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【摘 要】我国人口众多,因此造成了水资源的供需稀缺,面临着严峻的局势。随着现在城市化进程的加快,不仅要继续加强排水措施,而且要重视建筑的雨水回收与利用。
【关键词】建筑雨水;回收;利用
雨水的获得是不需要支付费用的,而且雨水的水质较好,一般被认为是最有利用价值的水资源之一建筑雨水就是以建筑为基点,运用工程技术,收集利用此基点内的雨水,减少其在土壤中的入渗,加大雨水在地表的径流量.提高雨水的利用率。
一、我国雨水回收与利用的现状
随着经济的迅猛崛起,城市化进程的脚步在加快,水资源相关的干旱、洪涝以及水质恶化等问题也日益突出,改变了城市的水文循环路径,产生了一系列负面影响,危害了人们的正常生活与生产。
现阶段,不透水地面在不断扩大,地表的雨水径流量增加,地下水入渗量降低。有的地区还过度开采地下水,导致了地下水出现枯竭、水位下降、沉降等现象,如果我们可以有效回收和利用雨水,将可以补充地下水,减少地下水开采量。因此建立蓄水与排水完美结合的雨水回收与利用体系是十分必要的。
现阶段雨水的利用遇到很多问题,集中体现在以下几个方面。
(一)雨水处理技术还不成熟。这增加了雨水利用的投资成本,可能出现雨水利用的价格超出人们预期的情况;
(二)天气是不可控的,下雨频率是不均衡的,雨水供给是不稳定的,因此仅靠雨水的回收与利用是不能满足人们需求的。
(三)各地政府没有健全有关雨水利用的制度体系,没有保障雨水回收利用的法律法规。
(四)市民缺乏强烈的节约用水意识,没有领悟可持续发展战略的重要性。如果全民都具备了高度的节水观念,对天然雨水进行有效收集,不仅可以节省水资源,而且可以节省水费开支。
二、建筑雨水的回收和利用技术
居民小区和办公大楼的建筑雨水的回收技术一样,只是在利用方面有所不同。
(一)建筑雨水的回收
一般来说,建筑雨水的回收主要有两种囚一种是建筑物中心高四面低,先通过雨漏管将所降在建筑物顶部的雨水收集起来,然后通过集中过滤等方法处理雨水中的杂质_最后将水储存在蓄水池中另一种主要是在建筑物顶上建立蓄水池直接收集雨水,并在水池上放上细孔塑料网,过滤杂质,同时在蓄水池上安装了冲洗设备,定期对蓄水池进行冲洗。
雨水较一般回收水的水质更好,只是雨水的ph值略低,含有收集汇流时携带的外加的杂质建筑物底端雨水收集后进行过滤、沉淀,并根据情况进行活性炭吸附、消毒、中和等步骤处理,增加其利用的宽度顶端设计主要是用来冲厕、绿化等,因此,雨水经简单过滤后就可使用雨水回收后的处理设备主要包括筛网槽和沉淀槽,而沉淀槽下方一般均配备清洗排泥管,主要是用来清洗排除槽底的淤泥,以防止沉淀槽杂质太多输出不顺畅影响沉淀槽的循环使用。
(二)建筑雨水的利用。
建筑物底端雨水收集后,一般不经处理可以直接作为浇灌树木等,也可以将雨水经处理和储存后用水泵提升至顶楼的水塔或者直接在建筑物顶端建立水塔,经处理后冲洗厕所。
在雨水回收之后的再利用阶段,要充分考虑到成本和收益等因素注意控制成本为了节省成本增加其利用率,在居民小区将雨水汇集后直接浇灌小区花园、风景带或者汇集雨水于蓄水池用于刷车而办公大楼的雨水回收后进入蓄水池经过沉淀用来洗刷地下停车场等。
三、雨水生态利用技术
通过城市建筑中收集到的雨水由于污染较少,属于较洁净的微污染水资源,目前,国外研究人员可以通过诸如湿地处理技术、稳定塘处理技术、MR系统、局部生态区域雨水综合利用系统等技术将其进行处理和应用。
(一)低能耗建筑中的雨水生态利用。英国的Barclaycard HQ是低能耗办公建筑的代表。该建筑利用屋顶收集雨水,并集中储存到一个大面积的人工湖中。人工湖不仅可以以自然的方法处理雨水,而且还能美化了建筑物的外部空间;在建筑内部设计了一条9m宽的长条形中庭,人工湖面潮湿的凉风会由此进入建筑,并携带室内的热空氣由中庭排除,有效地降低了室温;此外,天花板配备了抽风与送风的循环管道,当室温过高时,可通过管路将热空气抽送至人工湖,通过湖中15~16℃的凉水冷却热空气,经过冷却的空气再循环进入建筑。
(二)人工湿地雨水处理系统。人工湿地包括前处理系统和主体湿地两个部分。前处理系统是通过自然沉淀的方法粗略的去除颗粒和浮渣,降低后续湿地的处理压力;而主体湿地会通过芦苇等挺水植物、微生物的降解作用以及土壤的吸附、渗透作用对雨水进行进一步处理。该技术最具代表性的是英国的世纪穹顶,通过大型的中水回用装置,可为建筑内的厕所冲洗提供100m?/d的回用水。收集到的雨水会依次通过三级湿地预处理系统,即一级芦苇床、泻湖及三级芦苇床。该处理系统不仅利用自然的方式有效地预处理了雨水,同时很好融入到世纪弯顶的景观中。经过预处理的雨水与地下水、轻度污染生活污水一同通过膜深度处理系统后回用。
(三)MR系统。MR系统(Mulden-Rigolen-System ,国内称为“水洼一渗透渠组合系统”),是德国近十年来重点发展的雨水处理技术,大多配置在公共交通建筑场所,不仅可以通过雨水的分散控制来缓解城市排水系统的负担,而且还有助于涵养地下水。该系统由上至下可分为两层,上层为种植了草本植物的浅水洼,下层为渗透渠。上层通过土壤与植物的处理作用净化雨水,同时种植的植被还可以对环境起到绿化作用。下层一般填充了砾石或熔岩颗粒等高渗透性的棱柱状颗粒,不仅可对雨水起到储存作用,而且还能将雨水逐渐释放以补充地下水。汉诺威世博会的Kronsberg城区的雨水利用工程就成功利用了该项技术。在公共街道,雨水流入“MR系统”,依靠该系统强大的蓄水能力保留雨水并逐步渗透地下,多余的雨水依靠排水管排放;在居住区域,屋顶和铺筑地而的雨水则被引入池塘等开放水系。 四、雨水深度处理技术
城市建筑中的雨水深度处理技术一般可分为吸附、膜分离、消毒等工艺,通常可取得良好的处理效果。以下通过实例对雨水深度处理技术进行探讨分析
(一)MBR系统。MRB(Memhrance Bio-reactor)雨水处理技术是现在国际上流行的一种中水回用技术。该工艺是曝气生物滤池与膜分离器相组合的工艺,充分发挥了滤池的生物降解与膜的高效分离作用,雨水通过膜分离器去除剩余的微细颗粒与溶解性物质。该工艺的优点在于占地而积小,维护较方便,处理水质好。南京聚福园小区的MBR技术的应用已取得了很好的效果。
(二)微滤膜技术。例如悉尼奥运会场馆雨水深度处理,由于澳大利亚水资源短缺,因此悉尼奥运会场馆充分考虑了水资源的节约和开发。悉尼奥运会场区的雨水收集和处理系统分为3个收集系统和一个主体育场的雨水收集处理利用系统。收集的雨水首先通过一系列的氧化塘进行自然生态处理,接着与经过二级处理的场区污水混合后进入深度处理系统处理,出水达到回用标准后回用。该系统的中水回用工艺主要采用微滤膜技术,这是澳大利亚Memtech公司的专有技术,其微滤膜为聚丙烯中空纤维材料,可以去除水中的悬浮物和病原菌。之后,再采用反渗透技术进行除盐处理。反渗透出水加氯消毒后用于冲洗厕所,而反渗透剩余水则用于场馆绿地浇灌。
(三)聚醋绝热蓄水池。例如英国Safeway超市雨水深度处理,英国Thamesmead地区的Safeway超市建筑的雨水收集面积达2200㎡,收集到的雨水汇集后由3条输水管送入聚醋绝热蓄水池。每根输水管上都安装旋流过滤器,除去雨水中的较大颗粒。通过恰当设计蓄水容积,可确保蓄水池每年发生两次以上溢流,从而有效去除蓄水池中悬浮物。当蓄水池水位过低时,引入自来水保证供应。经预处理的雨水再抽送至紫外线消毒、过滤系统进行深度处理,达标后泵送至厕所回用。由于雨水pH值比较低,所以采用特殊的塑料管道和设备以防被腐蚀。
结语
城市中的建筑由于具有规模大,占地面积广的特点,极适合配置各种雨水利用装置,并且能够在保护生态、节约资源的基础上获得较大的经济效益,因此城市建筑中的雨水利用技术获得了各国的青睐。
参考文献:
[1]謝浩.加强水资源节用管理,实现可持续发展目标[J].建筑设计管理,2012(3).
[2]孙坚,戴斌.上海居住小区雨水利用现状的分析[J].住宅科技,2011(9).
[3]李百战,何天祺,郑洁.绿色建筑概论[J].北京:化学工业出版社,2011(12).
【关键词】建筑雨水;回收;利用
雨水的获得是不需要支付费用的,而且雨水的水质较好,一般被认为是最有利用价值的水资源之一建筑雨水就是以建筑为基点,运用工程技术,收集利用此基点内的雨水,减少其在土壤中的入渗,加大雨水在地表的径流量.提高雨水的利用率。
一、我国雨水回收与利用的现状
随着经济的迅猛崛起,城市化进程的脚步在加快,水资源相关的干旱、洪涝以及水质恶化等问题也日益突出,改变了城市的水文循环路径,产生了一系列负面影响,危害了人们的正常生活与生产。
现阶段,不透水地面在不断扩大,地表的雨水径流量增加,地下水入渗量降低。有的地区还过度开采地下水,导致了地下水出现枯竭、水位下降、沉降等现象,如果我们可以有效回收和利用雨水,将可以补充地下水,减少地下水开采量。因此建立蓄水与排水完美结合的雨水回收与利用体系是十分必要的。
现阶段雨水的利用遇到很多问题,集中体现在以下几个方面。
(一)雨水处理技术还不成熟。这增加了雨水利用的投资成本,可能出现雨水利用的价格超出人们预期的情况;
(二)天气是不可控的,下雨频率是不均衡的,雨水供给是不稳定的,因此仅靠雨水的回收与利用是不能满足人们需求的。
(三)各地政府没有健全有关雨水利用的制度体系,没有保障雨水回收利用的法律法规。
(四)市民缺乏强烈的节约用水意识,没有领悟可持续发展战略的重要性。如果全民都具备了高度的节水观念,对天然雨水进行有效收集,不仅可以节省水资源,而且可以节省水费开支。
二、建筑雨水的回收和利用技术
居民小区和办公大楼的建筑雨水的回收技术一样,只是在利用方面有所不同。
(一)建筑雨水的回收
一般来说,建筑雨水的回收主要有两种囚一种是建筑物中心高四面低,先通过雨漏管将所降在建筑物顶部的雨水收集起来,然后通过集中过滤等方法处理雨水中的杂质_最后将水储存在蓄水池中另一种主要是在建筑物顶上建立蓄水池直接收集雨水,并在水池上放上细孔塑料网,过滤杂质,同时在蓄水池上安装了冲洗设备,定期对蓄水池进行冲洗。
雨水较一般回收水的水质更好,只是雨水的ph值略低,含有收集汇流时携带的外加的杂质建筑物底端雨水收集后进行过滤、沉淀,并根据情况进行活性炭吸附、消毒、中和等步骤处理,增加其利用的宽度顶端设计主要是用来冲厕、绿化等,因此,雨水经简单过滤后就可使用雨水回收后的处理设备主要包括筛网槽和沉淀槽,而沉淀槽下方一般均配备清洗排泥管,主要是用来清洗排除槽底的淤泥,以防止沉淀槽杂质太多输出不顺畅影响沉淀槽的循环使用。
(二)建筑雨水的利用。
建筑物底端雨水收集后,一般不经处理可以直接作为浇灌树木等,也可以将雨水经处理和储存后用水泵提升至顶楼的水塔或者直接在建筑物顶端建立水塔,经处理后冲洗厕所。
在雨水回收之后的再利用阶段,要充分考虑到成本和收益等因素注意控制成本为了节省成本增加其利用率,在居民小区将雨水汇集后直接浇灌小区花园、风景带或者汇集雨水于蓄水池用于刷车而办公大楼的雨水回收后进入蓄水池经过沉淀用来洗刷地下停车场等。
三、雨水生态利用技术
通过城市建筑中收集到的雨水由于污染较少,属于较洁净的微污染水资源,目前,国外研究人员可以通过诸如湿地处理技术、稳定塘处理技术、MR系统、局部生态区域雨水综合利用系统等技术将其进行处理和应用。
(一)低能耗建筑中的雨水生态利用。英国的Barclaycard HQ是低能耗办公建筑的代表。该建筑利用屋顶收集雨水,并集中储存到一个大面积的人工湖中。人工湖不仅可以以自然的方法处理雨水,而且还能美化了建筑物的外部空间;在建筑内部设计了一条9m宽的长条形中庭,人工湖面潮湿的凉风会由此进入建筑,并携带室内的热空氣由中庭排除,有效地降低了室温;此外,天花板配备了抽风与送风的循环管道,当室温过高时,可通过管路将热空气抽送至人工湖,通过湖中15~16℃的凉水冷却热空气,经过冷却的空气再循环进入建筑。
(二)人工湿地雨水处理系统。人工湿地包括前处理系统和主体湿地两个部分。前处理系统是通过自然沉淀的方法粗略的去除颗粒和浮渣,降低后续湿地的处理压力;而主体湿地会通过芦苇等挺水植物、微生物的降解作用以及土壤的吸附、渗透作用对雨水进行进一步处理。该技术最具代表性的是英国的世纪穹顶,通过大型的中水回用装置,可为建筑内的厕所冲洗提供100m?/d的回用水。收集到的雨水会依次通过三级湿地预处理系统,即一级芦苇床、泻湖及三级芦苇床。该处理系统不仅利用自然的方式有效地预处理了雨水,同时很好融入到世纪弯顶的景观中。经过预处理的雨水与地下水、轻度污染生活污水一同通过膜深度处理系统后回用。
(三)MR系统。MR系统(Mulden-Rigolen-System ,国内称为“水洼一渗透渠组合系统”),是德国近十年来重点发展的雨水处理技术,大多配置在公共交通建筑场所,不仅可以通过雨水的分散控制来缓解城市排水系统的负担,而且还有助于涵养地下水。该系统由上至下可分为两层,上层为种植了草本植物的浅水洼,下层为渗透渠。上层通过土壤与植物的处理作用净化雨水,同时种植的植被还可以对环境起到绿化作用。下层一般填充了砾石或熔岩颗粒等高渗透性的棱柱状颗粒,不仅可对雨水起到储存作用,而且还能将雨水逐渐释放以补充地下水。汉诺威世博会的Kronsberg城区的雨水利用工程就成功利用了该项技术。在公共街道,雨水流入“MR系统”,依靠该系统强大的蓄水能力保留雨水并逐步渗透地下,多余的雨水依靠排水管排放;在居住区域,屋顶和铺筑地而的雨水则被引入池塘等开放水系。 四、雨水深度处理技术
城市建筑中的雨水深度处理技术一般可分为吸附、膜分离、消毒等工艺,通常可取得良好的处理效果。以下通过实例对雨水深度处理技术进行探讨分析
(一)MBR系统。MRB(Memhrance Bio-reactor)雨水处理技术是现在国际上流行的一种中水回用技术。该工艺是曝气生物滤池与膜分离器相组合的工艺,充分发挥了滤池的生物降解与膜的高效分离作用,雨水通过膜分离器去除剩余的微细颗粒与溶解性物质。该工艺的优点在于占地而积小,维护较方便,处理水质好。南京聚福园小区的MBR技术的应用已取得了很好的效果。
(二)微滤膜技术。例如悉尼奥运会场馆雨水深度处理,由于澳大利亚水资源短缺,因此悉尼奥运会场馆充分考虑了水资源的节约和开发。悉尼奥运会场区的雨水收集和处理系统分为3个收集系统和一个主体育场的雨水收集处理利用系统。收集的雨水首先通过一系列的氧化塘进行自然生态处理,接着与经过二级处理的场区污水混合后进入深度处理系统处理,出水达到回用标准后回用。该系统的中水回用工艺主要采用微滤膜技术,这是澳大利亚Memtech公司的专有技术,其微滤膜为聚丙烯中空纤维材料,可以去除水中的悬浮物和病原菌。之后,再采用反渗透技术进行除盐处理。反渗透出水加氯消毒后用于冲洗厕所,而反渗透剩余水则用于场馆绿地浇灌。
(三)聚醋绝热蓄水池。例如英国Safeway超市雨水深度处理,英国Thamesmead地区的Safeway超市建筑的雨水收集面积达2200㎡,收集到的雨水汇集后由3条输水管送入聚醋绝热蓄水池。每根输水管上都安装旋流过滤器,除去雨水中的较大颗粒。通过恰当设计蓄水容积,可确保蓄水池每年发生两次以上溢流,从而有效去除蓄水池中悬浮物。当蓄水池水位过低时,引入自来水保证供应。经预处理的雨水再抽送至紫外线消毒、过滤系统进行深度处理,达标后泵送至厕所回用。由于雨水pH值比较低,所以采用特殊的塑料管道和设备以防被腐蚀。
结语
城市中的建筑由于具有规模大,占地面积广的特点,极适合配置各种雨水利用装置,并且能够在保护生态、节约资源的基础上获得较大的经济效益,因此城市建筑中的雨水利用技术获得了各国的青睐。
参考文献:
[1]謝浩.加强水资源节用管理,实现可持续发展目标[J].建筑设计管理,2012(3).
[2]孙坚,戴斌.上海居住小区雨水利用现状的分析[J].住宅科技,2011(9).
[3]李百战,何天祺,郑洁.绿色建筑概论[J].北京:化学工业出版社,2011(12).