建筑屋面雨水回收及利用研究

建筑屋面雨水回收及利用研究

张 涛

陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075

摘要：建筑工程施工及使用过程中常常会出现不同类型的问题，对工程整体质量以及用户体验产生不良影响。在绿色建筑小区中可以通过收集来自屋面、地面的雨水，经过滤处理后可用于小区道路的清洗、消防、绿化灌溉等方面，可提高雨水资源利用效率，降低建筑的资源消耗量。从雨水资源化利用的意义出发，对绿色建筑小区的雨水回收与利用方式进行了简单介绍，希望引起更多行业对雨水资源利用的关注，促进我国经济和环保事业共同发展。

关键词：建筑；屋面；雨水回收；利用

中图分类号： TU745 文献标识码：A

引言

屋面结构具有结构复杂、面积大等特点，在雨天时雨水易汇集，若未及时进行排水处理，雨水会破坏建筑屋面，影响建筑性能的发挥。在进行建设过程中应加强对雨水排水系统的设计力度，实现对屋面雨水的迅速排水目的，保证建筑的使用寿命、效果，为各项生产活动的开展提供良好的生产环境。

1绿色建筑小区雨水资源化利用的意义

我国是一个水资源丰富及消耗量较大的国家，因此很多地区依然面临着严重的缺水问题，从而对国家经济和国民生活造成了不小的影响，为此我国一直在加强对资源开发和利用的研究，绿色建筑就是在这样的国家发展理念下诞生的，展现出了较强的环保性能、节能性能。而随着雨水资源越来越受到重视，绿色建筑也将其作为一种低价良好的补充水源进行了再回收利用，并取得了诸多显著的应用效果：对于城市来说，对小区的雨水进行控制并加以利用，不仅可以大大缓解我国目前水源紧缺现状，还可以减轻城市排水压力，避免城市水污染和内涝；对于小区来说，减小了路面径流，保证小区内道路干净安全，同时收集的雨水还可用于园林浇灌、消防灭火等公共环境和安全维护；对于生态环境来说，由于绿色建筑小区会通过绿地、屋顶花园等生态化的方式收集雨水，从而可以改善小区绿化，有助于调节建筑物温度，提高居民生活质量。因此在绿色建筑小区合理进行雨水资源化利用，不仅可以降低给排水相关方面的建设投资，节省用水开支，还能促进生态和谐，有利于建筑行业和城市的健康发展，具有生态、经济、社会等方面的多重积极效益。

2建筑屋面雨水回收及利用技术要点分析

2.1屋面雨水利用技术

根据雨水的流动特性，按照雨水流动途径，在屋顶将雨水往一处汇聚，设置几个进水口，然后设置重力管道或是采用重力式土地过滤法，将雨水引入蓄水池进行过滤、沉淀，再根据冲洗、灌溉、水景等用水标准进行进一步处理后泵送至对应的用水处。屋顶花园蓄水利用法（具体构造法可参见图1），屋面径流水质较差，且由于房屋屋面建造要求，铺装了很多防水性材料，因此屋面雨水必须经由排水系统处理，以往多是直接排放至附近水源区，不仅容易造成水污染，还浪费了很多水资源，而屋顶花园中可以有效利用大面积空旷的屋顶，绿植可以起到蓄水作用，还能净化雨水径流，大幅去除雨水中的悬浮物、重金属等杂质，屋顶植物还很大程度上改善空气湿度、环境温度，美化环境的作用，从而提升绿色建筑的生态效益。

2.2雨水回收利用技术

最简单的回收利用方式就是上文所述的土壤渗透和地下水源补充，而要实现雨水资源在小区各类生活活动中的利用，需要建立雨水收集、蓄水和净化处理系统，即通过雨水管道、集水管等收集方式将雨水汇聚，经初步过滤，一部分不可用雨水可以直接汇入城市排水系统进行安全排放，另一部分雨水则由自动过滤器再次进行清污净化处理，得到较为洁净的雨水，再经消毒后，可达到低等级中水使用要求，最终用于小区绿化、道路冲洗、车辆清洗、水景营造（小区用水标准可参见表1）。由于我国小区雨水回收利用起步较晚，在建设其回收利用系统时一定要注意各环节的关联性，并根据雨水特点和处理标准选择各类装置和材料，确保该系统能高效发挥作用，并方便管理，有较长的使用年限。

表1 雨水回收利用方向和要求

2.3 压力流雨水系统的设计

虹吸式屋面雨水系统具体包含虹吸式雨水斗、连接管、悬吊管、排出管、溢流设施等多种系统，在我国大型建筑屋面雨水系统中获得了良好的应用效果。在进行虹吸式雨水系统的设置过程中，由于屋面面积比较大，应在结合具体建筑结构基础上，设置多组独立的雨水排除系统，满足屋面的实际雨水排水需求。在进行虹吸雨水斗的施工过程中，要求其具备泄水量大、斗前水深小及具备较强拦污能力的应用效果。在雨水斗出口与悬吊管的设置过程中，需要将高度差控制在1 m之内，如果达不到这一要求，应重新进行校核计算处理。由于虹吸式雨水系统多设置在建筑的中央位置，因此，在进行溢流设施的设置过程中需要单独购置一套虹吸式雨水系统，可对溢流超量雨水进行排水处理。在具体设计过程中要求与屋面雨水排水系统的合计排水能力，可保持重现期为50年，以满足建筑的实际雨水排水要求。对于一些大型的钢结构建筑，若出现屋面溢水情况会导致雨水渗透到建筑内部，影响建筑内的正常生产。在具体设计过程中，可以适当提高重现期标准，将其提升到100年，避免雨水渗透等情况出现。

2.4 管材的选择

在采用虹吸式雨水系统管道进行建筑屋面雨水系统的构建过程中，应在结合实际需求基础上合理选择管材类型。一般情况下可采用建筑排水用的HDPE管、钢塑复合管等管材进行排水处理，对部分工程造价控制相对严重的工程项目，可以通过热镀锌钢管进行雨水排放处理。该管材虽内壁的粗糙度较大，但内径大小较HDPE管及钢塑复合管得到了提升，且管材具有良好的强度、抗压能力，在相同工程直径下可满足系统的流量需求。在进行虹吸式雨水系统的设计过程中，应结合具体要求进行管材类型的合理选择，以达到预期的雨水系统设计质量。

2.5完善雨水资源化利用设施

收集设施：为了最大化收集雨水，需要合理建造雨水收集设施，充分利用小区的屋顶、路面、活动场地、草坪等场地，扩大雨水的有效收集界面，其中屋面收集的雨水量最大，且屋面不受其他人员、车辆及各种活动的影响，雨水更为干净并利于改造，因此在保证屋面防水性能的要求上，要调整好屋面坡度，设置好排水沟、排水管道、落水管及筛网过滤器，使雨水迅速排出，经过滤环节进入滤池贮水池贮存，而对于地面径流收集，可由路面雨水口直接收集，在建造地面时选用透水材料，做好道路排水设计，收集到过滤池后，可构建下凹式绿地，再设置低于路面的雨水口，这样地表水会流向绿地，经植物和土壤吸收后多余的雨水会流入雨水口由雨水管集中收集。存储设施：为了节约小区用地，同时与小区其他功能设施、整体规划设计保持一致，可以建设一些人工湖和喷泉水池，即可作为水体景观，同时也是一个小型雨水储存设施，还可将调蓄池设置于小区文化广场下，并尽量靠近用水量较大的区域，而蓄水池的建造宜采用蜂窝井状结构，池底留有一定坡度，并安装溢流装置，所有溢流口用过滤网覆盖。

结束语

在结合现行规范进行屋面雨水排水系统的设计过程中，设计单位应在结合工程实际情况基础上，对规范内的具体条文进行针对性选择。在建筑给排水设计过程中，雨水系统的设计虽然只是其中一部分内容，但雨水系统设计效果会直接影响建筑屋面的使用寿命、使用功能，设计单位应加强对该方面设计工作的重视力度，在结合经济性、合理性、实用性原则的基础上进行屋面雨水排水系统的设计，保障建筑的各项生产环节的有序开展。

参考文献

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