探究雨水回收利用系统在建筑中的应用

探究雨水回收利用系统在建筑中的应用

方芹莫婷

中国建筑第八工程局有限公司上海分公司200433

摘要：雨水回收利用不仅能有效补充、涵养地下水，而且还可以改善生态环境，因此在城市建筑中广泛应用。本文阐述了雨水回收综合利用的系统原理和组成部分，以及雨水回收利用系统施工和运营管理的注意事项，希望能提高城市建筑雨水回收利用率。

关键词：雨水回收利用系统；城市建筑；生态环境

前言

我国是一个水资源极度匮乏的国家，再加上我国水资源分布不均匀，全国有400多座城市缺水或者缺水严重，水资源已经成为阻碍城市经济发展的重要瓶颈。虽然国家启动了南水北调工程，但是依然无法改变城市缺水问题。雨水是最根本、最直接的水资源，作为一种补充水资源，雨水得到全世界范围的认可，如果将雨水有效的收集利用起来，可以解决城市水资源短缺的问题。西方发达国家已经有比较成熟的雨水回收利用技术解决城市用水问题，尤其是欧美国家住宅雨水收集利用已经形成了产业化、规范化、综合化方向。美国建立了屋顶蓄水和由入渗池、井草地、透水地面组成的地表回灌系统。日本在上个世纪九十年代正式将雨水渗透、渗井、渗池等透水地面作为城市总体规划的一部分。我国城市雨水回收利用起步短时间比较晚，直到上个世纪九十年代，我国学者才将雨水回收利用作为一门相对独立的学科进行研究，经过二十多年的研究，取得了一些成绩，但是具体推广实施的还不够。因此，还需要进一步深化城市建筑雨水回收利用技术。

一、雨水回收综合利用的系统原理阐述

雨水回收综合利用系统是将屋顶、路面、绿地雨水等通过雨水收集系统汇集到初期弃流装置，并通过初期雨水弃流装置对其进行初步过滤，然后进入到PP模块雨水收集池中，经过PP模块一体化对雨水进行处理，从而达到雨水回收利用的水质要求，并通过供水设备和供水管网供给城市绿地景观、地面冲洗、洗车、冲厕等方面，从而提高水资源的回收利用率。在雨水回收综合利用系统中，雨水初期弃流装置的主要功能是对降雨初期的装置进行过滤和自动排放，该装置的过滤装置在弃流以后就开始对雨水进行初步过滤，过滤以后可以直接将雨水中的杂质排放掉。PP模块一体化构筑物的储水池主要使用PP模块构成，每一块单体PP膜大小为500mm×1000mm×400（h），承受压力≥0.45N/m2，模块用连接杆进行连接，雨水初期弃流装置的作用是完成降雨初期杂质较多雨水的自动排放和预过滤。该装置内置过滤装置在弃流完毕开始收集时，对收集的雨水进行初步过滤，过滤产生的垃圾可以自动排放掉。过滤系统则采用滤板微孔过滤型，通过液面静压处理后水质才能达到回收利用的水质标准。

二、屋面雨水和建筑物再生水综合利用分析

水资源的枯竭使得全世界各个国家正在加大对非常规水的开发和利用，雨水和再生水回收利用，不仅能解决城市供水不足问题，而且回收利用的成本比较低，具有一定的经济效益和社会效益。具体体现在以下几个方面：第一，雨水中病原体和细菌比较少，相对来说比较安全。第二，屋面降雨中的有机物入氮、磷、氯离子等盐类浓度比较再生水底，水质也比再生水水质要好。第三，雨水综合性回收利用系统比较稳定，水量有一定的保证，比单一的收集利用系统更优质，能最大限度选择优质水，比如屋面的雨水，并在处理后的水质代表前提下，扩大回收水的使用范围，从而提高城市自来水的代替率。选择综合回收利用系统的时候，还要根据不同地区选择不用的模式。尤其在当下城市土地成本非常大，所以选择占地面积比较小的一体化池，一体化池将雨水收集、雨水沉淀、再生水供水池合并，并根据池子的容量确定雨水收集的量。设计过程中，还要考虑到雨水水量和时间方面的波动性，以免影响到系统的正常运行。比如我国南方降雨比较多，再生水水源比较充足，所以一般无需担心水池的供给量。但是我国北方地方缺水严重，雨水比较少而且集中，为了保证系统正常运行，需要扩大调蓄池，增强雨水的储存容量的，但是扩容以后，雨水收集系统无法满负荷运行，比如雨季很难将所有雨水收集，雨水进入再生系统会造成溢流等问题。

三、雨水回收利用的系统组成

（一）雨水初期的弃流装置

雨水从屋面或者绿地等汇集后，雨水会受到地面污染源的污染，因此，早期的雨水径流中含有大量的污染物和悬浮颗粒，这些污染物的含量有时候甚至超过污水，无法进行有效的回收利用，如果直接汇集到雨水回收系统，则会加剧雨水污染程度。所以，必须采用初期雨水分散控制系统，在源头上设置弃流装置，可以对初期雨水进行初步处理，减少后期雨水处理系统的负荷。经过弃流装置就地处理以后，进入到管网的雨水为初期比较干净的雨水，这样能减少管网的雨水弃流量，并有效的补充地下水，改善地下水匮乏的局面。雨水收集的源头采用的雨水口和雨水井必须使用环保产品，并在水口和井口内设置截污框和过滤网，可以拦截污水中颗粒比较大的污染杂质，以免堵塞管道。

（二）PP模块组合构筑物构造

PP模块模块组合构筑物是由配水井、出水井、排泥井以及PP模块骨架组成。雨水经过初期弃流装置处理以后流入到配水井，再经过PP模块骨架、雨水滤板、泥沙收集到排泥井，并经过出水井井筒微孔，收集到出水井内，然后经过城市供水管网和设备将水提供给城市绿化、绿地景观、洗车、地面冲洗和冲厕等生活用水。PP模块构筑物图如下：

PP模块的主要材料是聚丙烯塑料，在水池周围包裹防渗土工布，并形成地下储水池，由于地表表面比较光滑，水池不容易滋生藻类，因此可以使得贮存水质保持比较稳定的状态。模块的组合形式让雨水储蓄池更好的适应场地环境，从而组成各种形状，这样不仅安装方便，而且承载力大。水池上方还可以作为花草树木，起到美化环境的作用。雨水收集和储存装置使用成品装配式的PP模块。

（三）雨水利用自动化控制及回用

雨水回收利用系统采用自动化方式。初期雨水弃流装置采用自控式雨水弃流装置，在弃流装置内设置弃流量以及复位时间，系统自动弃流雨水，不需要人工进行操作。雨水蓄水池设置了高低液面控制器，并与清水池液面控制器连接起来，自动对雨水蓄水池的水质进行消毒。清水池绿化泵使用自动化装置，可以根据城市管网水压，调节供水水压，从而确保供水的有效性和及时性。

四、雨水回收利用系统的施工要求

雨水回收利用系统构筑物一般安装在地面下，主要由土建工程和安装工程组成，由于地下施工环境复杂，所以对施工技术要求比较高。雨水回收利用系统的过滤板直接影响到雨水回收利用率。因此，滤板施工质量非常关键。本文重点阐述过滤板施工。首先，必须按照雨水回收利用系统的设计图纸和设计方案进行施工，找到图纸的基准点，以基准线为基准按照设计样式铺装滤板，不能站在找平层铺装微孔板，滤板必须整齐轻放在找平层，按照滤板的表面，并用1Kg的橡皮锤敲击砖中间三分之一面积处，让找平层和滤板更好的粘结，不会出现空鼓现象。滤板与滤板之间必须保持在同一平面上，并用水平尺、标高线对每一行铺装的滤板进行找平。遇到切板的时候，浆滤板进行切割，如果出现连续切割板，则必须保持切边在同一直线上，且误差不能大于2mm。其次，如果在施工过程中，遇到了出水井或者排泥井，则必须结合施工图纸进行适当调整，以免影响到整个系统的运行。最后，滤板施工结束以后，还要对其进行养护，并用填缝砂填充已经铺装好的滤板缝隙，填充缝隙的时候，必须将板缝填充好，并将遗留在缝隙外的余砂清理干净。

五、运营管理的注意事项

雨水回收利用系统投放以后，还要加强对其的管理，从而延长系统的运行时间。第一，在运营期间，避免水池上方经过或者停留大型的重卡车，以免破坏储水池。第二，每年的雨季来临前，必须对雨水回收利用系统进行一次全面检查，检查水泵是否运行正常，一旦降雨集中，系统处理雨水最大容量是多少？对系统进行一次有效的评估并作出相应的处理。并对储水池进行一次反冲洗，通过穿孔渗透管将出井水的水反向冲入水池，冲刷过滤板表面的附着物，最后经过排污泵将反冲洗的水排出去。排泥泵每年开启一次，将淤积的淤泥排出去，以免造成沉淀物过多影响到储水池的水质。如果在运行期间，遇到问题无法解决要及时联系生产厂家，找到设备故障原因。

结语

雨水综合利用系统是减少水污染，提高水利用率以及改善环境的重要措施。在当前我们国家水资源极度匮乏的情况下，对国家发展资源节约型、环境友好型的重要举措。因此，国内很多城市开始将雨水回收利用系统应用在城市建筑中。但是由于雨水综合利用系统是一项比较综合性和复杂的技术，施工单位必须掌握施工工艺和施工技术，才能确保雨水综合回收利用系统的施工质量。

参考文献

[1]戴建.雨水回收利用系统在建筑中的应用[J].低碳地产，2016，2（12）：147-148.

[2]朱晓华.刍议雨水回收利用系统在建筑中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（28）：3131-3131.