浅谈建筑雨水回收利用系统的设计与系统应用

浅谈建筑雨水回收利用系统的设计与系统应用

兰增

深圳市森磊镒铭设计顾问有限公司518053

摘要：雨水收集利用系统所收集的雨水纯净度过低，可用性不高。系统结构过于简单导致收集过程中会有大量的杂质混入收集系统中，使系统频繁阻塞，不利于使用。高效建筑雨水回收利用系统采用初期弃流、绿地雨水渗透、花坛雨水渗透净化技术以实现对雨水真正的纯净回收利用，达到绿色节能减排的效果。

关键词：雨水回收；系统设计；系统应用

前言：

雨水具有易收集、原水水质好、有利于城市市政排水和防洪等优点。利用居住小区景观用水的溢流空间作为雨水的凋蓄容积，可较好地解决雨水的可收集水量与需水量间的矛盾。建筑雨水收集利用系统建设规模小，设施简单，投资少，符合小城市住宅小区的经济负担。可以产生直接的经济效益，最大限度的节省了自来水的用量，缓解了城市水资源的短缺。减轻了地面雨水的径流量，减轻了城市防洪排水和处理系统的负荷，而且也极大的降低污水处理的成本。

1.雨水收集利用的现状

关于城市雨水收集和利用，在国内外有很多实际的工程案例。比如在美国芝加哥，政府制定了相应的法律法规对城市雨水收集和利用给予支持，要求大多数的建筑必须安装相应的由蓄水池、入渗池、井、草地、透水地面组成的雨水收集和利用装置。国内部分居民小区的雨水收集系统，把收集的雨水经过简单的处理之后用于日常生活，如洗衣洗车、冲洗厕所、浇灌绿化、冲洗马路、消防灭火等多个方面。雨水的收集和利用还可减少城市街道雨水径流量，减轻城市排水负担，同时有效降低雨污合流缓解污水处理的压力。

2.回收利用系统的总体结构及流程分析

完整的建筑雨水回收利用系统主要包括：初期雨水弃流装置、花坛渗滤净化装置、过滤器、雨水收集模块、收集井、抽水管、水泵，整体结构，雨水通过屋顶流进雨水初期弃流装置，经过过滤后，弃流的雨水由污水管排出闼。可被利用的雨水流进花坛渗滤净化装置，少量雨水被花坛中植被吸收，剩余雨水由装置中渗透管流进集水井。渗透管与集水井底部的过滤器相连，过滤器上布有均匀的圆形孔，过滤后的雨水通过孔流进集水井。同时，雨水通过低势绿地的植被自然下渗，经过组装后的雨水收集模块，将雨水中混有的较大杂质排除在外界，并对雨水进行收集。收集的雨水经过进水管流进集水井底的过滤器，经过滤器过滤后进人集水井。集水井中有抽水管，抽水管通过水泵的作用将集水井中收集的雨水抽人水箱，具体回收利用流程。水箱中的雨水经多次渗透过滤后已较为干净可以用于洗衣服、冲厕所等用途。

3.初期雨水弃流装置的设计

初期雨水弃流装置主要包含：粗滤网、细滤网、排污管、弹性隔板等。

装置中粗滤网用来拦截树叶、鸟粪等大的污染物，一般滤网的孔径2~10mm，也可设计成局部方口的形式以方便清理，格网可以是活动式或固定的。细滤网可以用来去除一些小颗粒的污染物。按照规定，降雨初期的雨水污染较严重，应弃流3~5mm径流厚度。在降雨初期，进入装置的雨水量不足以使装置内的弹性隔板压至下方，这些污染较为严重的初期径流雨水由接污水管的出水口流出。随着降雨进行，流入装置的雨水量足以将隔板压下，这些可以收集的雨水就由出水口流进花坛渗滤净化装置。

4.建筑雨水回收利用系统的优势

系统采用了花坛渗滤净化装置，屋面雨水经初期弃流装置后进人花坛，能达到较好的净化效果。选择土壤的基本原则是用作渗滤的土壤应具有较强的净化能力和较高的水力负荷，并有一定的渗透率。可以选择人工土，人工土的渗透系数可达到10的负5次方至10的负三次方m/s数量级，还具有良好的通透性。植物的选择应考虑到，植物品种具有一定的抗旱和耐水能力，能够耐夏季高热、冬季过冬，同时对土壤肥力和性能要求不高。采用低势绿地下渗技术，可以起到一种预处理作用，应控制好绿地与周边道路的高程关系，即路面高程高于绿地高程。同时应根据地形地貌、植被性能和总体规划要求进行布置。绿地与路面的高差应根据土壤渗透系数、降雨特点及水量平衡来综合确定。一般高差在50~200mm左右。

5.建筑雨水回收系统回收雨水的应用

5.1雨水收集，目前，建筑雨水的收集一般有三种方式：（1）收集建筑物屋面或庭院、广场的雨水，将雨水通过室外雨水管网引入到蓄水设施中。其中屋面雨水较为洁净，庭院、广场收集到的雨水含有泥沙、污染物较多。同时，收集到的雨水在室外雨水管网中会及时会引入泥沙及污染物。（2）建筑小区内的路面采用防水材料进行铺设，设置防水回流设施进行引流，将雨水引入到地面绿化带。（3）在小区内埋设渗管与屋面雨水排水系统、室外雨水总平管网连接，将收集的雨水入渗至路面沿线绿化带进行灌溉。除此之外，在居民小区内也可适当的安装雨水收集系统，将收集的大量雨水引流至小区公园等绿化区域，可以进行灌溉。

5.2屋面雨水收集再利用系统：（1）屋面雨水收集线路：屋面雨水→天沟→雨水管→集水管→雨水收集池。（2）利用正式雨水管网系统，将屋面雨水引至室外临时雨水系统加以利用。（3）前期基坑降水再利用系统对前期基础施工阶段，有深基坑设置降水施工措施的，将抽取的地下水排入雨水回收系统加以收集利用。（4）施工调试用水回收再利用系统对施工过程中管道试压、冲洗用水进行收集至雨水收集系统加以利用。

5.3雨水处理，收集到的雨水的水质一般要远远好于生活污水，雨水的处理过程也与一般的污水回收处理过程基本一致。但相对来说较为简单，收集到的雨水一般存在于雨水的PH值偏低，初期降水夹带着污染物以及大量泥沙，是雨水处理中的最大问题。对于一般污染物，比如树叶等，可以使用较为简单的筛网将其过滤，而对于泥沙可以采用沉淀的方式过滤去除。对于水质要求较高的工程可根据情况增加混凝及消毒处理。同时，具体设备的使用以及安装等要结合以下几种影响因素做出相应的调整：（1）雨水收集的方式；（2）雨水使用用途以及水质目标（3）雨水收集面积以及雨水流量（4）经济支持力度。

5.4雨水供应，在对建筑雨水进行收集后，可以将通过处理的雨水通过水泵输送至卫生间作为便器的冲洗用水进行使用，并同时可以用于小区绿化灌溉、道路车库冲洗用水、消防用水以及景观用水等。但对于未经过严格处理的雨水，建议仅将其应用于不与人体直接接触的地方，比如绿化灌溉、地面及车辆的冲洗等。至于生活用水，应以自来水供应为主。

结束语：

建筑中水和雨水利用是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾和改善城市环境的有效途径。将中水和雨水利用与城市防洪、生态环境的改善相结合，坚持技术和非技术措施并重，因地制宜，择优选用，兼顾经济效益、环境效益和社会效益，标本兼治，有利于城市的可持续发展。

参考文献：

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