绿色建筑雨水收集利用技术应用初探

绿色建筑雨水收集利用技术应用初探

张磊

北京智宇天成设计咨询有限公司，北京 102600

摘要：2010年之后，中国将进入到严重缺水的时期；直至2030年，我国将出现400-500亿立方米的水资源短缺，缺水的高峰将会出现。伴随着人口的快速增长与经济的快速发展，水资源的供需矛盾已经成为了制约工农业与城市发展当中的瓶颈。天然雨水具有的硬度比较低、污染物比较少的优点，成为了继中水、海水之后的第三水源。雨水收集特别就是在城市地区，从80年代一直发展到了现在，雨水的循环利用从而降低了城市供水的压力。作为水资源极度比较短缺的国家之一，坚持发展绿色建筑体系可以有效地降低了用水量，这样有利于我国水资源的可持续发展。

关键词：绿色建筑；雨水收集利用；技术应用

1 概述

我国绿色建筑水资源利用的重点是节水和中水回用。客观地讲，建筑节水主要依靠节水的器具、节水的系统与节水设备。例如，应该采取有效措施避免管道系统的泄漏，空调的冷却水与游泳池水应该采用循环水处理的系统，低水费节水厕所、小便器、感应到水龙头或者慢速关闭的冲水阀，推广使用非冲洗技术。

建筑内的再生水就是雨水与再生水。建筑的再生水利用就是指民用的建筑或者建筑小区所使用的冷却水、生活的污水等排水，作为了建筑或者建筑小区杂项在供水系统中的再利用。建筑排水包括:冷却水排水、浴室排水、洗衣房的排水、洗涤的排水、厨房的排水、卫生间的排水。建筑排水的成分复杂，处理工艺复杂，处理难度大。

2 分析工艺流程的选择

在工程的实践当中，完整的建筑雨水回收系统通常则包括:雨水收集的装置、初始雨水排水的装置、雨水质量处理的装置、雨水提升的装置与回用的管网。

早期雨水排水装置主要有两种类型:直接排水装置和间接排水装置。直接排水主要用于雨水质量差、处理难度特别大、处理成本高的地区。这部分最初的暴雨水被倾倒进市政雨水管网。间接处理通常是简单地处理最初的雨水，然后后期雨水排入市政雨水管网处理。处理方法的选择取决于当地雨水的质量和建筑内排水网络的分布。

在雨水循环利用过程中，如何选择合适的雨水处理设备是非常重要的。按照雨水处理流程，雨水净化可分为物理化学净化和生态净化。雨水物理净化是指利用干燥网、网格、混凝沉淀、过滤等技术来实现水质的净化。雨水的生态处理主要是指利用人工湿地技术。考虑到绿色建筑采用雨水回用技术，通常采用传统的“沉淀过滤消毒”工艺对雨水物理化学进行净化。由于工艺更成熟、更灵活、工程造价低，实际应用中施工方案变化较多、施工难度较小，得到了施工单位和咨询单位的普遍认可。

雨水收集的设备通常被称为了蓄水池，但是也有一套模块化的处理与蓄水池集成的设备。雨水回收处理系统采用了PP模块组合池，既能进行过滤雨水，又能储存其雨水。收集装置的选择可以适应其当地的条件。

雨水提升了装置与回用的管网就是雨水回收系统不可缺少的组成部分。雨水泵一般安装在水箱附近，水泵的出水管则一般敷设在了绿化与景观水箱需要用水的地方。

3 分析绿色建筑在雨水收集利用技术当中的难点

3.1 研究雨水回收中的经济效益低下以及认识不足

除了资金投入的成本之外，雨水回收的价格略高于自来水。再利用的雨水储存在了蓄水池当中，主要用于景观用水。当雨季的降雨量很大,当水储罐的数量超过了负荷,大部分的治疗雨水溢出进入到雨水的管道或者附近的水体由于储罐的容量有限,从而大大降低了经济效益,使成套的设备使用效率降低。而且，居民对于雨水再利用的认识还不够全面，很担心其可靠性与安全性，所以很少选择其雨水再利用。

3.2 研究雨水纯净度低、水量不稳定

由于雨水收集与利用系统进行收集的雨水纯度和可用性比较低，这种水资源经常被忽视。与此同时由于降雨的频率不均匀，收集的雨水量则远远要小于杂水的需求。

3.3 研究系统维护比较复杂、维护的成本比较高

如果系统的结构过于简单，就会有大量的杂质混入到了收集系统，这样使系统频繁比较堵塞，也不利于使用。设备的维护与反冲洗应该在雨季之前至少进行其一次。在雨季之中，设备则需要定期进行检查堵塞的风险，这可能还会显著增加其维护的成本。

4 研究绿色建筑的设计当中的雨水收集利用

在住宅小区及公共建筑等有很多利用雨水的方法。它不仅仅可以直接进行使用，也可以间接进行使用。在大多数的情况之下，间接利用雨水往往是首选。一方面，一般认为雨水的直接利用有很多的方面，如绿化、清洗的道路与洗车、停车场、景观的用水、杂项的用水等等。如果条件允许，还可以作为了洗涤、冷却的循环、洗涤等的辅助用水。雨水直接利用的净化过程主要取决于径流雨水的数量与质量以及雨水处理的程度。应满足废水回用城市水质要求(GB/T18920-2002)，景观环境水应满足废水回用景观环境水质要求(GB/T18921-2002)。另一个方面，间接雨水入渗不仅仅是一种间接雨水利用的技术，也是控制雨水径流污染当中的有效方法。包括减少了径流量与降雨，补充与节约地下水的资源，改善了生态的环境，防止了地面沉降，减少了城市之内涝灾害与水污染等等。一个完整的雨水利用系统包括了储存、收集与利用。雨水的流量很难控制。在施工当中，我们可以使用透水的材料，设置蓄水的设备来收集与储存其雨水。根据处理过的雨水的使用情况，处理的过程也是不同的。不与人体接触的水对于水质的要求比较低，处理的工艺比较简单。然而，直接与人体接触的水对于水质的要求比较高，因此处理的过程相对比较复杂。雨水通过建筑物中的屋顶收集，如雨水带有了少量的树枝与沙粒，可简单地进行拦截、过滤、沉淀，可以用于卫生、浇灌其植物等。

5 研究雨水利用中的发展趋势

5.1 研究化解城市的供水危机

伴随着社会经济的发展，城市越来越老，城市的规模越来越大，城市的居民越来越多。城市周围有限的水资源越来越难以满足城市发展的要求。城市雨水收集与利用可以在一定的程度之上解决了城市水资源比较短缺的问题。它不仅仅不会花费很多钱，而且效果会立竿见影。雨水的收集与利用作为了城市供水系统当中的重要配套工程，将成为部分夜间的用水与生活用水中的主要水源，减少了自来水的浪费。

5.2 生态保护

雨水所利用的第一个发展趋势就是生态的保护。城市的钢筋混凝土属性决定了城市当中的降雨不能直接流向自然。雨水必须要按照人类的要求流过了人工建筑与道路。因此，保护了城市生态系统中的稳定性就是城市雨水利用的首要目标。这就要求:第一，雨水的蓄排必须符合自然规律，才能把更多的雨水带到地表，避免地下水位的下降;第二，雨水的排水不能影响城市居民的正常生活。

5.3 节约水资源

城市水资源利用的目标是节约水资源。目前，在中国和世界范围内，淡水的资源逐渐在减少，城市的雨水就是淡水资源中的有效补充。由于城市当中的大多数建筑使用水泥、沥青等不透水的材料，所以城市地区的降水不能直接渗入到地下，而且是进入到城市雨水排水的系统。这些雨水将被排水的系统进行收集，收集其雨水，提供了水资源。雨水经过简单的保存与处理，可以用于城市的绿化灌溉、道路清洁等等方面，节约水的资源。

6 结语

能源短缺与高能耗不仅仅制约着我国的经济发展，而且威胁着人们的生命安全。然而，与世界的各国进行相比，我国建筑的设计对于雨水资源中的利用水平还是比较低。今后，我们还需要继续研究和努力，进一步提高了雨水利用中的质量与水平。

参考文献：

[1]解刚,王向东,殷小琳,成晨.北方平原区大型机场生态恢复及雨水利用研究——以北京新机场为例[J].环境工程,2017,03:5-9.

[2]高雅玉,张新民,田晋华.半干旱区生态水箱式道路雨洪资源蓄集利用系统技术研究[J].水土保持通报,2017,02:188-192.

[3]邓志翔,程瀛,钟文深.增城开发区保障房项目雨水收集系统关键施工技术研究[J].广东土木与建筑,2017,02:46-49.