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景观设计中的雨水回收与利用

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景观设计中的雨水回收与利用

发布日期:2018-03-30 作者: 点击:

  随着社会发展,越来越多的地区认识到雨水资源的价值,并采取了很多有效措施、因地制宜的进行雨水综合利用。雨水的回收和利用就是直接对天然降水进行收集、储存并加以利用。成熟的雨水利用技术从屋面雨水的收集、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。

  一.目前景观用水的主要问题

  目前,在不少规划景观设计中,由于缺乏科学的设计,景观用水主要存在以下3个方面的问题:

  (1)目前景观用水生态化程度低,成本高、维护费用也较高;

  (2)景观设计介入时间过晚或者设计缺乏利用雨水的意识,导致景观设计不成体系,生态用水和雨水回收利用难以实现;

  (3)少数以天然水补给的景观用水污染严重,回用的价值不高。

  二.景观中雨水回收和利用的主要方式及特点

  1、雨水直接利用和收集

  雨水直接利用是指将雨水收集后直接回用,应优先考虑用于小区杂用水、环境景观用水和冷却循环用水等。由于我国大多数地区降雨量全年分布不均,故直接利用往往不能作为唯一水源满足要求,一般需与其它水源一起互为备用。

  景观工程中最常见的是屋顶绿化中雨水的直接利用和收集。

  营造屋顶绿化,可以改变建筑环境景观,进而达到美化居住区、逐步改善生态环境的目的;也可降低屋面径流系数,有效地削减雨水流失量。而且屋顶绿化也可以使雨水回用技术发挥效用。与屋顶绿化系统合作的是屋面雨水汇集系统,他们的作用是屋面雨水收集。屋面雨水汇集系统是将屋顶作为集雨面,通过汇集—输水—净水—储存等多种渠道利用雨水。在屋顶设绿化,通过收集经过土壤净化预处理后的部分雨水,作为屋顶绿化的浇灌与园路等冲洗之用,多余的雨水可暂时蓄存于地下的蓄水池中。

  德国某建筑屋面植被座床的建筑基层构造示意

  在景观绿化部分,雨水先到达集中绿地和屋顶。集中绿地的雨水通过自然植被进入地下蓄水池。屋顶的雨水经过至上而下的各级垂直绿化带,通过落水管和地表径流一起到达卵石水池,过滤掉较大的颗粒后进入管道,随后与大量经过地下管道和明渠的雨水也一起进入地下蓄水池。最后进一步处理后分质被引导到不同的区域发挥作用:①一部分利用蓄水池中的多余雨水,输送到中心的水景设施处和植被种植区域,以供水景用水和灌溉;②一部分上提到屋顶,补给屋顶绿化和屋顶冲洗;③一部分输送到其他环境硬件,以满足停车场、消防栓和公共厕所的用水需求。

  2、雨水间接利用

  雨水间接利用是指将雨水简单处理后下渗或回灌地下,补充地下水。在降雨量少而且不均匀的一些地区,如果雨水直接利用的经济效益不高,可以考虑选择雨水间接利用方案。

  结合透水性铺地的进行公共空间景观设计是雨水间接利用的重要方式。

  公共区域可以铺设透水地面的区域至少包括以下几种场所:①人行道、步行景观道、自行车道;②露天景观停车场;③建筑周边、庭院的地面;④公共广场。由于功能差异以及对承载力要求的不同,每个场所对透水铺地的要求不一样,体现在做法方面也不同。

  1)人行道透水性铺地的使用

  公共活动中最主要的活动形式是休息散步,而且人群多喜欢在绿化较好的道路上散步,而不是仅限于规划的小游园。因此,城市的步道设计应以使用者的舒适度为重要指标,当曲则曲,当窄则窄,不可一味追求构图。在满足功能的前提下,应曲多于直,宜窄不宜宽,而且要力图做到有收有放,树影相荫,因坡而隐,遇水而现。

  在这样的原则下,透水性铺地一方面在建造弯曲窄细的园路的施工上很方便,保留了自然美;另一方面,也有利于雨水对地下水源的补充,有利于土壤呼吸和植被的生长。透水性铺地色彩丰富、品种规格繁多,能适应不同的设计需要。可铺设出各种效果的园路和场地,满足不同环园路采用这样的现代材料,不但能与周围绿树红花,小桥流水的意境融合,更蕴含了生态意义。

  2) 露天停车场透水地面的应用

  露天停车场采用透水地面,可以增加地面的雨水渗透功能,雨水直接渗入地下,不会在地面造成积水现象;同时,透水铺地自身的防滑性能较好,有利于停车、行车的安全。如果采用孔型混凝土砖,砖孔填以腐殖质拌土,在孔中可生长一些杂草,那么,雨水的直接灌入有利于草的生长,在保证停车要求以外,还可以有效的扩大绿地面积。

  3)广场透水地面应用于景观设计

  欧洲某些国家的公共广场所铺设的透水铺地,表面看起来比较粗糙,色调较深,因而没有强烈的地表反射,在夏季地面也不会出现眩光的情况。另外,在大面积的广场设计中,通常会用图案进行各部分空间之间的划分与拼接,具有透水性的铺地适合图案化地铺装,并保证具有一定的强度和耐磨性以承受荷载和外界自然条件的影响,既达到了功能的要求,又符合美观的要求。

  透水性地砖的尺寸相对较小,地砖之间通过透水材料填缝,这样,就让大面积的地面有了透水性,防水防滑性能大大加强。同时,小块地砖也便于维修和更换。

  透水砖的使用也利于雨水收集,透水砖在直接降雨与地下蓄水池之间起到了联系作用。铺设在小区道路、广场、阳台等诸多地方的各种透水砖使地表降雨渗透至地表过滤层的收集装置,通过各种管道与地下蓄水池相连。

  3、雨水综合利用

  雨水综合利用是指根据具体条件,将雨水直接利用和间接利用相结合,通过采用一系列工程技术手段,在技术经济分析基础上最大限的利用雨水。

  建筑景观工程中常见雨水回收利用系统主要是是由回收系统、储存净化系统和渗透系统三大体系所组成。

  1)雨水回收系统:主要分为屋面回收、硬地回收和绿地回收

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  ①屋面回收

  屋面雨水的积蓄系统主要由集水面、雨水斗、屋面集水沟、管道系统、雨水回收池和弃流系统所组成。屋面作为雨水主要的集水面,其设计对雨水回收的水质有着重要的影响,当前较为常用的有种植屋面和新型防水卷材屋面。种植屋面能够降低雨水的径流,同时还起到了改善生态环境和美化城市景观的作用;新型防水卷材屋面较为常用的有APP高聚物改性沥青防水卷材等,使用这种新型的防水材料在倒置式屋面或普通屋面上,都能极大的减少对雨水的污染。

  ②硬地回收

  硬化地面的雨水回收系统主要收集广场大面积的硬地和路面的雨水,包括了输水管道、集雨区和初级截污系统。

  ③绿地回收

  绿地雨水回收系统主要作用是收集规划中超过绿地和小型铺装地面渗透能力的所汇集的雨水,包括了集雨区和输水管道。输水管道与硬地回收系统相似,也包括了输水明渠和输水暗渠。在绿地雨水回收系统中通常还大量使用了可渗透的铺装材料。

  2)储存、净化系统

  ①调节池(初期径流池)

  初期径流池主要是弃流下雨初期收集的雨水,同时通过调节雨水的流速,以满足净化池的净化需要。

  ②净化池(沉淀池)

  净化池也被称为沉淀池,是根据初期弃流后的雨水水质情况以及试验结果,并采用相应化学和物理方法对雨水进行处理。最终出水的水质需满足小区景观用水的水质,达到相应用水规范要求。

  3)渗透系统

  渗透系统主要采用了渗透井、渗透池、渗透管沟、渗透地面等雨水渗透设施,使雨水分散渗透到地下,不仅能降低地表径流量和回补地下水,还能有效的缓解排水系统压力和地面沉降。

  由上述系统构成的雨水回收利用系统在建筑景观工程中可广泛推广,它将成为既实用又经济的水资源开发方式。通过加强建筑设计中雨水的收集利用,不仅能改善城市生态环境建设和自然水圈的循环,同时也能明显缓解当前城市中的用水危机,在当前具有广泛的应用前景。

  4.结论

  就地充分利用雨水,采取各种有效措施提高雨水利用能力和效率,是景观设计工程中不可或缺的重要部分。我国是一个水资源极度匮乏的国家,大约只有普通发达国家的四分之一左右。因此,我们应努力开发和回收利用一切可以利用的水资源,而雨水就是一种非常重要的天然水资源。通过加强建筑设计和景观工程设计中雨水的收集利用,不仅能改善城市生态环境建设和自然水圈的循环,同时也能明显缓解当前城市中的用水危机,在当前具有广泛的应用前景。

  设计师将生态景观设计与雨水合理利用相结合,对于节约宝贵的水资源和切身考虑社会大众的利益有着十分重要的意义。希望在今后的城市规划和建筑及景观设计过程中,能够充分树立节约用水和充分利用自然资源的意识,充分考虑规划建设规模,因地制宜,增加雨水的收集利用措施,减少水资源浪费,希望雨水回收和利用技术在景观和建筑市场得到进一步推广发展。

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