1、Technical Exchange 技术交流绿色建筑视野下的雨水回收与利用谢浩（广东工业大学，广东 广州 5 1 0 5 0 0 ）摘要：在概述雨水回收与利用意义的基础上，指出了我国雨水利用的现状和存在的问题，阐明了绿色建筑对雨水利用的要求，探讨了绿色建筑中雨水利用的几个要点，最后分析了国内外关于雨水回用技术应用中的成功范例。关键词：城市化，绿色建筑，雨水回收，雨水利用，借鉴过去我们在城市建设中，总是强调排水的重要性，然而进入城市水体的面源污染大为减少，促进了城市水环境的改在城市化迅速发展的今天，我国的水资源面临着严峻的形善。另外，随着城市规模扩大发展，城市空间的立体开发得势。我们应该更新理2、念，将雨水作为一种资源去回收利用。采到发展，当蕴藏着巨大自然力的暴雨天气作用于城市，而城用必要的雨水回收利用对于节约水资源是相当有益的。在场市所具有的排水抗灾能力不能与之抗衡时，就造成沥涝灾地设计中，一方面考虑雨水回渗补充地下水，另一方面通过害。汛期一遇暴雨就积水成灾，影响城市生活，堵塞交通，甚场地内的竖向设计，收集部分雨水，作为景观用水和绿化用至淹没设施，经济损失巨大。同时，雨洪的肆虐，污水泛滥，水的补充。具体来说，雨水除了可以作为街厕冲洗用水外，也加大了城市治污难度，环境恶化。因此，我们急需在城市建可作为其它用水如空调冷却水、消防用水、洗车用水、花草 1 立蓄、滞、排相结合的排涝及雨水利用3、体系。浇灌、景观用水、道路清洗等均可使用，甚至可以经消毒处现代城市雨水利用已经从上个世纪八十年代开始引起世理后供居民饮用。从长远看，雨水利用是发展循环经济和改界各国的重视。我国是一个缺水的国家，许多城市水资源缺善区域生态环境的有效手段之一。利用雨水不但可以有效地乏。目前，雨水利用在我国处于刚刚起步阶段，其技术还不减少雨洪、营造地表水文景观、改善小区周边环境，也有利够完善。从整个雨水利用的基本建设成本，以及以后的雨水于增强居民爱水和节水意识，而且还可以改善市内的局部热处理成本来看，有可能雨水利用的价格要高于自来水的价岛效应。这样可以使经济效益实现最大化的目的，保持经济格，而且绝大部分的市民还没有4、用过雨水，对雨水的可靠性和社会效益的可持续发展。和安全性不放心。由于下雨频率的不均匀性，以及从整体上杂用水量和景观补充水量远大于可收集的雨水量，单独使用1. 从雨水回收利用的现状看我国城市化存在的问题雨水实现稳定运行存在困难。一方面，雨水没有被广泛收集，随着我国城市化进程的发展，制约城市可持续发展的干旱也没有人为地进行雨水土地入渗，而是直接流入下水管道， 2 另一方面，绿缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题日益凸显，使得城市原还有一些没有经过处理就排入了自然水体。先的水文循环路径发生改变，给城市水生态带来一系列影响，化、景观用水的主要问题为用水成本，很多居住区都规划设改变了原有城市水体自然循环路5、径，给城市带来一系列的问题。计了水景，但一般只在节假日使用，平时不开，主要原因是如导致大部分城市的市区气温比郊区高出 13，形成“热用水费用太高，使水景达不到规划设计的预期效果。应该说岛效应”，造成局部天气异常，并且这一现象有逐年增高的趋雨水利用还没有引起足够的重视。把雨水作为重要水资源加势。城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加，以收集利用，实行综合治理已经成为一个重要的新兴课题。地表雨水径流系数和径流量的提高，地下水入渗量的减少，政府应加紧制定一系列有关雨水利用的法律法规，尽快出台使得地下水得不到充分涵养。还有部分城市为满足用水量需雨水利用方面的规范，以方便设计人员。如大型公用设施6、区要而大量超采地下水，造成了地下水枯竭、地下水位不断下以及居住小区应建立雨洪处理设施和中水利用系统，否则不降和海水入侵等环境问题，有些地方甚至出现了地面塌陷和予批准。节约用水是当今社会所关注的重要问题，增强节水沉降等情况，雨水利用能减少地下水开采量，有效补充地下意识尤为重要。为了节约用水和实现可持续发展，要提高全水，防止地下漏斗扩大和地面下沉。雨水利用减少了城市雨民回收利用雨水意识。来自屋顶上的降水径流除初期受到轻水的外排量，直接减少了雨水径流挟带的污染物数量，使得度污染外，后期释流一般水质良好，对其稍加处理就可以予CHINA HOUSING FACILITIES53Technical Exc7、hange 技术交流以利用，如果全民都参加到雨水回收利用这一活动中来，每年就可以节省大量水资源。雨水回收利用虽然资金投入多，收集难度大，但却是非常必要的。雨水利用不仅仅是一种资源的开发和节约，也可实现节水、水资源涵养与保护、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等，同时还能节省市政和居民用水开支。2. 雨水的收集、储存及净化技术对 于雨水的回收利用工程可分为三个部分：雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。一般模式是将屋顶雨水通过雨漏管收集，通过分散或集中过滤，除去径流中颗粒物质，然后将水引入蓄水池贮蓄，再通过水泵输送至用水单元，一般用于冲洗厕所或灌溉绿地等。在广义的范围内，雨8、水的收集利用包括了大型水库的建设、河川径流的取用等。雨水收集有许多种方式，例如屋顶集水、地面径流集水或截水网等。其收集效率会随着收集面材质、气象条件（日照、温湿度等）以及降雨时间的长短等因素而有所差异。雨水的收集后的处理过程，与一般的水处理过程相似，唯一不同的是雨水的水质明显比一般回收水好，依据试验研究显示，雨水除了 pH 值较低（平均约在 5 . 6）以外，初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂，是最大的问题。雨水的使用，在未经过妥善处理前（如消毒等），一般建议用于替代不与人体接触的用水（如卫生用水、浇灌花木等）为主。也可将所收集下来的雨水，经处理与储存的过程后，用水泵将雨水提升至顶楼的水塔，供9、厕所的冲洗使用。另外，如与人接触的用水，仍以自来水供应。一般来说，对于城区雨水主要有屋面、道路、绿地三种汇流介质。在这三种汇流介质中，地面径流雨水水质较好，绿地径流雨水基本以渗透为主，可收集的雨量有限。相比较而言，屋面雨水水质较好，径流量大，便于收集利用，其利用价值最高，应优先收集利用。其中架空板、刚性屋面水质优于卷材屋面。建设屋面雨水集蓄与回用系统，如机场、体育场馆、会展中心等场所，屋面积水面积大，雨水收集系统完善，适宜建屋面雨水利用系统。将屋面的雨水集入可渗漏的浅水池和蓄水池，或者直接把平屋面做成蓄水屋面，包括淋水屋面、喷雾屋面、蓄水种植屋面（在上面种植水生植物，既能起到绿化作用又可降低室10、内温度），不仅可以养鱼，而且在夏季可以降低室内温度。通常利用雨水贮留渗透的场所一般为公园、绿地、庭院、停车场、建筑物、运动场和道路等。可在学校、企业、小区和大型公共场所等单位里面和道路两侧修建蓄水池，减少地面积水总量，并将积蓄的雨水用于冲厕、洗车、消防、绿化和景观用水等。若小区内有景观水体，则景观水体可首先考虑作为雨水储存设施。这样就不用另外建造调蓄池，可节省大量土建费用，且不会对住宅建筑造成损害。另外，营造人工湿地，开发成生态公园，有利于调节区域内的气候、生态环境、改善城市热岛效应。在新建、改建或扩建的道路中，铺设雨水管道一律采用下渗管道，人行道路面采用透水砖铺设，既可以下渗补充地下水，又可11、以减少泄洪径流、减轻管道压力，可谓一举多得。透水性地面可采用碎石、草坪、台格路、细碎石路和透水性混凝土等多种形式。也可将道路两旁及其他一些建筑区的绿化区绿化设施建成低于路面，这样一方面可以补给地下水，另一方面还可以减轻污水处理场的负担。雨水被收集后，要进行一定的处理，其水质应达到城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T18920）、城市污水再生昨用景观环境用水水质（GB/T18921）、地表水环境质量标准（GB3838）等国家相关标准的要求，才能应用。根据用途确定雨水处理应该达到的水质。当同时用于多种用途时，其水质应按最高水质标准确定。研究表明，城市雨水径流因径流表面材料、气温、降雨量、降雨强12、度和降雨间隔时间等条件不同而变化。不同的用途也要求不同的水质标准和水量，故应根据收集雨水水质和用水水质标准来确定净化工艺和规模，在试验的基础上进行技术经济分析比较后确定。雨水储存和净化系统含调节池和水净化系统两部分。调节池用于储存雨水和循环景观水，水净化系统用于净化所收集的初期雨水和景观循环水。一般雨水在收集处理之前，需要进行初期弃流。对于初期弃流的雨水将其排放回到下游市政雨水管网。经过初期弃流后收集的雨水，还要考虑到初雨之后，承雨面积内仍然存在着的可能带来污染以及偶然突发事件可能带来的严重污染，故可以选择采取隔油池、斜板沉淀池、砂滤池等几种手段进行综合处理。雨水的污染主要是由屋面污染和地面污13、染造成的，控制好屋面及地面的污染状况可大幅减轻雨水的污染程度。屋面雨水收集系统应独立设置，不得与室内污废水系统连接。如阳台排出的废水（如洗衣废水）不能进入雨水立管。立管的底部应设检查口。雨水进入收集系统前应有隔栅或滤网截污。也可在屋面建立花园雨水利用系统，利用屋顶花坛中的土壤较强的净化水体能力对雨水进行预处理可减轻雨水的污染程度。当对水质要求较高时，可采用常用水处理工艺，如混凝、过滤、沉淀、膜技术等都能将雨水水质大幅提升的。3 3. 雨水利用设计方案的确定雨水利用包括雨水集蓄净化回用和雨水渗透补充地下水两个方面。前者称为直接利用，后者称为间接利用。雨水综54 中 国 住 宅 设 施合利用是指根14、据具体条件，将雨水直接利用和间接利用结合，在技术经济分析的基础上最大限度地利用雨水。成熟的雨水利用技术从雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制都有一系列的定型产品和组装式成套设备。3.1 直接利用根据雨水汇集区的不同，可将雨水直拉利用系统分成屋顶雨水利用、路面雨水利用和绿地雨水利用等方式。(1)屋面雨水。屋面雨水利用是指将建筑物（构筑物）的屋顶（天台）作为集雨面的雨水收集利用系统。屋面雨水水质受大气质量、屋面材料、降雨量、降雨间隔等因素的影响。屋面雨水的污染程度与屋面材料有直接关系，沥青油毡是一种主要污染源。因此，在屋面雨水利用规划设计中必须考虑屋面材料的影响，通过采用铝塑板等新15、型屋面防水材料，可有效地减少雨水中杂质。(2)路面雨水。路面雨水利用是指将道路、广场作为集雨面的雨水收集利用系统。路面雨水水质受交通量、路面卫生、路面材料、降雨量和降雨间隔等因素的影响。道路和屋顶的污染程度不同，雨水径流水质也有所差异，通常路面雨水水质比屋面雨水要差。由于机动车道的交通量较大、路面污染较重，机动车道的雨水水质相对较差。因此，在路面雨水规划设计中应优先考虑收集自行车道、人行道和小区道路的雨水。(3)绿地雨水。绿地雨水利用是指将绿地作为集雨面的雨水收集利用系统。绿地对于雨水径流中的污染物有一定的截流和净化作用，收集到的雨水径流水质相对较好。同时，由于绿地的渗透和截流作用会导致绿地雨16、水径流量会明显减小，也许不能保证收集到足够的雨水量。在绿地雨水规划设计中应充分考虑绿地的渗透和截流作用，科学合理地确定雨水利用规模。3.2 间接利用雨水间接利用可分为屋顶花园、下凹绿地、透水路面和渗透管沟（井）等方式。(1)屋顶花园。屋顶花园是指各种建筑物、构筑物的屋顶（天台）上进行绿化、种植花草的统称，一般由防护层、排水层、过滤层、种植层和植被组成。种植层和植被的选择是屋顶花园的关键，种植层土壤必须有一定渗透性并能满足植被生长的需要，植被必须适应当地的气候条件并与种植层土壤性质相匹配。通过植被截留和种植层吸纳雨水，屋顶花园雨水径流量较绿化前大幅降低，仅在遇到暴雨时形成雨水径流。屋顶花园是美化17、城市、减少面源污染和消减城市雨水径流的重要途径之一。4 (2)下凹绿地。下凹绿地是指低于周围地面适当深度，能Technical Exchange 技术交流够接受周边地面雨水径流的绿地。绿地表层土壤中根系发达、相对疏松，其降雨入渗能力较无草皮的裸地大，具有便于雨水引入、透水性好和投资少的特点，而且植物根系还能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到一定的过滤、净化作用。通过将普通绿地设计或改造成下凹绿地，适当降低绿地高程，合理处理路面高程、绿地高程和雨水口的关系，不仅可以减少绿化用水，而且增加了雨水渗透量、强化了地下水补给。( 3 ) 透水路面。透水路面是指以透水混凝土、透水沥青、透水砖、草皮砖等透水性18、建材替代普通混凝土、沥青、釉面砖等传统建材铺装硬化路面、广场、停车场等。透水路面能很快将雨水渗透至路基下，甚至到达地下含水层，不会产生路面积水。路面可广泛应用于人行道、小区道路、公园、广场和停车场等轻型路面。(4) 渗透管沟( 井) 。渗透管沟( 井) 是指在雨水排放系统中，将传统雨水管改为渗透管( 穿孔管) 或设置渗水井。汇集的雨水通过渗透管沟( 井) 进入四周的碎石层，再进一步向四周土壤渗透，多余雨水溢透进入市政排水管道。渗透管沟和渗水井可单独使用，也可同时使用。渗透管沟(井)渗透量大、占地面积小、投资较少，但是对水质有要求，不能含有过多的悬浮物，通常需进行预处理。渗透管沟(井)适用于一些19、地下水位不高、雨水水质较好的地区。4. 借鉴成功经验目前，一些发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面有着非常成功地经验和方法。美国的雨水利用大部分是以提高天然入渗能力为目的。美国兴建地下隧道蓄水系统，建立地表回灌系统，既利用了洪水的生态环境功能，同时减轻了防洪地压力。德国联邦和各州有关法律规定，新建或改建开发区必须考虑雨水利用系统。因此，开发商在进行开发区规划、建设或改造时，均将雨水利用作为重要内容进行考虑，尤其在进行大面积商业开发区建设时，更是结合开发区水资源实际，因地制宜，将雨水利用作为提升开发区品位的组成部分。德国的雨洪收集利用形成了一套完整、实用的理论和技术体系。收集雨水处理后，20、达到杂用水水质标准，用于街区公寓的厕所冲洗和道路及庭院浇洒。在德国众多城市中，尤其是市中心的街道，人们经常看到一些水沿着街道两侧的阴沟，从高处流向低处，这是雨水利用的又一典范。城市街道建设明沟，花费不大，即冲洗了街道，又收集了雨水，一举多得。而收集到的雨水进入蓄水池进行再处理后，就可以被用来冲刷厕所、浇灌花园草地等。英国 2000 年在伦敦修CHINA HOUSING FACILITIES55Technical Exchange 技术交流建了世纪圆顶示范工程，该工程面积 10 万 m2，相当于十二个阶段，这必然面临着将有更多的土地变成建筑用地。在这个足球场大小。设计者将从圆顶盖上收集雨水在芦苇21、床中进行过程中，一定要将雨水回收利用作为城市规划的一部分进行处理，处理过程包括两个芦苇床（每个的表面积为 250m2）和设计和建造，争取使雨水这一巨大的财富发挥效益。要结合一个塘（其容积为 300m3 ），将雨水利用与生态有机地结合起实际情况来考虑，统筹规划作出多个设计方案，进行技术经来，体现了人与自然的和谐。日本的许多城市在屋顶修建用济的对比，最后选择最佳的方案进行建设，尽量降低建设费雨水浇灌的“空中花园”，建有大容量的地下水池来储存雨水。用。并且回用雨水应该是政府支持、群众参与共同完成的。总各种雨水人工渗透设施也修建在许多楼前屋后。集蓄的雨水之，推动水资源的可持续发展，还有许多工作要做，其22、任重在经过处理后，主要用于冲厕、绿化、消防和道路喷洒等。而道远！ CHF我国传统民居中一向注重对雨水的收集再利用，多雨地参考文献区将雨水收集作防火和补充饮用水源，干旱地区更是将雨水1 谢浩. 加强水资源节用管理 实现可持续发展目标，建筑设视作非常珍贵的资源进行收集用作用，灌溉及日常生活用计管理，2008(3):1821 .水。陕西黄土高原地区的村民经常挖土坑蓄雨水，称为涝池。2 孙坚， 戴斌. 上海居住小区雨水利用现状的分析，住宅科深圳市梅山苑小区的雨水收集利用包括两方面的工作，一个技，2006(9)：2932.是收集屋面雨水，排放出初期悬浮物含量较高的雨水后，对3 李百战， 何天祺， 郑洁.23、 绿色建筑概论. 北京：化学工业出剩余大部分雨水进行简单的过滤处理，用作小区景观用水和版社，2007：113115.洗车用水。另一个是收集山体雨水，回用于小区的绿化及景4 曹秀芹， 车武. 城市屋面雨水收集利用系统方案设计分析，观用水等，由此可降低小区管理成本。南京市苏远大厦有一给水排水，2002(1): 1417.套雨水回收利用系统，系统构成包括 5 0 0 0 m 2 的集水屋面、600m3 的集水池、过滤泵和过滤器等装置，还有药剂投加装作者简介备，机房及管道。其优点是使雨水尽可能就地消纳，不形成谢浩，副教授，副系主任，主要从事建筑技术、环境设地表径流，加上雨水合理再利用和自动喷灌系统利用24、雨水绿计的教学及研究工作。化。全年收集雨量约 7700 m3，其中可回用水 7000 m 3，按现行水价 4.8/ m3 计，全年可节约水费 3.36 万元，自来水用量比普通楼宇减少 50% 以上，另外，2008 年北京奥运会主体育场“鸟巢”，有一套比较完善的雨水回收与利用系统，“鸟巢”的雨水采用分散收集、集中处理的形式，雨水收集面积约 22 公顷。雨洪利用系统，就是把雨水进行收集和处理，获取再生水，从而减少对自来水的消耗。“鸟巢”经初期弃流后的雨水，进入雨水蓄水调节池后进行处理，再被输送到体育场地下的中心蓄水池，处理后进入消防，中水合用水池，再通过加压设备送入回用水管网或用水单位。目前，国家体育场共有雨水贮水池六座，一次最多可容纳 12000m3 的雨水，平均每年回收雨水约 67000m3，经处理后供水量约 50000m3，回用水经过处理后，与市政优质中水联合使用，共同作为零层以下建筑的卫生间冲厕、停车场冲洗用水、室外道路和绿化浇洒用水等多种用途的水源，而这些用水部位大多遍布在体育场的用地范围。5. 结语雨水收集利用技术是节水、节能技术的重要组成部分。目前，我国城市化的发展规模已经进入到了一个飞速发展的56 中 国 住 宅 设 施