绿色施工中城市雨水回收与利用探究

王庆愿

关键词：绿色施工;雨水回收;利用技术

水是不可替代的自然资源，被称为生命之源，是保障国家发展、社会进步不可或缺的基本要素，历来都处于国家、民族的战略高地[1]。随着我国经济建设的推进，迅速开展城市建设工作需要消耗大量的水资源，且消耗量呈现逐年增加的趋势，可利用水资源的供需矛盾也在逐渐加剧。在以往城市设计进程中，比较注重雨水的排放，忽略了雨水的集储[2]。科学开发利用天然雨水资源、提高雨水资源利用效率，可以有效缓解水资源紧张的现状。近年来，随着国家绿色发展、可持续发展战略的提出和推行，越来越多的建设工程项目将绿色施工放在了施工过程的首要位置，大力推广和实施雨水回收与利用就是重要的举措之一。同时，雨水回收与利用也是调节生态平衡、利用自然资源、节约自然资源的重要手段。因此，应该更新雨水资源化的概念，从城市建设规划设计阶段开始，就要考虑雨水的集储与使用，一部分雨水需要自然渗入地下，合理补充地下水，建立正常的水系循环系统;剩余部分的雨水除了需要正常排放外，还要建立集储、过滤、净化系统，对雨水加以利用[3]。净化处理后的雨水可以输送至城市道路景观绿化带、城市公园、城市绿地、公共卫生间、洗车店等非饮用水取水点，作为道路洒水、绿化带浇灌、城市绿地浇灌、公共卫生间冲洗以及洗车店洗车的用水[4]。尽管雨水集储、过滤、净化系统会增加城市建设投资成本，但是从长远来看，既符合国家可持续发展战略，也符合国家生态建设的目标，与国家提倡的海绵城市建设相辅相成[5]。对于雨水较多且存在内涝问题的城市，可以在利用雨水回收产生经济效益的同时，解决城市内涝问题，还城市居民一个平安出行的环境，增加人们生活的幸福感和获得感。

1 从雨水回收的角度看城市化问题

雨水作为一种天然的淡水资源，根据季节的不同，既有丰富的时段，也有匮乏的时段。雨水丰富的季节，可能会给城市造成一系列排水问题，如果雨水量超过排水管网能力，势必会引起城市内涝，甚至会造成房屋倒塌和淹没道路，威胁人们的生命财产安全[6]。在雨水匱乏的季节，会导致城市干旱，形成热岛效应，造成局部天气异常。为了满足城市用水需求，不得不进行地下水资源开采，进而导致地下水位越来越低。如果不能及时进行地下水补给，还会引起其他问题，如海水入侵、饮用水安全无法保证，一些地方甚至会出现地面沉降，而雨水利用可以减少地下水资源的开采，防止进一步地面沉降。缺水、干旱、水资源枯竭与城市内涝、洪灾都是因水而起，但前者是因为缺水，后者是因为雨水过量。水资源引起的问题在当前以及未来很长时间内，始终是我国社会、经济发展不可避免的重要因素。许多城市的总体规划设计没有充分考虑自然水体循环和循环水体路径，更是忽略了雨水对城市化的影响，城市总体设计跟不上城市建设的步伐，过快的城市工程建设难免会破坏原有的循环水体路径，阻碍自然水体循环;同时，随着不断提升的城市道路硬化率，还要面对日益增长的不透水路面地表径流雨水排放问题，导致城市应对雨雪异常天气的能力较差。大部分城市针对雨水采取以排为主、以渗为辅的处理方式，使地下水不能及时得到补给，水量日益减少，可能导致城市地下水资源枯竭、城市用水供需矛盾加剧，进而引发一系列问题[7]。研究回收与利用雨水的对策和措施，收集并利用丰富的雨水资源，帮助解决因水而产生的各种城市问题至关重要。

当前，我国对雨水的集储和有效使用尚处于初级研究阶段，技术还处于探索初期。众所周知，雨水可以有效改善区域生态环境，应合理集储雨水，统筹考虑且有效使用雨水，结合供水、排水管网的设计，先地下再地上，对整个市政基础设施规划和建设采用“一张蓝图画到底”的思路，做到地面收集、地下集储，再把集储的水资源过滤消杀后输送至所需区域。减少雨季的最大流量，保障河流水位基本稳定，同时增加水的蒸发，以改善城市生态环境，遏制环境恶化[8]。此外，雨水提高了水资源利用率，可作为道路清洁、灌溉、城市绿化等市政用水。利用多单元雨水，既可储存暴雨前期、中期的水量，又能起到错开洪峰的作用，减少排入城市管网、江河湖泊的水量[9]。如果政府职能主管部门可以从资源开发、生态补偿和城市可持续发展的角度考虑，给予相应的政策支持，强化管理模式，设立专项基金，加强雨水利用与产业整合的科学研究与推广，采取雨水入渗措施，建立合理高效的雨水集储系统，将是一个“功在当代，利在千秋”的利民工程，适合可持续发展道路。

国家、政府职能主管部门应立法先行，制定雨水集储相关法规条例，并作为建筑报批报建的强制性条件[10]。尽管雨水回收在推广阶段成本较高且较为困难，但非常有必要。雨水集储再利用是新风尚，是建筑绿色评定的重要指标之一，在实现节约水资源的同时，也保护了人们赖以生存的生态环境，降低了城市维护道路清洁、绿化浇灌的成本。

2 雨水的回收、储存及净化利用

雨水回收主要经过3个过程，即集储、无害化消杀、向需求点输送。常用模式是在雨水集储后，先清除悬浮物，再进行无害化消杀，最后输送至水库存储或者直接输送至用水点使用。需要特别强调的是，只是经过简单消杀过滤的雨水是不能代替城市自来水的，也不能直接作为饮用水饮用，但比较适合浇灌花草树木、道路洒水降尘、卫生间冲洗[11]。此外，收集到的雨水也可以被泵到顶层的水塔，在处理和储存后，作为消防备用水。

雨水主要有建筑物表面汇集的水、硬化路面的水和绿地或裸露地面的水。其中，硬化路面汇集的雨水一般水质较差，且不易收集。绿地或者裸露地面的水基本渗入地下，很难收集，且含有泥沙，不易净化。建筑物表面汇集的雨水不易受到污染，可以通过前期建筑设计实现有效收集，还可以直接作为建筑物本身的消防备用水或卫生间的冲洗用水，回收难度和回收成本相对较低，应该优先考虑。如果有条件对城市路面进行改造，建议采用透水混凝土、透水沥青等透水性材料，可以及时将雨水排入地下，补给地下水。建筑物阳台的废水不能进入雨水管，在雨水进入收集系统之前，要用滤网或过滤器对其进行过滤[12]。此外，也可以在屋顶上设置一个花园雨水利用系统，还可以考虑在建筑物顶部设置屋顶花园或屋顶绿化带，利用屋顶花园或屋顶绿化带泥土对水质的净化性能，对建筑物顶部的雨水进行物理过滤。

3 确定雨水利用设计方案

3.1 直接利用

根据雨水的集储部位和雨水的收集途径，可直接利用雨水分为屋面雨水、道路雨水、绿地雨水。

3.1.1 屋面雨水

建筑物表面汇集的雨水不易受到污染，可以通过前期建筑设计实现有效收集，且可以直接作为建筑物本身的消防备用水或卫生间的冲洗用水，回收难度和回收成本相对较低。

此外，还可以采用屋面环保材料，减轻雨水的污染，提高雨水洁净度。

3.1.2 道路雨水

道路雨水主要指道路表面汇集的雨水。道路雨水污染源比较多，水质不易控制，且地面交通复杂多变，不易收集，可以在道路设计时，采用透水混凝土、透水沥青等透水性材料，及时将雨水排入地下，通过地下截留沟截至过滤盲沟进行物理过滤后，集储到过滤区域集中处理后再利用，可以用于道路的洒水降塵和道路绿水带的浇灌。

3.1.3 绿地雨水

绿地雨水的洁净度介于屋面雨水与道路雨水之间，易携带泥沙。由于草坪本身雨水入渗较快，收集难度较大，可以在草坪底部设置不透水层进行雨水截留集储，将收集到的雨水供绿地浇灌使用，做到自给自足。

3.2 间接利用

城市中雨水的间接利用部位主要分为屋顶花园、下沉式绿地、透水铺装路面。

3.2.1 屋顶花园

屋顶花园的泥土要求具有透水性，达到绿植生长的必要条件[13]。经过绿色植物和泥土对雨水的吸收和物理过滤，雨水基本可以满足屋顶花园绿色植物的生长需求。绿色植物是城市的绿肺，可以美化城市环境、调节城市湿度和温度以及增加氧气含量。

3.2.2 下沉式绿地

下沉式绿地也称下沉式草坪，高度低于周围地面，雨水可以很方便地流入。草坪表皮泥土松软，草坪根系发达，易引入雨水，透气性好，吸收雨水的效果明显。通过先期设计或把既有草坪改造成下沉式绿地，合理减少绿色空间，不仅可以减少草坪养护用水，还可以补给地下水。

3.2.3 透水铺装路面

透水混凝土、透水沥青等透水性材料可以广泛应用于城市广场、大型停车场、人行道等区域，可以将雨水快速排入地下，避免造成表面积水，通过广场、停车场、人行道等四周的盲沟或者水沟汇集过滤后，进入消防管网或者道路清扫储水池。

4 结语

由于城市建设的加快，必须将雨水循环利用作为城市规划的一部分进行设计和建设，提高雨水资源的利用率。目前，国内对雨水的回收与利用还处于初级探索的阶段，在这方面的研究应用还有极为广阔的空间。从城市总体规划设计、雨水回收利用系统推广等方面探寻雨水资源回收利用的对策及途径，需要政府的支持和公众的参与。