    雨水利用从形式上可分为直接利用和间接利用,雨水直接利用是指将雨水径流收集后,根据用户水质要求,经适当处理后供用户使用,雨水间接利用是指通过各种措施强化雨水下渗,补充地下水。
 
    1、直接利用
 
    屋面雨水利用是指将建筑物(构筑物)的屋顶(天台)作为集雨面的雨水收集利用系统。屋面雨水水质受大气质量,屋面材料,降雨量,降雨间隔等因素影响,车武等北京城区屋面雨水水质进行大量分析研究后认为,屋面雨水的污染程度与屋面材料有直接关系,沥青油毡是一种主要污染源。因此,在屋面雨水利用规划设计中必须考虑屋面材料的影响。通过采用铝塑板等新型屋面防水材料,可有效减少雨水中杂志。
 
    2、路面雨水
 
    路面雨水利用是指将道路,广场作为集雨面的雨水收集利用系统。路面雨水水质受交通量,路面卫生,路面材料,降雨量,降雨间隔等因素的影响。道路和屋顶的污染程度不同,雨水径流水质也有所差异,通常路面雨水水质比屋面雨水要差。由于机动车道的交通量较大,路面污染较重,机动车道的雨水水质相对较差,可能携带大量的碳氢化合物和重金属,列如镉,铜,铝等,主要来自汽车尾气的污染。因此在路面雨水规划设计中应优先考虑收集自行车道,人行道,小区道路的雨水。
 
    3、绿地雨水
 
    绿地雨水利用是指将绿地作为集雨面的雨水收集利用系统。绿地对于雨水径流中的污染物有一定的截流和净化作用,收集到的雨水径流水质相对较好。同时,由于绿地的渗透和截流作用会导致绿地雨水径流量会明显减小,可能不能保证收集到足够的雨水量,在绿地雨水规划设计中应充分考虑绿地的渗透和截流作用,科学合理地确定雨水利用规模。
 
    间接利用
 
    雨水间接利用可分为屋顶花园,下凹绿地,透水路面和渗透管沟(井)等方式。
 
    1、屋顶花园
 
    屋顶花园是指各种建筑物(构筑物的屋顶(天台))上进行绿化,种植层和植被组成。种植层和植被的选择是屋顶花园的关键,种植层土壤必须有一定渗透性并能满足植被生长的需要,植被必须适宜当地的气候条件并与种植层土壤性质相匹配。通过植被截留和种植层吸纳雨水,屋顶花园雨水径流量较绿化前大幅降低,仅在遇到暴雨时形成雨水径流,屋顶花园是美化城市减少面源污染和消减城市雨水径流的重要途径之一。
 
    2、下凹绿地
 
    下凹绿地是指低于周围地面适当深度,能够接受周边地面雨水径流的绿地,绿地表层土壤中根系发达,相对疏松,其降雨入渗能力较无草皮的裸地大,具有便于雨水引入,透水性好,投资少的特点,而且植物根系还能对雨水径流中的悬浮物,杂志等起到一定的过滤,净化作用。早在1999年北京市就做过草坪高度对径流入渗影响的研究。若草坪低于周围路面0.1~0.2m,其入渗量是草坪高于或平于路面的入渗量的3~4倍。通过将普通绿地设计或改造成下凹绿地,适当降低绿地高程,合理处理路面高程、绿地高程和雨水口的关系,不仅可以减少绿化用水,而且增加了雨水渗透量,强化了地下水补给。
 
    3、透水路面
 
    透水路面是指以透水混凝土,透水沥青,透水砖,草皮砖等透水性建材替代普通混凝土,沥青,釉面砖等传统建材铺装硬化路面,广场,停车场等。透水路面能很快将雨水渗透至路面基下,甚至到达地下含水层,不会产生路面积水。路面可广泛应用于人行道、小区道路,公园,广场,停车场等轻型路面。渗透地面成本比传统不透水地面高出10%左右,但综合考虑因径流量减少,地面集流时间延长而导致雨水管道长度缩短及管径减小,雨水系统的总投资可减少12%~38%。而且还可产生较大的环境及社会效益。
 
    绿色建筑对雨水利用的要求
 
    绿色建筑是可持续发展理念在建筑领域的具体体现,也是当今世界建筑的发展趋势,我国对绿色建筑的定义是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材)保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑,倡导节能,节地,节水,节材和环境保护的绿色建筑,是我国建筑业由传统高消耗型发展模式向高效生态发展模式转变的必由之路。发展绿色建筑的最终目的是要实现人,建筑与自然的协调统一。
 
    绿色建筑中雨水利用的必要性
 
    建筑节水型社会是贯切科学发展观,促进人与自然和谐发展的重要内容,是解决我国水资源短缺的必然选择。目前,我国建筑生活用水约占城市用水的60%,并将随着社会经济的发展而进一步增加,建筑节水对促进节水型社会的建设具有特别重要的意义。
 
    衡量建筑节水的一个重要指标是非传统水源利用率。《标准》中对住宅建筑满足一般项和优选项的非传统水源利用率要求分别是10%,30%,对于公共建筑也有着相关要求,非传统水源利用是指,采用再生水,雨水等非传统水源代替市政供水或地下供给景观绿化,冲厕等杂用的水量占总用水量的百分比。而将经过处理后的雨水用于绿化,景观,道路冲洗,冲厕等就是提高非传统水源利用率的重要手段。尤其是对某些不适宜建中水设施的单体建筑,雨水资源的补充利用就是其实现非传统水源利用率的必要条件。
 
    绿色建筑是实现建筑节水的有力保证,雨水利用是绿色建筑的重要内容,是实现建筑节水的重要途径,是城市水资源可持续利用的必然要求,发展绿色建筑,必须强调雨水资源的合理,有效利用。
 
    绿色建筑雨水利用要点
 
    1、因地制宜,科学规划
 
    我国幅员辽阔,南北气候条件差别很大,降雨量和降雨特点差异很大。各地应在认真调查分析当地降雨特点等自然条件基础上,因地制宜地开展雨水利用规划和设计,在技术经济比较的基础上,合理确定雨水利用方案和规模,避免盲目照搬照抄,做到切实提高雨水利用系统的运行效率和经济效益。
 
    2、控制初期雨水径流污染
 
    由于初降雨时形成的雨水径流会挟带大气和汇水面上的各种污染物质,所以形成的初期雨水径流是雨水径流中污染最严重的部分。在雨水直接利用系统中,应对初期雨水径流进行弃流处理,减少对雨水处理设施的影响,提高雨水利用系统的运行效率和安全可靠性。等在大量实测数据计算分析后,得出北京市屋面和路面分别控制2mm和6~8mm的初期雨水径流量可有效控制雨水径流污染。在具体工程设计实践中,应根据雨水利用目的,汇水面的污染程度和大气污染情况,科学合理地确定初期雨水弃流量,有效控制雨水径流中的大部分污染物,有利于雨水处理系统安全高效运行,保证回用雨水水质。
 
    合理选择雨水处理技术
 
    由于雨水在降落和径流过程中受到了污染,一般需要根据用途进行相应处理才能满足使用要求,等通过实测数据表明降雨后期南京瓦质量屋面雨水径流COD值在50mg/左右,SS值在20mg/L左右,经初期雨水弃流后的雨水水质较好,污染物多为悬浮物,一般经沉淀,过滤和消毒后,即可满足杂用水要求,等对北京城区屋面雨水水质进行大量分析研究后认为,屋面雨水径流的可生化性不高,BOD/COD一般在0.1~0.2左右,因为雨水可生化性较差,所以不宜采用生物法处理,由于雨水利用的间断性,考虑到雨水利用系统的经济性,不推荐使用膜技术,活性碳技术等深度处理技术。应根据雨水的不同用途,在考虑经济性的基础上选择适用的雨水处理技术。
 
    重视雨水利用安全保障
 
    雨水在储存,输配等过程中要有足够的消毒杀菌能力,且应保证水质不会被污染,以保障水质安全。供水系统应设有备用水源,溢流装置及相关切换设施等,以保障水量安全,雨水在处理,储存,输配等环节中要采用一定的安全防护和监(检)测控制措施,以保障卫生安全,不对人体健康和周围环境产生不利影响,景观水体采用雨水时,应将水景设计和水质安全保障措施结合起来考虑,绿地灌溉采用雨水时,为避免水中微生物在空气中传播,应避免采用喷灌方式。
 
    重点做好公共建筑雨水利用
 
    公共建筑的汇水面积大,可收集利用的雨水量相对较大,同时,公共建筑具有冲厕,绿化,冲洗地面,景观用水等地质用水水量大,雨水回用潜在用户多的优势。对上海浦东国际机场雨水回用方案。对于用户来说是能接收和使用的,公共建筑雨水利用不仅节约水资源量大,经济效益显著,而且示范效应强,社会影响大。