雨水收集系統(tǒng)的研討

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)逐漸向高層、大型等方向發(fā)展，由于高層建筑的用水量較大，增加了工程成本，使得建筑用水緊張問題成為了建筑施工的重要問題，因而，要發(fā)展節(jié)能建筑，提高建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)水性，而雨水作為一種天然的水資源，可以緩解建筑用水壓力，充足建筑用水水源，有效控制工程成本，而文章主要分析了雨水收集系統(tǒng)對高層建筑的重要意義，闡述了雨水收集系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)而探討了雨水收集系統(tǒng)在高層建筑施工中的應(yīng)用，從而推進(jìn)節(jié)能建筑的推廣與發(fā)展。

市用水的壓力，也擴(kuò)大了城市生態(tài)環(huán)境矛盾問題，因而，為了解決用水緊張情況、生態(tài)環(huán)境問題，人們和現(xiàn)代建筑行業(yè)已經(jīng)普遍認(rèn)識到雨水收集利用的重要意義，而且建筑行業(yè)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過增加雨水收集系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)水環(huán)保效果，而且有利于保持水土、涵養(yǎng)水源、減少水污染，極大提高城市的生活環(huán)境質(zhì)量。

1雨水收集系統(tǒng)對高層建筑的重要意義

雨水是一種如今利用成本最低、經(jīng)濟(jì)效益好、來源充足的補(bǔ)充水資源，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于世界各國建筑行業(yè)等各個領(lǐng)域中，且得到了普遍的認(rèn)可與充分的利用。雨水收集系統(tǒng)，作為一種補(bǔ)水水資源，在高層建筑的節(jié)能、高效等發(fā)展中具有重要的意義與作用:

一、使用方便，來源充足，高層建筑居民小區(qū)就可以建立屬于小區(qū)的獨(dú)立雨水收集系統(tǒng)的水源，可以充分利用降落在小區(qū)的雨水來節(jié)約水資源;

二、雨水收集利用可以緩解城市地下水道的排水壓力，通過收集降落在高層房屋建筑屋頂?shù)挠晁梢詼p輕城市城市地下水道的排水量，有效避免出現(xiàn)城市型洪水的發(fā)生;

三、具有很大的用途，通過收集雨水可以用于居民日常生活用水，也可以用于消防用水的備用水源等。

總之，雨水收集系統(tǒng)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅可以緩解國家用水壓力，完善高層建筑小區(qū)的使用功能，而且不斷滿足了人們生產(chǎn)生活的用水需要，充分利用了自然雨水資源，實(shí)現(xiàn)了建筑工程節(jié)約用水、環(huán)保與高效，更重要的是雨水的收集利用還可以解決城市雨季雨水浪費(fèi)現(xiàn)象，防止雨水沖刷作用對高層建筑結(jié)構(gòu)造成破壞，保證了高層建筑的安全使用性能。

2雨水收集系統(tǒng)基本概述

雨水收集系統(tǒng)體現(xiàn)了建筑的節(jié)能性和環(huán)保性，該系統(tǒng)不僅能夠最大限度節(jié)約水資源，節(jié)省城市有限的土地資源，減少施工材料的浪費(fèi)，降低污水的排放量，減少水污染，提高居民生活質(zhì)量，因而，雨水收集系統(tǒng)已經(jīng)成為了高層建筑節(jié)水設(shè)計(jì)的重要措施。

隨著我國城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，將對水資源和水環(huán)境造成更大的壓力。雨水利用是解決水資源緊缺與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展之間矛盾，緩解城市水危機(jī)、改善城市水環(huán)境的有效措施。因此論文從國內(nèi)外雨水收集與利用的現(xiàn)狀分析出發(fā)，進(jìn)一步探索和認(rèn)識雨水利用的意義、雨水利用系統(tǒng)和雨水利用要點(diǎn)分析，并進(jìn)而以市作為實(shí)例，對雨水利用在實(shí)施的可行性研究。

全國600多座城市中，有近400座城市缺水或嚴(yán)重缺水。特別在一些大型、超大型城市，水資源供求矛盾更加尖銳，直接影響到人們的生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展。水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。隨著我國城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，將對水資源和水環(huán)境造成更大的壓力。雨水利用是解決水資源緊缺與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展之間矛盾，緩解城市水危機(jī)、改善城市水環(huán)境的有效措施。

3國際城市的雨水收集系統(tǒng)概況

德國是歐洲開展雨水利用工程最好的國家之一。目前，德國雨水收集系統(tǒng)的雨水利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化階段。在澳大利亞，許多新開發(fā)的居民點(diǎn)附近的停車場、人行道鋪的都是采用了透水性很強(qiáng)的地磚，并在地下修建地下蓄水管網(wǎng)。目前新建的道路上，路兩旁的樹底下甚至預(yù)留了積水孔，所以道路上的雨水不是流入下水道，而是通過路旁的積水孔直接被存蓄到樹下面的積水池。日本的城市雨水資源利用在亞洲是開展最早的。在有“花園式城市”、“花園式國家”美譽(yù)的新加坡，無論是道路兩旁、街道周邊、海邊還是建筑物周圍，到處都是樹木花草。這些綠化都是自動澆灌的，而且都是雨水收集系統(tǒng)進(jìn)行收集的雨水。

4國內(nèi)城市雨水收集系統(tǒng)的雨水利用現(xiàn)狀

我國雨水資源利用的思想具有悠久的歷史，從新疆的“坎兒井”到北京北海團(tuán)城的“倒梯形方磚、集水涵洞雨水利用工程，都是古代雨水利用的典范。但相對于如今現(xiàn)代化的大規(guī)模城市雨水資源利用，我國對于如今城市雨水資源研究與利用起步較晚，自90年代起，北京、上海、天津、大連、哈爾濱、西安、鄭州等城市開始結(jié)合自身的具體情況相繼開展雨水資源利用的研究和應(yīng)用。近年來，我國城市開始逐步重視雨水源頭控制和綜合管理。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在城市雨水滯留、集蓄利用及人工促滲補(bǔ)充地下水領(lǐng)域，無論在研究還是在工程經(jīng)驗(yàn)方面均存在明顯差距，需要更多的關(guān)注和深入研究，在應(yīng)用中不斷總結(jié)完善。

5雨水收集系統(tǒng)對雨水再利用的意義

5.1資源效益

雨水收集系統(tǒng)直接增加了可供水量，減少了市政供水量，緩和了城市供水的供需矛盾，是一種立足本地水資源、解決水資源短缺的現(xiàn)實(shí)可行的有效措施。1997年，全國城市雨洪量約為8億m3，按40%的資源化率計(jì)算，可利用的雨洪量為32．5億m3。隨著城市水資源短缺程度的進(jìn)一步加劇，雨水的資源價值越來越突出。

5.2環(huán)境效益

雨水利用能減少地下水開采量，有效補(bǔ)充地下水，防止地下漏斗擴(kuò)大和地面下沉。雨水利用減少了城市雨水的外排量，直接減少了雨水徑流挾帶的污染物數(shù)量，使得進(jìn)入城市水體的面源污染大為減少，促進(jìn)了城市水環(huán)境的改善。

5.3經(jīng)濟(jì)效益

雨水利用減輕了城市給排水設(shè)施的負(fù)荷，降低了城市供排水設(shè)施的規(guī)模，節(jié)省了城市供排水設(shè)施的基建投資與運(yùn)行費(fèi)用。雨水利用能增加可用水量，減少因水資源短缺造成的國家財政收入損失。據(jù)了解，目前全國六百多個城市日平均缺水1000萬m3，造成國家財政收入年減少200億元，相當(dāng)于每缺水lm3損失5.48元。

5.4社會效益

雨水收集系統(tǒng)利用不僅與機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、社會團(tuán)體相關(guān)，同時也與廣大市民的生活和環(huán)境息息相關(guān)，需要全社會的共同參與。全社會的共同參與是開展雨水利用的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是城市水資源可持續(xù)利用的必備條件。雨水收集系統(tǒng)的雨水利用從形式上可分為直接利用和間接利用。雨水直接利用是指將雨水徑流收集后，根據(jù)水質(zhì)要求經(jīng)適當(dāng)處理后供使用;雨水間接利用是指通過各種措施強(qiáng)化雨水下滲，補(bǔ)充地下水。一般而言，雨水收集與利用可分為收集系統(tǒng)、儲存凈化系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)。綠色建筑雨水利用要點(diǎn)

1因地制宜,科學(xué)規(guī)劃我國幅員遼闊，南北氣候條件差別很大，降雨量和降雨特點(diǎn)差異很大。各地應(yīng)在認(rèn)真調(diào)查分析當(dāng)?shù)亟涤晏攸c(diǎn)等自然條件基礎(chǔ)上，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上，合理確定雨水利用方案和規(guī)模，做到切實(shí)提高雨水利用系統(tǒng)的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。

2控制初期雨水徑流污染由于初降雨時形成的雨水徑流挾帶大氣和匯水面上的各種污染物質(zhì)，所以形成的初期雨水徑流是雨水徑流中污染最嚴(yán)重的部分。在雨水直接利用系統(tǒng)中，應(yīng)對初期雨水徑流進(jìn)行棄流處理，減少對雨水處理設(shè)施的影響，提高雨水利用系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全可靠性。

3合理選擇雨水處理技術(shù)

由于雨水在降落和徑流過程中受到了污染，一般需要根據(jù)用途進(jìn)行相應(yīng)處理才能滿足使用要求。因?yàn)橛晁缮暂^差，所以不宜采用生物法處理。

由于雨水利用的間斷性，考慮到雨水利用系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，不推薦使用膜技術(shù)、活性炭技術(shù)等深度處理技術(shù)。應(yīng)根據(jù)雨水的不同用途，在考慮

經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上選擇適用的雨水處理技術(shù)。

4重視雨水利用安全保障

雨水在儲存、輸配等過程中要有足夠的消毒殺菌能力，且應(yīng)保證水質(zhì)不會被污染，以保障水質(zhì)安全。

5重點(diǎn)做好公共建筑雨水再利用

公共建筑的匯水面積大，可收集利用的雨水量相對較大;同時，公共建筑雨水利用不僅節(jié)約水資源量大、經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且示范效應(yīng)強(qiáng)、社會影響大。

6節(jié)約利用水資源保護(hù)建設(shè)水生態(tài)

據(jù)水務(wù)局最新指示，全面推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)，加快推動城鄉(xiāng)再生水回用、城鄉(xiāng)雨水收集利用，引導(dǎo)工業(yè)、沖洗、市政道路清掃、園林綠化澆灌等使用再生水和雨水。建設(shè)現(xiàn)代田園城市和創(chuàng)新型城市，雨水收集系統(tǒng)的雨水再利用將會有著很好的示范意義，同時也有著很重要的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)等意義。

浙江屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和、四季分明、無霜期長、雨量充沛、日照較少。年平均降雨量為1000mm,降水主要集中在7-8月,降雨最少月份為12和1月。因此雨水收集系統(tǒng)的實(shí)施是有著很好的前景。雨水收集系統(tǒng)的開展過程主要從下面幾個方面入手:

6.1屋面雨水收集系統(tǒng)

一般城市中考慮利用雨水時，從水質(zhì)、水量和對后續(xù)收集處理的要求等各方面綜合考慮，都會首選屋面雨水。市也將同樣如此，屋面雨水的利用不但是可行的，而且應(yīng)該是市應(yīng)推廣利用的雨水利用的主要方式。

6.2硬地面雨水收集系統(tǒng)

硬地面雨水的收集主要是指對廣場、人行道、步行街、自行車道等非機(jī)動車道路面進(jìn)行透水性處理。

城市下墊面的排水性能直接影響雨水滲透的最終效果。因此根據(jù)城區(qū)下墊面的具體情況，因地制宜地選擇透水性鋪裝的適用范圍，是做好此項(xiàng)工作的關(guān)鍵。根據(jù)市水務(wù)局透露，市以雨水排放系統(tǒng)和可用地下空間資源的分布，主城區(qū)內(nèi)即共規(guī)劃8個地下雨水貯存庫。

6.3綠地雨水收集系統(tǒng)

地質(zhì)結(jié)構(gòu)制約了雨水的滲透，其土壤滲透系數(shù)小，影響了雨水的滲透效率。因此，需根據(jù)不同的用地類型和具體的排水目標(biāo)，因地制宜，研究確定相應(yīng)的滲透設(shè)施的構(gòu)造、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及擬采用的強(qiáng)化入滲措施等。比如可以結(jié)合植草溝、低勢草地來建設(shè)。建設(shè)綠色環(huán)保城市，推廣雨水收集系統(tǒng)。

1.雨水利用納入城市規(guī)劃和管理

應(yīng)加強(qiáng)宣傳，重視雨水的資源價值，把集水、蓄水、處理、利用等納入城市建設(shè)規(guī)劃和管理之中，促進(jìn)生態(tài)城市的建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展。

2.盡快制定完善市雨水管理政策法規(guī)

3.明確職能管理部門

城市雨水資源屬于水資源的開發(fā)與管理范疇，涉及到氣象、地質(zhì)、水利、城市建設(shè)等問題，具體實(shí)施時需與城市規(guī)劃、市政管理、建筑設(shè)計(jì)、環(huán)境等許多部門進(jìn)行合作，只有各部門協(xié)調(diào)合作，合理規(guī)劃，強(qiáng)化管理，城市雨水才可能得到科學(xué)有效的管理。

4.教育與民眾的參與

城市雨水的利用與市民的生活息息相關(guān)，也必須有民眾的廣泛參與和支持才可能取得成效。因此，需要通過各種方式進(jìn)行教育，來提高人們的理解和自覺的參與意識，如組織對示范工程的參觀、公益性廣告、展覽及社區(qū)活動等。