雨水回收利用系统在建筑中的应用

雨水回收利用系统在建筑中的应用

吴征

天津市润实建筑设计有限公司  天津省300100

摘要：近年来，随着我国城市化进程的加快，各地的基建热潮也变得如火如荼，使得城市用水量需求在不断增加。另外城市的透水面积越来越少，导致雨水资源无法得到很好利用，严重打破了水循环系统的平衡，违背绿色可持续发展战略。因此需要封闭降水和对雨水收集综合利用，这能够缓解城区的雨洪灾害，控制雨水径流污染，改善生态环境。传统的雨水回收系统收集池采用混凝土浇筑，需建立雨水回收机房，并且整个雨水回收系统都放置在机房内，回收雨水效率低、收集池极容易渗漏。

关键词：雨水收集；技术开发；综合利用

中图分类号：TU74文献标识码：A

引言

当前，我国经济建设取得显著成效，城市建设工作快速发展进步。许多建设项目都把环境保护放在重要位置。近年来，雨水的回收利用得到了大力的推广和实施。雨水的有效回收利用可以更好地保护环境、节约资源、实现生态平衡。

1 雨水收集综合利用技术

传统的雨水收集系统采用混凝土浇筑收集池，需要设置雨水收集机房。整个雨水收集系统都布置在机房内，不仅收集雨水的效率低，而且收集池容易发生渗漏。通过探索建筑工地雨水回收利用项目设计中的常见流程，结合实际情况对雨水污染情况进行建模分析，并进行现场监测，充分考虑收集利用的实际情况，分析施工现场可回收雨水的水质和水量要求，综合考虑各系统规模的协调，开发了预制PP模块雨水收集系统，不仅施工速度快、效率高、使用寿命长，而且保证了更多雨水的高效回收，确保回收的雨水长期储存在模块池中，保持良好的水质。（1）PP模块的雨水收集池位于地下，不需要新建回收机房。它不占用地上区域，储存了大量收集的雨水。（2）该系统采用模块化拼接组装，无需绑扎钢筋或浇筑混凝土，运输方便快捷，工期短；在材料方面，生产应考虑使用环保材料。外层包裹一层防渗膜和两层土工布，不会滋生微生物，可以长期保证雨水的质量，避免了雨水收集池渗漏的问题。

2 绿化屋顶雨水回收利用的影响因素

植被层是绿化屋面、过滤雨水、控制雨水径流的主要功能层。一般来说，植物层越丰富，根系越密集，其阻断作用就越显著。根据植物的丰富性和具体配置，绿色屋顶可分为三种类型：“花园式”、“组合式”和“简约式”。通常，花园式种植小树、灌木和地被植物属于复合绿化方式，周围配有椅子、小路等，呈现出供人们参观和休息的花园形式。简单的风格主要包括藤蔓和地被植被，非相关人员一般不允许进入该区域，而组合类型则介于两者之间。承重梁柱位置通常设置局部绿化，具有结构类型丰富、植被类型多样的特点。当屋顶有坡度时，雨水会从较高的一侧流下，并在较低的一侧大量积聚，导致雨水在基质中的分布不均匀，尤其是在较高一侧的蓄水量最小的情况下。总体而言，屋顶的坡度不会影响雨水的径流，但会影响其滞留效果。因此，屋顶的坡度越小，降雨量越小，降雨强度越低，屋顶可以积聚的雨水在总降雨量中的比例就越高。此外，在相同的降雨强度下，坡度为2%的屋顶比坡度为14%的屋顶具有更好的雨水积聚能力。

3 雨水回收利用系统在建筑中的应用

3.1 使用污泥作为培养土基质

种植绿色屋顶土壤基质的要求包括以下几个方面：（1）轻质，由于基质的重量和植物的重量不可避免地会导致屋顶荷载的增加，因此应尽可能选择轻质基质，以减少建筑物需要承受的荷载，避免损坏。一般来说，基质的理想状态为0.1-0.8g/cm3，最好控制在0.5g/cm3；（2）排水与水的协调：为了保持绿色屋顶良好的排水效果，基底应具有良好的排水与水协调性，即孔隙率和尺寸与孔隙率应适当。基于此，普通粘性土和沙质土不适合作为基质，但应选择30%至50%的持水孔隙和15%至20%的通风孔隙。使用估计尺寸比在1:1.5至1:4之间的基质，以防止小颗粒被雨水冲走并堵塞排水层，或过多的颗粒导致漏水；（3）适合植物生长的基质应具有良好的肥效，以促进植物生长。如果基质自身的肥效相对不足，可以通过调节其酸碱性质来优化；（4）适应当地气候，我国北方和南方的自然气候特征存在显著差异，因此对基质的要求不同。如果种植树木和灌木，基质体积密度应该相对较大，否则植物的锚固效果不好，特别是如果植物根系没有完全发育，可能会被强风吹走。基于以上，利用污泥作为绿色屋顶的栽培土壤基质，具有相对较好的排水性、吸水性和肥效，还可以适应不同地区的气候。因此，对于大多数绿色屋顶，污泥可以用作基质。

3.2雨水花园

随着全球气候变化和城市化进程的加剧，水资源管理成为我国城市可持续发展面临的重要挑战。在这样的背景下，雨水花园作为一种绿色基础设施，逐渐引起了广泛关注。雨水花园是一种模拟自然生态系统的景观设计，通过收集、处理和利用雨水，达到减少径流污染、缓解城市内涝、提高生态环境质量等目的。雨水花园的主要功能有以下几点：（1）雨水收集与利用：通过土壤、植被和微生物等天然净化剂，对雨水进行自然处理，降低污染负荷，实现水资源的有效利用。（2）生态修复：为水生植物和微生物提供生存空间，促进水体自净，改善水生态环境。（3）景观美化：结合当地气候、文化和地貌特点，选用适应当地气候的植物，打造具有地域特色的景观效果。（4）科普教育：雨水花园可作为生态教育的场所，提高公众对水资源保护、生态环境保护的认识。雨水花园作为绿色基础设施的重要组成部分，在我国城市可持续发展中具有重要作用。通过科学规划、合理设计和高效管理，雨水花园将为我国水资源的保护和生态环境的改善作出更大贡献。雨水花园是一种自然式景观设计，通过模仿自然生态过程，收集、处理雨水，实现水资源的可持续利用。雨水花园可用于建筑周围的景观设计，提高绿化面积，美化环境。

 3.3 屋面雨水收集

降雨时，雨水收集在收集池的一端，并通过过滤器过滤，以防止树叶等大颗粒物落入水管。由于前期降雨为径流式污水，水质受屋面材料和当地气候等因素影响，含有一定杂质，相对浑浊。因此，前10分钟的雨水由电动阀控制进行处理。降雨10分钟后，电动控制阀关闭废弃的流动管线，打开雨水收集管线。这条路线利用伯努利原理，通过减小管道直径来增加雨水的流速，使雨水从低水位流到高水位，并被引导到屋顶阁楼上的储罐中。储罐中的水位由浮动球阀控制。当水位上升到一定高度时，浮球控制器打开排水阀，雨水通过排水管和落水管排出。当水位下降到指定高度时，浮子控制排水阀关闭。这种装置可以通过蓄水来防止系统的发电效率受到小降雨或不连续降雨的影响。

3.4 消毒设施与用水管道施工

根据紫外线消毒器的尺寸和维护空间，确定设备井基坑的尺寸和深度。然后进行基坑开挖，在紫外线消毒设备井内浇筑C25混凝土，并在井内放置紫外线消毒装置。水管线选用PPR管，并按安装规范进行标注。禁止在管道中安装水龙头，并应采取相应措施防止意外连接、误用和饮用。

结束语

通过在施工现场建立污水、雨水回收系统，将水资源进行合理回收循环利用，以达到节约水资源的目的。并经过工程实例验证，结果表明，该技术能够自动实现雨水回收、处理并再次利用，做到雨季储水、用水季出水，很好地诠释了“雨水收集回用”的概念，取得了显著的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 杨红庆，肖杰．PP模块雨水收集利用系统施工技术的研究与应用［J］．青岛理工大学学报，2016，37(6):113-117，122．

[2] 严晓春.虹吸式屋面雨水排水系统在屋面防水工程中的应用[J].中国建筑防水,2012(11):38-41.