探究运用屋顶绿化构建雨水回用系统

作者：陈伟

来源：《中国房地产业》 2017年第7期

文／陈伟上海经纬建筑规划设计研究股份有限公司浙江分公司浙江杭州3 1 0000

赵哲大象建筑设计有限公司浙江杭州3 1 0000

【摘要】我国淡水资源较紧缺，为了减少水资源浪费，人们开始对屋顶绿化构建雨水回用系统进行探究，主要目的是减少淡水资源浪费，实现节约用水。本文主要从去除污染能力、削减屋面雨水径流量与储存雨水等方面对屋顶绿化构建雨水会用系统进行了介绍，希望可以实现城市雨水的回收利用。

【关键词】屋顶绿化；雨水回用系统；实际探究

目前随着城市化的发展，人们对居住环境提出了较高要求，不仅要满足人们的居住，还要减少资源浪费，同时具有一定的美学功能。

1.了解屋顶绿化在雨水回用中的作用

第一，屋顶绿化具有较强的去除污染能力。从屋顶雨水来源上分析，主要受两种污染，一种为屋顶自身携带的污染物，另一种为雨水降落到屋顶引发污染，初期径流污染较严重，含有悬浮物与化学需氧量。

进行屋顶绿化时可从三方面处理污染物：(1)通过屋顶绿化层吸收天然雨水，并借助植物与土壤微生物降解污染物；(2)利用土壤渗透净化污染物质。试验表明，进行渗透时可实现雨水污染物净化；当水中污染物达到160mg/L时，去除率维持在50%；(3)减少了沥青等屋面材料的污染。屋顶绿化去除了污染负荷，削减了大量悬浮物。

第二，屋顶绿化削减了屋面雨水径流量。屋顶绿化减小了屋面径流系数，在小于1 50未绿化屋面、大于150未绿化屋面、绿化屋面及屋面铺砾石等类型中，绿化屋面雨水径流系数较小。通常当屋顶覆盖植被后，就可以减少排水，有效缓解了城市排水压力。

2.设计屋顶绿化雨水回用设计

2.1选择排水设施与基质材料

从屋顶绿化自身情况分析，主要解决防水与排水问题，避免发生漏水。—方面，屋顶绿化与植物生长需要水资源，另一方面水不能太多，避免超过屋顶荷载限制。目前景观设计人员已经提出了适合屋顶绿化构建雨水回用系统，如下图1所示。

从上图可知，护根层主要由木片、树皮与碎木块等组成，可以保持种植层湿度，减少了能量吸收，同时可防止植物根系破坏，维持了植物层的疏松状态。由于使用的材料绝大多数均为有机物，因此提升了系统保水性能。

种植层材料对屋顶荷重、排水、防水及保肥等具有很大关系，种植层位多孔板岩、多孔黏土等混合—定的腐殖质，可以满足土壤需求，而且重量较轻，实现了固定植物的作用，加快了空隙排水，得到的净化与过滤雨水效果较显著。

过滤层的主要目的是防止土壤水土流失，进而实现了过滤颗粒与防止堵塞的作用。蓄排水层主要由卵石、块石等组成，但随着科学技术的发展，目前市场上也出现了较多的轻质材料，可替代卵石与块石，承担着组织排水的功能。隔根层可保护屋顶结构不受根系影响，不仅实现了生态绿化，还可以满足人们居住需求。防水层必须在保证不漏水的基础上开展绿化，一般将其控制在两层，厚度达到10厘米。

2.2屋顶绿化在雨水回用中的设计

第一，整体方案。实际设计中可在过滤层下方设置排水管，实现多余雨水收集，开口处的收集管要求顶头与侧面同时开口，加快雨水收集。此处设置的过滤层主要过滤多余杂质，避免堵塞排水管道。

整体设计以居住小区为例，雨水收集如下图2所示。—般可在建筑下层设置蓄水池；雨水从屋顶排水管下来直接流到蓄水池中，如果降雨较大，可利用蓄水池壁的溢水管让雨水回渗，补充低下水；在蓄水池边还可以设计泵房，实现雨水的再次回收，一般采用下述两种方案操作，—种将雨水池多余雨水输送给小区水景区域，减少水资源浪费，另—种直接上提到屋顶，存入蓄水池，满足屋顶冲洗使用。

第二，实例分析。本次以某单元住宅为例，屋顶应用面积为2000平方米。(1)计算标准，该地区处于我国北方城市，夏季暴雨时间在1小时，每小时降雨强度可到100毫米，简化为；屋顶径流系数(C)=0.3。(2)雨水流量(Q)可根据公式，计算出雨水流量在。(3)蓄水池体积(V)，按照理论1.15倍放大蓄水池，促进大暴雨雨水收集，可以将其表示为。(4)调蓄池可根据屋顶绿化用水量，按照喷灌两次计算，则屋顶绿化用水为6000L/d。

如果根据屋顶一天用水量计算，可将调蓄池体积放大1.15倍，再计算调蓄池体积；然后根据屋顶荷载，及时对屋顶蓄水池底面积进行调整，满足屋顶荷载水需求。最后还要结合水景设计需求，合理计算水晶管径并选择水泵，要求水景水不能超过蓄水池蓄水量。

上述实例分析主要以一栋建筑为例，采用此种方法还可以形成较多的雨水利用方式，不仅营造了小区水景，还净化了水质。

第三，分析效益。新方式经济成本主要由蓄水池、水箱与泵房组成。蓄水池与水箱根据用量表面积计算，合计，不锈钢根据市场价格计算，价格总计46800元，泵房按照800元/m2计算，需要耗费8000元。此外还有不可预见费用，总投入在60380。如果采用传统的自来水浇灌耗费的资金较大，不符合节能环保要求。因此屋顶绿化构建与雨水回用系统的应用价值较高，但需要注意的是，此种方案容易受年降雨量影响。

结语：

本文主要对屋顶绿化构建雨水回用系统进行分析，经过技术改造后屋顶去除污染物及蓄积水等功能得到了改善，实现了城市雨水的回用，减少了淡水资源的利用，符合城市可持续发展要求。

参考文献：

[1]李淑英．草坪式绿化屋顶滞蓄雨水效果试验研究[J】西南石油大学，201 5，(02)．

[2]孙挺：倪广恒：唐莉华．绿化屋顶雨水滞蓄能力试验研究[J]水力发电学报，2014，(03)．