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普利匡对建筑雨水综合利用的研究分析

日期: 2017-01-03
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建筑雨水收集再利用能够调节用水与来水矛盾。建筑雨水收集就是利用工程手段。尽量减少土壤入渗,增加地表径流,并且将这部分径流按照人们所设计的方式收集起来。对建筑雨水利用的现状进行阐述。在此基础上提出建筑雨水利用的可行性,最后针对我国的国情与建筑雨水利用的现状提出建筑雨水利用的策略。


1 建筑雨水利用概述


雨水的获得是不需要支付任何费用的,同时由于水质条件较好,因此被认为是最有利用价值的水资源。


居住小区雨水利用系统是指在居住小区内利用各种工程手段有目的和有针对性地对居住小区内的雨水加以控制和利用,将降雨转化为地下水或者地表径流加以收集、调配和利用,改善雨水水文循环以满足小区内的需求。由于对居住小区内的雨水进行了合理的规划和充分利用,使得居住区内土壤中的含水率增大。雨水涵养地表水和地下水,调节小区气候,降低了雨水管系容量负荷,即减少雨水管道系统的投资和运行费用,总而言之,雨水利用的益处是很多的。


普利匡对建筑雨水综合利用的研究分析


2 建筑雨水利用现状


目前雨水的利用主要是在住宅或建筑群中收集水质相对较好的屋面、人行道雨水,并考虑中水利用与渗透相结合的形式,或生态小区中雨水的综合利用系统包括屋顶花园、中水、渗透、水景观等雨水利用。我国目前的大中城市,大部分在市区及郊区都有很多的大型生态住宅小区和大型的生态工业园或科技园。这些小区一般占地面积大,绿化比例高,有喷泉水池等水景观,并有完整的雨污分流系统,进行了一些雨水利用工程的改造。在较大面积的绿地及广场等地下可以设置地下式蓄水池或蓄水渗透池,还可以利用人工水池、人工湖等雨季来临,可以将雨水存入蓄水池中,经过简单的处理如:沉淀、过滤、消毒等即可用作浇洒绿地、冲洗路面、冲厕所及洗车等耗水量大而又对水质要求不高的用水项目。在一些工业区,将雨水进一步处理,作为冷却循环用水节省小区或厂区内雨水管道的投资,在夏季即雨季用水高峰期缓解城市的供水压力,在长时间无降雨的情况下,可以由市政给水管网供给,这些方面的工作还有待进一步的提高。


3 雨水回收利用的可行性


(1)雨水处理工艺简单;雨水水质较之中水要好的多,处理工艺简单,其杂质主要是由降水中的基本物质和流经汇水面而携带的外加杂质组成。


(2)雨水利用的费用低:雨水利用投资少,运行费用低。如北京市某雨水利用工程,雨水收集基本建设投资不到20元/m3,运行费用不足0.1元/m3,而污水深度处理工程投资较高。一般为0.14-0.25万元/m3,运行费用为0.4-0.8元/m3。


(3)经济、环境和社会效益的比较:雨水利用与污水深度处理回用均可起到减少自来水用水量,降低城市引水、净水的边际费用的作用和环境保护的效果。而雨水利用还能更有效地减少向排水系统的排放量,节省了城市排水设施的运行费用;在城市暴雨时,能起到防洪减灾的积极作用。


4 雨水利用技术措施


4.1 屋面雨水集蓄技术


一种方式是雨水从屋顶收集后通过重力管道过滤或重力式土地过滤,然后雨水通过稳定的进口流入储水池(池中部含浮游式过滤器),处理后的雨水由泵送至备用水点用于冲洗厕所、灌溉绿地或构造水景观等。在该雨水利用系统中,所需考虑的最重要因素就是分散式过滤器中不能存在污染物颗粒,而且过滤器必须有自净能力,如德国的屋顶回水处理回用IRM联机式过滤器。这种方式可简化为屋面雨水直接通过雨落管进入雨水过滤器(过滤砂桶),如图1,然后用于冲洗厕所、灌溉绿地或构建水景观等。


4.2 雨水渗透利用技术


雨水渗透技术是一种投资少、见效快、能发挥综合效益的节水型排水设施。雨水渗透设施包括渗水管沟、渗水地面、渗水洼塘和渗水浅井等。其中浅草沟示意图如图2。渗水管是多孔管材,雨水通过埋设于地下的渗水管向四周土壤层渗透。渗水沟是采用多孔材料制作或是自然的带植物浅沟,底部铺设透水性好的碎石层。


屋顶花园+浅草沟雨水处理系统典型的雨水渗透处理利用系统。屋面雨水先流经屋顶花园进行渗透净化,而后与道路雨水一并进入凹式绿地,流入浅草沟。浅草沟由上至下可分为两层,上层为种植草类植物的浅水洼,下层为渗透渠。通常,水洼层铺设活土,深度不超过0.3m。通过土壤与植物的处理作用净化雨水,同时种植的植被绿色可以很好融入到建筑周围的生态景观当中。下层渗透渠一般填充高渗透性的棱柱状颗粒。


4.3 屋顶花园节水技术


(1)植物选择与配置。


植物是构成屋顶花园的主体要素,合理的植物种类选择和配置方式是保证屋顶花园节约用水的重要措施。屋顶花园土层薄,水分供应困难,选择耐旱植物可以减少灌溉的次数与灌水量,从而达到节水目的。耐旱植物包括旱生植物、中生植物中的耐旱种和品种。另外,应用具有较强的适应性和抗逆性的乡土树种也是一种比较好的选择,不仅可以节约养护中的用水,还可以减少施肥、病虫害防治等方面的费用。


(2)加强土壤保水能力。


屋顶花园对种植土的要求比较严格,既要求重量轻,又要求具有较好的保水保肥能力,并且在水分过多的情况下具有快速排水的功能。目前一般选用泥炭、腐殖土、绿保石、蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯颗粒等材料,按一定的比例配置而成。另外,添加一些具有特殊储水性的材料也可以增加土层保水能力,


(3)疏水层的改进。


疏水层是为了解决下雨、浇水时土壤中多余水分的过滤、排放问题而设。屋顶花园种植土层下面是不透水的屋面结构板,如果不设置疏水层排水的话,将会造成土层积水而导致植物根系腐烂。传统的疏水层一般为厚度10―20cm的卵石、碎石和陶粒层,颗粒直径3―5cm,颗粒问的缝隙能使积水快速排走,实践中因为陶粒重量较轻而用得比较多。传统的疏水层成本低、施工方便,但它将多余水分全部排走,没有蓄水功能,造成了水资源的浪费。


(4)实行节水型灌溉。


节水型灌溉是要选择合适的时机和合适的水量进行灌溉,以最大效益地发挥蓄水的作用。实现节水的目的。具体要求如下:


①观测植物生长状况,仅当植物需要水时才浇水。


②夏季浇水选择在早晨和傍晚,以避免过度蒸发而造成的浪费。


③通过分析土壤储水能力和植物需水程度来确定浇水量,一般以深达植物根部为准。


④对草坪浇水时深度小、频率高,对乔木和灌木浇水时深度大、频率低。


⑤条件允许时安装灌溉自动控制系统。根据植物种类和土壤湿度变化而自动控制灌溉频率和水量。


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