绿色环保型建筑雨水综合利用过程中节水及能耗分析

绿色环保型建筑雨水综合利用过程中节水及能耗分析

吕露

中机中联工程有限公司 , 重庆 400039

摘要：在本文之中，我们首先对绿色环保型建筑自然雨水利用的先关规定进行了深入的分析，探究了绿色环保型建筑自然雨水采集技术的相关内容，并从多个角度出发，分析了绿色环保型建筑雨水综合利用过程中节水及能耗计算方法，希望能对相关行业的从业人员起到应有的启发作用。

关键词：绿色环保型建筑；雨水综合利用；节水；能耗

一、绿色环保型建筑自然雨水利用的相关规定

在水资源利用形势不断严峻的今天，自然雨水作为一种可再生且天然的水资源，也引起了越来越多人的广泛关注，而绿色环保型建筑自然雨水利用的相关规定则如下所示：

绿色环保型建筑分为住宅建筑和公共建筑两方面内容，而其自然雨水利用规定也是从这两个方面出发制定的。在这之中，住宅建筑的自然雨水利用要求能够对地表与屋面自然雨水径流的途径加以合理规划，对地表径流进行控制，采取多种有效的措施提升自然雨水的渗透效力；而住宅建筑的绿化和洗车则应该尽可能采用再生水和自然水等多种非传统的水源，在自然雨水量较为紧缺的地区，应该通过多方面考虑和综合分析之下，制定出行之有效的雨水收集方案，非传统水源的利用效率必须在百分之30以上^[1]。

而对于公共建筑而言，自然雨水利用应该从技术角度、经济角度出发进行考虑与分析，制定出更加有效可行的自然雨水积蓄和处理方案，在绿化和洗车之中应该采取非传统水源，而在办公楼和商场等建筑之中，水资源利用效率应该在20%以上，旅店之类的建筑应该在15%以上。办公楼和商场等公共建筑的非传统水源利用效率应该在40%，而旅馆类建筑的利用效率应该在25%以上。

二、绿色环保型建筑自然雨水采集技术

（一）屋面自然雨水采集

屋面自然雨水采集往往分为无植被屋面自然雨水采集系统和花园自然雨水采集系统两个方面。在这之中，前者是由雨水采集区域、排水沟以及雨水立管三个部分组成的。屋面采集区往往包含了屋面、露日阳台以及多种顶棚，包含了混凝土、瓦片以及沥青等组成部分，材料在对不同的自然雨水水质有着不同的影响，需要通过合适的材料才能确保自然雨水水质满足实际需求，屋面采集区往往有着对应的坡度，需要对自然雨水的直流和落叶污染物堆积形成良好的预防作用。为了提升排水的通畅性，屋面排水沟的坡度应该得到科学设置，并做好相应的清理与维护工作，在排水沟与雨水立管连接的部位应该设置对应的过滤网，防止出现杂质进入的情况。屋面自然雨水会通过自然雨水立管进入到绿地之中，而早期的雨水能够渗入到地下，一旦渗透到饱和后，自然雨水会通过雨水溢流装置进入到检查井之中，从而为后续雨水采集与利用提供必要的保障^[2]。

屋面花园自然雨水采集则是以大面积的绿色植物种植来达到汇聚雨水、渗透和处理于水的目的，这种采集体系更加绿色化和科学化，与我国生态文明建设的要求相符。这种系统能够起到净化自然雨水和涵养水源的作用，同时也能够提升雨水积蓄和应用的效率。

屋面花园系统集合了雨水采集功能、净化功能以及造景功能于一身，而其结构层往往包含了土壤层、过滤层、排蓄水板、保温碳、阻根层、防水层和结构层等诸多方面的内容，自然雨水在到达屋顶花园后，会渗透到花园土壤层之中并得到过滤，其水质将会得到改善，而改善后的水会通过排水层到达檐沟，在自然雨水立管之中停留，在得到初步处理后，自然雨水会直接排放到自然雨水检查井之中，从而为后续雨水的有效处理创造合理的条件。

（二）路表自然雨水采集

路表自然水采集指的是绿色环保型建筑规划区之中硬化路表的雨水采集，而这些地区的特点在于雨水渗透率较低，净流量较高，采集的面积相对较大，对路表自然雨水进行采集和处理，是自然雨水利用的基础所在，而在自然雨水的回收利用之中，也要能够通过相应的净化系统对雨水加以处理，使其能够直接进行使用^[3]。

绿色环保型建筑区域的自然雨水回收体系设计往往是以绿地和渗透地表渗透率为依据的，要求能够在绿地渗入达到饱和状态之下实现雨水的回收。而绿地自然雨水的采集作为绿色环保型建筑的重点内容，其难度也会随着园区面积的提升而不断提升。在我国建筑标准之中，对于园区绿化提出了较为明确的要求，而越高的土地占用率也将对雨水采集带来较为有利的保障。

自然雨水在降落到绿地之后，在植物与土壤吸收和过滤作用下，会对地下水形成一定的补充作用，如果说自然雨水量较大，绿地产生了积水问题，那么自然雨水会通过上凸式自然雨水流溢到园区之中自然雨水的回收管网之中。绿地对于COD的去除能够起到一定的积极作用，而在绿地净化溢流的自然水水质之下，能够对后期处理提供更加有力的保障。

除此之外，自然雨水渗透也包含了渗透到地表自然雨水的采集，从标准之中我们可以看到，绿色园区透水率超过0.5，也就是说，在绿色环保型建筑之中，有一半以上的路表需要通过渗透铺设地表的方式进行雨水处理。而渗透铺设的目的在于使自然雨水进入到土壤之中，防止出现径流过量的问题，使道路性能得到完善，为小区居民的出行营造更加良好的出行环境，而在基层和过滤层的处理之下，自然雨水会进行下渗直到土壤层之中，从而达到丰盈地下水的目的。

三、绿色环保型建筑自然雨水综合利用过程中节水与能耗分析

（一）节水分析

自节水分析首先要对自然雨水的回收量加以计算，明确绿色环保型建筑自然雨水回收过程的节水指标，并对自然雨水回收系统的水量关系进行深入的探讨，从而明确自然于水的回用量和节水量。节水指标则是对自然雨水量和用水量关系进行表达的指标，只要对每日具体的自然雨水时间进行记录，结合对应的渗透公式和计算方法就能对每日采集的自然雨水量加以计算^[4]。

这里要注意的是，自然雨水采集往往会受到外界环境的影响，存在着一定的不确定性。外界环境的影响包含了景观水蒸发量的影响、下渗量的影响、景观水每日补充量的影响，计算过程之中，要能够明确各个水量之间存在的关系，并通过对应的计算公式进行水量计算。一般来说，在回收水量大于或等于需求水量时，水会溢流到市政自然雨水管之中，而节约水量则为需求水量，而在回收水量小于需求水量时，则应该进行补水处理，而节水的总量则与水资源回收量相等。

（二）能耗分析

自然雨水通过沉砂池溢流到景观水之中，在这个过程之中没有外界能量输入，自然雨水利用期间所有的能耗都体现在水处理体系和景观水处理体系之中，而在这之中，水处理体系的能源消耗则为电能的形式。在于处理过程之中，能耗栅格包含了人工清渣和机械清渣两种形式，人工清渣往往应用在规模较小的水体系之中，而在使用机械栅格时，则需要通过电能来获取动力，通过运行功率与工作时间的计算就能够获取总电能损耗，而原水调节池也包含了曝气和不曝气两种形式，在调节池之中，通过曝气装置的选择能够防止出现颗粒沉淀的问题，使有机物得到控制，进而达到水质改善的目的，而这种措施之下的电能消耗则为曝气装置运行功率乘以工作时长。

主处理系统的耗电量包含了沉淀处理设施、膜分离设施等多方面的内容，主处理过程之中耗电量涵盖了絮凝拌合器、水泵等多方面的耗电量，而从不同处理工艺之上就能够对各个环节的耗电加以计算。在处理之后的能源消耗包含了过滤设施、活性炭过滤以及消毒流程的消耗，在这之中，消耗的主体往往是反冲洗水泵和消毒剂投放装置，可以通过最终工艺进行计算。

参考文献

[1]闫春燕.绿色环保型建筑雨水综合利用过程中节水及能耗分析[J].地下水,2020,42(1):94-97.

[2]李丹晨,彭小剑.绿色建筑小区雨水资源化综合利用技术[J].建筑工程技术与设计,2017,(34):251.

[3]令芝红.绿色建筑住区雨水收集与处理工艺集成研究[J].黑龙江科技信息,2017,(4):211.

[4]李丹华,殷吉彦.浅谈绿色建筑设计中的雨水资源利用[J].建筑·建材·装饰,2012,(8):90-92.